鄱阳湖典型洲滩湿地植被叶片和土壤δ15N特征分析

为研究鄱阳湖典型洲滩湿地植被叶片和土壤δ¹⁵N特征,以蚌湖和修水之间的洲滩作为研究对象,选取典型断面研究2015年10—12月和2016年4月植被叶片和土壤δ¹⁵N的相关关系,探讨土壤含水量和无机氮(铵态氮和硝态氮)对植被叶片和土壤δ¹⁵N的影响。结果表明:大部分C3植被的叶片δ¹⁵N大于C4植被;湿润时期植被叶片和土壤δ¹⁵N大于干旱时期,但湿润时期和干旱时期植被叶片均较土壤富集¹⁵N。铵态氮在湿地土壤中占比高达87.43%,是土壤主要的无机氮,但湿地植被主要吸收硝态氮。研究区氮循环开度较小,土壤δ¹⁵N随着可利用氮素的增加而降低,而随着土壤含水量的增加而增加。植被叶片δ¹⁵N与土壤δ¹⁵N呈显著的正相关关系,植被叶片δ¹⁵N主要受土壤氮素变化和氮同位素分馏的影响。     

长江中下游洲滩湿地生态恢复研究

以南京长江新济洲群湿地为例,分析了在长江中下游开展洲滩湿地生态恢复的重要意义和必要性.在分析了南京长江新济洲群湿地退化现状及其驱动因素的基础上,提出了生态恢复的对策与措施:加强统一领导,健全管理体制;有计划地实施生态移民和退耕还湿,恢复湿地生态系统的结构和功能;理顺湿地生态系统各种关系,进行科学、统一的湿地保护和生态恢复规划;实施一定的湿地保护和生态恢复工程措施;加强宣传教育和法制建设,培养和提高群众保护意识;建议成立南京长江新济洲群国家湿地公园,希望能够为长江中下游洲滩湿地生态恢复提供思路.     

长江荆江河段典型洲滩演变机理初探

长江荆江河段上起枝城下至城陵矶,以藕池口为界分为上、下荆江,上荆江为微弯分汊河型,下荆江为典型蜿蜒性河道.近40年来,荆江河段洲滩演变比较剧烈,影响了下游局部主流线走向及河势变化.特别是三峡水库蓄水后,荆江河段重点洲滩的演变备受关注.本文根据大量水文泥沙原型观测资料,以关洲、三八滩和乌龟洲等三个典型洲滩为例,总结了典型洲滩演变特征,对三个典型洲滩演变机理和演变趋势进行了初步探讨.结果表明,荆江河段典型洲滩的演变主要受上游河势变化、水沙变化和人类活动等多种因素影响,且不同因素对各洲滩影响程度不同.     

洞庭湖典型洲滩湿地水分时空变化特征及其相关性分析

为了分析变化条件下洲滩内部土壤水分时空变化特征及不同深度土壤水分含量和湖水位的相关性,以洞庭湖典型洲滩断面为研究对象,利用原位监测装置连续2个月监测了湖水位、大气温度及土壤水分含量的动态变化过程。结果表明:洞庭湖洲滩水分场的分布在垂向上呈现明显的分层现象,同一位置的土壤水分含量的波动幅度随着深度的增加而逐渐减小,至深层处(大于50 cm)趋于稳定,同一深度的土壤水分含量的波动幅度随着与岸边距离的增加而逐渐减小。土壤水分含量与湖水位之间的相关性随着深度的增加呈先增强后减弱的趋势,浅层及深层的土壤水分含量和湖水位之间均呈无显著相关性,地表以下50~70 cm深度处土壤水分含量与湖水位相关性较高。研究结果有助于了解土壤水分在洲滩生态系统地下含水层-土壤-大气界面的相互作用机制,为洲滩水文过程及生态环境保护研究提供重要方法和理论参考。     

长江中下游洲滩型湿地生态系统重构研究

长江中下游分布着较多洲滩型湿地,存在生态功能退化、生物多样性减少、生物栖息地破碎等问题。以长江中下游典型江滩湿地——绿水湾湿地为例,针对其湿地生态系统原始风貌与结构完整性受损严重的现状,以近自然河流湿地生态系统作为生态修复的总体目标,提出以涉禽、游禽为指示物种,在满足长江防洪要求、水文特征的基础上确定生境类型及空间总体布局,采用湿地基底恢复、湿地水文水质恢复、湿地生态系统结构恢复3项关键技术进行湿地生态系统重构,并提出关键技术方案。提出的湿地生态系统重构思路、关键技术与方案,可应用于南京市江北新区长江岸线湿地保护与环境提升工程,并为长江中下游洲滩型湿地的生态保护与恢复提供可借鉴的样本。     

鄱阳湖湿地特征及生态资源

叙述了鄱阳湖湿地特征和生态资源，鄱阳湖的湿地属于洪水期被淹没，枯水期广泛露出的低湿地，典型湿地主要分布在湖西部，区内植物资源和鸟类资源十分丰富。     

鄱阳湖生态经济区湿地景观格局演变

通过斑块密度、斑块平均面积、斑块平均形状破碎化指数和面积加权平均形状破碎化指数4项景观格局指数,结合形态学空间格局分析法(MSPA),从景观和像元层面探索了1995～2015年鄱阳湖生态经济区湿地景观格局演变过程。结果表明:①鄱阳湖生态经济区湿地面积呈现波浪状增长,其内部湿地类型变化较剧烈;②4项景观格局指数均表明研究区湿地呈越加破碎的变化趋势:③MSPA的分析结果与景观格局指数相一致,研究区湿地以"核心区"形态为主。研究结果可为鄱阳湖生态经济区的景观破碎化研究提供参考,并为区域景观格局优化、土地合理管理提供借鉴。     

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.     

崇明北滩湿地的生态环境保护

湿地、森林、海洋被称为世界三大生态系列，崇明岛是滩涂湿地的产物。它由长江口两个沙洲湿地，逐渐演变成中国第三大岛，并成为世界最大的河口沙岛，其间经历了1300余年滩涂湿地涨坍演变的历史。解放初期崇明岛的面积为608km^2，经过50余年种青促淤造地，崇明岛的面积扩大了一倍多，达到了1222km^2，崇明岛形成发展的历史，就是一部滩涂湿地淤涨，种青促淤，开发利用的历史。     

鄱阳湖流域农村小微湿地氨氮生态风险评估

以鄱阳湖流域农村小微湿地为研究对象,通过对多个农村小微湿地的调查,得到该水体中氨氮浓度及分布特征,并使用商值法和安全阈值法2 种生态风险评价方法对氨氮数据进行分析。研究结果表明：鄱阳湖流域农村小微湿地夏季氨氮浓度在0.18～2.75mg/L 之间,且26.1%的样点超出地表III 类水标准;进贤县氨氮超标率最高,星子县超标率最低。整理分析夏季氨氮数据,商值法评价结果显示南昌县小微湿地水体氨氮对水生生物有短期的生态风险,安全阈值法综合评价结果显示夏天小微湿地均具有较高的风险性。研究结果可为农村小微湿地生态风险管理和新农村建设提供参考。     

鄱阳湖水文情势过程对典型湿地景观动态变化的影响

以鄱阳湖赣江主支口三角洲湿地1973年~2009年16景遥感影像为基础,利用决策树分类分析近40年来赣江主支口三角洲不同湿地景观类型的组成结构及其演变趋势;并结合遥感影像对应的当天水位,探明水情变化与赣江主支口三角洲湿地景观类型面积之间的动态响应关系。结果表明,近40年来鄱阳湖水位变化以及4种特征水位的淹没天数都是呈现下降的趋势;植被面积呈增长趋势,而水体和裸露洲滩的面积均呈现减少趋势,且裸露洲滩的面积下降速率大于水体面积;水位变化与水体面积拟合关系最优,植被次之,与裸露洲滩拟合最差。研究结果能够进一步阐明鄱阳湖水情变化对典型湿地景观类型空间格局的影响,有助于维持鄱阳湖湿地生态系统结构与功能的稳定。     

基于高光谱数据的鄱阳湖湿地典型植被识别分析

利用高光谱数据对湿地植被进行分类历来是植被遥感研究的重点和难点之一。以鄱阳湖为研究区,测取了5种典型湿地植被的高光谱数据,利用光谱微分法对原始光谱数据进行处理,分析不同植被原始光谱、一阶微分和二阶微分光谱曲线图;使用欧式距离法选择差异较大的波段以鉴别不同植被;最后利用马氏距离法检验所选择波段识别不同植被的效果。结果表明:3种光谱曲线所提取的差异性较大,波段虽有所差异,但多位于近红外波段,马氏距离在这些波段上能有效对不同典型湿地植被进行识别。研究结果可为湿地植被分类识别奠定基础,同时可为湖泊湿地植被以及湖泊生态环境的保护决策提供科学依据。     

鄱阳湖湿地南部区域景观格局演变与动态模拟

基于3S技术对鄱阳湖湿地南部区域景观格局变化的分析和预测为管理和保护湿地提供科学依据。基于2000年、2005年、2010年和2015年的4期Landsat遥感影像数据,构建MCE-CA-Markov复合模型模拟鄱阳湖湿地南部区域的景观格局变化,利用遥感解译图检验模型精度,并根据已检验的景观演变限制条件和因子组合制作较优的适宜性图集,最后对2025年景观格局变化进行预测。研究结果表明:①2000—2015年期间,耕地面积不断减少,建设用地和林草地面积呈上升趋势,未利用地大幅下降,水域面积相对稳定;景观要素增多且连通性变弱,景观破碎化程度增强;②鄱阳湖湿地景观格局的动态变化受到自然因素和人为因素的共同影响,其中社会经济发展和城镇化进程因素起着主导作用;③预测模拟得到的2010年和2015年的景观格局与解译的景观格局基本一致,Kappa系数分别为0.927 1和0.863 2,模拟预测精度较高;④2025年模拟预测结果显示,耕地面积和未利用地面积将持续减少,建设用地和林草地面积呈上升趋势,水域面积无明显变化。预测结果表明研究区域景观格局变化比较活跃,生态环境压力大,需要加强耕地保护和合理利用未利用地。     

吞吐型湖泊湿地最低生态需水研究——以鄱阳湖湿地为例

作为吞吐型湖泊湿地典型代表的鄱阳湖湿地,蕴藏有许多珍贵物种基因,具有极高的生物多样性.近几十年来由于各种原因鄱阳湖湿地的面积一直在萎缩.现从生态学和水文学观点出发,运用湖泊形态分析法对鄱阳湖的水位面积资料进行分析计算,得到作为中国第一大淡水湖的鄱阳湖,最低生态需水位为9.37 m,最低水位所对应的生态需水量为8.46×108 m3.     

黄河流域大尺度水文过程模拟研究

大尺度水文过程模拟是分析评价环境变化对流域水文影响的重要基础工作,首先介绍了土壤-植物-大气输移方案中具有国际可比性的可变下渗容量模型(Variable Infiltration Capacity Model,简称VIC模型).将黄河流域划分为432个50 km×50 km正交网格,由108个雨量站1960～1970年的逐日降水量资料插补到各个网格,根据土壤、植被分布资料,确定各网格的模型参数,进而模拟了黄河流域径流量的空间分布.对典型支流及区间径流量的模拟结果表明,VIC模型具有较好的径流模拟能力,可用于评价气候变化对流域河川径流影响.     

基于遥感影像的上荆江典型洲滩植被适宜区分布特征研究

江心洲滩是长江中游河漫滩重要组成部分,厘清洲滩上植被生长适宜区域的分布特征,以及这些区域所应满足的淹没频率临界条件,是生态护滩规划设计和三峡建库后洲滩植被变化预测的重要前提。本文选取上荆江关洲和突起洲分别作为卵石夹沙和沙质型洲滩的典型代表,基于Landsat遥感影像提取了1986—2002年的长时序洲滩淹水范围和植被信息,改进并利用水文特性与影像数据相结合的方法计算了滩面上不同位置的淹没频率和植被频率,分析了二者间的响应规律,确定了植被生长适宜区对应的淹没率条件。研究结果表明：两类洲滩上都存在低、高植被频率区像元相对集中,而中等植被频率区像元较为分散的规律,根据植被频率分布特征,可将滩面区域划分为高频次植被覆盖区、中频次植被覆盖区、过渡区和不适宜区,各区之间的植被频率临界值分别为80%、50%、20%;滩面不同位置的淹没频率是影响植被频率的主导因素,从长时期平均来看两类洲滩上的淹没频率-植被频率响应关系符合统一的Logistic曲线,根据该曲线可确定出各区域的临界淹没条件分别为年均18 d、43 d、92 d。在年均淹没天数大于92 d的区域内,随着淹没天数增加,植被频率迅速减少至10...     

鄱阳湖湿地典型植被对关键水文要素的响应规律研究

为了揭示鄱阳湖湿地植被对关键水文要素的响应规律,综合运用EFDC水动力学模型和高斯模型,建立了湿地植被分布面积对淹没水深、淹没时长和退水时间的响应关系,明确湿地植被对关键水文要素的生态需求。结果表明:鄱阳湖湿地典型植被对这3种关键水文要素的生态阈值点由小到大依次均表现为:芦苇苔草虉草蓼子草,从而形成了芦苇、苔草、虉草和蓼子草由高到低的空间分布格局;苔草的生态幅宽最大,表明其对生境的适宜范围最广、适应能力最强,从而使得其在鄱阳湖的分布范围最广。     

基于淹水时长梯度的鄱阳湖优势湿地植被生态阈值

2003年后,鄱阳湖和长江的"江湖关系"变化显著,湖区枯水问题严重,洲滩淹水时间缩短,湿地植被的水分需求难以得到保障,湿地退化趋势初步显现。为量化湿地植被对淹水时长的生态需求,通过耦合水动力模型和统计模型,建立植被分布面积对淹水时长的响应关系,明确了优势湿地植被的生态阈值。结果表明:湿地植被对淹水时长的响应关系符合高斯曲线,持续一定时间的淹水,是保障植被生长的必要条件;淹水时间过长,植被生长将受到胁迫。在淹水时长梯度下,湿地植被具有最适、适宜和限制区间,且存在明显种间差异:苔草对淹水的适应能力最强,适宜生态阈值为60～240 d,最适生态阈值为120～180 d,淹水超过300 d的区域,苔草生长受限;狗牙根适应能力较弱,适宜和最适生态阈值分别为30～60 d、30～90 d,淹水超过120 d的区域,狗牙根无法生存。植物面对淹水的不同生存策略,如休眠、形态结构调整等,是决定阈值种间差异的主要原因。研究结果能够为确定生态水文过程线,遏制鄱阳湖湿地退化趋势提供科学依据。     

三门峡水库运行水位对湿地水文过程影响研究

通过对三门峡库区湿地生态系统的水文过程及主要影响因素的调查和分析,研究水库运行水位变化对湿地生态系统水文过程的影响及主要生态效应,为恢复和维持河流生态系统健康提供依据.研究发现,降低水库运行水位,库区湿地面积将大幅度减少,湿地生态需水供给受阻,湿地生境状况出现不利变化,部分湿地将丧失原有的生态功能;湿地生态系统的水文过程变化将导致湿地多样性和景观结构、格局发生明显变化,严重影响区域的景观格局和生态安全;水库运行水位降低,将使库区周边地下水位降低,使地下水的供需平衡更趋恶化.鉴于生态问题的复杂性,需要对运行水位的生态效应进行长期、全面研究,以便采取有效的控制措施和对策.