草海湿地生态系统健康评价

贵州省威宁草海是贵州最大的天然高原淡水湖泊,同时也是我国亚热带高原湿地生态系统的典型代表,成为中国西南地区迁徙水禽的重要越冬地和停歇地。但草海湿地生态系统由于人类活动加剧引起的其功能作用会削弱、生物多样性会降低、水体富营养化等生态环境问题多方面的影响导致其表现出明显的生态脆弱性,尤其是在其生态系统的生态环境方面表现尤为突出。如果草海受到多方面的影响不及时加以制止和消除,将直接威胁着草海湿地生态系统的稳定。本文首先从湿地的生态特征、功能和社会经济环境三个方面的30个主要影响草海生态健康的因子进行分析,并对每个因子的健康状况进行调查、分析说明。其次,利用模糊综合评价模型中的层次分析法对草海生态健康影响的30个主要因子进行了整合分析,并对草海现在的健康状况应用平均加权原则进行了评估。最后,针对草海目前的健康状况,对草海今后的防治提出了相关建议。     

草海湿地生态系统健康评价

贵州省威宁草海是贵州最大的天然高原淡水湖泊,同时也是我国亚热带高原湿地生态系统的典型代表,成为中国西南地区迁徙水禽的重要越冬地和停歇地。但草海湿地生态系统由于人类活动加剧引起的其功能作用会削弱、生物多样性会降低、水体富营养化等生态环境问题多方面的影响导致其表现出明显的生态脆弱性,尤其是在其生态系统的生态环境方面表现尤为突出。如果草海受到多方面的影响不及时加以制止和消除,将直接威胁着草海湿地生态系统的稳定。本文首先从湿地的生态特征、功能和社会经济环境三个方面的30个主要影响草海生态健康的因子进行分析,并对每个因子的健康状况进行调查、分析说明。其次,利用模糊综合评价模型中的层次分析法对草海生态健康影响的30个主要因子进行了整合分析,并对草海现在的健康状况应用平均加权原则进行了评估。最后,针对草海目前的健康状况,对草海今后的防治提出了相关建议。     

湖泊生态环境需水量计算方法研究

中国北方干旱和半干旱地区湖泊面临不断干枯、萎缩和水质污染严重的局面。水资源的不合理配置和使用,造成资源性缺水和水质性缺水;维护湖泊和水库的合理水位及其水体的自净能力已经成为淡水资源科学配置和永续利用的基本保证。确定和保证湖泊生态系统必需的最小水量是解决问题的关键和前提,计算湖泊最小生态环境需水量的方法有:①水量平衡法;②换水周期法;③最小水位法;④功能法。研究结果表明:对于受损严重的湖泊,功能法无论从理论基础、计算原则和计算步骤,还是从需水量的分类和组成,都比较准确地反映了湖泊生态系统的健康现状和湖泊生态系统需水量之间的相互关系,可以为防止湖泊生态系统日益恶化的趋势和生态恢复提供技术支持。针对不同类型湖泊、生态环境特性和生态系统管理目标可以选择不同的计算方法,在确定了湖泊最小生态环境需水量和生态环境建设实施方案,北方地区湖泊生态系统将进入科学管理和生态恢复阶段。     

湖泊水位变化对挺水植物影响分析:以洪泽湖为例

湖泊水位波动的幅度、频率、持续时长、规律性等是影响湖泊水生植被状况、水资源调配的关键因素。以往研究主要通过选取部分水位变化指标来识别主要的生态影响。而要维持湖泊生态健康进行合理水位调控,需要综合水位变化的多指标,从整体上分析湖泊植物对湖泊水位变化的响应特征。以洪泽湖为例,基于IHA/RVA法,重点分析了南水北调东线一期工程后洪泽湖水位变化对挺水植物的影响。结果表明:南水北调东线一期工程后洪泽湖3,5,7,9月月平均水位以及最小30 d平均水位等指标发生较大改变,对挺水植物面积的影响是最显著的,其他IHA指标改变度小,影响不明显。3月平均水位超过13.4 m,挺水植物萌发抑制明显;当5月平均水位在13.1 m,7月平均水位在12.7 m时,挺水植物面积显著增加;9月平均水位高于13.4 m,挺水植物面积大幅减少。当最小30 d平均水位<12.0 m时,挺水植物面积平均减少14.32 km2。为满足洪泽湖挺水植物生长和繁殖需求,确定3,5,7,9月适宜生态水位为13.20,13.10,12.70,12.85 m。     

基于CiteSpace的湖泊生态水位研究进展

在全球气候变化和人类活动干扰的双重影响下，湖泊生态系统面临严重威胁，保障湖泊生态系统稳定的生态水位研究近年来受到国内外学者广泛关注。文章围绕湖泊生态水位计算方法进行综述，以湖泊生态水位概念为出发点，采用CiteSpace文献计量工具分析该领域研究重点，并总结各方法的提出背景及计算内涵。通过对湖泊生态水位研究的分析可知，我国学者多数的研究存在仅考虑湖泊水量需求而忽视水文连通性的问题，且提出的计算方法多为经验和半经验法。因此，未来应加强考虑研究区域内部空间异质性和水文连通性的湖泊生态水位研究，并在推广3S等新技术应用的基础上进一步探索多学科融合的定量计算方法。     

草海沉积物营养元素分布特征与控制因素

选取贵州草海这一典型高原湖泊湿地作为研究对象,在代表性湖区共布设17个采样点,采集了表层沉积物和沉积物柱芯,对沉积物总有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)分布特征及控制因素开展了对比研究。研究结果表明,草海表层沉积物营养盐分布主要受外源输入和湖泊初级生产控制:表层沉积物TOC、TN含量平均值分别为232.98mg/g和25.21mg/g,远高于国内其他湖泊,且呈现湖心高、近岸区低的分布特征,由于氮较高的迁移性和生物可利用性,草海沉积物TN明显受湖泊水生植物生长控制,主要以有机质形式赋存于沉积物中;表层沉积物TP含量平均值为1.03mg/g,其空间分布特征显著不同于TOC、TN,在湖心、东南湖区和出水口其含量较低,主要受外源输入控制,且主要以沉淀、吸附等无机形态赋存于沉积物中。草海沉积物柱芯中TOC、TN、TP含量总体上呈现随深度增加先迅速降低而后趋于稳定的变化趋势,但不同湖区其含量差异较大,反映了人为干扰强度和沉积环境的差异。草海流域外源污染物输入和沉积物较高的营养盐内负荷是其水体富营养化面临的主要威胁,一方面应采取有效手段消减外源污染物输入,另一方面应通过合理的生态修复措施控制内源营养盐释放。草海繁茂的沉水植物增强了水体自净功能,优化草海水生植物种群结构、恢复草型健康湖泊生态系统对保护草海生态环境具有重要意义。     

博斯腾小湖最低生态水位与水量盈缺分析

近年来,博斯腾湖小湖水位大幅波动引发了湖区生态环境问题,基于最低生态水位的湖泊水量盈缺分析对小湖水量调度和生态保护有积极意义。基于1991—2019年达吾提闸实测小湖水位数据,结合湖盆DEM数据和遥感NDVI数据,分别采用年保证率设定法、湖泊地形分析法和曲线相关法计算小湖区最低生态水位;并利用其他水文、气象和农业活动和湖区水量调控数据,使用主成分分析法解析小湖缺水的主要驱动因子。结果表明:博斯腾湖小湖最低生态水位为1047.18 m,多年平均满足率为31.03%。1991—1998年、2005—2015年和2017年间博斯腾小湖区发生了生态缺水,平均缺水量为0.69×108 m3。上游来水量是小湖生态需水保证情势的主要驱动因素,农业活动和宝浪苏木水量调节活动次之,气候变化影响相对较小。2000年之前,生态缺水主要由湖区水位调控产生;2000年之后,灌区农业取水成为生态缺水主要诱因。该研究结果可以为博斯腾湖小湖水量调控和湿地生态系统恢复保护提供科学依据。     

草海湖泊湿地水环境污染现状及可持续利用研究

分析了草海目前水质现状,通过实地调查、资料收集,选取等标污染负荷的方法对草海水环境的主要污染源进行评价。最后,就上述研究结果对草海高原湖泊湿地水环境保护和可持续发展提出相应的对策。     

草海湖泊湿地水环境污染现状及可持续利用研究

分析了草海目前水质现状,通过实地调查、资料收集,选取等标污染负荷的方法对草海水环境的主要污染源进行评价。最后,就上述研究结果对草海高原湖泊湿地水环境保护和可持续发展提出相应的对策。     

白洋淀湿地生态环境需水量研究

采用生态水位法对白洋淀湿地生态环境需水量进行了计算.该方法主要是从湿地的水文条件出发,通过对其长序列的水文资料分析,得出该湿地较适宜的水文条件,然后再与生态环境状况进行对照分析,从而得出湿地的理想和最小生态环境需水量.通过计算,得出白洋淀湿地的最小生态水位系数是0.94,理想生态水位系数大于1.10.由此,进一步计算出生态水位和生态环境需水量,该生态水位系数也为其它类似湿地提供了生态水位计算标准.白洋淀全年的月平均最小生态环境需水量为0.87×108m3,理想生态环境需水量为2.78×108m3.计算结果表明,湿地生态环境需水量夏季最大,冬季最小,符合季节气候水文条件变化规律;从实践角度看,其生态水的配置是可行的.同时,该方法可为国内其它湿地的生态环境需水计算提供参考.     

水位变化对湖泊(水库)消落带生态环境影响的研究进展

消落带是水域生态系统与陆地生态系统的交替控制地带,具有生物的多样性、人类活动的频繁性和生态系统的脆弱性等特征。水位变化是影响湖泊特别是湖泊消落带生态系统主导因素,水位变化的频度、大小、持续时间等因素对消落带水-陆交换过程有重要的影响。本文回顾了近年来水位变化影响研究的基本概况,分析了水位变化对消落带物理因子、植物、动物、生物地球化学过程的影响,并讨论了国内外的研究趋势以及存在的问题。     

荷兰浅水湖的生态恢复实践

湖泊的富营养化导致了湖泊生态系统的失衡。要使湖泊获得生态恢复,只通过控制入湖的营养负荷是不够的。荷兰的实践证明,外部营养负荷的大量减少并没有带来预期的恢复效果,而通过湖泊的换水和生物控制,湖泊的透明度、水生植物等得到了迅速改善。根据荷兰方面提供的资料,介绍了荷兰通过换水和生物控制进行浅水湖的生态恢复实践和取得的经验。     

湖泊生态修复评价研究进展

对国内外湖泊生态修复评价、湖泊健康评价和其他生态系统生态修复评价的研究进展进行了分析梳理,总结了对湖泊生态修复成功的定义。从理化指标、水生生物指标、湖滨带结构和功能指标以及水量指标4个角度详细介绍了修复指标的选择。此外,还介绍了生态修复评价中参照条件的选取方法。重点介绍了生物监测法和多指标综合评价法及其优缺点。根据现有研究工作,对湖泊生态修复评价中存在的问题进行了探讨,指出大尺度范围评价、长期监测和建立系统综合评价模型是今后发展的重点。     

长江中下游湖泊生态空间演变过程及影响因素

本文通过对长江中下游湖泊生态空间进行回顾研究,系统地总结了长江中下游湖泊生态空间演变过程和潜在的影响因素。近40年来,长江中下游湖泊面积萎缩严重,生态空间容量锐减,湖泊富营养化久治不愈、蓝藻水华频繁暴发、水生植被严重退化,生态空间质量急剧下降。归纳起来,其原因主要来自以下三个方面:(1)历史上长期的围湖造田和围网养殖损害湖泊生态空间容量和质量;(2)长江干支流水库群建设和运行对中下游通江湖泊生态空间产生负面影响;(3)社会经济快速发展和气候变化加剧湖泊生态空间质量退化。建议未来加强长江中下游湖群江湖关系演变的研究,科学确定湖泊生态空间容量的恢复目标及区域;统筹流域发展,布局重点生态工程,扩增湖泊生态空间;加强长江干支流水库群优化调度,保障中下游湖泊生态需水量。     

贡嘎山冷杉林带草海子小流域土壤及湖泊沉积物中磷的形态及迁移特征

磷（P）是控制水体生态系统生产力的重要元素,了解陆地与水体间P的迁移特征,是了解控制水体生态系统中P有效供给的重要途径。本研究选择青藏高原东缘贡嘎山海拔2800 m左右峨眉冷杉林带中一小湖泊——草海子及其流域,通过对流域内土壤、湖泊沉积物中P的形态组成分析,探讨流域内P的形态组成及其迁移特征。结果表明,草海子流域内土壤成土母质中的磷以Ca-P为主,表层土壤中的磷以Al、Fe结合态为主,占总磷的49%~80%,而湖泊沉积物中Al、Fe结合态P下降到46%左右。在成土作用及植物吸收的过程中P由土壤剖面下部向上迁移,迁移的主要形态为树脂提取态（或称可交换态,R-P）,而R-P还是由陆地向水体迁移的主要形态P。土壤的Al、Fe结合态P难以释放转化,因此少有随地表径流迁移向湖泊。     

草海湖沉积物中重金属污染现状及生态风险评价

贵州草海湖是典型的高原天然淡水湖泊,属于长江上游金沙江支流的上源湖泊,研究其沉积物中重金属分布特征及生态风险评价对该区域及下游的水质监控与污染防治具有重要意义. 2017年7月采集贵州草海湖柱状沉积物,采用电感耦合等离子发射光谱仪法和双道原子荧光光度计法分析沉积物中Zn、Cd、Ni、Fe、V、Cr、Pb、Cu、As等9种重金属元素的质量分数,并利用地累积指数法、富集系数法和潜在生态风险指数法进行重金属污染评价.结果表明:草海湖表层沉积物各重金属质量分数平均值表现为w（Fe）（31 400.00 mg/kg）> w（Zn）（219.18 mg/kg）> w（V）（59.76 mg/kg）> w（Cr）（56.16 mg/kg）> w（Pb）（54.01 mg/kg）> w（Ni）（33.58 mg/kg）> w（Cu）（20.35 mg/kg）> w（As）（15.41 mg/kg）> w（Cd）（0.84 mg/kg）.表层（0~10 cm）沉积物中w（Fe）、w（Cr）、w（V）、w（As）、w（Cu）、w（Ni）分布较均匀,其元素主要来源于岩石风化、土壤侵蚀等自然源;w（Zn）、w（Cd）、w（Pb）分布相对离散,主要来源于农业、炼锌业和交通运输等人为源;在垂直（0~25 cm）方向上,w（Pb）、w（Cu）、w（V）、w（Ni）以波动型为主,w（Zn）、w（Cd）、w（As）主要为稳定型,w（Cr）和w（Fe）为富集型.重金属污染评价结果显示,草海湖沉积物中元素Zn、Pb均为偏中度污染、Cd为中度污染,其潜在生态风险高低表现为下游 > 上游 > 中游.研究显示,草海湖下游区域为中等潜在生态风险,Cd为主要的潜在生态风险因子,重金属的质量分数主要受土法炼锌和农业施肥等人为活动的影响.      

中国西南地区近千年湖泊水位变化（英文）

重建湖泊水位历史、掌握其演变规律和机制,对水资源管理、生态环境保护、旱涝灾害防治以及认识区域水文气候变化机制皆有重要意义。中国西南地区拥有大量湖泊,其水位变化及驱动机制广受关注。本文通过汇总历史文献记录并将其与邻近地区的其他湖泊水位重建进行比较,总结了过去一千年中国西南地区湖泊水位的变化。结果显示中国西南地区近千年的湖泊水位变化可大致分为四个阶段:900 AD之前为高水位阶段、900—1350 AD(中世纪暖期)总体水位偏低、1350—1800 AD(小冰期)水位再次升高,而近100多年来(现代暖期)湖泊水位普遍下降。通过进一步与印度季风区其他湖泊水位变化对比分析,发现中国西南地区近千年湖泊水位变化与多数印度夏季风区湖泊水位及季风降水变化模式相似。这种水位变化趋势及水文气候模式可能与受热带海洋海表面温度变化调控的大气环流位置移动有关。人类活动对干旱期湖泊水位下降速度及幅度可能也有重要影响。     

滇池草海水体枯水期不同形态氮磷空间分布差异性

根据2016年11月滇池草海空间16个测点TN、TP、DTN、DTP、蓝藻密度分析结果,研究了草海水体不同形态氮磷、蓝藻密度的空间分布特征、草海水体的富营养化特征、各指标之间的相关性和各监测点水环境相似性。结果表明:草海TN平均浓度值3. 54mg/L,超地表水Ⅴ类标准,TP平均浓度值0. 096mg/L,达到地表水Ⅳ类标准,DTN和PP为氮、磷的主要形态。TP、TN浓度的空间分布呈现由北向南逐渐降低随后升高的趋势。蓝藻密度的空间分布呈现随水流方向由北向南逐渐升高,DTN、DTP浓度的空间分布呈现随水流方向由北向南逐渐降低的趋势。采用K-means聚类分析方法将采样点划分为3组,蓝藻密度与TN和DTP呈显著相关性,磷可能是限制性营养盐。     

我国高原型湖泊沉积物重金属污染评价研究

通过收集中国不同研究区域高原型湖泊沉积物重金属含量,参照全国土壤质量等级标准值和各区域土壤背景值,统计了中国高原型湖泊沉积物重金属的含量范围及超标情况。通过潜在生态风险评价,计算分析了中国高原型湖泊沉积物重金属潜在生态风险,其结果显示单个重金属潜在生态风险(E_r~i)顺序为CdHgAsCuNiPbZnCr;从综合潜在生态风险指数(RI)与多因子污染物污染程度(C_d)参数来看,滇池草海与乌梁素海污染最为严重,滇池外海、红枫湖、呼伦湖正在成为潜在生态风险区域,并且沉积物中Cd、Hg、As共同成为这5个湖泊潜在生态风险贡献率的主要金属元素。     

中国西南地区近千年湖泊水位变化

重建湖泊水位历史、掌握其演变规律和机制,对水资源管理、生态环境保护、旱涝灾害防治以及认识区域水文气候变化机制皆有重要意义.中国西南地区拥有大量湖泊,其水位变化及驱动机制广受关注.本文通过汇总历史文献记录并将其与邻近地区的其他湖泊水位重建进行比较,总结了过去一千年中国西南地区湖泊水位的变化.结果显示中国西南地区近千年的湖泊水位变化可大致分为四个阶段:900 AD之前为高水位阶段、900?—?1350 AD(中世纪暖期)总体水位偏低、1350?—?1800 AD(小冰期)水位再次升高,而近100多年来(现代暖期)湖泊水位普遍下降.通过进一步与印度季风区其他湖泊水位变化对比分析,发现中国西南地区近千年湖泊水位变化与多数印度夏季风区湖泊水位及季风降水变化模式相似.这种水位变化趋势及水文气候模式可能与受热带海洋海表面温度变化调控的大气环流位置移动有关.人类活动对干旱期湖泊水位下降速度及幅度可能也有重要影响.