利用河岸缓冲带去除径流水中氮的研究

2015年5月7日、7月13日和9月10日,以太湖流域构建的平缓坡度人工林河岸缓冲带为研究对象,比较了不同宽度(5 m、15 m、30 m和40 m)、不同植物类型(杨树林、中山杉林和杨树中山杉混交林)、不同植物密度(400株/hm2、1 000株/hm2和1 600株/hm2)的河岸缓冲带对不同深度径流水中总氮(TN)、铵态氮(NH4+—N)和硝态氮(NO3-—N)的去除率。研究结果表明,随着缓冲带宽度的增加,对径流水中各形态氮的去除率增大。15 m宽的河岸缓冲带已经能很好地去除各种形态的氮。在同一宽度和植物类型条件下,缓冲带对40 cm深度的径流水中的铵态氮和硝态氮的去除率较大,对20 cm深度的径流水中的总氮的去除率较大。种植混交林的缓冲带对总氮的去除率较高,种植杨树林的缓冲带对铵态氮的去除率较高。不同植物密度的缓冲带对各形态氮的去除率差异不显著。     

基于AnnAGNPS模型的山美水库流域非点源氮控制研究

探索研究流域非点源氮污染控制的有效措施,对于治理改善水环境恶化具有重要的现实和长远意义。以山美水库流域为研究区域,建立AnnAGNPS氮污染模型,通过情景模拟技术分别模拟了河岸缓冲带、适量施肥、免耕、少耕、梯田和退耕还林等最佳管理措施的非点源氮污染削减效率。结果表明:(1)梯田与退耕还林对氮的削减率较高,均高于15%;免耕较低,为13%;少耕、合理施肥、河岸缓冲带削减效果有限,低于10%。(2)河岸缓冲带、少耕、免耕、梯田等措施的总氮削减率在不同月份的变化趋势与泥沙削减变化趋势一致,在7月和8月有较高的削减率;合理施肥与退耕还林的总氮削减率则与流域施肥状况相关性更高,在2—4月份有较高的削减率,因此山美水库流域水环境改善应结合非点源氮污染治理和流域水土流失治理。     

城市河岸带土地利用和景观格局变化的生态环境效应研究——以北京市典型再生水补水河流河岸带为例

以北京市典型再生水利用河流(清河、北小河、坝河和通惠河)及其流域为主要研究对象,利用1989年、2000年和2008年3期Landsat TM数据,借助于土地利用类型特征参数、景观聚集度、景观斑块密度等指标,在流域和河岸带尺度上,分析1989～2008年研究区土地利用变化的多尺度时空分异特征及其变化轨迹.基于流域尺度的分析结果表明,土地利用类型面积的变化主要为城乡建设用地增加和林地减少;与1989～2000年间相比,2000～2008年的研究区土地利用变化率相对减小.基于河岸带尺度的分析结果表明,1989～2008年期间,因城市化发展导致沟渠、库塘等水域面积减小;耕地主要分布在100～500m河岸缓冲带范围内;城乡建设用地主要集中分布在500～800m河岸缓冲带范围内,城乡建设用地由1989～2000年间的分散扩张转变为2000～2008年间的有序优化整合,扩张范围趋向远离河道的河岸缓冲带区域;2000～2008年间,新增林地密集分布在100～200m和700～800m河岸缓冲带区域.内河流域生态廊道功能主要体现在沿河道200m的河岸缓冲带范围内,以再生水为补充水源的高度人工化的城市内河流域生态廊道效应在增强.     

东江流域地表水功能区水质对土地利用的响应

以广东省东江流域2013年地表水功能区水质监测数据和Landsat8 OLI遥感影像为数据源,通过遥感信息提取、GIS空间分析和数理统计方法,对不同空间尺度河岸缓冲带土地利用结构与水体中的高锰酸盐指数（CODMn）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）进行相关性分析。结果表明：1）在水功能区中,开发利用区河岸带的城市化程度较高,水质状况相对较差;保护区、保留区、缓冲区河岸带用地类型以耕地和林地为主,水质状况明显优于开发利用区。2）耕地、林地和草地对水质具有正效应,水体和建设用地对水质具有负效应;同时,建设用地对水质影响作用最强,其次是水体和耕地。3）CODMn与耕地、林地、草地、建设用地的相关性远高于NH3-N和TP,3种水质指标与水体相关性都较大。4）耕地和草地与水质在小尺度范围内相关性最为显著;林地和建设用地与水质相关性随河岸缓冲带尺度增大而增大,水体与水质相关性随河岸缓冲带尺度不同呈波动性变化。     

城市河岸土地利用对河流廊道功能影响初探——以上海苏州河为例

城市河岸土地利用往往改变河岸的自然地理条件,对城市河流功能产生影响。通过总结城市河岸廊道功能以及国内外城市河岸规划土地利用的实践,分析了河岸土地利用对城市河流廊道功能的影响,并以上海苏州河为例进行了实证分析。结果表明,苏州河河岸规划土地利用方式提高了河岸开放带宽度,改善了河岸舒适性,控制了河岸建筑高度,有利于保护和开发苏州河河流的景观、遗产和经济廊道的功能。干流河岸在自然廊道功能方面,仍存在一定缺陷,与支流的部分河段相比仍有差距。     

河岸湿地研究的理论与应用技术

作为水陆之间的过渡带与生态交错区,河岸湿地具有一系列独特的性质和多种生态服务功能。鉴于河岸湿地在流域规划、河流保护与管理中的重要地位和作用,河岸湿地生态学研究已经开始得到重视。中国学者对河岸湿地生态学研究历经十余载,取得了众多研究成果,但是到目前为止,还没有形成一套比较系统和完备的学科体系,因而迫切需要加强该领域的系统研究工作。简要介绍了国内外河岸湿地基础理论,包括河岸湿地的定义、边界、结构和功能及其机理的研究;以及河岸湿地应用技术,主要包括河岸湿地生态模型与GIS技术的运用、岸坡稳定的生物工程技术和河岸湿地生态恢复的理论与实践等,提出了适应学科发展需要,综合已有的研究成果,构建河岸湿地生态学理论框架和学科体系的设想,以期推动河岸湿地生态学研究的发展。     

国内外河岸带研究的进展与展望

本文从河岸带研究的重要性入手,在河岸带内不同要素的相互作用机制,河岸植被带的功能、有效宽度、生态建设和规划管理,河岸带土地利用,河岸带数据提取分析以及集成研究等方面初步探讨了国内外河岸带研究的现状。在此基础上分析了当前研究中存在的问题和不足之处,指出针对不同地域的典型样带开展对比研究、选择适宜的景观分析方法和改进数据分析技术是今后河岸带研究的发展趋势。     

北京周围建设用地空间分布格局及解释

城市对其周围土地利用格局的影响历来是地理学研究的重点领域, 大城市周围建设用地比例高, 分析和解释大城市周围的建设用地格局可进一步拓展我们对此领域的认识。本文 以2005 年北京中心区周围50 km 范围内的建设用地数字化图件为基础, 由内而外, 建立5 个宽度为10 km 的缓冲带, 分析了北京2005 年建设用地空间格局的变化, 并从自然、历史和经济学的角度对此格局作出诠释。主要结论如下: 北京市周围建设用地格局呈现出四条非常清晰的放射带, 这几条放射带和2200 多年前的秦朝驰道吻合; 北京市周围建设用地图斑的空间分布的连续性并没有受到行政区域划分的影响; 缓冲带30-40 km 可能是北京城市中心区在平面上的影响界线; 在缓冲带10-20 km 和缓冲带30-40 km 内, 城市用地比例呈现出两个峰值。     

辽宁太子河上游沿岸景观格局的幅度效应

河岸景观幅度效应是河流生态学研究的关键问题,是河岸管理的重要依据.基于2008年2.5m的SPOT5影像解译的景观类型图,应用缓冲带分析和景观格局指数分析,研究了辽宁太子河上游河流沿岸25 m、50 m、100m、200 m、500 m和1000m范围的景观幅度效应.结果表明:①河流两侧景观具有明显的幅度效应.距河道近的区域表现出具有多种景观要素的密集格局,斑块类型呈均衡化分布趋势,破碎化程度和丰富度较高;随距河道距离的增加,区域具有优势景观类型,景观中斑块形状变的规则,均匀度和丰富度降低.②景观类型分布具有区域性.草地和裸地主要分布在河道两侧50～100 m内,农田和居民地主要分布在河道两侧100～200 m内;离河道越远的区域受人类干扰越小,林灌植被保存好;研究区内河滩总面积较小,多分布在距河流25～50 m范围.③河流两侧景观在类型尺度和景观尺度上均具有明显的幅度效应,但由于景观自身发育和人类活动的异质性,幅度效应在不同类型间表现不同.     

湿地缓冲带最适宽度

湿地缓冲带不仅对湿地提供保护,而且具有与湿地类似的功能与价值。据研究,湿地缓冲带越宽,除污效果越好（艾芸编译,2007）。但是,由于种种条件限制,缓冲带不可能无限地扩大,所以究竟缓冲带多宽为好？