基于RS和GIS的黄河三角洲北部湿地保护区的生态环境变化

通过对1996、2000和2005年3个时相Landsat卫星遥感数据的解译,得到了黄河三角洲北部湿地保护区3个年份的生态环境变化,对比研究表明海水和水库的相对位置在宏观上控制着盐分梯度,是本区湿地各种类型分布的重要控制因素.自然因素(1976年黄河改道海水入侵和1992年特大风暴潮)及人类活动(1998年封育天然柽柳...     

现代黄河三角洲沉积物动态变化过程的特征与机理

黄河入海沉积物自河口进入海洋后,在重力、水动力、生物改造等一系列外部作用下,经历着堆积、固结、液化、侵蚀再悬浮、海床变形滑动以及后期改造等一系列动态变化过程。研究团队近十几年来针对现代黄河三角洲沉积物的动态变化过程,开展了一系列的室内外物理模拟试验与水下三角洲现场原位长期观测等研究工作。在各动态变化过程的特征与机理方面,主要得到了以下认识:快速堆积后沉积物的固结速度很快,1-2天便可达到甚至超过原始海床强度,海床发育有显著的各项非均匀性,并发育有"硬壳层"。粉质土海床易于累积孔隙水压力,发生沉积物"液化"现象,一方面会改变海床表层沉积物的抗侵蚀性;另一方面,在海床内部垂向渗流的驱动下,海床内部部分细粒沉积物会被"泵送"输运到海床表面,进而进入上覆水体成为再悬浮沉积物,即部分再悬浮沉积物来源于海床内部。黄河三角洲坡度极缓,海底滑坡可以在近于水平的坡度条件下发生。波致海床液化引起的地层重构或海床渗流导致的内部土颗粒运移,可能会将相对均匀的海床改造为层化结构,这对河口地区沉积层理的解读具有新的启示。     

芦苇湿地酶活性动态变化及其与净化功能相关性

以黄河三角洲某湿地处理系统为例,测定了造纸废水灌溉芦苇湿地过程中酶活性动态变化及其与废水污染物去除率、基质微生物的相关性.结果表明:脱氢酶、纤维素酶和蔗糖酶活性与废水COD去除率、脲酶和碱性磷酸酶活性分别与废水TN,TP去除率呈显著正相关(r>0.8);湿地酶活性在土壤中的垂直分布为上层>中层>下层,其中磷酸酶和脱氢酶层间差异最大.湿地酶活性及微生物数量受季节影响明显,在8,9月最高;废水灌溉后湿地酶活性、MBC/TOC、基质呼吸强度等大幅提高,盐碱生态系统得到改良;经综合评价,确定恒定流运行模式(w1)为推荐造纸废水灌溉工艺.     

Sentinel-1与Sentinel-2影像联合的黄河三角洲湿地信息提取

针对目前湿地信息提取中存在的“同物异谱”、“同谱异物”问题,以黄河三角洲自然保护区为实验区,采用在信息提取方面具有优势的典型相关森林算法,将Sentinel-1A雷达影像和Sentinel-2A多光谱影像作为基础数据,考察分别应用多光谱影像、合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)和多光谱二者综合、SAR纹理特征以及植被指数对湿地信息提取的效果和适用性。研究结果表明:(1)基于Sentinel-2A多光谱影像,在分类方法上,典型相关森林(canonical correlation forest,CCF)的总体精度最高,达到94.32%,与支持向量机和随机森林分类算法相比分别提高了6.55%和5.47%;(2)基于Sentinel-2A多光谱影像和Sentinel-1A后向散射系数的CCF总体精度达到了94.89%,与只利用多光谱影像相比,3种算法的总体精度和Kappa系数均得到了提升;(3)在SAR和光学联合的基础上加入SAR纹理特征后总体精度和Kappa系数均略有下降,分别为94.72%和0.935 3;(4)在SAR和光学联合的基础上加入归一化差分植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、差值植被指数(DVI)、归一化差分红外指数(NDII)和差分红外指数(DII)5种植被指数后,总体精度达到了最高为95.35%,7种地物的生产者精度有所提高,有效提高了对黄河三角洲湿地信息的提取能力。实验结果可为黄河三角洲湿地的合理开发和有效保护提供科学支持。     

黄河三角洲河口区滨海湿地面积动态变化与影响因素分析

采用遥感和地理信息系统技术,根据遥感影像数据和实测水深数据,分析了现代黄河三角洲河口区滨海湿地面积的变化规律,并计算了研究区湿地面积与黄河入海沙量之间的相关性。结果表明,黄河改道清水沟流路初期,三角洲河口区滨海湿地面积呈快速增长之势,但滩涂面积变化较复杂,1996年实施清8出汉工程后,低潮线至水下-2,-5和-6m湿地...     

黄河三角洲湿地资源生态旅游开发利用研究

在研究黄河三角洲自然环境演变的基础上,对黄河三角洲湿地生态旅游资源的特征及其生态旅游开发潜力进行了分析研究,并针对黄河三角洲湿地生态旅游开发方式和途径以及开发中应注意的问题提出了建议。     

基于RS 和GIS 的近代黄河三角洲滩涂变化分析

黄河携带泥沙入海不断淤积而形成丰富的滩涂是三角洲地区重要的后备土地资源, 掌握滩涂的空间分布及演化特征对合理开发滩涂, 加强滩涂资源的保护和可持续利用, 促进黄河三角洲高效生态经济区发展都有重要意义。选取近代黄河三角洲地区1989 年和2000 年landsat TM/ETM+影像, 利用基于专家知识的监督、目视判读分类方法, 提取了两个时期内不同行政区域和不同自然岸段的黄河三角洲滩涂信息。通过土地利用类型转换矩阵分析了滩涂与其他土地利用类型间的相互转化关系, 得出1989～2000 年间, 黄河三角洲中潮位滩涂主要向林草地(15.9%)、海域(12%)、其他用地(7%, 含已围待用地)和养殖、盐田用地(6.3%)等土地利用类型转化; 同时又有36.5%的海域、6.5%的水域和2.5%的林草地转化为滩涂; 而总体上滩涂面积呈减少趋势, 减少面积为246.42 km²。海洋动力作用、黄河断流、人类活动是致使滩涂面积减少的主要因素。     

黄河三角洲海岸线动态变化规律与预测研究

通过10帧黄河三角洲地区不同时相卫星遥感影像对比和利用实测水深资料,对1976年以来黄河三角洲海岸线的冲淤变化规律及过程进行分析研究。利用遥感监测数据构建海岸线演变回归模型,对海岸线的未来形态变化进行预测。研究结果表明,三角洲总岸线长度自1992年来逐年减小;刁口岸段自1976年来由持续侵蚀向冲淤平衡过渡;新河口岸段自1976年来不断淤积扩张,但近年来陆域面积开始出现缩小趋势。     

黄河三角洲湿地景观格局变化特征研究

运用3S技术和景观生态学原理,通过对景观类型面积、斑块数目、斑块百分比、最大斑块所占景观面积的比例、分维数、破碎度指数、景观多样性指数、均匀度指数、优势度指数、蔓延度指数的计算,对黄河三角洲湿地2004—2009年生态景观的动态变化进行了研究。结果表明,黄河三角洲湿地景观的基质类型是养殖池,研究期内异质性降低,破碎度呈减少趋势。     

基于双路图卷积的黄河三角洲湿地地物分类研究

黄河三角洲湿地地物精确分类对湿地资源的保护、开发和利用具有重要意义。目前的湿地分类算法大多存在着全局信息利用不足,地物类型边界不易区分等问题,导致分类精度不高。针对此问题,本文提出了基于双路图卷积的黄河三角洲湿地地物分类算法,包括图结构数据构建模块、特征提取与融合模块两部分。图结构数据构建模块,设计欧式图表示光谱值之间的绝对差异,衡量不同地物类型,设计余弦图表达不同像素光谱波形之间的差异,用以区分不同的地物边界;特征提取与融合模块,利用图卷积聚合全局信息,对欧式图利用双层图卷积进行特征提取,对余弦图使用图U-Net网络进行特征提取,之后将两个特征融合,得到同时具有光谱值绝对差异和光谱波形差异的融合特征,最后进行分类。在CHRIS和GF5两个数据集的实验结果表明,本文所提算法在黄河三角洲湿地地物分类中取得了具有竞争力的分类结果。     

黄河三角洲湿地土壤、植物碳氮稳定同位素的组成特征

对黄河三角洲湿地表层土壤和植被进行了碳氮同位素调查,发现本区植物的碳氮同位素值域变化幅度较大,生态系统以喜湿的C3植被类型为主,也生长C4植物。植物的碳、氮同位素之间不存在相关关系。表层土壤中碳氮同位素组成存在着弱负相关关系,反映本区表层土壤中有机质有多种来源。土壤Corg/N比值差异很大,大部分地区土壤Corg/N比值大于12,指示土壤有机质来源以黄河流域有机质为主,当地植被的贡献较小。     

基于地学信息图谱的河道、海岸线演变对黄河三角洲景观格局影响研究

本文利用1988、1998、2009和2016年四期遥感影像,运用GIS技术,将地学信息图谱的图形思维与景观生态学的定量思维相结合,以距今不同时期的亚三角洲和滨海湿地为研究区,从景观结构和景观演替两个方面探究黄河三角洲河道、海岸线演变对景观格局的影响。结果表明:(1)距今不同时间的河道对黄河三角洲景观结构的影响程度不同,距今时间越长的亚三角洲研究区内耕地占总面积的比例越大且耕地是亚三角洲研究区中的第一优势景观类型。在1855—1889亚三角洲研究区内,除耕地和建筑用地外,其他各类景观占总面积的比例都较小且随时间变化不明显;在1929—1934亚三角洲研究区内,盐田、养殖池占总面积的比例从2009年到2016年增加了近40%,涨幅明显;在1964—1976亚三角洲研究区内,各类景观占总面积的比例趋于平均;在2017至今的亚三角洲研究区内,耕地和光滩占总面积的比例较高,达到24%左右。(2)距今不同时间的海岸线对黄河三角洲景观结构的影响程度也不同,在1855滨海湿地研究区内,耕地占总面积比例为60%左右,而海域占总面积比例接近于0,极差较大;在1934和1974滨海湿地研究区内,光滩、柽柳、碱蓬群落、芦苇、白茅群落占总面积比例随时间变化几乎呈逐渐下降趋势,而建筑用地和盐田、养殖池则呈逐渐上升趋势;2009滨海湿地研究区,河流、人工水域占总面积比例在2009年和2016年均达到32%以上。(3)根据景观类型重心变化特征,分析河道、海岸线演变对景观演替的影响程度,将不同时期亚三角洲和滨海湿地研究区景观演替分为如下几类:亚三角洲人类活动主导型、废弃河道主导型、行水河道主导型、滨海湿地人类活动主导型、废弃海岸主导型、新海岸主导型。     

黄河三角洲潮间带动物多样性的研究

以１９９６年黄河三角洲潮间带动物定性调查结果,分析了黄河三角洲潮间带动物物种多样性;以定量调查结果研究了潮间带动物多样度以及与均度、单纯度的关系。研究表明：该区共鉴出潮间带动物１９３种,隶属于１３个门１５个纲４０个目９４个科;潮间带动物多样度为０～１．７０,均度为１～１．００,单纯度为０．２２～１．００;多样度与均度呈正相关,与单纯度呈负相关关系。     

黄河三角洲北部湿地多环芳烃分布与来源

对黄河三角洲北部湿地表层土壤中的多环芳烃(PAHs)进行定量分析,结果表明,袁层土壤中PAHs总量范围为27.43~128.97ng/g (干重),PAHs的空间分布总体呈西高东低的趋势。经过研究对比,认为表层土壤样品中的PAHs尚未对生物造成显著负面影响,并提出表层土壤PAHs污染主要来源于高温热解产物,仅有很小部分的石油类的污染。     

黄河三角洲滨海湿地损失和退化的自然因素

黄河三角洲滨海湿地的损失和功能退化是对环境变化的响应,主要受自然因素控制。黄河入海水沙是形成滨海湿地的物质基础。自20世纪70年代以来黄河水沙减少,新生湿地的形成速率变小;波浪、潮汐、风暴潮、地面下沉和海平面上升等因素导致了滨海湿地的损失,湿地的面积呈减小趋势。由于淡水资源的短缺导致滨海湿地土壤严重的盐碱化和干旱灾害,限制了湿地植被的发育,湿地功能退化。黄河冲淡水的减弱甚至消失,导致滨海湿地海水的盐度升高,温度降低,物理环境平衡遭到破坏,生物多样性明显降低。     

波浪在黄河三角洲形成中的作用

本文应用１９８７年在黄河海港心北７ｍ水深处理观测的９个月波浪资料进行统计研究，以揭示波浪在三角洲形成中的作用研究表明：（１）波浪对下三角洲海底泥沙的再悬浮力是比较大的，一年中有约有１４４天时间，波浪使１２．５ｍ水深以内泥沙启动，５ｍ以内的泥沙发生位移。（２）波浪作用的沿岸相对输沙力，北岸向西，东岸向南，输沙力北岸大于东岸，且随着三角洲的前积淤进，这种差异在逐渐增大。（３）该区强浪的向为ＮＥ，次经浪     

黄河水下三角洲浅表局部扰动地层工程特性与成因

通过浅地层剖面声学探测资料,发现黄河水下三角洲浅表存在局部扰动地层,扰动地层多与负地形相伴生,地层扰动最大深度可达5m。通过对黄河水下三角洲浅表局部扰动地层和其周围正常地层的工程地质调查,对比得出扰动地层的工程地质特性好于周围正常地层。结合已有的水槽试验研究,认为海底浅表局部扰动地层的形成及其工程地质特性的变化是由波浪导致局部土体的振荡滑动造成。     

黄河口地区湿地的研究和保护

黄河口地区湿地的形成、分布规律与黄河流路的频繁改道及海洋侵蚀作用紧密相连 ,构成湿地形成和消亡的重要因素。黄河口湿地的保护中存在不少需要协调解决的问题 ,所以要加强科学研究 ,建立数据库 ,对湿地进行动态监视和模拟。黄河口区的湿地保护对其经济发展有着重要的意义。     

黄河三角洲钓口叶瓣河道与岸线演化分析

现代黄河三角洲是由多个叶瓣组成,钓口流路叶瓣是1964—1976年形成,1976年之后废弃,这段时期历史记录相对比较完整。利用Landsat-TM卫星遥感图像,对黄河三角洲钓口叶瓣1964—2011年之间的岸线以及河道进行识别,结合历史测量资料,对钓口叶瓣岸线、河道变化规律进行了系统的分析。研究结果表明,1964年以来,岸线变化可划分为填湾取直—快速淤进—快速蚀退—缓慢蚀退4个演化阶段;河道变化可划分为漫流充填—河口突出—单一顺直—决口分叉—废弃5个阶段。     

黄河三角洲淡水浮游动物名录

1996年对黄河三角洲9条代表性河流和3座代表性水库进行了2－6次浮游动物调查，共鉴定出浮游动物144种，隶属于47科85属。盾额隆背Sou(Bunopsscutiforons)为山东省新记录。