白洋淀湿地生态现状评价及保护对策

依据实地调查资料,对白洋淀湿地生态现状进行评价,为湿地生态系统的修复和利用提供基础。评价内容包括水质水量、浮游植物、水生植物、浮游动物、鱼类及鸟类。结果表明:白洋淀水量是影响其水质和生物种群的重要因素;与历史资料比较,白洋淀湿地水量减少、水体污染严重、生物多样性下降;由于近年来的生态补水,白洋淀生态系统得到一定程度的恢复。提出白洋淀湿地生态保护对策:建立稳定的生态补水机制,加大污染源治理力度,建设湿地生态系统恢复工程。     

生态补水驱动下白洋淀生态系统服务演变趋势

自20世纪八九十年代以来水利部、河北省先后开展了近50次生态补水,成为缓解白洋淀水位下降、减少生态空间萎缩和修复生态系统功能的重要措施。为进一步揭示补水措施对淀区生态系统服务功能的影响,基于白洋淀1991、1996、2005年和2015年4期遥感数据,利用InVEST模型和市场价值法对白洋淀碳储量、栖息地质量、物质生产和文化4种服务功能进行了时空分布定量评估。研究结果显示,受多重人类活动和气候变化等影响,芦苇草地和水域面积占比下降20%,且深水区面积占比显著减少;研究期内白洋淀栖息地质量平均得分从20世纪90年代的0.63下降到2015年的0.49,下降趋势显著;平均碳密度1991-2005年稳定在32.33 t·hm^-2左右,但2015年下降到30.23 t·hm^-2,与芦苇草地面积减少有关;物质生产和文化功能均随着时间变化呈现较明显的增加趋势。总生态系统服务平均得分从20世纪90年代的0.80~0.82,逐步增加到2005年的0.93,到2015年降低到0.79。从整体上看,白洋淀生态补水工程在一定程度上维护了其生态系统服务功能,但生态服务的高值区域斑块化更为明显。未来可进一步深化白洋淀生态系统服务对补水策略的动态响应和权衡模式研究,科学支撑湿地生态水利管理决策。     

黄骅湿地生态需水量研究

采用湿地生态功能法,分别对黄骅湿地的植物、土壤、生物栖息地、补给地下水需水量进行计算,以得出黄骅湿地的生态需水量.结果表明:黄骅湿地的生态需水量分为3个级别,即最小生态需水量(0.462～0.778亿m3)、最适宜生态需水量(1.912～2.994亿m3)、最大生态需水量(4.354～5.064亿m3).从黄骅湿地的现状来看,黄骅湿地年总入流量为0.494亿m3,而黄骅湿地年水面蒸发量为0.978亿m3,因此,黄骅湿地的自产水量不能满足湿地生态系统的健康发展,需要人工补水,而保证黄骅湿地最佳水量的补水量是黄骅湿地最优需水量和总入流量之间的差值,即1.418～2.500亿m3.     

白洋淀生态环境变化及影响因素分析

为明确白洋淀生态环境变化,归纳总结了其水文、水量、水质、水生生物和景观格局变化,采用相关性分析法和曲线回归法分别分析了各生态环境要素的相关性与生态环境退化的影响因素。结果表明:白洋淀入淀水量逐年减少,蒸发量增加,水质下降,水生生物种类和数量减小,湿地景观向非湿地景观转化的比例增大,景观破碎化程度增加;水文要素、水质与水生生物之间存在一定相关性,流域用水增加及气候变化共同导致的入淀水量减少,是水质下降、湿地面积减少和浮游动物种类减少的重要影响因子。未来应加强生态补水,优化流域社会经济发展,推进流域水污染深度治理,实施湿地生态修复与连通性建设,改善生态环境状况。     

基于多层全连接神经网络的白洋淀水质预测

白洋淀是华北平原最大的天然湖泊湿地,也是雄安新区的重要生态依托,对其水质进行预测,可为其水质保护与管理提供重要依据。利用1996—2015年白洋淀南刘庄、圈头、烧车淀的生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)4项水质数据,通过率定与校验,构建了全连接神经网络水质预测模型,对未来3 a白洋淀水质进行了预测。结果表明,白洋淀南刘庄、圈头、烧车淀的各项水质指标都有所改善,但部分点位TN和TP仍然超标。未来应加强入淀河流与淀内污染控制,强化生态补水与水系连通。     

干旱区非地带性植被生态需水量及其估算

从植被生长与地下水位的关系出发,将生态地下水位分为临界生态水位、适宜生态水位和最佳生态水位.结合生态地下水位,将干旱区非地带性植被生态需水量划分为临界生态需水量、适宜生态需水量和最佳生态需水量,并以潜水蒸发模型估算了额济纳绿洲植被生态需水量.结果表明:植被适宜生态需水量区间为4.3840×108～14.10130×108m3,最佳生态需水量为10.338×108m3,满足最小生态需水量要求下的缺水量为2.8822×108m3.要维持2000年的绿洲规模,狼心山站下泄水量应不小于5.6992×108m3.该研究对干旱区科学制定生态恢复方案和水量分配方案具有很大的现实意义和借鉴作用.     

基于水量平衡法的黄河兰州银滩湿地生态需水分析

以黄河兰州银滩湿地为研究对象,运用水量平衡法对其生态需水量进行计算并根据权重制定补水方案,以湿地植物栖息地需水量对其检验,并对不同生态目标条件下湿地生态需水量进行分析.结果表明:维持芦苇沼泽面积防止其生态特性减退这一低目标的生态需水量为5.12×105 m3,保证沼泽面积、质量,保证动植物栖息地价植以及防治水面的减退和消失这一高目标的生态需水量为6.08×105 m3,这与湿地植物栖息地需水量计算结果相一致,湿地动态补水分为4级,1级7、8、9月份,2级4、5、6月份,3级3、10月份,4级1、2、11、12月份.     

白洋淀流域生态补偿机制初探

建立白洋淀流域生态补偿机制是解决该流域环境污染、生态恶化、补水不能持续、淀内农村污染加剧以及生态移民的重要途径之一。运用主体功能区、公共物品、福利经济学、财政转移支付、流域治理等理论,提出白洋淀流域生态补偿机制的补偿主体主要是流域内各级政府和受益者,补偿客体主要是流域内各级政府、生态建设者和受害者,补偿途径主要有政府主导型、市场主导型和博弈协商型,补偿标准有转移支付、流域上下游补偿、农村环保"征补共治"、生态移民以及跨界断面类型。白洋淀流域生态补偿机制实施的保障措施:确立生态补偿法律体系和地位、生态补偿基金要专款专用、实施绩效考核评价指标体系、构建生态补偿社会治理体系和推动流域治理结构改革。     

白洋淀湿地生态系统演变及健康状态评价

为明确白洋淀生态现状,2018年调查了白洋淀水生态环境状况,分析了生态系统的演变及影响因素,构建白洋淀湿地生态系统健康评价体系,运用多级模糊综合评价法对湿地生态系统健康状况进行综合分析。结果表明:白洋淀湿地耐污性较强的生物在优势物种中所占的比重逐年增多、生物群落结构趋于简单,此现象与淀区水量、水质和人类活动紧密相关。白洋淀湿地健康等级为亚健康状态,其中生境指标的健康状况较差。研究结果可为白洋淀生态治理提供一定的理论参考。     

内蒙古沙漠盐沼湿地最低生态水位研究

最低生态水位评估是国际上当前的热点和前沿学科之一,处于定量分析研究方法探讨阶段。以桃力庙-阿拉善湾海子为例,从生态学、生物多样性、环境科学、水文学等多角度探讨最低生态水位的评估方法。用地形分析法、生物生存空间需求法、水盐平衡法、水量平衡法4种方法计算其最低生态水位。根据最大值原则,确定该地区最低生态水位为1360.1m。     

基于生态保护的洞庭湖湿地生态需水量研究

近年来洞庭湖湿地季节性缺水、工程性缺水、水质型缺水问题日渐突出,直接威胁到洞庭湖湿地生态系统的健康.分析认为,目前洞庭湖湿地生态系统健康状态等级为中等并有向差等级演化的趋势,必须确保最小生态需水量.采用水量平衡法可以初步估算其最小生态需水量为2.68×10~8 m~3,而且将呈逐年上升的趋势.     

流域水环境承载力评价——以白洋淀流域为例

流域水环境承载力评价可为流域生态环境治理提供重要依据。以白洋淀流域为例,建立包括水资源、水环境和水生态三要素、共16个指标的水环境承载力评价指标体系与标准,提出基于层次分析法和熵值法的指标权重确定方法以及基于可变模糊识别模型的评价方法,对近20年水环境承载力进行计算与评价。结果表明:1998—2017年白洋淀流域水环境承载力的综合特征值由1.84增加到3.16,水环境承载力呈上升趋势,1998—2012年属较低承载区间,2013—2017年属中等承载区间;从各要素看,水资源和水环境要素的特征值由1.18、1.92分别增加为2.72、3.36,均呈增加趋势,水生态要素的特征值由3.44下降为2.31,呈下降趋势。未来应在推进水污染控制、水资源节约利用的基础上,重点关注水生态的保护、修复。     

白洋淀底泥重金属的污染及其潜在生态危害评价

采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对白洋淀湖区底泥重金属元素进行了污染和生态危害评价,并和历史资料对比进行了分析。结果表明,白洋淀底泥中重金属Cd、Pb含量较高,分别表现为极强和轻微-中等的生态危害和极强和中度的污染程度,针对白洋淀现状,提出了治理措施建议。     

基于生态系统服务的广西水生态足迹分析

针对传统生态足迹对于水域仅考虑渔业生产功能的缺陷,研究者提出了水生态足迹。但当前水生态足迹基础理论与模型均存在较大不足。为此,提出了基于生态系统服务的水生态足迹概念和模型,并以2003-2010年的广西为例进行了计算与分析。结果表明:(1)水域-渔业账户中,淡水渔业生态足迹呈上升趋势,淡水渔业生物承载力较高且比较稳定,淡水渔业生态盈余较多同时淡水渔业生态压力较小;(2)水资源账户中,淡水生态足迹先较快上升随后缓慢下降,水资源承载力较高但2007-2010年波动幅度较大,水资源生态盈余较多同时水资源生态压力较小;(3)水环境账户中,水污染生态足迹先缓慢上升随后大幅下跌之后逐渐回升,水环境承载力变化趋势与水资源承载力相同,绝大多数年份表现为水环境生态赤字和水环境生态不安全;(4)淡水渔业生态压力<水资源生态压力<水环境生态压力,淡水生态系统基本已处于生态不安全状态。模型克服了传统模型的诸多缺陷与不足,是对广西近年来淡水生态系统服务供需及水生态安全状况的较客观全面的反映。     

白洋淀水环境风险受体脆弱性评价

白洋淀是“华北明珠”，也是雄安新区的重要生态依托，开展水环境风险受体脆弱性研究，可为白洋淀水环境保护与水环境风险管理提供依据。从风险受体敏感性和缓冲能力两方面，选取14项指标，构建了白洋淀水环境风险受体脆弱性评价指标体系，提出了脆弱性评价与分级方法，并对白洋淀水环境风险受体脆弱性进行了评价。结果表明，淀区以较低和低度脆弱为主，东北部、西北部和中部的部分区域脆弱度较高。研究表明，应通过控制污染、生态补水、水生植被种植、微地形改造等措施提高缓冲能力，从而降低脆弱度。     

福建省海坛岛林地生态需水定额及需水量的测算

以海坛岛为例，运用Penman综合法计算研究区林地生态需水定额，并测算生态需水量．结果表明，该地区林地年生态需水量为0．3004—0．5004亿m^3，生态需水定额为374—623mm．该结果为分析海坛岛林地生态缺水状况及可持续管理林地生态系统提供参考．     

福建省海坛岛林地生态需水定额及需水量的测算

以海坛岛为例,运用Penman综合法计算研究区林地生态需水定额,并测算生态需水量.结果表明,该地区林地年生态需水量为0.3004-0.5004亿m3,生态需水定额为374-623 mm.该结果为分析海坛岛林地生态缺水状况及可持续管理林地生态系统提供参考.     

城市景观水体生态修复技术研究与运用——以厦门五缘湾湿地公园为例

在逐步完善截污、清淤及生态护坡等工程的同时,综合运用底泥矿化、微生物净化技术,结合构建人工浮岛、生物栅、定点增氧推流、复合滤床循环、人工湿地等净水措施,对厦门五缘湾湿地公园水系进行探索性生态修复试验.治理后NH3-N、TN、TP及COD等主要水质指标均达到网家地表水V类标准要求,湿地公园水质和生态环境质量得到明显改善....