洪泽湖和淮河入洪泽湖河口的形成与演化

根据历史文献资料和前人研究成果,对洪泽湖和淮河入洪泽湖河口及三角洲的形成与演化进行了探讨。结果表明,洪泽湖是明,清两代治黄,保运工程的产物和组成部分,现代洪泽湖主要形成于１７世纪的靳治水时期,其形成后百余年中湖水位变化总趋势是不断上升,同时具有大幅度的年内年龄变化。     

黄河下游南四湖地区黄河河道变迁的湖泊沉积响应

黄河下游地区湖泊演化多与黄河河道变迁密切相关,进行高分辨率的湖泊沉积环境的研究,可揭示历史时期黄河下游的河道变迁,本文以南四湖ＤＳ孔为例,探讨河道变迁的湖泊沉响应。     

洪泽湖、骆马湖、南四湖径流丰枯遭遇分析

依据洪泽湖,骆马湖,南四湖径流量资料,对湖泊历年不同时期径流进行丰枯评述。统计分析了洪泽湖,骆马湖,南四湖年径流,汛期径流,、枯情况,提出了洪泽湖,骆马湖及洪泽期,南四湖各种时期情况下水量丰或枯的遭遇频次。     

洪泽湖历史洪水分析(1736-1992年)

根据１７３６－１９１１年文献记载的洪泽湖年最高水位及１９１４－１９９２年湖区水文测站的水位,流量资料,进行了长,短序列的入湖洪峰流量及不同时段洪量的频主分析,进而推求出不同重现期的设计入湖洪量和洪水年份相当的重现期,并分析洪水的灾害特征,结果：１）洪泽湖历史上洪水发生频繁,１７８６,１８５１,１９０６年均发生过特大洪水,高堰志桩分别至１６．３,２３．４,１６．１尺。２）１９５３年建库后,湖水位上升     

2012-2018年洪泽湖水质时空变化与原因分析

洪泽湖是南水北调东线工程的重要枢纽.为评估水环境长期变化,于2012-2018年开展逐月水质监测.结合水文气象与淮河水质水量数据,分析洪泽湖水质长期变化趋势及空间分异的驱动因素,结果显示:2012-2018年,洪泽湖总氮、总磷多年平均浓度为1.74和0.081 mg/L,分别为Ⅴ类水和Ⅳ类水,透明度均值为0.48 m,...     

近三百年来洪泽湖演变过程及其原因分析

洪泽湖是淮河水系中最重要的湖泊之一,是我国的第四大淡水湖,它在防洪、灌溉、航运、跨流域调水以及水资源与水环境保护等方面发挥着重要作用.过去300年来,由于黄淮关系的演变和人类活动的影响,洪泽湖水域面积发生剧烈变化.研究湖泊水域空间变化有助于认识流域环境变化与人类活动影响.本文利用18世纪初以来的古地图、历史文献资料及1981-2016年期间的7期遥感影像数据,采用遥感和地理信息系统技术相结合的方法,分析了近300年来洪泽湖水域时空演变过程及其原因.研究结果表明：过去300年来,洪泽湖面积总体呈减少趋势,年际缩减速率为0.17%,且湖域范围总体表现为由四周向中心缩小的趋势,其中西南湖域的形态变化最为显著.具体而言,清中期以前,黄河多次夺泗入淮,洪泽湖面积变化受黄淮关系、高家堰等水利枢纽的修建以及降水等因素影响.至清末,洪泽湖面积由3078.78 km²下降至2335.73 km²,共减少743.05 km²,其空间形态也发生了剧烈变化,该时期黄河改道、降水以及人口增长导致的湖滨围垦是影响洪泽湖演变的主要原因.建国以来（1949-2016年）,洪泽湖面积进一步缩小,由1757.60 km²下降至1488.43 km²,共减少了269.17 km²,其中1995-2000年间湖泊面积下降最为显著,共减少了281.43 km²,湖泊动态变化度达到2.78%,该时期自然因素对湖泊水域面积的影响减弱,而人口增长、围垦及水利工程的修建等人类活动逐渐成为影响洪泽湖演化的主导因素.     

洪泽湖水质的时空相关性分析

时空相关性分析方法在生态环境空间分异笥以及湖泊湿地自然保护区建设等方面的研究上,具有重要的应用价值。将湖泊水质监测数据与空间数据结合,建立了具有时空特征的洪渗湖水质数据库。基于相关系数矩阵,利用GIS和Origin等分析软件,对洪泽湖水质的时空相关性及其时间和空间分布规律进行了研究。结果表明,洪泽湖水质存在着时空相关性,目前这种时空相关性已受到人类活动的强烈干扰,因此,建议洪泽湖湿地自然保护区应该选择在时空间相关性小,具有一定离群性的“岛屿”区域。     

洪泽湖养殖网围拆除生态效应

为研究湖泊网围养殖对湖泊生态系统的影响,2018年全年3次于洪泽湖养殖网围及主要出入湖河道开展调查,通过对比洪泽湖不同区域(河口、湖心、网围区、外围区和拆除区)水质及水生生物的空间分布特征,分析养殖网围拆除后湖泊生态系统的响应机制.结果表明,洪泽湖不同区域的水质及水生生物群落结构存在明显差异,其中养殖区水体总氮、总磷及悬浮颗粒物浓度明显低于河口和湖心,但浮游动植物密度及生物量则整体高于河口和湖心,且养殖区蓝藻、轮虫所占比重较高,这种分布差异很大程度上受外源输入及水动力条件影响.与之相对,养殖区内网围区、拆除区和外围区的水质及水生生物群落结构差异并不明显,表明养殖网围拆除后的短期时间内水质并未明显改善,且高藻类密度、低透明度的水体环境也不利于沉水植物的萌发生长与群丛恢复,有必要进一步采取合理有效的生态修复措施促进养殖迹地生态系统的恢复.     

洪泽湖叶绿素a浓度的时空变化特征

叶绿素a浓度是衡量藻类生物量及评价水体营养状态的重要指标.基于洪泽湖2012年12月至2013年11月的水质监测数据,利用统计手段分析湖区叶绿素a浓度的时空变化规律,并进一步探究叶绿素a浓度与各项水质理化因子的响应关系.从时间维度上看,洪泽湖叶绿素a浓度季节变化规律在不同湖区有所差异,东部湖区叶绿素a浓度随季节变化曲线呈"双峰型",分别在3月和8月达到峰值.北、西部湖区叶绿素a浓度在春季变化平缓,并在秋季达到峰值.从空间维度上看,3个湖区之间叶绿素a浓度在春、冬两季存在显著差异,其余季节差异不显著.典范对应分析表明洪泽湖不同月份、不同湖区叶绿素a浓度与水质理化因子之间存在不同的响应关系.本研究为探究洪泽湖藻类时空异质性原因、宏观掌控其营养状态以及制定相应水质改善措施提供参考依据.     

洪泽湖健康水生态系统构建方案探讨

洪泽湖生态系统健康状态为中等,并呈逐年退化的趋势,因此开展洪泽湖健康水生态系统构建方案的研究十分必要.本文分析了洪泽湖水生态系统健康状态、水体分区特征以及存在的主要问题,根据水文条件和水生态状况的差异,将洪泽湖划分为3种具有典型特征的湖区:过水通道(从淮河入湖口至入江水道)、湿地保护区和成子湖区.针对不同湖区在水质、水...     

洪泽湖吞吐流二维数值模拟

吞吐流是湖泊中湖水运动的主要形式之一。它通过水体交换,进而对湖泊污染物质扩散,迁移,泥沙冲淤以及湖水浓度场的变化产生影响。根据洪泽湖的具体特点,本文构造了一个二维开边界数值模拟,对洪泽湖吞吐淮河的特征进行数值实验,研究其吞吐流过程。     

洪泽湖鱼类群落结构及其资源变化

根据2017-2018年在洪泽湖湖心、成子湖湾、保护区湖湾和淮河入湖口进行的鱼类资源调查,结合历年渔业捕捞统计数据,分析了该水域的鱼类群落结构及资源变化趋势.调查共采获鱼类51种,隶属10目16科41属,其中鲤形目种类最多,占总数的62.7%;群落优势种为鳙（Aristichthys nobilis）、（Hemiculter leucisculus）、鲫（Carassius auratus）、刀鲚（Coilia nasus）等7种,鱼类群落的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数处于一般至较丰富水平.不同类型湖区间鱼类种类及优势种组成存在一定差异,其中湖心、淮河入湖口的生物多样性指数整体高于成子湖湾、保护区湖湾.与历史资料相比,洪泽湖鱼类的物种数量下降,鱼类资源组成结构发生较大变化,鱼类个体小型化趋势明显,捕捞强度过大、水位波动和水质污染是洪泽湖渔业资源衰退的主要因素.     

大型过水性湖泊——洪泽湖浮游植物群落结构及其水质生物评价

大型过水性湖泊——洪泽湖是南水北调东线工程重要的调蓄湖泊,在气候调节、防洪抗旱、旅游休闲、水资源和水产品供应等方面都有着重要的作用.为了解其浮游植物群落结构和水体健康状态,于2015年8月-2016年7月,对洪泽湖浮游植物进行了逐月野外采样.共鉴定浮游植物147种,隶属于8门,其中绿藻门、硅藻门、蓝藻门物种最多.浮游植物细胞丰度全湖年平均值为5.35×10⁷±4.67×10⁷ cells/L,生物量平均值为14.24±8.52 mg/L.洪泽湖浮游植物分布存在明显的时空差异,空间格局上,北部成子湖区浮游植物细胞丰度最高,绿藻门为优势门类;西部溧河洼湖区丰度次高,蓝藻门为优势门类;湖心区及南部丰度较低,大部分点位蓝藻门或绿藻门为优势门类.季节动态上,夏季浮游植物细胞丰度高,蓝藻门是主要的优势门类;冬季细胞丰度较低,硅藻门是主要的优势门类.与1980s的调查相比,近年来浮游植物种（属）数有所下降,丰富度、均匀度等也低于早期调查结果.利用浮游植物进行水质生物评价的结果显示,洪泽湖总体上处于β-中污带,与周边水体相比,洪泽湖富营养化水平低于骆马湖,但高于淮河、高邮湖.     

南水北调东线一期工程对洪泽湖水生生物及生态环境影响的预测

南水北调东线一期工程实施后,作为输水沿线上最大调蓄湖泊的洪泽湖,其水位将提高0.5m,并趋于稳定。这一结果对该湖的水生生物及其生态环境方面产生一定的影响。研究结果表明,透明度,pH值在某些湖区将有所降低,而敞水区无变化;短时间调水,湖水中营养盐含量基本无改变,但长时间连续调水,无机氮化合物将增加,可溶性磷下降,浮游生物数量仅在局部湖区有增减,全湖无大的差异;腹足类下降而河蚬数量将增加;水生维管束植物全湖生物量将减少;敞水性的鱼类增加,草食性鱼类或以水生维管束植物为产卵基质的鱼产量将下降。     

洪泽湖轮虫群落结构及其与环境因子的关系

2010年5月至2011年2月对洪泽湖轮虫进行季度采样,分析了洪泽湖轮虫的种类组成、时空分布及其群落结构与环境因子的关系.结果表明,洪泽湖共观察到轮虫17属34种,优势种为螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)、前节晶囊轮虫(Asplanchna priodonta)、长肢多肢轮虫(Polyarthra dolichoptera)、萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)和曲腿龟甲轮虫(Keratella valga).轮虫种类的空间分布格局呈现较大差异,种类数在北部成子湖最高(27种),西南部湖区次之(26种),东部沿岸带最低(19种);而密度则表现为西南部湖区略高于成子湖,东部沿岸带最低.轮虫的群落结构季节差异明显,密度和生物量在春季最高,秋季次之,而夏季最低.典范对应分析结果表明,水温、溶解氧及叶绿素a等因子对轮虫种类的季节变化及密度生物量的影响最大;总磷、总氮及可溶性无机氮等水体中的营养盐也是影响轮虫群落结构的重要因素.     

不同水文情景下洪泽湖二氧化碳排放通量特征及影响因素

内陆水域二氧化碳(CO₂)排放是全球碳平衡的重要组成部分,全球CO₂排放通量估算通常有很大不确定性,一方面源于CO₂排放数据观测的时空离散性,另一方面也是缺少水文情景与CO₂排放通量关联性的研究.本文观测了2018年洪泽湖不同水文情景表层水体CO₂排放通量特征,并探讨其影响因素.结果表明,洪泽湖CO₂排放通量为丰水期((106.9±73.4) mmol/(m²·d))>枯水期((18.7±13.6) mmol/(m²·d))>平水期((5.2±15.5) mmol/(m²·d)),且碳通量由丰(310.2~32.0 mmol/(m²·d))、枯(50.8~2.2 mmol/(m²·d))、平(-17.3~39.8 mmol/(m²·d))3种水文情景的交替表现出湖泊碳源到弱碳汇的转变,空间上CO₂排放通量总体呈现北部成子湖区低、南部过水湖区高的分布趋势.洪泽湖CO₂排放对水文情景响应敏感,特别是上游淮河流域来水量的改变,是主导该湖CO₂排放时空分异的重要因子.丰水期湖泊接纳了淮河更多有机和无机碳的输入,外源碳基质的降解和矿化显著促进了水体CO₂的生产与排放,同时氮、磷等营养物质的大量输入,加剧了水体营养化程度,进一步提高CO₂排放量,间接反映出人类活动对洪泽湖CO₂变化的深刻影响.平、枯水期随着上游淮河来水量的减少,驱动水体CO₂排放的因素逐渐由外源输入转变为水体有机质的呼吸降解.此外,上游河口区DOM中陆源类腐殖质的累积与矿化能够促进CO₂的排放,而内源有机质组分似乎并没有直接参与CO₂的排放过程.研究结果揭示了水文情景交替对湖库CO₂排放的重要影响,同时有必要进行高频观测以进一步明晰湖泊的碳通量变化及其控制因素.     

Assessment of hydrological droughts for the Yellow River,China, using copulas

Droughts are one of the normal and recurrent climatic phenomena on Earth. However, recurring prolonged droughts have caused far‐reaching and diverse impacts because of water deficits. This study aims to investigate the hydrological droughts of the Yellow River in northern China. Since drought duration and drought severity exhibit significant correlation, a bivariate distribution is used to model the drought duration and severity jointly. However, drought duration and drought severity are often modelled by different distributions; the commonly used bivariate distributions cannot be applied. In this study, a copula is employed to construct the bivariate drought distribution. The copula is a function that links the univariate marginal distributions to form the bivariate distribution. The bivariate return periods are also established to explore the drought characteristics of the historically noticeable droughts. The results show that the return period of the drought that occurred in late 1920s to early 1930s is 105 years. The significant 1997 dry‐up phenomenon that occurred in the downstream Yellow River (resulting from the 1997–1998 drought) only has a return period of 4·4 years and is probably induced by two successive droughts and deteriorated by other factors, such as human activities. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

Impact of water diversion on the morphological development of the Lower Yellow River

In this paper we carry out a theoretical analysis based on the general one-dimensional morphodynamic model for rivers in order to show how the morphological equilibrium of a fiver is influenced by water and sediment diversion/supply along the river. The results of the analysis show that large scale water diversions, like those along the Lower Yellow River, can cause the development of a convex riverbed profile in the long-term. Deposition will take place along the whole reach of the river, with an increasing deposition depth from downstream to upstream. The slope of the river bed increases from upstream to downstream. Furthermore, an analysis on the morphological time scale shows that this development in the Lower Yellow River will take a time period on the order of decades to centuries. The results of the analysis have been compared with observations in the Lower Yellow River. Since the second half of the 1980＇s large scale water diversions from the Yellow River have been taking place. The observations show that this has indeed led to significant sedimentation along the river.     

洪泽湖3种沉水植物附着细菌群落结构及多样性

沉水植物茎叶表面附着的藻、菌及其他物质,不仅影响沉水植物自身生长,而且影响水体物质循环过程,附着藻类的研究已经有不少报道,但附着细菌的报道相对较少.采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,研究洪泽湖典型沉水植物——菹草(Potamogeton crispus)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)在生长旺盛期叶表面附着细菌的群落结构及多样性特征,并采用冗余分析法探讨环境因子对附着细菌丰度的影响.结果表明,(1)3种沉水植物附着细菌群落结构有明显的差异性.143 bp T-RF在菹草和篦齿眼子菜中的相对丰度平均达到了20%和11%,而在金鱼藻中的相对丰度小于1%;89 bp T-RF在金鱼藻中的相对丰度平均约为13%,而在菹草和篦齿眼子菜中相对丰度小于5%.94 bp T-RF在菹草样品中相对丰度超过15%,而在其他样品中未被检测出.(2)从多样性角度分析,3种沉水植物附着细菌多样性大小依次为篦齿眼子菜菹草金鱼藻.(3)部分限制性片段的丰度受环境因子的影响较大,如89、94、143和227 bp T-RFs.而如167 bp T-RFs在3种沉水植物中的相对丰度分布较为稳定,受上述环境因子的限制较小.根据细菌比对结果,洪泽湖附着细菌的优势菌群可能属于拟杆菌门(Bacteroides)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)3个门类.     

洪泽湖湖滨带浮游动物群落结构及驱动因素

湖滨带在维持物种多样性、拦截陆源污染物、净化水质等方面发挥着重要作用。近年来,洪泽湖水体污染日益加重,湖滨带面临着围垦、养殖和泥沙淤积等严重威胁。为更好地理解洪泽湖湖滨带浮游动物群落结构的空间格局,运用主成分分析、冗余分析和方差分解,探究了洪泽湖湖滨带浮游动物的密度、生物量和种类结构组成,以及群落多样性和优势种的特征,分析上述参数随环境因子的变化趋势。结果表明,洪泽湖湖滨带浮游动物平均丰度为821.65 ind./L,平均生物量为1247.45μg/L,成子湖西浮游动物丰度较高,物种较为丰富;淮河口和东部湖岸丰度较低,多样性较低。主成分分析和冗余分析结果表明,溶解性总磷、悬浮物、叶绿素a、COD、溶解性有机碳、水草盖度、pH、溶解氧和风浪扰动是湖滨带主要环境影响因子,与轮虫物种的空间分布具有显著相关性。方差分解结果表明,轮虫主要受到水化学环境因子及其与食物饵料的交互作用,枝角类受水深、浊度和悬浮物等物理生境因子的影响,磷酸盐、pH、风浪扰动和悬浮物与水化学的交互作用对桡足类有明显影响,多样性指数主要受水化学环境因子、物理生境因子、食物饵料的交互作用影响。可见,加强洪泽湖湖滨带生态环境保...