Cutting of Phragmites australis as a lake restoration technique: Productivity calculation and nutrient removal in Wuliangsuhai Lake, northern China

Reed is one of the most frequent and dominant species in wetlands all over the world, with common reed (Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.) as the most widely distributed species. In many wetlands, P. australis plays a highly ambivalent role. On the one hand, in many wetlands it purifies wastewater, provides habitat for numerous species, and is a potentially valuable raw material, while on the other hand it is an invasive species which expands aggressively, prevents fishing, blocks ditches and waterways, and builds monospecies stands. This paper uses the eutrophic reed-swamp of Wuliangsuhai Lake in Inner Mongolia, northern China, as a case to present the multiple benefits of regular reed cutting. The reed area and aboveground biomass production are calculated based on field data. Combined with data about water and reed nutrient content, the impact of reed cutting on the lake nutrient budget (N and P) is investigated. Currently, at this lake around 100,000 tons of reed are harvested in winter annually, removing 16% and 8% of the total nitrogen and phosphorus influx, respectively. Harvesting all available winter reed could increase the nutrient removal rates to 48% and 24%, respectively. We also consider the effects of summer harvesting, in which reed biomass removal could overcompensate for the nutrient influx but could potentially reduce reed regrowth.     

20世纪40年代初以来中国大陆沿海主要海湾形态变化

受气候变化和人类活动的影响,中国海岸带正在经历各种剧烈的变化,海湾形态变化是其中的一个重要方面.基于地形图资料与遥感影像提取20世纪40年代初至2014年7个时相的中国大陆沿海主要海湾的空间信息,进而分析海湾岸线类型结构,开发利用程度和空间位置的变化特征,以及海湾面积,形状和重心分布的变化特征.结果表明,20世纪40年代初以来,中国大陆沿海主要海湾的形态变化显著且复杂,主要体现为:海湾岸线的结构变化显著,自然岸线的长度和比例急剧减少;海湾岸线的开发利用程度持续增强;海湾岸线普遍背陆向海运动;海湾面积普遍大幅萎缩;海湾形状总体趋向复杂但个体间的差异在缩小;海湾重心分布位置普遍背陆向海迁移;海湾变化具有显著的时空差异性等.总的来说,以围填海为主的人类活动是导致海湾发生上述变化特征的主要原因.通过研究,指出应该对中国的海湾进行功能定位划分和分类管理,通过强化以海湾为基本单元的管理,促进中国海岸带综合管理能力的提高和管理目标的实现.     

西昌市1989—2018年林地草地湿地动态变化特征分析

遥感技术已被广泛应用于生态环境调查与研究。为获取西昌市近30 a生态环境演化趋势,利用1989年、2000年、2010年的专题绘图仪(Thematic Mapper,TM)遥感影像和2018年的陆地成像仪(Operational Land Imager,OLI)遥感影像,通过图像处理、目视解译和野外验证等方法,获得了西昌市1989—2018年的土地利用/覆盖数据,并对林地、草地和湿地的动态变化特征进行了研究。结果表明: 1989—2018年,西昌市林地、湿地和草地面积持续增加,生态环境持续向好; 林地主要分布于安宁河谷和邛海盆地四周山地,在牦牛山、螺髻山一带形成主要林区; 草地主要呈星岛状分布于牦牛山、螺髻山一带林地之间; 湿地以河流湿地与湖泊湿地为主,主要沿安宁河及邛海分布。但仍存在一些问题: 森林存在针叶化现象较普遍、树种单一等问题,需要重点加强林区火灾防范; 草地多数呈零星片状分布,不具有完整的系统结构和良好的功能,多数草地承载力和生产力较低,不宜大规模开发利用,应通过封山育林促使其向森林转化; 湿地分布也比较局限,需要着力予以保护。研究成果可为西昌市生态保护修复措施的制定及经济社会可持续发展提供科学依据。     

APPLICATION OF A GROUPED RESPONSE UNIT HYDROLOGICAL MODEL TO A NORTHERN WETLAND REGION

Applications of hydrological models to northern wetland-dominated regions have been limited in the past to a few case studies on small basins employing ‘lumped’ models. Only recently have there been attempts to apply the grouped response unit (GRU) distributed modelling approach using terrain classifications to these same basins. This study summarizes recent efforts in applying such a model. For the purposes of implementing the GRU approach, terrain types that are hydrologically significant and characteristic to the wetland-dominated regime were successfully discriminated using a principal component analysis and a hybrid unsupervised/supervised classification technique on Landsat–Thematic Mapper imagery. The terrain classifications were then used as input into a distributed hydrological model for calibration and validation using recorded spring runoff events. Preliminary model applications and results are described. Calibration to a historic spring runoff event yielded an r² value of 0.86. Model validation, however, yielded much poorer results. The problems of model applicability to this region and limitations of sparse data networks are highlighted. The need for more field research in this type of hydrological regime, and associated improvements to the model parameter set are also identified.     

"生态围垦"的前景及发展思路

浙江省人多地少,土地供需矛盾突出,而该省滩涂资源却相当丰富,科学开发利用这一资源是解决该省土地资源日趋减少的主要途径,其作用与意义愈加凸显.在加大围垦力度为浙江经济提供强大土地支撑的同时,必须树立"生态围垦"的发展理念和加强"生态围垦"的科学研究,营造优美和谐的生态环境,走可持续围垦之路,提出了实施"生态围垦"的5项措施,为"生态省"建设增添新的内容.     

长江口滨岸湿地无机氮界面交换通量量算

基于3年长江口滨岸湿地沉积物－水界面无机氮季节性交换通量连续实测数据,建立无机氮界面交换通量空间插值模型与量算模型,对无机氮界面交换通量季节性空间分布特征、滨岸湿地不同岸段无机氮季节性界面交换总通量量算等研究。结果表明：修正GIDS插值模型在无机氮界面交换通量空间插值预测过程中精度明显优于IDS方法,而略优于普通Kriging方法;长江口滨岸湿地沉积物－水界面无机氮交换通量空间分布在不同季节表现出复杂的空间分异特征;利用修正GIDS插值模型对长江口滨岸湿地无机氮交换通量进行空间插值过程中,为提高通量量算模型精度,应采用1.2'×1.2'的空间尺度为最佳;长江口滨岸湿地无机氮界面交换总通量量算表明,长江口滨岸湿地在春季向水体释放无机氮,是水体无机氮的释放源,释放量为1.33×10⁴ t,夏季、秋季和冬季表现为净化水体中无机氮,是水体无机氮的吸收汇,分别净化无机氮量为4.36×10⁴ t、6.81×10⁴ t和2.24×10⁴ t,全年总体表现为净化水体中无机氮,净化量为12.1×10⁴ t;长江口多年水体中无机氮通量多项式拟合分析得出,2002~2004年3年长江口水体中无机氮通量平均值为52.6×10⁴ t,滨岸湿地对长江口水体中无机氮的年均净化率达23.0%。     

慈溪市海岸变迁与滩涂围垦

根据历史和实测资料研究慈溪市海岸变化过程及其成因,结果表明:1)距今约2 500 a慈溪全境已形成南丘北海、中部为滨海平原的地貌格局;2)慈溪滩涂属于淤涨型滩涂,自宋代以来已修建11道海塘,新中国成立前海岸线平均每年向外推移25 m,之后则达到50~100 m;3)慈溪滩涂形成演变的影响因子包括地形约束、河川径流和人类活动等,近代人类活动的作用强度越来越大;4)西三闸附近涨潮潮位增高和庵东滩面淤高、扩大是西三潮沟形成的主要动力因素,其诱因是大规模的人类活动。西三潮沟的整治原则应是“因势利导,围涂治沟”。鉴于目前西三潮沟东西两侧都已完成直堤工程,建议在钱塘江连续丰水年时抛石筑坝,彻底截断西三潮沟。     

基于遥感的民勤绿洲植被覆盖变化定量监测

基于混合像元条件下的TM影像植被覆盖度遥感反演,定量研究了甘肃省民勤绿洲1987年至2001年植被覆盖时空变化的规律与特点。结果表明,15年中,民勤绿洲的植被覆盖发生了很大的变化,农田植被(耕地)面积增加了53.11%,而中、高盖度植被的面积却减少了25.21%,这对民勤绿洲的长久生态安全构成了严重的威胁。民勤绿洲植被覆盖变化的空间转化过程复杂,但总体属于开垦—植被退化型。15年中因开垦和植被退化而损失的中、高盖度植被达42204.81hm2,占原面积的81.73%,而且损失的主要是绿洲边缘的防风固沙植被,其中因开垦损失的面积为18776.08hm2,占损失面积的44.5%。超采地下水引起的地下水位快速下降是导致绿洲边缘天然和人工灌丛植被退化的主要原因。控制开垦并培育相对稳定的灌丛型植被,应该是研究区生态环境建设的重点。