大喀纳斯旅游区湖泊—河流生态系统服务能值变化研究

对湖泊—河流生态系统服务价值进行定量研究,能有效反映湖泊—河流生态环境变化,并为生态系统管理和区域经济发展提供参考。运用能值分析法,以供给、调节、文化和支持4类服务为框架体系,分析了大喀纳斯旅游区2000、2013年湖泊—河流生态系统服务能值变化。结果表明,研究区湖泊-河流生态系统服务能值由2000年的2.32×1021sej增至2013年的2.87×1021sej,其中供给与文化服务增长量较大;单项服务中,发电价值、休闲娱乐与文化科研增长尤为明显。     

福州城市化进程中生态系统服务功能价值演变及其驱动力分析

以闽江河口(福州段)为研究区域,选取1989~2014年间5幅Landsat TM/ETM+影像为信息源,运用"3S"技术与生态系统价值评估相结合的方法对该区域内多种生态系统的服务功能进行定量分析和价值评估,并分析其驱动力。研究结果表明,1989~2014年间,研究区土地利用/覆被情况发生了较大变化,耕地、湿地受蚕食明显。生态系统服务总价值下降6.95%,其中湿地及耕地分别下降76.33%和47.04%。人口经济变化牵动土地利用结构改变是主要的驱动因素。     

赣江尾闾河道枯水位变化与成因分析

赣江下游尾闾河道为多级汊道进入鄱阳湖,2000年来河道枯水水位下降明显,对河道防洪、航运、取水、生态环境等带来不利影响,依据赣江下游尾闾河道实测水文资料,采用有序聚类分析、Mann-Kendall非参数检验方法分析了赣江下游尾闾外洲、南昌、昌邑、吴城、滁槎、楼前与鄱阳湖湖区都昌站的枯水位变化特性。结果表明,赣江下游尾闾各站年最低水位突变发生在2005年;赣江主支各站年最低水位呈现显著下降趋势,2005~2014年都昌站年最低水位呈显著下降趋势,外洲站年最小流量变化不大。影响枯水位下降的主要因素是河床下切,鄱阳湖湖区水位下降对赣江尾闾河道枯水位有一定影响。     

鄱阳湖水位对五河来水的时空响应研究

鄱阳湖水位受到长江干流和湖泊流域五河来水(五河分别为赣江、抚河、信江、饶河、修水)的共同影响，其中五河径流为鄱阳湖的主要来流。为探究五河来水变化对鄱阳湖水位的时空影响，结合数据驱动模拟与敏感性分析方法，定量研究了鄱阳湖水位与五河来水的响应关系。首先，结合PSO-GA算法和支持向量回归(SVR)技术建立了湖泊水位预测模型，模拟分析鄱阳湖水位与五河来水的时间响应关系；然后，基于此模型采用连续预测方法研究了鄱阳湖水位对五河来水响应的空间分布特征。结果表明，鄱阳湖水位对五河来水变化响应较强的时期在5～7月，尤以5月响应程度为甚；空间分布上，鄱阳湖湖区中部对五河来水变化的响应程度最高，以2010年5月为例，当五河来流增加40%时，都昌站水位一周内平均可抬高1.16 m,北部星子站、湖口站分别平均抬高1.15、1.03 m,南部棠荫站、康山站平均抬高0.97 m。结果明确了鄱阳湖水位对五河来水的时空响应特征，可为鄱阳湖水资源管理及流域优化调控提供科学依据。     

基于景观演变的滨海湿地生态健康评价与预测

以长乐闽江河口国家湿地公园为例,选取2008年以来的影像数据,构建基于PSR模型的长乐闽江河口国家湿地公园生态系统健康评价指标体系,并运用熵权法与综合评价法,结合灰色预测模型,预测闽江口国家湿地公园2020、2022、2024年的健康状况。结果表明,闽江口国家湿地公园的潮间带盐沼、草甸与水体间的景观类型反复变化且明显;2008、2010、2012、2014、2016、2018年生态健康值分别为0.740、0.737、0.704、0.640、0.674、0.654,均处于健康状态,但受人类干扰、养殖密度、城镇与农业等人为因素的影响,总体呈下降趋势,且经预测,2020、2022、2024年生态系统健康值均为亚健康。     

淡水湖泊最小生态需水量简易求解方法及应用

湖泊最小生态需水量是维持湖泊合理水位及水体自净能力的基础,并已成为淡水资源科学配置和持续利用的基本保证。从湖泊形态和典型水生生物的角度出发,探索了湖泊最小生态需水的简易求解方法,为防止湖泊生态系统进一步退化,在确定湖泊最低生态水位时,将水文统计资料中的多年平均年最低水位作为参考值,综合考虑湖泊的死水位、上层典型鱼类生存水位、野生鱼类生存和繁殖所需的最低水位,选取水位的最大值作为最小生态水位,并以江苏省的9个典型淡水湖泊为例,分析了湖泊主要特征参数、湖泊水位特征值及湖泊的主要植被和鱼类状况,获得各湖泊的最小生态需水量。     

水利工程和降水波动对洞庭湖水沙过程的定量分析

为进一步分析洞庭湖水沙变化特征及主要影响因素,采用Mann-Kendall突变检测和滑动T检验方法,并结合洞庭湖水沙变化的阶段性特征,划分出基准期和变异期,通过双累积曲线法定量分析水利工程与降水波动对水沙变化的贡献率。结果表明,洞庭湖的水沙均呈减少趋势,水利工程是影响水沙变化的最主要因素;洞庭湖径流量在1977年发生突变,而输沙量在1980年发生突变;以1960~1966年为基准期,1967~1973、1974~1980、1981~2014年为变异期,对入湖年径流量变化影响,降水量贡献率分别为11.28%、6.83%、0.84%,水利工程贡献率分别为88.72%、93.17%、99.16%;而对入湖年输沙量变化影响,降水量贡献率分别为7.30%、12.49%、0.46%,水利工程贡献率分别为92.70%、87.51%、99.54%。四水流域与荆江三口流域的水利工程项目的运行均是入湖径流量变化的主要影响因素,荆江三口流域的水利工程运行是导致入湖输沙量变化的主要原因。     

小型景观湖泊眉湖水质分析及富营养化评价

小型景观湖泊已成为城市生态景观的重要组成部分,但因自身特点决定了其易受人为因素影响而导致水质变差,甚至丧失景观水体的功能,因此有必要研究小型景观湖泊的水质状况及其富营养化程度的影响因素。以郑州大学眉湖为例,进行多次定期水环境监测试验,在分析水质指标的时空分布及变化规律的基础上,分别采用单指标评价法和综合营养状态指数法评价其水体的水质状况及富营养化程度。结果表明,CODCr、BOD5、TP、TN、NH3-N等主要污染物的浓度与禽类、鱼类和水生植物的分布密切相关,在监测时段内眉湖整体水质状况呈恶化趋势,从中营养状态变为轻富营养状态。最后,有针对性地提出了改善策略和保护措施,以期为小型景观湖泊的运行管理提供依据和参考。     

湖泊富营养化治理技术进展

湖泊富营养化会使水体丧失应有的功能,严重影经济建设和社会发展,湖泊富营养化的治理十分棘手.国内外根据湖泊的具体地理特性、污染状况及投资效益采取了不同的措施,可以归纳为:控制外源性营养物质,控制内源性营养物质和湖泊流域生态系统的恢复等几种措施.     

我国生态系统服务与水土资源匹配的时空动态及耦合协调关系

探讨生态系统服务与水土资源匹配状况之间的关系对于实现生态资源可持续利用具有重要意义。为此,运用当量因子法、水土资源匹配系数和耦合协调度模型揭示了我国生态系统服务价值、水土资源匹配状况及两者之间耦合协调关系的时空演变特征。结果表明,2010～2018年我国生态系统服务总价值总体增加了21 444.5亿元;地均生态系统服务价值整体呈南高北低的空间格局,且除上海市外的所有省份均得到了提升。我国水土资源匹配系数持续减小,在空间上大致以青海省为端点呈现顺时针先减小后增大的变化特征。2010～2018年我国生态系统服务与水土资源匹配之间的耦合协调度先增后减,整体属于基本协调类型,处于转型期,呈现南高北低的空间分布特征。研究结果可为我国协调生态保护与水土资源利用的政策制定提供决策依据。     

基于SPA理论的分级贴近度湖泊健康评价耦合模型

湖泊健康综合评价是对湖泊进行合理开发治理及科学保护与管理的前提和基础,目前国内湖泊健康综合评价尚不成熟。因此,通过构建基于集对分析(SPA)理论的分级贴近度湖泊健康评价耦合模型评价湖泊生态系统的综合健康水平。该模型以贴近度在模糊模式识别中的重要作用为理论依据,根据贴近度公式的可创性,定义了一种新的贴近度公式,同时对传统的隶属函数进行改进,扩大函数覆盖范围,运用主、客观组合赋权法,并引入集对分析理论弥补贴近度通过择近原理确定评价结果的缺陷。将该模型应用到湖泊健康水平综合评价中,结果显示该模型能够准确地确定湖泊健康综合等级,为湖泊保护及治理提供理论支持。     

2007年水危机后太湖水质评价

基于2007～2009年太湖9个湖区33个监测点水质监测数据,采用单因子评价法结合内梅罗污染指数法,对2007年水危机后太湖水质进行评价。结果表明,太湖水体的主要污染指标为TN和TP;2008、2009年相对于水危机年2007年,水质整体逐步好转;9个湖区水质状况及发展状况各不相同,梅梁湖、竺山湖和西部沿岸区是整个太湖水体污染较严重的湖区,一直处于严重污染状态。     

邢台市水生态系统服务评估

为评估邢台市水生态系统服务,采用实物评估法、市场价值理论法及成果参照法对邢台市水生态系统服务9类指标进行了评估。结果表明,邢台市2011年水生态系统服务价值为218.31×108元,其中调节服务价值量为162.26×108元,占总价值的74.3%。可见应全面认识水生态系统的价值,不只关注直接的供给服务价值,也应考虑间接的调节服务价值及文化服务价值。应加强对水生态环境的保护和修复,促进人与自然的和谐发展。     

基于水动力模拟的鄱阳湖白鹤栖息地适宜性空间模糊评价

为研究鄱阳湖白鹤栖息地分布,建立了基于水动力模拟的鄱阳湖白鹤栖息地适宜性空间模糊评价模型。模型的水动力部分采用Godunov格式的有限体积法求解非结构网格下的二维浅水方程组,模型的空间模糊评价部分以各水动力计算网格作为研究单元,选择水深、食物资源可利用性及人类活动强度作为鄱阳湖越冬白鹤栖息地适宜性评价模型的评价因子,从细观尺度对白鹤栖息地适宜性进行评价。并采用两个典型年份的白鹤数量调查结果对模型预测结果进行验证,然后利用评价模型对鄱阳湖水利枢纽工程兴建前后的越冬白鹤栖息地适宜性变化展开研究。结果表明,在丰水年枯水期白鹤栖息地适宜性略有下降,枯水年枯水期白鹤栖息地适宜性则略有改善,从已考虑的各评价因子来看,在鄱阳湖水利枢纽工程拟采用的调度方案对白鹤栖息地适宜性的影响较为有限,基本能够满足白鹤栖息地的保护要求。     

江西核电与鄱阳湖生态经济区建设

"十一五"期间国家确立了积极发展核电的战略方针,这也为江西省的核电发展提供了契机。目前江西几个核电厂址的前期工作已陆续展开,且均在环鄱阳湖生态经济区。江西省一次能源相对匮乏,仅占华中地区的3.3%,水能资源理论蕴藏量和煤炭资源储量仅占全国的0.98%和0.137%,只有大力发展核电等清洁能源。核电项目投产可提高电力供应水平,也可对各个产业的产出起到推动作用,从而促进江西整体经济的发展。国务院已将鄱阳湖生态经济区建设提升为国家战略,核电将为该区域乃至全省的低碳经济发展,以及江西在中部地区的绿色崛起提供强有力的能源保障。江西省水系较发达,大小水库近万座,核电取水排水条件优越。省内交通运输条件能满足核电运输要求,可供核电选址的地域较广,人口分布也有利于核电选址。此外,江西是我国重要的铀资源基地,铀资源储量和开采量占全国的1/3和1/2,这对江西发展核电极为有利。建议国家和各级地方政府应着重保护好江西省核电厂址资源。     

基于MODIS影像的鄱阳湖枯水年水文特征分析

鉴于鄱阳湖受季风气候影响导致湖面面积及湖水水位的季节和年际变幅较大、旱涝灾害频发的问题,利用MODIS影像并通过人机交互方式提取2001、2006、2011年三个干旱年份的湖区水域面积进行季节和年际变化分析,进而建立了鄱阳湖水域面积—水位关系模型。结果表明,湖区面积—水位关系的多项式模型相关性最好(R2=0.941 4);21世纪以来,湖区水域面积在波动中缩小,各干旱年的变化特征均有所差异。     

鄱阳湖水利枢纽对湖区水动力及滞留时间的影响

为定量分析鄱阳湖水利枢纽工程的建设运行对鄱阳湖不同水域范围滞留时间的影响,基于鄱阳湖实测水文地貌基础资料,将鄱阳湖水域分为6个不同的水文地貌计算区域;在此基础上,构建鄱阳湖二维水动力数值模型,并耦合对流扩散方程开展典型水文年计算。结果表明,典型年份有无水利枢纽影响下,冬季平均流速均高于秋季平均流速,同时冬季流速变异性高于秋季流速变异性。枢纽调度下流速的空间异质性降低,流速降低。基于分区的滞留时间分析表明,鄱阳湖Ⅴ区滞留时间最短,秋季鄱阳湖Ⅲ区滞留时间最长,冬季鄱阳湖Ⅳ区滞留时间最长。在水利枢纽调度情况下,鄱阳湖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区滞留时间影响较大,而Ⅴ、Ⅵ区影响较小,研究成果可为湖区水体的生态环境研究与管理提供参考。     

基于极限学习机的晋阳湖区域水环境安全综合评价

针对晋阳湖区域水环境安全现状及存在的问题,构建了晋阳湖水环境安全综合评价指标体系,利用极限学习机(ELM)算法建立了ELM综合评价模型,确定了晋阳湖现阶段(2010年)的安全评价等级,并预测了2015、2020年水环境安全水平。结果表明,晋阳湖区域现状水平年(2010年)的水环境安全等级为Ⅲ级,处于基本安全状态,且随着时间的推移水环境安全状态呈逐年改善趋势,到2015年达到安全状态。可见本文方法具有合理性和有效性,可用于其他区域的水环境安全综合评价中。     

博斯腾湖水位与其变化规律浅析

根据开都河长系列水文资料,运用频率曲线法计算出博斯腾湖基本生态水位5.59 m及目标生态水位7.21 m;通过分析开都河来水的丰、枯水年资料,确定要达到博斯腾湖适宜水位及博斯腾湖流域综合利用水资源要求,起决定作用的是开都河上游来水,因此调控好开都河水资源,对博斯腾湖流域经济发展至关重要。为此,提出一些建议,以期为博斯腾湖生态系统可持续发展提供参考。