基于生态水文学的黄河口湿地生态需水评价

根据生态系统保护的要求,以提高生态系统承载力、保护河口生态系统完整性和稳定性为原则,以促进区域生态系统的良性维持为目标,从生物多样性保护的角度,研究确定了23600hm^2的黄河三角洲应补水的湿地恢复和保护规模。在此基础上,采用景观生态学的原理和方法,在湿地植物生理学、生态学、水文学研究基础上及遥感和GIS技术的支持下,研究水分—生态耦合作用机理,建立基于生态水文学的黄河口湿地生态需水及评价模型,并运用预案研究方法和景观生态决策支持系统的规划评价思想,预测和评价了黄河口湿地不同补水方案产生的生态效果,重点研究了丹顶鹤、东方白鹳、黑嘴鸥等指示性物种适宜生境条件与湿地补水后的生态格局变化。评价结果表明,黄河三角洲湿地具备东方白鹳及丹顶鹤等保护性鸟类的繁殖和越冬的潜在生境条件,但其生境质量并不十分理想,通过湿地补水,作为珍稀鸟类重要栖息地芦苇湿地面积从现状的10000hm^2增加至22000hm^2,生态承载力大幅提高;研究在统筹黄河水资源条件、水资源配置工程措施和湿地生态系统综合保护需求后,推荐提出了黄河三角洲湿地恢复和保护的3.5亿m^3黄河补水量及补水时期。     

河流湿地生态修复规划:以鹤壁淇河湿地为例

淇河是我国著名的"诗河",是《诗经》的发祥地之一。淇河国家湿地公园位于河南省鹤壁市,其湿地生态环境具有我国典型河流湿地特征。鹤壁淇河湿地生态修复的重点是恢复流域水文联系的关键生态属性,规划利用历史参照系统、岸线修复、植被修复、食物链修复等技术措施恢复淇河水量,保护水质,旨在为河流湿地生态补水、生态修复、生境恢复等提供参考。     

河北衡水湖湿地生态补水策略的探讨

水资源不足导致湿地面积不断减少,已成为很多地区面临的共同生态安全问题,生态补水措施对缓解区域水资源危机、湿地萎缩、生态环境恶化等具有重要意义。但补水水量、补水时间、补水方式等直接影响湿地的水文过程、水质、生态系统结构和野生动植物生境。通过分析衡水湖生态补水的现状,对其生态补水在水文过程、水质和水鸟适宜栖息地影响等方面存在的问题进行了探讨,提出了未来衡水湖生态补水的管理建议。建议开展衡水湖生态补水策略模拟研究,重点关注生态补水过程对衡水湖水质、水鸟生境的影响,提高衡水湖水体流动性,控制最低水位,同时考虑周边渔业和农业生产活动的影响。     

湿地水文研究的若干热点问题

湿地水文研究是认识湿地生态系统的结构、过程与功能,进行湿地生态保护和恢复重建以及水资源合理配置的前提与基础。重点对湿地水文研究的几个热点问题进行了评述。这些问题包括,全球气候变化与人类活动影响下的湿地水文响应;湿地水文过程对湿地生态系统的影响机制;湿地水循环过程与水文模型。在此基础上,提出了基于水循环模拟的流域湿地水资源合理配置的基本思路,并对目前中国湿地水文亟待研究的重要议题进行了阐述。     

基于白鹤生境需求的湿地生态水文调控研究——以莫莫格国家级自然保护区白鹤湖为例

针对莫莫格国家级自然保护区白鹤湖水多或水少导致白鹤生境恶化的严峻现实问题,开展生态水文调控研究,以期满足白鹤(Grus leucogeranus)适宜生境需求,具有重要理论意义和应用价值。利用遥感反演技术,分析了白鹤湖生态水文景观格局变化特征;采用野外调查和数理统计方法,分析了白鹤食源植物的生态特征和植物群落演替规律,确定了适宜白鹤的生境条件。研究结果表明,白鹤的主要生境为挺水植物群落分布地带,食源植物为扁秆藨草(Scirpus planiculmis)和三江藨草(Scirpus nipponicus),适应水深为30~50 cm,适宜水位为132.4~132.6 m;在研究白鹤湖水文特性和水循环过程的基础上,构建了基于EFDC的湿地水动力模型,模拟了不同来水情景下白鹤湖水文情势变化,以适宜白鹤的生态水位为调控目标,提出了相应的白鹤湖生态水文调控对策和措施,以期为白鹤栖息地的保护与恢复提供科学依据和决策支持。     

基于二维水动力模型的辽河口湿地生态补水模拟

辽河口湿地自然资源丰富、水土资源优渥,是众多濒危动物的栖息地。但由于水资源不足、污染严重以及资金投入不足等问题,辽河口湿地的水资源禀赋能力有待提高,单纯依靠湿地自我恢复能力与天然来水,无法满足湿地用水需求。基于辽河口湿地保护目标,通过水文数据与遥感数据,构建二维水动力模型,进行长期补水模拟监测,补水效果实现预期目标后,计算出不同需水年份的水量区间,从补水路径、补水时间和补水来源3个角度出发,提出辽河口湿地切实可行的补水方案,合理配置水资源。生态补水使芦苇湿地的缺水问题得到缓解,芦苇湿地的生态服务功能得到改善,通过生态补水为大批候鸟提供充足的水域面积和食物,提高了湿地的多种综合效益,保护了生物多样性。     

洪河沼泽湿地水文过程模型构建及水文功能分析

洪河沼泽湿地地势低平、河道多变,洪水季节性泛滥,缺乏水文监测数据,而模拟的水文数据不确定性较大;而且,用地表径流数据验证生态水文模型的模拟结果,效果并不理想。以洪河国家级自然保护区中部的沼泽湿地为研究对象,整合数字河网与高精度数字高程数据,改进分布式生态水文模型SWAT的子流域概化方式,构建湿地水文过程模型;在此基础上,分析研究区沼泽湿地水文功能。对于湿地水文过程模型的构建,除了利用径流观测数据进行验证外,还应用不同深度的多点土壤湿度数据进行验证。研究结果表明,1改进的SWAT模型取得了较高的面向沼泽湿地模型精度,模型决定系数R2达到0.7,相对误差小于21%,表明模拟效果良好;2在研究区内的沼泽湿地中,以草甸黑土—沼泽化草甸、草甸黑土—草本沼泽、沼泽土—沼泽化草甸、沼泽土—草本沼泽4种土壤—植被的组合模式为主,土壤湿度较大,湿地的调蓄水功能较强;3季节性和常年的洪泛水文过程与土壤湿度的梯度特征,控制着研究区的沼泽植物的空间格局;随着土壤湿度梯度的变化,植物群落呈现出明显的条带状梯度分布。     

青海湖水量变化模拟及原因分析

为了探讨气候变化和人类活动对流域水文过程的影响,以分布式水文模型SWAT为基础,结合湖泊水量平衡模型,建立了青海湖水位(水量)模型,模拟了青海湖过去几十年水位变化过程。水文因子分析表明,20世纪80~90年代青海湖流域径流和湖泊水位变化的主要原因是气候变化。根据不同气候情景,对未来青海湖水位变化进行了预测。结果表明,未来30年径流增加的可能性比较大,青海湖水位下降速度将会减缓甚至出现上升趋势。这一结果将会缓解青海湖流域水资源日益紧张的局势,并有利于植被的恢复,减少土地沙化面积,对流域生态环境的改善和社会经济的发展将会有极大的帮助。     

甘肃石羊河湿地景观生态特征及生态建设策略

分析了甘肃石羊河湿地景观生态的基本特征和变化情况,以维护湿地生物多样性为出发点,以恢复自然生态环境为主要目标,从景观生态学角度,提出甘肃石羊河湿地景现生态建设措施,采用自然恢复和人工修复相结合的湿地生态系统恢复形式,构建多样化动植物栖息生境,维持石羊河湿地生态系统的平衡,从而改善周边地区的生态环境,提升区域环境质量。     

基于二维水动力模型的湿地生态补水研究与应用

针对南京上秦淮湿地这一水网密布、水系连接复杂的地区,采用MIKE21二维水动力模型建立了湿地补水及水循环的数学模型。基于模型研究了湿地生态补水量及补水、水循环方案。模拟结果表明:在进水、引水、出水设施的共同作用下,水系流动通畅,流场分布较均匀合理。除了能很好地实现全区补水,还能保证整体水域流速,特别是几个湖区也能保持基本的流动状态。基于模型的湿地补水及水循环对于湿地自净能力的提高和水质维护有很大作用。     

河南省郑州黄河自然保护区湿地恢复模式研究

河南省郑州黄河自然保护区周边人口众多,湿地围垦现象严重,亟需开展湿地恢复工程建设。根据郑州黄河自然保护区的地形特征、水文状况、受威胁状况和和湿地植物的适宜性特点,郑州黄河湿地的恢复模式可分为自然湿地恢复模式和主动湿地恢复模式,其中主动湿地恢复恢复模式又可分为蓄水型、溪流型和多塘型湿地恢复模式。针对嫩滩、河心洲、岛等自然保护区的核心区,可以利用黄河自身的水文周期、植物种质资源、自然肥力,采用自然湿地恢复模式进行恢复。在地势平坦、宽度较大、坡度较小且距平水位1～2m之间地形平顺无突变的二滩区,可采用蓄水型湿地恢复模式;在地势低洼,具有自然沟渠雏形,并与黄河河道相连的嫩滩区和靠近嫩滩的二滩区,可采用溪流型湿地恢复模式;在现状地形起伏较大,或现有及废弃的鱼塘分布区,可采用多塘型湿地恢复模式。研究结果表明,自然恢复区域主要集中在南河渡黄河大桥西侧、嘉应观黄河铁路大桥西侧、郑州黄河公路大桥东侧等区域,总面积为5086hm2;主动湿地恢复区域主要集中在伊洛河东侧、嘉应观黄河铁路大桥东侧、郑州黄河公路大桥东侧和中牟太平庄村东北侧区域以及现有鱼塘集中分布区域,总面积为965hm2。     

黄河三角洲刁口河流路湿地恢复遥感监测与评价

利用卫星遥感技术对生态调水及湿地恢复进行实时动态监测, 不仅可以及时掌握宏观地表的快速变化, 还可以为长期的区域生态效应评价提供支持。基于国产自主环境一号小卫星遥感数据, 对2010 年黄河三角洲生态调水暨刁口河流路恢复过水试验进行动态监测和初步评价。研究表明, 刁口河流路恢复过水后, 原废弃河道过流条件得到提高, 部分被开发利用的河滩地得到恢复, 水文条件好转, 河流水面面积总体上增加了526 hm², 有利于河道生态条件的改善。通过对湿地引水修复, 自然保护区试验区块共有437 hm²的退化湿地得到了较大程度的改善。同时, 湿地景观多样性提高, 对维持区域景观多样性、改善鸟类栖息地质量具有重要意义。研究结果表明, 国产环境一号卫星遥感数据能提供丰富的地面信息, 其数据具有较高的时间分辨率, 可以作为中国湿地调查和监测的重要数据源。考虑到大尺度调水和湿地恢复对区域生态环境的影响是一个长期的过程, 今后应进一步挖掘环境一号卫星现有波段的光谱信息, 对湿地恢复进行长期跟踪监测, 为湿地恢复生态效应综合评估提供技术支撑。     

黄河三角洲湿地保护与恢复的现状、问题与建议

黄河三角洲湿地是中国暖温带保存最完整、最广阔和最年轻的湿地生态系统,其原始性、脆弱性和作为珍稀濒危鸟类重要栖息地的作用在国际上备受关注。着眼于当前黄河三角洲湿地的生态问题及变化趋势,分析了黄河三角洲湿地保护与恢复的现状、问题和发展趋势,阐明了黄河三角洲湿地保护与恢复的基本框架和关键技术,明确了下一步黄河三角洲湿地保护与恢复的主要任务,并从区域可持续发展角度提出了黄河三角洲湿地保护与恢复的措施与建议。     

黄河三角洲新生湿地植物群落分布格局

为阐明黄河三角洲新生湿地植被群落的分布格局,以1996年后新淤积形成的湿地植被为研究对象,选取9个典型植被群落过渡带,测定分析其群落数量特征,以期能为更好的保护与管理黄河三角洲新生湿地提供数据支持。调查结果显示：黄河三角洲新生湿地植被群落沿河向海的方向呈同心环状发展,呈现出较明显的条带状。自河岸向海岸,植物的耐盐性逐渐提高。草本植物自河岸、海岸向中心陆地演替,而木本植物则由中心陆地向河岸、海岸演替。物种丰富度及香农-威纳（Shannon-Wiener）多样性指数自河岸向海岸,先升高后降低。土壤含盐量的变化与植物群落的组成结构之间具有密切关系,这说明土壤含盐量是影响黄河三角洲新生湿地植被分布格局的主要因子。     

黄河三角洲滨海湿地的景观格局空间演变分析

利用GIS技术、RS影像和Fragstats3.3等景观统计软件,从景观面积变化、景观斑块特征和景观整体水平格局等方面,对比研究了黄河三角洲2000年和2009年湿地不同时空尺度的景观格局变化。结果表明:10 a间黄河三角洲滨海湿地海岸线和陆地面积整体呈增长趋势,天然湿地面积急剧减少,平均分维数大部分降低,湿地景观破碎度降低,多样性和均匀性指数增加,蔓延度指数增加。湿地景观格局指数的变化反映了旱田及水田的大面积种植,盐田养殖业的大力发展以及石油开采等人为活动对景观格局的深刻影响,人类活动已经成为黄河三角洲滨海湿地景观格局变化的主要驱动因子。     

黄河三角洲石油污染对湿地芦苇和碱蓬幼苗生长影响的模拟研究

黄河三角洲湿地是中国最具代表性的滨海湿地之一,也是中国第二大油田——胜利油田的产油区,石油污染已成为本区湿地生态系统退化的重要因子。在温室条件下模拟研究了该区滨海湿地土壤中2种不同浓度(0.5%、2.0%)石油污染对黄河三角洲地区典型物种芦苇(Phragmites australis)和盐地碱蓬(Suaeda salsa)幼苗生长的影响。结果表明,随着石油浓度的增高,芦苇和盐地碱蓬株高的受抑制程度不断增强,随着时间的推移,石油污染对芦苇分蘖的抑制作用减弱,而对盐地碱蓬幼苗的分枝数抑制作用加大。随石油浓度的增加,盐地碱蓬幼苗叶片中可溶性蛋白质含量先升高后降低,丙二醛含量和过氧化物酶活力先降低后升高,过氧化氢酶活力显著降低;芦苇幼苗则对石油污染表现出相对较强的耐受性。不同石油污染条件下芦苇幼苗叶片叶绿素含量表现出先下降后升高的变化趋势。从整体上来看,石油烃类污染对盐地碱蓬幼苗的抑制作用要高于芦苇幼苗,也说明在处理石油烃类污染物中芦苇比碱蓬更具有优势。     

新生滨海湿地土壤微量营养元素空间分异特征

在黄河三角洲国家级自然保护区核心区新生湿地内,根据植被分布状况,由黄河岸边至海滩方向布设了两条平行样带,研究土壤微量营养元素Fe、Mn、Cu、Zn和B分布的空间分异特征.结果表明,黄河三角洲新生滨海湿地表层0～30 cm土壤中B、Mn、Fe、Cu和Zn的平均含量分别为50.94 mg/kg、439.87 mg/kg,22.25 g/kg、27.48mg/kg和46.39 mg/kg.从黄河岸边至近海光滩区,土壤中5种微量营养元素含量总体上呈逐渐增加趋势,在剖面上表现为波动变化规律.不同植被群落土壤中,5种微量营养元素含量之间及其与总有机碳含量、总氮含量、总硫含量和土壤含盐量之间存在显著正相关关系.新生滨海湿地土壤中总有机碳含量、总氮含量和总硫含量是影响土壤微量营养元素含量的关键因素.     

黄河三角洲典型区域地下水动态分析

地下水作为三角洲地区水循环的重要环节,对整合土地利用和水资源管理以及河口湿地自然保护区的存在 与发展具有重要作用。采用surfer 软件绘制的地下水埋深等值线图显示地下水埋深的分布规律为沿黄河河道附近 地下水埋深较深, 滨海以及河间洼地为地下水浅埋区。在SPSS11.5 统计分析软件的帮助下, 采用偏相关分析( Partial 过程) 方法从地下水埋深多年和年内变化两个方面研究黄河三角洲典型地块地下水埋深和降水量、黄河径流量 之间的相关关系。研究结果表明, 黄河三角洲地区地下水动态变化受多个驱动因子的控制, 在不同时间段和不同的 地理位置影响程度不同, 且多年地下水埋深的序列规律性较差, 地下水埋深多年动态和年内动态变化复杂且均不 受径流量和降水量影响。东营市引黄灌溉、引黄蓄水( 城市生活与工业用水等) 、大型引排水利工程的兴建等可能是 导致地下水位持续上升的主要原因, 为今后地下水资源管理和三角洲湿地资源的保护提供依据。     

1976-2008年黄河三角洲湿地变化的遥感监测

基于景观生态学原理,借助遥感(RS)和地理信息系统(GIS)等技术手段,对1976、1986、2000和2008年的遥感数据进行了处理和分析;探讨了1976年以来现代黄河三角洲湿地的变化特征.结果表明:自1976年以来,现代黄河三角洲湿地总面积呈下降趋势,1976-2008年湿地总面积减少了8.5%,其中自然湿地面积呈...