赤水河流域水资源保护研究

赤水河流域跨川、滇、黔3省,是长江上游南岸一级支流。为保护长江上游珍稀特有鱼类及其生境和国酒茅台的水源地,加强赤水河流域水资源保护十分必要和迫切。在调查分析赤水河流域水资源保护现状及存在问题的基础上,研究提出了赤水河流域水资源保护的原则与目标,以及加强水资源配置与管理,妥善处理好保护与开发的关系,优化产业布局,加强污染源控制,加强水生态保护与修复,进行生态补偿机制研究与试点;以及建立流域水资源保护协作机制等措施。     

我国鱼类洄游通道和生境恢复技术研究现状分析

我国目前处于水电开发建设的高峰时期,生态环境保护问题受到高度重视。人们对河流资源的开发利用阻隔了鱼类自由迁徙的洄游通道,大大影响了鱼类赖以生存的环境,亟需发展洄游通道和鱼类生境的恢复技术来加以保护。阐述了鱼类洄游通道和生境恢复的重要意义,总结了该类技术在我国的研究现状和发展过程,指出了我国鱼类洄游通道技术发展面临的主要问题和挑战。通过对21世纪以来(特别是最近5 a)国家自然科学基金资助的相关项目及研究成果分析,指明了目前我国鱼类洄游通道和生境恢复技术的主要努力方向,包括:①各种典型鱼类的生活习性和游泳行为能力;②鱼类种群分布及生境因子影响规律;③水电开发对鱼类生境因子的影响规律;④洄游通道和生存环境恢复措施及过鱼效果验证。     

华阳闸在华阳河流域生态建设中作用

华阳河流域位于长江北岸,全流域跨鄂皖两省,流域面积为5511.4 km2,其中湖泊面积约为950 km2.华阳闸是华阳河流域上两处通江水道的其中之一,主要任务是汛期拒江水倒灌,汛后排泄内湖积水.该闸在华阳河流域生态文明建设中充分发挥着重要作用.     

长江大保护实践与对策

从分析长江生态环境问题出发,总结长江大保护实施以来取得的成绩,讨论生态环境存在的深层次问题及科学解决方法和管理对策,对未来长江保护提出对策建议。分析表明:长江河流型水质改善明显，但湖泊水质及生态系统恢复较慢。珍稀特有物种的恢复和水生态系统完整性修复、流域面源污染控制等都是长期而复杂的任务。在气候变化和人类活动双重影响下，长江生态系统演变机制及修复技术、充分考虑生态需求的水利工程群联合调控方 法、流域综合监测与数字孪生技术发展、长江保护各项机制的完善是未来科学研究和流域保护的重点。只有通过系 统观测和分析，采用适应性的保护和管理措施，才能实现长江经济带高质量发展的目标。     

实施支流生境替代保护的基本原则

"干流开发、支流保护"是我国水电开发中生态环境保护的一个新思路,是按照"避让、减缓、补偿与重建"的次序统一规划水电开发中的生态环境保护措施。支流保护的实质是以支流生境替代干流生境,补偿性保护干流开发中受到影响的水生生物,并且在干流与支流间平衡发展与保护。支流生境替代作为补偿性保护措施,以生态技术可行、经济合理、环境和社会可接受为出发点,需要以支流保护相关法规为保障,支流保护经济代价合理为基础,河流生态系统多样性维持为目标,实现开发与保护的双赢。     

中国主要河湖水生态综合评价

河湖水生态综合评价是水资源保护规划工作的重要内容之一。本文从水文水资源、水环境、河湖生境形态、生物及栖息地状况等方面,构建了包含生态基流满足程度、水功能区水质达标率、湖库富营养化指数、纵向连通性、重要湿地保留率及鱼类生境等6个指标构成的河湖水生态综合评价体系。在此基础上,对全国673条河流、97座水库和100个湖泊湿地共计1006个规划河段和湖库的水生态状况进行了评价和分类,分析了我国各大流域河湖面临的水生态问题。研究成果对我国主要河湖水生态保护和修复工作的实践具有重要的指导意义。     

水电开发对鱼类资源的影响及其保护措施

水电开发造成了河流环境结构和水文情势的改变,对河流水生生态系统形成了破坏。水电开发对鱼类资源的影响主要表现为阻隔了鱼类洄游通道以及对鱼类多样性、鱼类栖息地、下泄水水温、气体过饱和的影响。针对这些影响,提出采用修建过鱼设施、建设鱼类增殖站、建立鱼类种质资源保护区、下泄生态流量、分层取水等保护措施,以维持鱼类资源的多样性。水电开发应采取综合措施解决水生生态问题,特别是流域梯级开发更应注重对整个流域生态系统结构进行统筹规划,保护河流生态系统的完整性。     

Quantitative evaluation of fish alternative habitats in the Luosuo RiverEI北大核心CSCD

针对罗梭江替代生境适宜度及影响因素尚缺乏定量分析的问题,选取澜沧江干流特有经济鱼类中国结鱼(Tor sinensis)为目标物种,基于河流内流量增加法(IFIM),结合二维水动力模型和鱼类栖息地适宜性曲线,建立了罗梭江典型鱼类的栖息地评价模型,分析了替代生境适宜度及其影响因子。结果表明:罗梭江作为澜沧江最大支流,能为中国结鱼提供良好产卵场,产卵场在丰水期(7—9月)数量和质量较优,高质量产卵场主要分布于河流蜿蜒处;罗梭江不适宜成鱼全年栖息,尤其在枯水期(2—4月),成鱼产卵及育肥适宜度最差。在罗梭江替代生境后期管理中,建议优先加强对河流弯道处的生境保护及捕捞管理,同时重视其关联干流的生态保护。     

河流形态保护与恢复综评

河流形态是河流的重要特征,它的多样性是流域生态系统生境的核心,也是生物多样性的基础和前提。人类改造自然的活动,特别是水利工程的建设,按照人类的需求去塑造河流廊道,极大地改变了河流的形态,导致河流形态的单一化、渠道化,河流生态功能退化,生态系统的服务功能下降。分析河流形态的生态功能和生态意义,应用生态水利工程的理念保护和恢复河流形态。     

长江大保护视角下鄱阳湖湿地保护的研究思考

鄱阳湖是长江流域的典型通江湖泊,也是我国面积最大的浅水湖泊和国际重要湿地。2003年来,受长江与鄱阳湖之间"江湖关系"变化影响,加之流域区域人类活动干扰,鄱阳湖湿地退化特征明显。以习近平总书记关于"长江大保护"的重要论述为根本遵循,综述国内外研究文献并统计分析相关数据,梳理了鄱阳湖湿地保护研究的关键问题及研究思路。从确立恢复和保护目标、揭示湿地演替驱动机制,构建系统恢复和保护体系等方面提出未来需关注的关键科学问题;从宏观与微观结合、过程与格局结合、结构与功能结合、热点与空缺结合等角度提出关键科学问题的研究思路,以期为鄱阳湖湿地保护提供科学参考。     

长江健康评估与保护实践

长江属于大河水系,生物多样性丰富,其健康状态不仅影响流域经济社会可持续发展,也受到国内外广泛关注。综合国内外河流健康评估理论和实践,讨论适合长江特点的健康评估方法和标准;通过水功能区达标率和鱼类多样性2个指标分析长江水环境和水生态近10多年来的变化情况;最后,总结近几年长江大保护系列行动后长江健康进展情况。分析结果表明:长江健康评估可以根据管理需要划分不同时空尺度;根据资料完整性可以采用单指标或者多指标综合评价方法;随着长江系列保护行动的实施,长江河流型水质持续改善,湖库水质和生物多样性开始稳定,人类过度干扰江湖现象得到遏制,但湖库水质改善和生物多样性恢复还需要长期进行。     

A 2000-year spatiotemporal pattern and relationship between cities and floods in the Yangtze River Basin,China

The Yangtze River is one of the most important rivers in China, and its basin is the most populous urban area in China. The relationship between cities and floods in the Yangtze River Basin is of significance. In our analysis of 4,511 historical county-level cities and 37,512 historical flood disasters, we used ARCGIS to conduct spatial analyses, including kernel density analysis, coldspot and hotspot analysis, and center of gravity analysis, to reveal the relationship between cities, population, and floods in the Yangtze River Basin in the past 2000 years. The results indicate that three relatively stable, dense urban areas are the Chengdu Plain; the border of the Anhui, Zhejiang, Jiangsu Provinces and surrounding areas; and the central Guizhou Province and southwestern part of Hubei Province. The hotspot areas of floods were the main tributaries and lakes of the Yangtze River, whereas the coldspot areas were the Chengdu Plain and the surrounding areas. More importantly, cities are not far from flood regions, and this will cause serious flooding. Due to location advantages, cities tend to be close to rivers, lakes, and other water systems. This research provides historical details of urban development and ecological environment protection in the Yangtze River Basin in China.     

江湖关系的历史和未来

江湖关系是长江大保护中一对重要的关系,本文从历史文献、地质、考古的角度论证了江湖关系的变迁,剖析了其变化的主要原因,详细分析了1949年以来江湖关系变化的情况,提出维持江湖关系基本格局的必要性,认为处理江湖关系应以“维持格局,长期监测,修复生态,工程辅助,江湖库三利”为基本原则,并在水库优化调度、荆江河道岁修、洞庭湖三口清淤、两湖入江水道整治、开展生态调度、珍稀水生生物放流、水文与水生动植物耦合关系研究及泥沙监测研究等8个方面,提出了近期需采取的主要措施。可为长江大保护工作的开展提供新的思路。     

长江流域生态补偿的科学问题与对策

长江大保护是国家生态文明建设的重要组成部分,建立流域生态补偿制度是实施长江大保护重要机制。在总结流域生态补偿科学研究现状与实践的基础上,提出长江流域生态补偿中的关键科学问题和对策。分析表明:流域各地方及上下游之间的经济社会发展与生态环境保护时空关系及互馈机制、自然资源实物量和价值量动态核算与时空转换关系、市场化多元利益补偿模式等是建立长江流域生态补偿机制的关键科学问题。解决这些问题,不仅需要借鉴国外理论和方法,而且需要针对我国及长江流域自然资源禀赋及经济社会发展水平,将科学问题与管理问题结合,才能有效建立科学、合理的生态补偿机制,实现长江大保护和长江流域高质量发展。     

长江洪水特性及防洪对策探讨

长江洪水可分为全流域型大洪水和区域性大洪水两种类型，洪灾基本上由暴雨洪水形成，长江防洪对策有：确保重点，兼顾一般；正确处理江湖关系，做到江湖两利；合理处理蓄与泄的关系；协调处理干、支流关系；近期治理与远期规划相协调；实行防洪统一调度．     

长江流域水生态问题与修复述评

长江流域水生态问题是一个历史性、持续性问题,一直以来备受关注。随着国家保护力度的提升和众多修复保护措施的实施,长江流域的水生态环境得到了一定的改善,但其修复保护工作依然任重道远。依据长江流域水生态问题的区域差异性特点,将长江划分为长江上游、中下游及河口3个区域,并针对各区域特有的水生态问题及其修复保护措施进行了梳理和分析。水生态问题总体概况为:生物栖息地退化、鱼类资源减少、江湖阻隔,以及流域内水污染和底泥污染。针对这些水生态问题的修复保护措施,在全流域视角下,大多以人工修复为主,并与自然修复相结合,形成人工修复促进自然修复的运行模式。最后,通过对上述内容的整理与归纳,以期为更好地修复和保护长江流域水生态环境出谋划策,积极响应长江大保护的国家需求。     

Spatial organization of fish diversity in a species‐rich basin

Many abiotic and biotic environmental characteristics in river basins show spatial gradients from river source to main stem. We examined the spatial organization of fish within the Duck River Basin to document patterns in diversity that could help guide conservation strategies relevant to controlling the detrimental effects of basin development. In all, over 0.33 million fishes representing 145 species and 18 families, including 9 non‐native species, were collected in 207 samples distributed throughout the basin. Main stem sites with large catchment areas supported more fish diversity than smaller sites in tributaries. Moreover, rare species were most common in the main stem and ubiquitous species in tributaries. The spatial organization of species assemblages was mostly nested, as assemblages appeared to disassemble in an upstream direction from main stem sites and confluences. These findings suggest that fish conservation efforts might emphasize main stem segments and confluences that support higher biodiversity including the rare species often most in need of protection. The main stem can support the populations needed to recolonize tributaries and rescue populations that might periodically go extinct after droughts or other major disturbances. In tributaries, conservation of species assemblages may focus on managing between‐patch connectivity via corridor maintenance or creation.     

松花江流域主要干支流纵向连通性与鱼类生境

基于松花江流域拦河建筑物现状,采用阻隔系数法,评价主要干支流的纵向连通性。结果表明:松花江干流和嫩江纵向连通性指数分别为0.21和0.27,连通性评价等级为良,第二松花江连通性指数为0.62,连通性评价等级为中等。嫩江支流中连通性最好的是嫩江,成为冷水性鱼与嫩江尼尔基以下河段交流的唯一通道;而甘河、雅鲁河、绰尔河和讷谟儿河连通性评价等级为良,洮儿河、霍林河和乌裕尔河连通性评价等级为劣。第二松花江支流中伊通河和饮马河拦河坝众多,鱼类洄游受阻,连通性等级为劣。松花江干流支流牡丹江、拉林河受梯级水电站开发影响,其评价指数为劣;倭肯河、汤旺河受河流沿岸灌区渠首闸坝、水库及水电站建设影响,评价等级为差,这些支流目前濒危珍稀鱼类已绝迹,也极少见到冷水性鱼类。整个流域内未建设过鱼设施,对鱼类洄游和种群交流产生阻隔,提出了补建和新建过鱼设施,必要时开展增殖放流的措施。建议对没有预留生态流量的拦河建筑物进行改造或者利用现有设施泄放生态流量,对预留生态流量的调整水库调度方案保证其下泄流量满足不同时间、空间鱼类生存需求。     

Hydrologic connectivity and land cover affect floodplain lake water quality,fish abundance,and fish diversity in floodplain lakes of the Wabash-White River basin

Floodplain lakes are important aquatic resources for supporting ecosystem services, such as organismal habitat, biodiversity, and the retention of nutrients and sediment. Due to geomorphic alteration of river channels and land-cover change, degradation to floodplain lakes in the Ohio River basin is occurring at a rate that will escalate as climate change causes increased flood intensity and the seasonal redistribution of rainfall. A better understanding of the local drivers that affect oxbow lakes is needed for targeted floodplain restoration efforts designed to slow degradation. We examined the effects of land cover, topography, and hydrologic connectivity on water quality and fish diversity and abundance in nine floodplain lakes with potentially high remnant ecological function in the Wabash-White watershed (Indiana, Ohio, and Illinois). Data collection included water-quality parameters; stable water isotopes; total phosphorus, total nitrogen, and chlorophyll-a; and fish community diversity and abundance. Results indicate that hay/pasture land cover and decreased topographic relief in the local oxbow watersheds, along with reduced river hydrologic connectivity, were related to an increase in total phosphorus, total nitrogen, and chlorophyll-a. Greater biodiversity and abundance in fish assemblages were evident in oxbow lakes that were more disconnected from the main channel. The results of this study suggest that hydrologic connectivity of oxbow lakes with the contributing drainage area and the main channel influence nutrients and fish communities. Knowing the influencing factors can help ecosystem managers better protect these valuable floodplain lake ecosystems and prioritize restoration efforts amidst increasing stressors due to climate and land-use changes.