芦苇的栽培与管理

芦苇是辽河三角洲湿地的优势种群之一,是涵养水源、控制湿地水土污染的重要植物。芦苇不仅具有调节气候、蓄水防旱、净化水质等生态功能,而且具有巨大的经济价值,在区域经济社会发展中发挥了巨大作用。根据芦苇的生物学特性和特有的功能价值,详细阐述了芦苇的栽培与管理,以期为辽河三角洲湿地芦苇产业的发展提供科学依据和实用技术。     

五个时期辽河三角洲滨海湿地格局及变化研究

以1982~2015年期间的5期10景辽河三角洲滨海湿地Landsat MSS/TM/OLI影像为主要数据源,在遥感和地理信息系统技术支持下,通过景观指数和各土地利用类型面积间的转移矩阵,对辽河三角洲滨海湿地景观格局及变化进行研究。研究结果表明,5个时期(1982年、1989年、2000年、2010年和2015年)辽河三角洲滨海湿地都以芦苇(Phragmites australis)淡水沼泽和水田为主要景观,芦苇淡水沼泽以大斑块分布在研究区的西部平原地带,水田以大斑块分布在研究区的东部。湿地类型之间的转变主要表现为自然湿地向人工湿地和人工景观转变。湿地景观破碎化程度加剧,优势度下降,趋于各斑块均匀分布。人类活动是导致辽河三角洲滨海自然湿地丧失和退化的主要原因。     

低温冷阱大气水汽收集技术及其在水稳定同位素研究中的应用

系统地介绍了低温冷阱大气水汽收集的基本原理、实验方法、实验过程中的误差估计以及该方法在水稳定同位素研究中的应用。基于低温条件下显著增加水汽凝结面和凝结时间的方法,使水汽完全凝结;利用水分在真空条件下升华/蒸发及其在低温条件下再凝结的原理,实现对水汽样品的转移收集。收集的水汽样品中稳定同位素值的误差主要来自两方面:(1)低温条件下玻璃冷阱中部分未冷凝的饱和水汽;(2)样品室温融化后,外界大气进入瓶内与融化后的水汽样品发生同位素平衡分馏;并分别对上述两种误差进行了理论估计。利用低温冷阱水汽收集和稳定同位素离线测试方法在以下三方面具有较重要的应用:(1)过量~(17)O是当前水稳定同位素研究的前沿,实现对大气水汽中过量~(17)O高精度测试是该方法的重要应用;(2)获取低水汽浓度地区高精度大气水汽稳定同位素测试数据;(3)验证激光光谱稳定同位素分析仪在线水汽稳定同位素测试数据。     

辽河三角洲湿地生物多样性功能评价

在辽河三角洲湿地生物多样性调查的基础上,对辽河三角洲生物多样性进行评价,主要包括物种多样性和生态系统多样性。按照生物多样性评价标准,辽河三角洲湿地生物多样性处于一般水平,需要加大湿地生物多样性的保护力度。     

大气水汽氢氧同位素观测研究进展——理论基础、观测方法和模拟

大气水汽氢氧稳定同位素是认识大气环流和水循环的重要信息指标,本文从影响水汽稳定同位素含量的物理过程入手,即源区蒸发、传输及凝结等方面,系统介绍了影响水汽氢氧稳定同位素的平衡分馏和动力分馏的理论基础;回顾了传统观测方法、近期发展的激光光谱仪及卫星遥感红外光谱仪等大气水汽同位素观测新手段,重点分析了光谱仪及遥感观测方法的优势及应用,表明实时观测和遥感监测成为目前水汽同位素研究的主要手段;总结了目前大气水汽同位素观测研究在同位素基础理论、地表过程等方面的主要进展,汇总分析了大气水汽同位素环流模型的发展和应用,表明同位素环流模型在全球及区域气候过程、古气候恢复以及环境信息重建方面具有独特的优势,将会成为今后气候系统研究的新方法;最后提出水汽同位素研究的新焦点即高时空分辨率的实时观测、氢氧同位素的新指标如过量17O以及同位素气候模型的发展完善及应用。     

辽河三角洲湿地景观的水文调节与防洪功能

以辽河三角洲为对象论述了湿地景观的水文功能,重点研究湿地蓄水容量与苇田蒸发散、湿地水更新率、稻田水量平衡等湿地的水文调节功能及人类活动的影响;探讨了湿地水文调节功能的价值估算,三角洲地下含水层的调洪功能;并根据辽河三角洲湿地的景观生态特征和在防洪中的功能,将湿地景观划分出5个功能区,为制定合理的景观规划,为促进三角洲地区的可持续发展服务。     

长沙大气水汽、降水中稳定同位素季节变化及与水汽输送关系

基于2010年1月至2012年12月长沙降水事件同位素资料和搭载在Aura卫星上的TES观测仪所反演的2010年3月至2011年12月全球日大气中HDO、H2O资料,对长沙大气水汽、降水中稳定同位素的变化特征以及它们的关系,不同水汽来源及输送强度变化对降水中同位素的影响进行了研究。结果表明:水汽中同位素值随高度增加而贫化,水汽中同位素较降水中同位素大为贫化,降水中同位素为冬春富集、夏秋贫化,水汽中同位素则表现出春夏富集、秋冬贫化,水汽、降水中同位素存在着较大波动。通过对长沙冬、夏季所有降水事件的水汽输送轨迹的分析发现:夏季降水的水汽主要来源于西南季风和东南季风输送的海洋性气团,降水中同位素贫化;冬季降水的水汽主要来源于西风带输送的大陆性气团,降水中同位素富集。另外,长沙2010~2012年夏季的水汽输送通量与降水同位素的关系再次证明环流效应是可信的。     

华北北纬38°带极端强降水氢氧稳定同位素特征与水汽来源的关系

华北北纬38°带是华北地区的重要农业区,降水是区域地下水的主要补给源。近年来,极端强降水频率增加改变了地下水补给方式,明确极端强降水氢氧稳定同位素特征及其水汽来源对于深入认识区域水循环特征具有重要意义。本研究基于2016年1月至2021年12月华北北纬38°带的1个山区站点(太行山站)和2个平原区站点(栾城站和南皮站)降水样品采集,采用相关分析和HYSPLIT模型,揭示了研究区极端强降水δ²H和δ¹⁸O的时空分布特征与水汽来源的关系。结果表明：降水氢氧稳定同位素呈现丰水年贫化的年际特征,雨季富集、旱季贫化的季节性变化特征,极端强降水同位素最为贫化(-105.7‰～-39.1‰,-14.6‰～-5.7‰)。大气降水同位素关系表明位于山前平原的栾城站斜率和截距最小,蒸发作用最强。HYSPLIT模型结果表明,太行山站极端强降水水汽主要来自于东南季风和西南季风水汽,而栾城站和南皮站极端强降水水汽主要来自于西风水汽和东南季风水汽,西南季风水汽比例增加(16.67%～58.33%)是导致山区极端强降水同位素比平原区贫化的主要原因。水汽来源的差异导致研究区...     

辽河三角洲湿地资源景观特征评价及生态旅游开发

生态旅游概念提出以来,全球生态旅游在理论和实践2个方面都得到了很大发展,成为现在主要的旅游活动形式之一.辽河三角洲是我国七大江河三角洲之一,拥有丰富的湿地资源,非常适合进行生态旅游的开发.文章在分析辽河三角洲湿地资源景观特征的基础上,结合该地区旅游开发存在的问题,对其开展湿地生态旅游的前景作了分析,提出了开展湿地生态旅游的对策.     

湖北宜昌地区大气降水中的稳定同位素特征

根据宜昌2007年5—11月大气降水中稳定同位素和气象资料,分析了宜昌地区大气降水中稳定同位素的变化特征。结果表明,宜昌降水中氘过剩值(d)偏高,说明宜昌地区大气降水的水汽原蒸发较快;稳定同位素与降水时的平均温度呈正相关,并且存在阶段性差异,δ~(18)O的分馏时段与δD相反;但与降水量的相关性不明显,只表现在夏季的6月和7月。研究得出,宜昌大气降水线与全球和全国存在差异,主要体现在宜昌的地理环境、地理背景以及宜昌的大气环流模式上。     

差分主成分分析法在辽河三角洲景观变化中的应用

差分主成分分析法是应用遥感数据检测景观变化的一种新方法。为了提高检测精度,我们利用TM卫星遥感数据,改进了主成分分析法和图像差值法,提出了差分主成分分析法。并以辽河三角洲地区为例,对该方法进行了验证。研究结果表明：(1) 与传统的检测法-分类后比较法相比,差分主成分分析法具有较高的检测精度,总检测精度为0.89,Kappa指数为0.82;(2) 在1984~2000年的16年间,辽河三角洲地区有近22%的景观发生了变化,主要包括芦苇湿地的减少、水稻田的增加以及城镇用地的增加。     

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。     

辽河三角洲湿地资源与区域持续发展

辽河三角洲湿地面积在、类型多、景观结构复杂多样，在该区经济发展中发挥巨大作用，利用遥感和ＧＩＳ技术，在建立辽河三角洲湿地资源分类系统基础上，对该区湿地资源现状与分布特征进行研究，该区现有湿地３１４８５７ｈｍ＾２，占全市总面积的７９．５％。其中天然湿地１５９９１９ｈｍ＾２，占总湿地面积的５０．８％，人工湿地１５４８３８ｈｍ＾２，占总湿地面积的４９．２％，多年来的区域资源开发活动，使该区湿地面积和景观结构发生很大变化，湿地生态功能变受到严重影响和威胁，本文结合区域湿地资源与景观结构的动态变化状况，系统分析了区域湿地生态系统功能及受影响状况，并进一步提出区域资源开发与湿地保护及可持续发展对策。     

辽河三角洲湿地生态服务功能价值评估研究

采用国际通用的市场价值法、成本法、影子工程法和替代法,对辽河三角洲湿地服务功能价值进行评估研究,诠释了保护湿地资源的重大意义。     

辽河三角洲湿地生态循环经济模式探讨

辽河三角洲湿地是我国重要的湿地资源之一。随着经济和社会的快速发展,人们对辽河口湿地土壤、水、生物、矿产等资源的掠夺越来越严重,湿地资源过度开发,湿地退化严重,生态环境失衡。因此,如何保护和利用好辽河口湿地资源并实现良性的生态循环经济,已成为迫切需要解决的问题。根据可持续性评价目标提出了建立生态循环经济模式的5大评价标准:生产性、稳定性、保护性、经济可行性和社会承受力,在此基础上探讨了3种生态循环经济模式。     

印度河上游Bagrot山谷降水稳定同位素变化及与水汽来源的关系

利用2015年8月至2016年7月在印度河上游流域Bagrot山谷降水稳定同位素（δ18O和δD）观测结果以及当地气象资料,利用同位素示踪及统计分析方法,并结合HYSPLIT模型,对研究区降水稳定同位素变化特征、大气水线以及水汽来源进行了分析。结果表明,观测期间Bagrot山谷降水稳定同位素的季节变化明显,δ18O与δD秋冬季偏低,春夏季偏高,且与气温变化一致,存在显著的温度效应,而降水量效应不明显。而且发现,研究区局地大气水线截距和斜率均低于全球的,反映了降水过程中云下二次蒸发作用较为强烈,特别是,不同的降水形态导致该研究区局地大气水线的斜率和截距不同。当液态降水（降雨）发生时,由于在较为干旱的气候环境下,雨滴在降落的过程中受到二次蒸发相对较强,使得局地大气水线的斜率和截距偏低;而当固态降水（降雪）发生时,由于温度较低,受再循环水汽和二次蒸发的影响较小,导致局地大气水线的斜率和截距均偏高。Bagrot山谷及其周边地区,从南到北局地大气水线的斜率相差不大,而其截距总体上随着纬度升高而降低,可能与云下二次蒸发导致稳定同位素发生的不平衡分馏逐渐强烈有关。通过Bagrot山谷站点降水稳定同位素观测结果并结合HYSPLIT模型的后向追踪,研究还发现,研究区全年主要受西风环流以及局地环流的影响。但与研究区以北的临近站点（慕士塔格、和田等）相比有所不同,由于Bagrot山谷位置更靠南,其仍然偶尔受到来自南方的海洋性水汽影响。这一研究结果可能对该地区树轮稳定同位素记录的解译具有一定的指示意义。     

黄河三角洲芦苇湿地大气调节价值评价研究

以黄河三角洲芦苇湿地为研究对象,利用野外监测数据对芦苇湿地的大气调节价值进行了定量评价。结果表明:黄河三角洲芦苇湿地年均净固定二氧化碳(CO2)量为1 953.90 kg/hm2,年甲烷(CH4)排放CO2当量为390.78 kg/hm2。从整个生态系统碳平衡来看,黄河三角洲芦苇湿地年吸收CO2量为1 563.12 kg/hm2,表现为较强的碳汇,其大气调节总价值为8.46亿元,其中固碳总价值为1.84亿元,释氧总价值为6.62亿元,分别占大气调节总价值的22%和78%。     

阿尔泰山降水氢氧稳定同位素特征及水汽来源分析

阿尔泰山横亘于亚欧大陆中部,是中纬度西风带气候研究的重点区域之一。利用阿尔泰山地区4个站点的监测数据,研究了该区域降水氢氧稳定同位素的年内变化特征及大气降水线方程,分析了降水同位素的温度效应,并利用后向轨迹探讨了水汽来源。结果表明：（1） 阿尔泰山各站点降水同位素比率在季节上表现为夏高冬低,且南侧站点的季节差异比北侧大,除Novosibirsk外大多数站点的降水氘盈余值为夏低冬高。（2） 除Novosibirsk外,研究区大多数站点大气降水线方程的斜率和截距都低于全球平均值。（3） 各站点降水同位素存在明显的温度效应,体现在季节变化和空间分布上。（4） 后向轨迹表明,研究区受到西风水汽、极地水汽和近源水汽路径的影响,且偏北站点可能受极地水汽路径的影响更大。上述认识有助于明确阿尔泰山不同区域降水同位素时空变化反映的水文气候信息,并为该区域大气水循环及气候变化研究提供参考。     

昆明大气降水稳定同位素分析

为阐明昆明地区稳定同位素与大气降水的关系,对GNIP昆明站点1986～2003年δD和δ18O进行分析,初步建立当地大气降水线方程,并与中国及全球降水线方程进行对比,揭示该降水线方程的特征.研究结果表明：大气降水稳定同位素组成受到温度、蒸发、水汽源地等多种因素的复杂影响,在不同时间有很大差异.研究区大气降水稳定同位素存在明显的季节变化,雨季偏负,旱季偏重,降雨效应明显,并在很大程度上影响和掩盖了温度效应.而d受其特殊地理位置影响,呈现出雨季高旱季低的独特变化特征.     

我国降水中δ^18O的分布特点

根据实测资料计算,我国东南部地区以及西北地区的大气降水中δ１８Ｏ较高,东北和青藏高原南部的δ１８Ｏ则较低。在我国,温度效应主要出现在中高纬度大陆内部,降水量效应则主要分布在东南沿海、云贵高原和青藏高原。这些地区明显受季风气候的影响。不同地区的大气水线存在一定的差异,它们与水汽在源地的蒸发以及水汽凝结致雨两个过程的稳定同位素分馏密切相关。