三江平原典型环形湿地土壤热能值结构的研究

生态系统热能值结构的形成是一段时间内太阳能在生态系统中能量流动达到动态平衡的一种形式。为了研究三江平原环形湿地热能值结构的特点,我们选择三江平原典型环形湿地———中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站作为研究区域,对环形湿地不同植物群落土壤热能值进行测试与分析。研究结果表明,三江平原典型环形湿地热能值地上部分以乌拉苔草—毛果苔草群落和大穗苔草—漂筏苔草群落最高,而沼柳—越菊柳—小叶章群落和毛果苔草—狭叶甜茅—漂筏苔草群落相对较低。地下部分,在泥炭层以上的几个层次,从环形湿地中心到边缘,热能值逐渐增加,而在泥炭层及泥炭层以下,热能值逐渐减少。除泥炭层外,各层中以乌拉苔草—毛果苔草群落的热能值最高。垂直方向上,各个群落以须根层处热能值最大。这种热能值结构是生物与环境长期作用的结果,特别是在一些环境梯度较大的过渡位置,由于其边界效应,热能值一般较高。对环形湿地热能值结构的研究可为湿地生态系统合理的利用和保护提供一些合理建议。     

生态水利工程设计若干问题的探讨

通过分析水利工程与生态水利工程的差异,提出生态水利工程的开发应有明确的生态服务目标与功能以及工程选址、布局、施工过程的环境友好性与经济性。同时提出生态水利工程设计主要面临4个方面的问题:①缺乏基于不同区域的生态水利工程设计方法与评价标准;②水利工程设计人员与生态科技工作者往往缺少合作的机会与机制;③生态水利工程与原有水利工程设施难以协调运行;④生态水利工程设计缺少生态水文测验资料。研究结果认为生态水利工程设计应基于以下技术路线:①以生态水文学与工程水文学作为工程设计的基础,进行水文过程的分析与计算;②识别工程可能影响的关键生态敏感目标;③生态水利工程的设计要与环境工程设计进行有机结合。     

三江平原绿色农业节水理论与技术路线研究

回顾和总结了三江平原节水理论与技术研究进展状况。适合三江平原绿色农业节水的理论是：（1）区域或流域尺度上的节水理论;（2）基于水循环过程的节水理论;（3）生物节水理论;（4）农业耕作措施的节水理论。三江平原绿色农业节水技术路线总体上宜朝着节水与增温、减少耕地的占用、调亏灌溉、保护农田防护林和湿地有效结合;调控地下水位,减少水的无效蒸散为关键控制点,提高水的单位生产效率为最终目的。本研究成果对三江平原农业节水灌溉体系的建立有科学指导意义。     

湿地保护与我国水资源安全

一、我国湿地的基本概况 湿地是泛指陆地系统与水体系统相互作用形成的、具有陆地系统与水体系统间过渡性质的特殊系统。主要包括地表经常和季节性积水、生长和栖息喜湿生物、土壤严重潜育化的地段,主要包括沼泽地、河湖滩地、泥炭     

三江平原洪河自然保护区湿地遥感分类研究

湿地是指陆地上常年或季节性积水或过湿的土地与生长栖息于其上的生物种群构成的独特生态系统,具有重要的生态价值与科学研究价值。研究选取重要国际湿地洪河保护区作为研究区,应用多期LandsatTM影像,采取基于专家经验的监督分类方法进行基于群落尺度的分类,取得了较好的分类效果。研究表明有效的影像增强处理和分类训练区的精确选择是监督分类的关键,基于专家辅助的地理信息系统空间分析方法有助于提高分类精度。依据遥感分类结果定量分析了高度自然状态下的北方半湿润区内陆淡水湿地群落类型的原始空间格局。研究揭示具有从沼泽湿地向草甸湿地明显过渡特征的小叶章-苔草群落占据整个保护区面积过高比例,显示该湿地保护区典型沼泽湿地的现状湿生环境退化特征比较明显,应尽早采取相应措施。     

生态水利工程服务于绿色农业水资源配置研究

绿色农业是新时期农业发展的新模式,也是今后农业发展的方向。水资源的安全配置是绿色农业发展的关键一环。基于生态水利工程的内涵,认为生态水利工程是绿色农业水资源配置的有效措施和途径。绿色农业将成为生态水利工程的重要服务对象之一。分析了生态水利工程有效服务于绿色农业水资源配置的可能性、可行性以及复杂性。研究得出生态水利工程服务于绿色农业水资源配置过程中应遵循的技术路线为:(1)以农产品质量作为生态水利工程服务于绿色农业的最终目标;(2)减少对水自然循环过程的干扰;(3)减少对耕地的侵占;(4)高度重视生态水利工程对水资源配置潜力与绿色农业产业结构布局的协调性。     

湿地土壤不同湿度土样对游离氧化铁提取量的影响

在经典的连二亚硫酸钠-柠檬酸钠法基础上,针对风干过程可能导致的土壤性状变化,研究了不同土壤水分处理(鲜土、风干24h、风干48h、完全风干和烘干24h)对三江平原A、B两个泥炭土剖面的游离氧化铁提取量的影响.实验结果表明,对于不同水分处理,土壤开始脱水阶段(风干24h)和近彻底脱水阶段(完全风干)对游离氧化铁提取量的影响较大,而中度脱水阶段(风干48h)影响较小;土壤上部有机层和泥炭层(O、H1,两个剖面采样深度分别为0～40cm,0～20cm)与下部腐泥层和潜育层(Hh、G1、G2,分别为60～120cm,40～100cm)所受影响要大于中部泥炭层(H2,分别为40～60cm,20～40cm).土壤含水率与游离氧化铁的提取量存在一定程度的相关性,个别土层达到显著和极显著相关.鉴于土壤含水率对提取量存在不容忽视的干扰,建议采用鲜土测定以尽量保持土壤中游离氧化铁的自然赋存状态.     

兴凯湖最低生态安全水位研究

基于兴凯湖1914～1957年水位过程变化线和水位～面积～库容曲线,通过计算兴凯湖多年平均和80%保证率水平年的来水量,并结合近期和远期需水量,对其进行了水量平衡分析.结果表明,兴凯湖具有较大的调节动能,即使连续6年出现历史上水位从多年平均水位下降至历史最低水位,兴凯湖也能满足近期和远期水量需求.经分析、计算和推理,认为以1925年兴凯湖水位67.88 m为最低生态水位是合适的.     

近50年来三江平原水循环过程对人类活动和气候变化的响应

人类活动对三江平原水循环过程的影响主要表现在:①大型水利枢纽工程显著削弱了黑龙江、乌苏里江和松花江流经三江平原江段的洪泛过程,减少了三江平原获得过境水资源的天然补给机会与补给量;②大量排水沟的修建,提高区域排水水文梯度,加速了地表径流的集散过程;③旱田改成水稻田,提高了有效降水的利用效率,减少了区域地表径流深,增大了区域蒸散量;④井灌水稻田大面积发展驱动了地下水的大量开采,导致地下水采补平衡打破,地下水位持续下降,地下水贮存量减少;⑤流域源头森林植被破坏,冬季降雪量转变成地表径流量的比例在减少,森林土壤涵养水源能力下降。人类活动作用在三江平原水循环过程的结果是导致水输入项减少,而水的输出项在增大。气候变化对水循环影响主要体现在:①区域降水总量呈减少趋势,但变化趋势不显著;②区域温度上升,蒸发潜力增大;③三江平原地温上升最为显著,冻土层变薄,冻土融通时间提前并缩短55~62 d左右,且冻土层融通后土壤水分的含水量较50年前有明显降低的趋势。耕地土壤含水量明显减少;这些变化均不利于地表径流的形成以及降水入渗补充地下水;基于水循环过程分析,三江平原正在朝旱化趋势发展。加强农业保护性耕作措施的开发与应用,以及加快湿地水资源的恢复,提高区域蓄水能力和农业节水水平是确保未来三江平原水安全的重要努力方向。     

浓江流域湿地生态水文过程恢复途径研究

浓江流域内分布有洪河国家级自然保护区和三江国家级自然保护区的一部分.浓江流域湿地生态水文特征在三江平原具有较好的代表性,但最近20多年来,由于农业开垦活动和水利工程设施的建设,使得水文过程受到强烈干扰,生态功能明显下降.基于流域湿地水文过程的演变原因,建议浓江流域湿地生态水文过程的恢复途径为:(1)首先应以本文所提供的洪河保护区水资源恢复方案实现该保护区水资源恢复;(2)增大黑龙江洪水倒灌浓江下游河段和大力加湖的水量;(3)限制浓江流域中上游水稻田的种植面积;(4)恢复连接洪河和三江保护区之间的浓江河道的水流连通性;(5)开发流域水资源共管机制是进行生态水文过程恢复的重要保障;(6)开发以保护湿地生态廊道为目的的洪水保险机制,缓减浓江中下游农户由于浓江河道洪水泛滥所带来的经济风险.本研究用来分析、诊断和恢复流域湿地生态水文过程的思想与方法,适用于三江平原其他流域,同时也是从工程与非工程措施相结合的角度进行我国退化湿地保护与恢复的一次理论、技术、政策和经济方面的有效尝试.