哈萨克斯坦巴尔喀什湖沉积物粒度特征及其对区域环境变化的响应

湖泊沉积物中的粒度参数记载了丰富的流域环境变化信息,可为无器测资料地区重建古环境变化序列提供可靠的途径。通过对巴尔喀什湖岩芯沉积物中粒度、磁化率等环境代用指标的分析,结合放射性137Cs定年以及流域气候、湖泊水位等器测记录数据,研究了巴尔喀什湖沉积物中粒度变化特征及其环境指示意义。结果表明:巴尔喀什湖沉积物中黏土质(4μm)组分平均含量为20.32%,细粉砂质(4～16μm)为40.13%,中粉砂质(16～32μm)为22.86%,粗粉砂质(32～64μm)为10.55%,砂质(64μm)为6.13%。通过粒径标准-偏差法提取了沉积物中环境细颗粒敏感组分(F1,6.61～10.00μm)和粗颗粒敏感组分(F2,45.71～69.18μm)。研究表明在人类活动影响不断加强的背景下,粒度敏感组分的含量变化不能敏感的反映湖泊水位、入湖径流乃至区域气候的变化,而与沉积物中磁化率所反映的人类活动强度变化存在较为显著的相关关系(r=0.870,P0.01),这可能与人类活动增强导致的流域内富含磁性物质的细颗粒碎屑物质被搬运入湖有关,湖泊沉积物中磁化率升高的同时,湖泊沉积物中细颗粒物质增加。研究结果可为长时间尺度下古环境重建研究提供重要参考依据,同时也对揭示流域人类活动对湖泊环境的影响具有一定的科学意义。     

伊塞克湖近期变化及其原因

本文分析气象因素变化及人类活动对伊塞克湖的影响,认为近百年来湖水位出现趋势性下降主要是人类活动和湖泊形态特征所致。     

欧亚大陆中北部末次盛冰期以来的湖泊水位变化及其古气候指示意义

湖泊水位高低通常能有效地指示湖盆内湿润条件的变化,进而反映区域有效降水（降水—蒸发）变化,成为重建第四纪古气候演变的重要指标之一。通过对苏联和蒙古国古湖泊数据库以及中国晚第四纪古湖泊数据库中149个湖泊水位变化资料的梳理总结,探讨了末次盛冰期（18 cal. ka BP）以来该地区干湿变化规律及区域分异。根据研究区气候特征、地理位置及已有研究成果将其分为东欧湖泊区、中东亚干旱区和中国北方季风区三大湖区。根据不同水位记录在整个湖泊历史中出现的频率,采用3级重新分类区分出高、中、低3级水量,并把每个湖泊数字化的3级古水量表示成与现代的差值,得到每个湖泊样点每千年时间间隔内相对现代的5级水量变化（很湿润、湿润、无变化、干旱和很干旱）。结果表明,三大湖区末次盛冰期以来可能经历了不同的干湿变化过程：东欧地区湖泊水量记录在晚冰期之前较少,至全新世逐渐增多,且基本表现为早全新世干旱、中晚全新世相对湿润的状况。中东亚干旱区整体呈现出末次盛冰期至中全新世均较湿润而晚全新世干旱的气候状况,但区域内部不同湖泊在起讫时间和强度上存在显著差异。中国北方季风区的湿润期主要发生在早中全新世,但是不同湖泊有所不同。对比分析显示,早全新世时东欧地区东部气候随着斯堪的那维亚冰流的逐渐消退而逐渐变湿润,中全新世由于夏季北欧反气旋东翼的气旋气流增强而达到最湿润状态,西部地区早全新世由于强劲的西伯利亚热高压存在而整体偏干旱,中全新世由于夏季亚洲季风的渗透而转为湿润。中东亚干旱区冰期内的湿润条件可能主要与西风带降水及低温低蒸发有关,而全新世则可能主要与夏季风深入内陆导致降水增加有关。中国北方季风区全新世湿度变化可能主要受东亚季风控制。     

湖泊水文情势变化及其生态响应概述

湖泊水文情势(幅度、频率和持续时间)是湖泊生态系统的主要影响因素之一,理解湖泊水位变化的生态响应机制对制定有效的生态水位调控策略具有重要意义。从湖泊水位变化的时间尺度,水位变化对湖泊物理环境的影响,以及水位变化对湖泊大型植物、底栖藻类、大型底栖动物、鱼类和鸟类的影响等方面论述湖泊水位变化的生态后果,为实现湖泊水位的生态调控提供参考。     

2003-2009 年中亚地区湖泊水位变化的时空特征

利用ICESat/GLAS 卫星测高数据产品获取2003-2009 年间中亚地区24 个典型湖泊的水位信息,分析该地区湖泊水位变化的时间过程和空间特征,并结合流域内气象观测数据和冰川、水坝分布图,分析不同类型湖泊的水位变化对气候变化与人类活动的响应。结果表明,湖泊水位变化与湖泊所在流域的年均降水量的变化呈显著的正相关;冰川融水对高山封闭湖泊的变化具有重要作用,其中在青藏高原北部、帕米尔高原和天山中部有大量冰川分布的流域,湖泊水位变化与湖泊补给系数呈正相关,水位主要表现为升高或稳定的状态;而在天山和阿尔泰山高地区无冰川补给的流域,水位随湖泊补给系数的增大而呈现负变化。水利枢纽或拦水坝为人类活动对湖泊的直接影响因子,其空间分布与近年来外流湖和平原尾闾湖的水位变化有关。拦水建坝的外流湖和尾闾湖的水位下降明显,而未建拦水坝或水利枢纽的外流湖水位相对稳定,进一步印证了近年来中亚水资源过度开发造成湖泊水位下降的事实。     

青海湖水文特征及水位下降原因分析

青海湖自有记载以来,湖水位一直处于下降之中。通过分析流域内的各项水文因子的特征及湖泊水量平衡,看出流域内降水有逐步变小的趋势;湖泊长期处于水量收支负平衡中,致使湖水水位下降。降水变小及湖水位下降又改变了流域水文环境,使径流变小、径流系数下降。通过进一步分析发现,青海湖对降水变化的敏感性要大于其它因子的变化。     

1972-2012年青藏高原中南部内陆湖泊的水位变化

青藏高原的湖泊水位变化能够清晰的记录湖泊波动,分析近几十年来气候变暖背景下青藏高原典型湖泊水位的动态变化,对理解全球变化的区域响应特征和规律有重要意义。本文利用多源遥感数据,获取1972-2012年青藏高原南部地区5个典型湖泊的面积与水位序列,并分析了40年来湖泊水位的变化特征。研究结果表明,1972-2012年,普莫雍错,塔若错,扎日南木错水位呈上升趋势,分别上升了0.89 m、0.70 m、0.40 m;同期,佩枯错与玛旁雍错的水位呈下降趋势,分别下降了1.70 m、0.70 m。总体来看,五个湖泊在1990s-2012年的变化比1970s-1990s的变化更剧烈,从空间变化看,处于青藏高原边缘地带的佩枯错与玛旁雍错发生的变化呈现一致性,而位于中部地带的塔若错与扎日南木错的变化也呈现一致性。     

湿地植物对水位变化的响应研究进展

水文过程是湿地最基本的生态过程。水位变化会对植物的生长发育、竞争关系、植物群落的物种组成、优势度、群落演化乃至整个湿地生态系统产生影响。在全球变化和人类活动的叠加影响下,水位变化会更加强烈,其影响会更加深刻而复杂。从湿地植物生长发育、竞争关系和群落演变对水位变化的响应等方面总结了国内外的研究工作,并从加强水位变化的时空效应模拟、加强竞争作用研究、强化遥感技术在群落演替研究中的应用以及将个体、种群和群落研究相整合四个方面提出了未来研究建议。     

川蔓藻在湖泊水位重建和环境变化研究中的应用

沉水被子植物川蔓藻广泛分布于海湾、泻湖、河口湿地以及内陆湖泊、沼泽、湿地中,是水生动物重要的食物和栖息地,具有改善水质和保护堤岸的作用。由于川蔓藻只能在小于0.5~4m深的浅水环境中生存,因此原地保存在湖泊沉积物中的化石种子可作指示古湖水深的定量指标。该项指标在闭流型湖泊水位重建和气候变化研究中有着不可忽视的重要作用。科学管理川蔓藻,对水体环境的改善、海洋污染的治理和湿地生物多样性下降的缓解具有重要价值。     

湖泊最低生态水位计算方法研究

对湖泊最低生态水位计算的年保证率法、湖泊形态分析法、天然水位资料法、功能法、曲线相关法和最低年平均水位法6种计算方法进行了论述,并选用其中的3种方法应用于博斯腾湖,计算结果表明,不同计算方法得到的结果并不相同,据此对不同计算方法的适用范围和优缺点进行了比较分析。     

近30年来西藏那曲地区湖泊变化对气候波动的响应

根据1975年地形图、20世纪80年代至2005年的TM、CBERS卫星遥感资料和近45年的气温、降水量、蒸发量、最大积雪深度和最大冻土深度等气候资料分析得出,西藏那曲地区东南部的巴木错、蓬错、东错、乃日平错等四个湖泊的水位面积在近30年来呈较显著的扩大趋势,2005年与1975年相比,分别增加了48.2 km²、38.2km²、19.8 km² (比2004年)、26.0 km²,增长幅度分别为25.6%、28.2%、16.2%、37.6%。其主要原因与该地区近年来气温的上升、降水量的增加和蒸发量的减少、冻土退化等暖湿化的气候变化有很大关系。     

水位变化对康巴诺尔湖湿地地上植被及种子库影响研究

在调查康巴诺尔湖地上植被的基础上,通过设置不同的水位条件,研究水位变化对康巴诺尔湖湿地地上植被及种子库的影响;同时,试验移植土壤种子库对荒滩上开挖的新湖淖(新建子湖)进行湖滨带乡土植被构建的可行性研究。结果表明:(1)康巴诺尔湖地上植被共计22种,隶属10科19属,以禾本科植物为主,优势种有芦苇、披碱草和水麦冬;(2)地上植被在不同水位下的分布表现为:高水位由水生植物主导,中水位由湿生植物主导,低水位由盐生植物主导;(3)地上植被的Shannon-wiener多样性指数和Margarlef丰富度指数随着水位的降低依次减小,Pielow均匀度指数随着水位的降低依次升高;(4)土壤种子库(新建子湖)优势种有芦苇、知风草、山苦荬、披碱草等。不同水位下1′号、3′号样带(移植植物加土壤样带)植株数量从多到少依次为:高水位>低水位>中水位;2′号样带(移植土壤)种子萌发量从多到少依次为:低水位>中水位>高水位;(5)种子库与地上植被的相似性指数随着水位的下降而降低。水位变化会直接影响湿地植物群落的空间分布及规模,这也是造成土壤种子库形成集群分布的主要原因。移植土壤种子库方法对新建子湖的植被恢复是可行的。     

基于主成分分析法的博斯腾湖水位变化驱动力研究*

利用1958~2010年博斯腾湖流域水文、气象与社会经济资料,采用相关分析法与主成分分析法,分析了博斯腾湖水位动态变化情况及其驱动机理。结果表明,1)博斯腾湖水位从1958年的1 048.0 m下降至2010年的1 045.75 m,净下降2.25 m。水位变化经历了波动式下降(1958~1987年)→急剧上升(1988~2002年)→急剧下降(2003~2010年)的变化过程;2)博斯腾湖水位变化主要是由入湖流量、降水与气温波动等自然因素和耕地面积与人口的增加等人为因素共同作用的结果,特别是入湖流量变化是湖面水位升降的主要影响因子。研究结果能为干早区湖泊水资源的合理利用和生态环境的保护提供科学依据。     

基于Google Earth的巴尔喀什湖流域中下游水资源开发利用研究

 常规的信息收集渠道难以获取国际河流研究所需的有效信息,探索新的信息收集方式对资料稀缺区开展水文水资源研究十分必要且关键。在Internet海量信息中,Google Earth（GE）平台的出现,为资源环境、交通规划等诸多领域提供了“身临其境”的远距离信息检索模式。通过基于GE平台的资料稀缺区水资源开发利用状况评价的应用框架和评价方法,并以巴尔喀什湖流域中下游为例开展了应用研究。结果表明：GE平台可成为资料稀缺区水资源开发利用研究的有效信息收集手段,文中所提出的框架、应用流程和评价方法具有较好的可操作性;研究区在1990年初就形成了以伊犁河中下游为主体、准噶尔区与巴尔喀什湖北部诸小河为重要用水区的基本格局;随着研究区经济社会发展的剧烈波动,其用水量经历了“增长-顶峰-剧减-恢复性增长”的演变格局,目前其用水量预计已恢复至20世纪80年代中期的水平,即65×108 m3左右。     

基于多源遥感数据的1970—2020年巴尔喀什湖动态监测

利用ICESat-1、CryoSat-2测高数据与水文站实测数据,分析了1970—2020年巴尔喀什湖水位变化特征,结合MOD09A1数据及相关资料分析了巴尔喀什湖长时间序列面积和水量变化状况,并利用巴尔喀什湖流域灌溉数据及Climatic Research Unit(CRU)气象数据,简要探究了气候变化及人类活动对湖...     

近50年人类活动引起的杭嘉湖平原区水位变化

针对杭嘉湖地区洪涝灾害日益加剧的现状,基于1960~2007年日降水和日水位资料,采用Spearman检验、有序聚类分析和线性模拟方法,研究了近50 a来降水和水位变化,在此基础上探讨了降水和人类活动对特征水位变化的贡献率。结果表明,区域近50 a降水变化未见明显趋势,水位呈增加趋势,年最高水位、年平均水位和年最低水位增率分别为0.03 m/10a、0.05 m/10a和0.09 m/10a,且平均水位和最低水位增加达到显著性水平。8个代表站点特征水位均呈增加趋势。空间上沿水流方向,线性坡度值增大。水位降水响应率和平水年水位序列分析显示人类活动是水位变化的重要原因。人类活动对最高水位、平均水位和最低水位变化的贡献值分别为39.0%、56.2%和82.9%。     

水位变化下菜子湖湿地多目标生态修复方案研究

水文过程塑造了湖泊湿地的主要生态结构和功能,筑坝拦蓄、跨流域调水和航运等人类活动对湖泊的水文节律产生了明显影响,开展水位变化下湖泊的多目标修复,能够使湖泊受到的破坏得到不同程度的恢复。在综述水位变化生态影响和湿地修复方法的基础上,提出了水位变化下的湖泊湿地多目标生态修复框架;在该框架的指导下,制定了引江济淮工程运行后菜子湖湿地的多目标生态修复方案;该方案能满足包括鱼类多样性保护、沉水植物恢复、泥滩和草本沼泽面积维持和水鸟多样性保护等多目标的湿地修复需求,在提高菜子湖湿地生态完整性、可持续性和生物多样性保护方面具有显著优势和可行性。     

差分干涉测量黄河三角洲天然湿地水位变化研究

利用合成孔径雷达差分干涉测量技术监测湿地水位变化,对湿地保护、恢复和重建具有非常重要的意义.利用C波段VV极化和L波段HH极化合成孔径雷达影像,结合同步野外测量和调查工作,在各季节不同时间间隔下,研究不同湿地类型的后向散射特性差异和干涉相干性差异;在对影响干涉相干性的因素进行评价的基础上,建立差分干涉测量湿地水位变化监测的函数模型,利用获取的合成孔径雷达影像,分析黄河三角洲的天然湿地水位变化.研究结果表明,利用差分干涉测量技术不仅可以获取湿地水位变化,而且还能提供水位变化的空间细节,这是本技术最突出的特色.