黑河甘肃段浮游植物群落结构演变趋势

为探究西北干旱区内陆河流域水生态系统时空演变规律,2017年7月对黑河甘肃段进行了浮游植物的采样调查,并收集1981、1997、2008年浮游植物夏季调查数据,分析黑河上中下游浮游植物物种、生物多样性和优势种等群落结构的演变特征,同时提出生物活动力指标以表征河流生物的活动能力和活跃程度。结果表明：在空间分布上,黑河中游在各年份都具有最为丰富稳定的浮游植物群落结构,物种数（61属）、生物多样性指数（2.87）和生物活动力指数（0.194万cells·hm^-2）均高于上下游。在时间尺度上,上游浮游植物群落变得持续丰富;中游从1981年持续衰落到2008年后出现反转并快速恢复到2017年更为丰富和活跃的水平;下游则呈现出持续衰落的态势。以1981年为基准,黑河中游水域面积到2010年减小5.2%,浮游植物生物活动力降低了16.5%,到2017年水域面积增加1.2%,浮游植物生物活动力增加了4.3%。黑河浮游植物对流域天然湿地及水域的变化具有强烈的敏感性和依赖性,浮游植物演变特征与湿地水域面积变化趋势一致。     

1948—2018年国际河流跨境水冲突的时空演化规律

随着全球气候变化和人类社会经济高速发展,水资源供需矛盾日益突出,国际河流流域跨境水冲突不断加剧,其时空演化规律成为当前跨学科研究的热点和难点。为此,从水冲突“事件—关系”视角,对1948—2018年间全球跨境水冲突的时空演化规律进行系统分析发现：① 1948—2018年全球跨境水冲突规模总体呈非单调波动增长态势,在1987年前后发生显著突变,表现出兼具趋势性、突变性和波动性等多维特征的非单调动力过程;② 全球跨境水冲突事件以围绕水文干预和资源权属争夺的低强度事件为主,大坝等水利工程建设引发的冲突显著增加,南亚、西亚和东非地区成为主导全球跨境水冲突趋势演化的“序参量”;③ 全球跨境水冲突呈现由单中心向多中心格局转变的空间扩散趋势,但“北多南少、东多西少、相对集中”的总体不均衡格局基本锁定,形成以30°N为中心、横跨南亚—中亚—西亚—东非高水资源压力区的水冲突密集带;④ 国家间跨境水冲突关系趋于普遍化、复杂化和网络化,发育多个流域性网络社团,但水冲突关系的“马太效应”和极化分布特征持续显著,产生“路径锁定”效应;水冲突“规模—强度”关系存在一定的空间错配。     

平原河网区水利工程调控下水文连通变化

在水利工程建设及其人为调度的影响下,平原河网水系连通程度发生了巨大变化。为此,针对平原河网区水文连通难以模拟的问题,在现有水系结构连通的基础上,将水利工程的运行纳入水文连通的评价体系,提出一种适用于平原河网区水利工程调控下的水文连通评价指数（SLCI）。该指数从水闸通过概率、水流分流能力及河网连通程度,从点—线—面分尺度逐步评价不同调度规则下汛期与非汛期水文连通的动态变化。并且,该指数以格网为评价单元,结合反映地理要素空间集聚性的Getis-Ord G_i^*指数,相比行政单元、水利片区等大尺度评价单元,能够更精细地描述水文连通空间上的分异性。太湖流域武澄锡虞区是一个典型的平原河网区,本指数在该区域进行了应用,得到以下结果：受到水闸调控的作用,武澄锡虞区非汛期时平均水文连通指数为0.66,汛期时平均水文连通指数则为0.50。另外,非汛期时水文连通集聚空间范围比汛期时高5%。其中,非汛期与汛期连通高值区SLCI值分别为0.93与0.87,低值区SLCI值分别为0.25与0.16。本文提出的水文连通评价指数可为有关部门开展长三角地区水系建设工作提供理论支撑,也为开展人为调控下平原河网区水文连通评价提供新思路。     

内陆河流域基于绿水理论的生态—水文过程研究

水文过程与植物生态过程之间的相互作用,是生态水文学研究的重点。基于Falkenmark等提出的绿水和蓝水概念的生态水文学研究,使水循环与生态学过程紧密地联系起来,并凸现了植物对水循环的作用。按绿、蓝水的理论思路进行分析,植被的水源涵养功能可看作是森林、草地等对天然降水在绿水和蓝水之间的按比例分成;荒漠雨养植被中植物的水循环模式是“纯绿”的,即降雨渗入土壤的水都以蒸散发（绿水）形式消耗掉;荒漠河（湖）岸植物的水循环是由蓝到绿,即其水分来源是地下水（蓝水）,经蒸腾（绿水）而消耗。     

黑河流域节水生态农业与流域水资源集成管理研究领域

概述了中国内陆河流域面临的水问题和日益激化的用水矛盾,强调了内陆河地区支柱产业——绿洲农业应该坚持节水和生态的方向,流域集成管理是持续农业的基础。长期从事该方面研究的黑河流域是个较好借鉴,同时也提供了深入开展相关研究的基础,为此提出了以黑河流域为背景的四大研究流域：水文、生物、经济系统水循环与水资源形成演变,节水农业的生物学研究与抗旱品种繁育,农业节水新材料研发与工程节水技术集成,水资源合理配置与流域集成管理;并简述了各领域的主要方向。     

干旱区间歇性河流河道两侧地下水运动模型及其求解方法

由于上中游水资源的过多开发利用,我国西北干旱区有些内陆河下游来水量急剧减少,从以前的常年性河流逐渐转变成现在的间歇性河流,给当地带来了一系列严重的生态环境问题。根据间歇性河流河道充水和停水过程周期性重复出现的水文特征,建立了河道两侧区域地下水运动的一维非稳定流模型,提出了把流量边界条件与水位界条件相互转换来求解模型的一种方法。最后应用上述模型分析西北某内陆河下游间歇性输水条件下河道两侧地区地下水位恢复状况,为输水生态效应的定量评价提供了理论基础。     

30-year response to damming of a Mediterranean river in California,USA

Dry Creek is a major tributary of the Russian River in Northern California (USA) that has experienced hydrologic and morphologic alterations after the closure of Warm Springs Dam in 1983. Our objective is to present a detailed diagnosis of the modification of the creek’s flow and sediment regimes, and interpret the alterations regarding the ecomorphologic evolution previously observed in the creek. Statistical analysis of the river’s flow and sediment series indicates that dam operation has had significant impacts on the magnitude and frequency of occurrence of the highest floods, and the magnitude, variability, and duration of low and very low flows. Similarly, sediment concentration and discharge have also experienced major alterations. Loss of habitat complexity for native flora and fauna (especially endangered salmonids), channel incision, and vegetation encroachment are some of the negative trends found for the creek over the last 30 years, since river regulation began. We discuss the present dynamics of the river and propose, on that basis, the improvement of its hydromorphic functioning as part of future large-scale restoration initiatives.     

Practicing Sociogeomorphology: Relationships and Dialog in River Research and Management

Sustainable river management requires strong participation from technical and nontechnical experts. However, in many cases, the nontechnical element is lacking. This paper explores possibilities for participation that can emerge from a reorientation toward dialog. This reorientation is supported by a sociogeomorphological approach, which encourages recognition of the physical and social coproduction of a fluvial landscape, including a history of colonization and landscape degradation. Recognition of this sociogeomorphic context invited dialog with stakeholders involved in river management, which revealed opportunities for improving relationships in river management. The paper argues that dialog supports building interpersonal relationships as a basis for river management, where relationships could replace “stakes” as a structure for participation. Following reorientation, relationship development and maintenance, through dialog, emerges as a key activity of environmental management. Because dialog happens at the interpersonal scale, a relational approach has potential implications for researchers, practitioners, and stakeholders in many fields of environmental management.     

亚热带城市湖泊与河流CO2气体通量特征及其影响因素

湖泊、河流等内陆水体是连接陆地生态系统和海洋的“长程碳环路”的重要节点,也是温室气体二氧化碳(CO₂)排放源,在调节陆地、海洋间的碳迁移转换中发挥着重要作用。相对于自然水体,城市水体因面积小、水深浅且受监测方法限制,水-气界面碳通量经常被忽略。为探讨我国亚热带城市水体温室气体排放特征,本研究以湖南省长沙市典型城市水体,包括洋湖、西湖、松雅湖、月湖4个湖泊和湘江长沙段为研究对象,分别于2022年4和10月采用光化学反馈-腔增强吸收光谱法(OF-CEAS)和扩散模型法对水-气界面CO₂通量进行对比测定。结果表明,长沙城市湖泊与河流春季为CO₂排放源,秋季为吸收汇,河流水-气界面CO₂通量呈显著季节差异。河湖之间CO₂通量在春季表现为显著差异,秋季差异不显著。CO₂通量与水体溶解氧、水体总氮浓度等呈显著正相关。2种方法的CO₂通量对比测定在湖泊上显著相关,但对河流而言相关性不显著。研究揭示的城市湖泊与河流CO₂气体的排放特征有利于深入探究城市水体碳的迁移转化,可对全面了解全球气候变化过程和河湖湿地温室气体减排和调控提供科学支撑。