定常风场和吞吐流对乌梁素海流场的影响

风场和吞吐流是浅水湖泊运动的主要驱动力,影响着湖区污染物的迁移转化。基于二维非结构网格,构建了乌梁素海水动力模型。通过对比定常风作用下湖流的方向、环流的分布及形式与无风条件下的区别,模拟不同算例吞吐流作用下湖区流速及环流结构的差异,探究了定常风和吞吐流对乌梁素海流场的影响。结果表明:乌梁素海在无风条件下出现大面积的滞流区;风场会增加湖流的流速,影响区域主要在西大滩区、东大滩区及湖区南部明水区,产生明显环流,风场是乌梁素海主要的驱动力; SSW与ENE向风场作用下,典型区域产生的环流位置、形态结构相近,方向相反;吞吐流量的增加会增大湖区整体流速,对湖区流场形态、结构影响较小;定常风条件下,吞吐流量的增加(一定范围)会导致环流强度减弱。研究结果为乌梁素海营养盐、污染物质输移规律研究奠定基础。     

内蒙古乌梁素海湖泊地球化学特征与初步评价

通过内蒙古乌梁素海表层沉积物和深层沉积物的研究分析,对乌梁素海的湖泊沉积物特征有着明确的了解。乌梁素海深层沉积物中各元素与河套平原深层土壤中基本一致,而表层沉积物中各元素则具有明显的特征。湖泊表层沉积物中主要富集C、lCd、S、F、Sb、C、B、iAs、Li、MgO、CaO、Cu、N、iSn、W、Zn、Co、Mo、Au、Sc、Tl、Hg、I、Mn、U、Ce、La、Be、Se、Th等。湖泊表层沉积物与深层沉积物相比,在表层富集S、orgC、N、Se、I、Br、Sr、C、U、Mo、C、lCaO、Hg、P。在湖泊表层富集上述元素说明了黏土极易吸附这些元素,有些元素的富集主要是由于人类活动造成的结果。同时在表层土壤中pH明显低于深层土壤和河套地区土壤的pH,这与工业排放等人类活动紧密相关。垂直剖面结果也表明,人类活动对湖泊环境造成了严重影响。乌梁素海已出现富营养化和Hg、F污染,需对其进行治理。     

乌梁素海沉水植物开发利用研究

沉水植物是乌梁素海主要初级生产者之一,是湖泊生态系统物质与能量流的主要传递者,直接影响着湖泊生态系统的结构与功能,是造成乌梁素海生态系统严重退化的核心问题。本文提出乌梁素海富营养化适度控制的重要技术措施是采用机械化方式收割沉水植物,以此达到削减氮、磷的积累储备及抑制生物填平作用。     

乌梁素海富营养化主控因子年季变化分析及综合评价

运用均匀随机数以等级评价标准产生建模样本和验证样本，利用实数编码的加速遗传算法(RAGA)求解逻辑斯缔曲线(Logistic Curve)水环境评价模型中的参数，建立了富营养化等级评价模型，据此计算了乌梁素海1996∽2003年夏初、仲夏、秋末3个时点的富营养化等级，分析了乌梁素海富营养化主控因子及其等级的年季动态变化特征和它们之间的影响关系。结果表明：1996∽2003年乌梁素海各富营养化主控因子均变化在4级富营养化指标左右，除总磷波动性较大以外，其他各项指标均呈逐年恶化趋势；而综合富营养化等级均超过4级，且呈逐年增加趋势，目前已十分接近5级——极富营养化状态。     

乌梁素海氮污染及其空间分布格局

针对草型富营养化湖泊乌梁素海富营养化日趋严重和湿地面积逐渐萎缩的现实,本文系统地研究了TN、NH4+-N、NO3--N和Org-N在上覆水与沉积物中的分布规律。结果表明,上覆水中TN含量平均为1.78mg/L,且无机氮污染以NH4+-N为主,占无机氮总量的69%以上;表层沉积物中氮素的水平分布格局均体现出西高东低的经向分异特征并主要以Org-N的形式存在;表层沉积物中TN对底栖生物已经具有一定的生态毒性效应并正由最低级向严重级过渡;氮素在乌梁素海沉积剖面上均表现出随深度增加而含量递减的规律,表层0¹0cm的TN平均含量达到1.28g/kg,分别为10²2cm和22⁴0cm的1.6和1.9倍,揭示了乌梁素海富营养化进程加速始于20世纪90年代。     

内蒙古乌梁素海不同形态氮的时空分布

为揭示不同形态氮在乌梁索海空间分布特征及变化规律,运用ArcGIS统计模块分析了2006-2007年乌梁素海不同形态氮浓度的时空变异.研究表明:乌梁素海水体中各监测点总氮浓度夏、冬季高,秋季低,季节性差异较为明显;秋、冬季氨氮平均浓度明显高于夏季;不同季节亚硝态氮平均浓度明显高于硝态氮.在空间分布上,乌梁索海不同形态氮浓度分布呈现出由北向南逐渐降低的趋势.总之,乌梁索海氮素污染问题已十分严重,主要污染源为河套灌区农田排水、沿总干渠区域的工业废水和生活污水,随水体的流动氮污染减少,但某些区域因芦苇、水革密集而使不同形态氮有不同程度的增减.     

乌梁素海悬浮颗粒物和沉积物有机碳同位素特征及来源

悬浮颗粒物和沉积物是湖泊有机污染物的主要承载物质,其稳定同位素研究对有效识别有机质污染导致的湖泊富营养化具有重要意义.本研究选取乌梁素海为研究区,于2019年4月（融冰期）、7月（夏灌期）和10月（秋灌期）对湖区及入湖渠道的表层沉积物和悬浮颗粒物中有机碳的δ¹³C、C/N比及总有机碳（TOC、POC）和总氮（TON、PON）含量进行测定分析,联合采用δ¹³C、C/N及同位素多元混合模型研究湖泊有机碳来源及其贡献率.结果表明,乌梁素海悬浮颗粒物有机碳δ¹³C_POC的变化范围为-23.29‰~-29.75‰,呈现10月>4月>7月、入湖渠道>湖区的趋势,悬浮颗粒物POC/PON比变化范围为4.10~21.35,呈现出4月<7月<10月的时间变化,悬浮颗粒有机质主要来源于浮游植物（51.59%）、入湖渠道泥沙（34.60%）和大型水生植物（13.76%）.沉积物有机碳δ¹³C_TOC变化范围为-27.58‰~-22.68‰,呈现4月<10月<7月的变化,沉积物TOC/TON比变化范围为3.06~23.77,时空变化明显,沉积物有机质则主要源于入湖渠道挟带的泥沙,贡献达72.79%以上,而浮游植物与大型水生植物的贡献率相差较小,分别为11.85%和15.36%.本研究可以初步判定受入湖渠道影响的富营养化湖泊中悬浮颗粒物和沉积物有机碳来源,为改善湖泊有机污染和研究有机碳来源提供更多理解.     

乌梁素海浮游植物群落优势物种种间联结研究

为了探讨乌梁素海浮游植物优势物种之间的关系,于2018年和2019年各季节采样日,对乌梁素海浮游植物群落进行了调查,采用方差比率法、χ2检验、共同出现百分率(PC)、种间联结系数(AC)方法,对浮游植物优势物种种间关系进行了分析。研究结果表明,调查期间共鉴定出浮游植物7门78属185种,其中优势物种5门19属32种;2018年和2019年浮游植物优势物种的方差比率(VR)都大于1,物种间表现为正关联;2018年春季、2019年春季和2019年夏季,浮游植物优势物种种间总体无显著关联,统计量(W)分别为12.356、21.815和13.295,其他季节总体显著关联;χ²检验结果表明,2018年浮游植物优势物种形成的种对中有251对联结性不显著,2019年浮游植物优势物种形成的种对中有509对联结性不显著;共同出现百分率表明,2018年浮游植物优势物种形成的种对中,弱联结性种对为180对,2019年浮游植物优势物种形成的种对中,弱联结性种对为396对;种间联结系数表明,2018年浮游植物优势物种形成的种对中有173对为弱联结性种对,2019年浮游植物优势物种形成的种对...     

基于ArcEngine的乌梁素海湿地数据库管理系统设计

针对乌梁素海湿地数据管理的需求,采用ArcGIS Engine工具包进行乌梁素海湿地资源数据库管理系统的设计。从乌梁素海湿地数据管理的需求分析、数据的采集与集成,到湿地数据库系统的设计及该系统需要实现的功能等方面,详细阐述了数据库管理系统的结构和功能;并对该数据库系统功能的数据管理模块、图形制作模块和湿地数据分析模块等进行了介绍和描述。该数据库系统既是乌梁素海湿地生态系统健康诊断的数据基础,又是乌梁素海湿地资源信息综合智能管理平台的基础数据来源,对乌梁素海湿地资源数据的管理及湿地恢复与重建辅助决策支持的应用有着重要的意义。     

应用多光谱遥感信息反演干旱区浅水湖泊水深

选取位于中国北方干旱区的湖泊乌梁素海为研究区,基于2002-2004年的LandsatTM数据以及同期实测水深数据,根据水深遥感原理,通过1次,2次,3次实测水深数据与遥感影像反射率及其组合之间的相关关系,选取五变量,三变量,二变量及一变量的非对数及对数模型进行湖泊水深估值,继而通过误差分析及模型对比,最终确定出3次实测数据五变量非对数模型作为乌梁素海的最优估值模型。该模型利用多光谱组合确定水深的估值模式,克服了单光谱信息难以综合反映沉水植物、芦苇、水色及底质空间变化的困难,符合干旱区浅水湖泊的特性,结果可为干旱区其它浅水湖泊水深反演提供新的思路和参考。