洞庭湖生态经济区热量资源变化特征

基于洞庭湖生态经济区25个地面气象观测站1961-2013年的逐日平均气温、最高气温和最低气温观测资料,组合成100项热量特征指标,利用统计方法系统性分析该区域的热量资源变化特征,并采用贡献率探讨了最高、最低气温在年平均气温变化中的作用。结果表明：洞庭湖生态经济区不同气温要素的空间分布形态不同,日平均气温≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃、≥20℃的积温空间分布形态一致,均呈西低东高分布;稳定通过0℃、5℃、10℃、15℃、20℃的初、终日期在区域内相对集中。年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温均呈显著或极显著上升趋势,但存在升温的不均匀性,气候变暖以最低气温升高为主要特征,最高气温在春季起到升温加速作用,导致洞庭湖区春季气温上升速率较其他季节大。气候变暖带动日平均气温≥0℃、≥5℃、≥10℃、≥15℃、≥20℃的积温呈极显著上升趋势,但升温的不均匀性直接关联到稳定通过一定界限日平均温度初、终日期的变化及积温突变时间的变化,5℃、15℃初日呈显著提前趋势,≥0℃、≥5℃、≥10℃积温增加突变时间与最低气温相近,≥15℃、≥20℃积温增加突变时间与最高气温相近。     

重金属元素摄入总量与健康安全评估 ——以湖南洞庭湖地区为例

粮食中重金属元素的含量水平直接关系到人体健康和社会安定与发展,是粮食安全性的重要反映。以洞庭湖产粮区系统采集的180套水稻、120件蔬菜样品为基础,采用相关标准分析、评价了样品中Cd、Hg、Pb、As等重金属元素的分布情况和安全性。研究结果表明：在以稻米为主食的每人日摄入量中,Hg、Pb均没有达到ADI（日允许摄入量）的限值,食品相对安全．而Cd的食品安全令人担忧。研究区稻米中绿色食品比例仅为60％,食品安全形势不客乐观,必须采取措施,保障人体健康的安全。     

洞庭湖和鄱阳湖泥沙冲淤特征及三峡水库对其影响

长江中游江湖关系复杂,分布有中国第一、二大淡水湖泊,江湖关系演变对防洪、生态等影响重大。通过分析反应长江中游洞庭湖和鄱阳湖泥沙冲淤的实测水沙和地形资料,初步掌握了湖区泥沙冲淤特征及主要影响因素,并着重探讨了三峡水库蓄水对两湖泥沙冲淤的影响。结果表明,近10年洞庭湖和鄱阳湖湖区泥沙淤积速度明显减缓,部分年份出现冲刷,其中洞庭湖湖区泥沙沉积率下降主要由来沙减少引起,三峡水库拦沙作用的影响明显;鄱阳湖区冲刷主要集中在入江水道,采砂活动影响显著,三峡水库蓄水影响尚不明显。     

洞庭湖湿地生态环境问题及形成机制分析

依据1999─2001年的监测和调查资料,分析了洞庭湖湿地的生态环境问题及其形成机制. 生态环境问题主要表现有:水质污染加剧,富营养化趋势明显;血吸虫病疫区扩展,危害反弹;洪涝灾害频繁严重,气候灾害多样;湿地资源衰退,生态平衡遭破坏等. 从自然因素与人类活动、宏观与微观、时间与空间、总体与具体等方面综合分析了生态环境问题的形成机制.     

基于TM影像的水域提取方法研究

在分析洞庭湖ETM＋影像中各种地物光谱特征的基础上,找出水体与其它地物之间的光谱值差异,并用单波段阈值法和多波段增强图阈值法进行水体信息提取,分析了两者优缺点,并提出水域综合提取法,即综合利用单波段TM5和多波段谱间关系（NDW I法）建立起适合于研究区水域的水体提取方法。     

东洞庭湖天气、气候对越冬候鸟数量的影响

利用2008—2018年东洞庭湖大小西湖越冬候鸟监测数据及其他鸟类分析资料,结合长江城陵矶水位和各种气象数据,对东洞庭湖天气、气候与越冬候鸟数量的关系进行了分析。结果表明:东洞庭湖为名副其实的越冬候鸟的天堂,近11年来大小西湖共监测到越冬候鸟39种,数量呈较显著增加趋势;因降水异常导致秋冬季水位异常变化对候鸟造成明显的不利影响,寒流南下偏迟等气候异常是同期候鸟大大减少的重要原因。极端天气、气候事件对候鸟数量产生严重影响;10月至次年1月中旬气温偏低、雨量偏多、日照偏少的气候条件下越冬候鸟数量较多,反之则偏少;洞庭湖观鸟节观测到鸟类种类的多少基本取决于观鸟队的数量,但气温偏高的晴朗天气观测到鸟的种类相对较多,低温阴雨天气观测到鸟的种类相对较少。     

洞庭湖湿地生态系统服务价值评估与生态恢复对策

为了评估洞庭湖湿地生态服务价值,提出生态恢复对策,运用市场价值法、影子工程法、碳税法、替代费用法等方法评估其生态服务价值,基于评估结果和恢复生态学原理,提出其生态恢复对策系统。研究结果表明,洞庭湖湿地生态服务价值多样且巨大,尤以生产性价值、调蓄洪水的价值、净化水质和维持生物多样性的价值最为显著。因此洞庭湖湿地管理策略,应以洞庭湖湿地生态恢复为首要任务,以发展适应湿地生态环境的产业群和促进经济与生态良性循环为目标,外生态恢复和内生态恢复有机统一,以保障洞庭湖湿地的生态服务功能。     

三峡工程蓄水对洞庭湖水情的影响格局及其作用机制

三峡工程建成投入运行后,汛末蓄水将使坝下河湖水情发生变化,长江中下游秋季来水减少成为常态.为客观分析三峡蓄水对洞庭湖水情的影响分量、空间格局及其作用机制,选取三峡工程典型的蓄水过程,运用长江中游江湖耦合水动力学模型计算了因上游来水变化引起的洞庭湖水情时空变化.结果表明:1)三峡汛末蓄水对洞庭湖水位影响具有明显的"北高南低,东强西弱"的格局,即东洞庭湖最为显著、南洞庭湖东部和西洞庭湖北部次之,南洞庭湖西部和西洞庭湖南部最小.2)洲滩湿地受蓄水影响最明显的主要为东洞庭湖、南洞庭湖和湖泊洪道两侧的条带状洲滩.3)三峡蓄水对洞庭湖水位的影响机制有二:长江干流水位快速消落加速湖泊水体下泄以及削减长江三口分流补给湖泊的水量.     

东洞庭湖浮游藻类粒级结构组成及其关键影响因子

不同粒径大小浮游藻类的养分吸收速率、沉降特性和能流方向等都不相同,浮游藻类生物量的粒级组成变化对湖泊生态系统的结构与功能具有重要影响.为了解通江湖泊浮游藻类粒级组成演替规律及其驱动机制,于2018年9月2019年9月对东洞庭湖进行了年度采样调查,研究了不同粒级浮游藻类的时空分布特征及其与环境因子的关系.结果表明:东洞庭湖浮游藻类叶绿素a总浓度呈现显著的时空分布差异;季节上表现为夏季(22.43μg/L)秋季(16.95μg/L)春季(11.69μg/L)冬季(3.28μg/L),空间上表现为北部湖区(26.12μg/L)南部湖区(15.81μg/L)东部行洪道(5.88μg/L).纳微型藻(3～20μm)是东洞庭湖浮游藻类生物量的主要贡献者,其在冬季优势度最高,为68.0%;春季开始,超微型藻(0～3μm)的贡献量逐渐增加,到夏季达到最高值,为42.1%;粒径最大的微型藻(20μm)占比最低,全年平均占比16.2%. RDA限制性排序结果表明,不同粒级浮游藻类对环境因子的响应趋势相同,但适应能力不同;温度、水位、营养盐和pH等是影响东洞庭湖浮游藻类粒级结构的重要因素.     

三峡工程调节作用对洞庭湖水面面积(2000-2010年)的影响

以洞庭湖为研究对象,以11年(2000-2010年)Terra/MODIS 16 d最大值合成的植被指数数据产品集MOD13Q1和同期城陵矶水文监测站的水位数据为主要数据源,通过对NDVI和NIR分别设定阈值的方法,实现了洞庭湖水面面积的综合提取,分析了三峡工程建设背景下,洞庭湖水面面积的年际变化特征和年内变化规律,再结合城陵矶水位数据,对水位与水面面积之间的定量关系进行了深入分析.研究结果表明:三峡工程的运行,很大程度上控制着洞庭湖的入湖水量,对洞庭湖防汛工作有利;在气候变化、三峡水库的共同影响下,洞庭湖区水面面积整体上呈减少趋势;水面面积与水位的拟合结果显示两者具有良好的相关性,其中2000-2003年两者的确定性系数达到0.975.