基于生态需水优先的洪泽湖水量调控研究

开展面向湖泊健康的生态需水研究，构建有效的湖泊生态需水调控和保障体系，对于水资源科学管理、水生态系统修复、湖泊健康保护、水生态文明构建等具有重要意义。选取洪泽湖为研究对象，针对多闸坝条件下的湖泊生态需水问题，进行了系统的研究。研究表明，通过调控上游入湖水系主要控制工程以改变洪泽湖过境水过程，可显著提升洪泽湖生态水位保障效果，在此基础上增加引调水量6.86亿m3/年可保障每年水位过程均满足生态水位过程要求，年保证率达100%，生态水位偏离差为0m。     

洪泽湖水生植物被现状及过去50多年的变化特征研究

2007～2008年对洪泽湖水生植物的种群、分布、生物量等进行了1次全湖调查和4次补充调查。结果表明,洪泽湖现有水生植物15科25种,马来眼子菜、芦苇、荇菜为优势种;共有5个主要的植被类型,分别是芦苇群丛、荇菜群丛、马来眼子菜群丛、荇菜+马来眼子菜群丛、荇菜+苦草群丛;植物在整个水域的分布表现为沿湖岸向湖心3.5km范围内呈明显带状分布格局,但在此范围外的水域,分布格局呈不规则的斑块状;水生植物生物量和多样性与TN呈负相关关系。从1953年三河闸建成以来,水生植物种类减少,种群开始向单一化发展,某些对水质敏感的种类逐渐减少甚至消失;1993～2008年,洪泽湖水生植被面积减少375.16km2;水利工程修建、营养负荷增加和围网养殖过度发展是导致水生植物种群变化的最主要因素。     

新疆伊犁河谷湿地鸟类多样性及其栖息地变化

2016年6月至2019年11月,按照样线法和样点法,结合历史文献资料及景观斑块分析方法,开展了伊犁河谷河流典型湿地鸟类及其栖息地现状调查。记录到伊犁河谷湿地鸟类物种114种,隶属于17目37科。雀形目占调查鸟类种属的32%,其次是雁形目、鸻形目,三者占比为50%,是湿地的优势群类。隶属古北界的鸟类占总种属的62%,广布种占31%,东洋界占7%。夏候鸟最多,占42%,冬候鸟占4%,留鸟占37%,旅鸟占5%,繁殖鸟占11%。伊犁河谷湿地鸟类多样性与历史资料直观对比下降明显。主要原因是40多年来,伊犁河谷鸟类的主要栖息地----伊犁河谷湿地面积锐减,景观斑块破碎化严重及人类活动增强。伊犁河谷湿地及其鸟类现状不容乐观,急待全面调查并采取适宜的应对之策。     

武汉上涉湖湿地资源现状及保护措施研究

上涉湖湿地湖区总面积4148hm2,是典型的淡水湖泊湖泛水沼泽湿地,属浅湖和沼泽湿地草甸相连续的湿地生态系统。湿地共有维管束植物581种、底栖动物29种、鱼类74种、兽类23种、鸟类111种。目前存在的主要问题是水域生境被人为阻隔、水生植物多样性降低、野生动物生存受到威胁等。在调查湿地现状的基础上,提出了湿地功能区划分建议。     

武汉上涉湖湿地资源现状及保护措施研究

上涉湖湿地湖区总面积4 148 hm2,是典型的淡水湖泊湖泛水沼泽湿地,属浅湖和沼泽湿地草甸相连续的湿地生态系统.湿地共有维管束植物581种、底栖动物29种、鱼类74种、兽类23种、鸟类111种.目前存在的主要问题是水域生境被人为阻隔、水生植物多样性降低、野生动物生存受到威胁等.在调查湿地现状的基础上,提出了湿地功能区划分建议.     

气候变化情景下洞庭湖流域鸟类栖息地适宜性分布研究

鸟类对生态系统变化较为敏感，是衡量生态环境质量变化的一种重要指示生物。气候变化已成为栖息地丧失的重要原因之一，对鸟类的迁徙、繁殖有一定的影响。本文以洞庭湖流域为研究区域，结合收集到的382个鸟类出现点数据、遥感影像数据、气候变化数据等，基于Maxent模型方法，综合分析洞庭湖流域鸟类分布的驱动气候因素，并预测2050年气候不同情景下鸟类栖息地适宜性分布特征。结果显示：历史情景下洞庭湖流域鸟类的适宜性栖息地为多个集中分布区组成的带状区域，而在未来情景下栖息地由以前的带状分布逐渐演变为团状分布。2050年RCP 2.6、RCP 4.5排放情景下，适宜栖息地面积有所下降，占研究区域总面积的比例从历史情景的 9.43%分别降低到 9.26%、8.91%；而在RCP 8.5排放情景下面积增加，占研究区域总面积的比例增加至10.22%。但从栖息地适宜性分布而言，栖息地分布变得更加集中，未来情景下鸟类栖息地适宜性在三种排放情景下略高于历史情景，适宜性RCR8.5情景（33.12%）> RCR2.6情景（32.87%）> RCR4.5情景（32.74%）> 历史情景（31.33%）。本研究为气候变化条件下鸟类生物多样性保护提供重要的理论支撑。     

1984－2017年洪泽湖湿地植被覆盖度变化及对水位的响应

为揭示洪泽湖湿地植被覆盖度变化状况,探讨其变化趋势,并分析植被覆盖度与水位的相关关系。本文基于1984－2017年间42期的TM/ETM+/OLI数据,采用像元二分模型估算洪泽湖湿地植被覆盖度,分析研究区域近34年来植被覆盖度的整体特征及动态变化趋势。利用归一化差异水体指数提取洪泽湖的水体信息,同时结合植被覆盖度与其对应的水位监测数据,运用统计分析的方法构建洪泽湖四季的植被覆盖度－水体面积－水位关系模型。结果表明：(1) 研究时段上,洪泽湖湿地的整体植被覆盖度呈略微降低的趋势,中高和高植被覆盖区主要分布于研究区域的西北部及南部。(2) 1984－2017年间,洪泽湖的植被覆盖情况以退化为主,退化面积约为576.1km2,其中不显著退化(82.3%)所占比重最大。(3) 整体上看,研究区的植被覆盖度、水体面积与水位呈极显著性相关,根据三者关系模型得出四季的最适宜水位为春季12.3m、夏季12.9m、秋季12.1m和冬季12.2m。研究结果可为洪泽湖湿地生态环境的科学管理提供理论支撑与技术参考。     

武汉东湖近50年监测显示逾七成鱼类水草消失

<正>作为国内最大城中湖,东湖近年来生态修复成效显著,但修复过程并不容易。第三届湖泊论坛会议,中科院水生所专家首次发布近50年相关监测数据:东湖水草已从83种减少到14种,鱼类从80多种减少到20种。国内外专家一致认为,尽快连通江湖让湖泊自然调蓄水位,迫在眉睫。江湖隔断破坏湖泊生态。秋季,很多湖泊开始裸露出滩涂,但东湖仍保持着约20米的水位。如果冬季没有浅滩,湖内沉水植物无法经过光照繁殖,水鸟也无法涉水觅食。曹文宣院士介绍:"上个世纪五六十年代,东湖连通长江,冬季水位下降,夏季水位上涨,水质清澈,植物茂盛。"那时东湖野鸭成     

生化尾水胁迫下湿地植物生理特性变化

检测植物处理污水厂生化尾水的效果和分析植物生理生长特性,为西北干旱半干旱地区人工湿地污水处理系统合理配置土著湿地植物提供理论依据。在复合垂直流-水平流人工湿地中种植芦苇和香蒲,生活污水处理装置的二级生化出水胁迫,植物移栽成活后和收割之前分别检测植物的生理、生长指标和光合参数。结果表明,COD_(Cr)、NH~+_4-N、TN、TP的去除率,种植植物期间分别为79.32%、85.69%、82.17%、91.76%,植物收割后分别为71.34%、58.45%、60.49%、89.86%;芦苇最高株高达到380 cm,香蒲最高株高达到320 cm;地上部分生物量香蒲最高达到4.15kg,芦苇最高达到7.55 kg;香蒲的净光合速率(P_n)分别增加了6.35%、3.99%、22.39%,芦苇的净光合速率(P_n)则分别增加了42.20%、5.26%、8.96%。2种湿地植物在污水胁迫下表现出一定的防御能力,但是抗污能力存在一定的差异。     

扎龙湿地植被覆盖度及其分布结构对水文气象要素的响应

扎龙湿地位于乌裕尔河尾闾，是世界上现存最大的芦苇湿地，也是丹顶鹤等珍稀鸟类重要的繁育场所和栖息地。本次研究基于遥感、气象和水文数据，通过像元二分法反演植被覆盖度，分析扎龙湿地核心区2005-2017年植被覆盖度时空分布特征，探究径流、降水和气温3项水文气象要素对湿地不同等级植被覆盖度的影响，为科学开展湿地生态需水核算和芦苇植被保护提供参考。结果表明，湿地中高植被覆盖和高植被覆盖区域主要分布于乌裕尔河来水和人工补水形成的河道及周围地区，2005-2017年，中高植被覆盖和高植被覆盖区域面积总体呈增长趋势，湿地植被生态质量整体改善。乌裕尔河来水及人工补水量对中高植被覆盖和高植被覆盖区域面积的增长起到显著促进作用，并且存在年际滞后性；温度升高有利于湿地核心区内植被覆盖度整体的提高，但促进作用并不明显；降水与湿地核心区植被覆盖无明显影响作用，乌裕尔河来水及人工补水量是影响扎龙湿地核心区植被覆盖度的主要因素。     

江苏省6个典型湖泊水生植物分布及其与环境因子的关系

针对近30年来江苏省湖泊富营养化问题较为严重的现状,2016年4-5月(春季)和7-9月(夏季)进行了6个典型湖泊(白马湖、宝应湖、高邮湖、邵伯湖、长荡湖、滆湖)水生植物的野外分布情况调查,计算其优势度,判定典型湖泊的水生植物优势种。结果表明,江苏省6个典型湖泊常见水生植物19科、29种,呈现明显的季节及地域差异,主要优势种为芦苇(Phragmites australis)、茭草(Zizania latifolia)、菹草(Potamogeton crispus)、穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、荇菜(Nymphoides peltata)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)及野菱(Trapa natans),生活型主要以挺水植物为主。综合营养指数法评价结果显示,6个典型湖泊均属于富营养化湖泊;其中长荡湖和滆湖为中度富营养水平,白马湖、宝应湖、高邮湖、邵泊湖均达到轻度富营养化水平。结合环境因子相关性和冗余分析(RDA),认为总氮(TN)、五日生化需氧量(BOD_5)是影响江苏省湖泊优势水生植物生长分布最主要的环境因子。     

再生水补水的北京典型河流滨岸带植被分布特征及多样性研究

为探讨再生水补水河流滨岸带植物分布特征及多样性,2019年7月对永定河和潮白河自然河水和再生水补水滨岸带的典型区域开展植被调查,并基于重要值、多样性指数和聚类分析等统计方法对自然滨岸带植物物种的组成、分布特征、多样性指数及生活型进行深入探讨。结果表明：（1）研究区内共发现34科73属90种植物,其中永定河自然段为19科40属47种、永定河再生水补水段19科34属37种、潮白河自然段为24科43属49种、潮白河再生水补水段为20科36属44种,均以菊科、禾本科和莎草科的物种数较多,并且芦苇和香蒲为再生水补水滨岸带常见植物,芦苇、葎草和狗尾草为自然河滨岸带常见植物;（2）聚类分析表明四组调查区内的群落可划分为9种类型：芦苇+葎草+香蒲群落、葎草+芦苇群落、芦苇+香蒲+三叶鬼针草群落、香蒲+芦苇群落、芦苇+狗尾草群落、香附子+芦苇群落、芦苇+褐穗莎草群落、芦苇+香蒲+香附子群落、芦苇+香蒲群落;（3）再生水补水滨岸带植物物种多样性指数（物种丰富度指数S、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数）均低于自然岸带,但再生水补水滨岸带植物平均株高和总盖度均高于自然岸带,其中永定河和潮白河之间此类参数无显著差别;（4）依照三级植物生活型分类方式将调查区内的植物分成了9种生活型,其中自然滨滨岸带涵盖3种一级生活型（木本、半木本、草本）和5种二级生活型（灌木、半灌木、一年生草本、多年生草本、水生植物）,再生水补水滨岸带涵盖仅1种一级生活型（草本）和3种二级生活型（一年生草本、多年生草本、水生植物）,其中,自然滨岸带植物生活型较再生水补水岸带丰富,但两者均以一年生草本和多年生草本为主要优势生活型。本研究将对再生水补水滨岸带植被恢复与重建、以及物种多样性保护提供一定的数据支持。     

惠州西湖沉水植被修复对浮游细菌群落结构的影响

沉水植被修复是湖泊修复的一项重要手段,浅水型富营养化湖泊惠州西湖实施了沉水植被修复后,水质得到了显著改善。以细菌16sRNA基因通用引物进行PCR扩增后,采用变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术对惠州西湖已修复和未修复的子湖浮游细菌多样性进行分析。结果显示,进行沉水植被修复的子湖中,细菌的Pielou和Shannon-Wiener指数都显著高于未修复的子湖。表明沉水植物修复不仅可以改善水质,同时还可以提高浮游细菌的多样性。     

惠州西湖沉水植被修复对浮游细菌群落结构的影响

沉水植被修复是湖泊修复的一项重要手段,浅水型富营养化湖泊惠州西湖实施了沉水植被修复后,水质得到了显著改善。以细菌16sRNA基因通用引物进行PCR扩增后,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对惠州西湖已修复和未修复的子湖浮游细菌多样性进行分析。结果显示,进行沉水植被修复的子湖中,细菌的Pielou和Shannon-Wiener指数都显著高于未修复的子湖。表明沉水植物修复不仅可以改善水质,同时还可以提高浮游细菌的多样性。     

基于GIS的双台子河口潮滩湿地翅碱蓬和芦苇生境适宜度分析

计算生境适宜指数可以实现生境质量量化。利用GIS空间分析中的反距离权重插值法对双台子河口潮滩湿地土壤质量因子和土壤污染因子进行空间插值,并依此进行生境适宜性等级划分。结果表明,双台子河口潮滩湿地研究区域内大部分区域均适合翅碱蓬和芦苇生长,由于土壤水分和盐分含量的限制,属于翅碱蓬和芦苇生长次适宜生境和边缘生境,仅有少量区域属于翅碱蓬生长核心生境,而在潮间带区域没有芦苇生长核心生境。     

南水北调中线北京段大宁水库消落带植被分布特征及多样性研究

为探究南水北调中线北京段大宁水库消落带植被的分布特征及多样性,2019年6月对水库消落带典型区域（水位高程46~61 m）开展植被调查,并基于重要值、多样性指数和线性拟合统计方法,探讨消落带植被物种的组成、分布特征及生活型。结果显示：（1）研究区内共发现植被19科、37属、45种,以菊科、蓼科、藜科、莎草科、萝藦科和禾本科的种类较多,绝大部分是单属单种植物;出现频率35%以上的植物仅有2种,为灰绿藜（Chenopodium glaucum）和小飞蓬（Conyza canadensis）,占植物总数53%的植被出现频率低于5%;（2）聚类分析表明,大宁水库消落带群落可划分为绵毛酸模叶蓼+小飞蓬、芦苇+朝天委陵菜、狗尾草+假还阳参共3个群落类型,46~50 m、50~55 m、55~61 m水位区段的主要群落分别为绵毛酸模叶蓼+酸模叶蓼、苘麻+艾蒿、狗尾草+葎草+茵陈蒿;（3）消落带植被的平均株高、总盖度及物种多样性指数（丰富度、Shannon-Wiener多样性、Pielou均匀度、Simpson优势度）均表现为随水位梯度升高而增加;（4）按照3级植物生活型的分类方式,将库区消落带植被分为9种生活型,涵盖3种1级生活型（木本、半木本、草本）和6种2级生活型（乔木、灌木、半灌木、一年生草本、多年生草本、水生植物）,草本类（89.19%）>木本类（5.41%）>半木本类（4.05%）,说明草本类是消落带植被群落的主要建群种,且一年生草本（58.1%）是主要优势生活型。本研究对大宁水库消落带植被物种多样性保护、修复与重建具有重要意义。     

黑水河下游岸边带植物群落空间格局与相对水位响应关系

探明河流相对水位与岸边带植物群落分布关系,为黑水河作为支流生境替代河流的后期管理提供理论依据和技术支撑。于2019年12月和2020年7月分别对金沙江一级支流黑水河下游进行植物调查,共设置6个点位108个植物样方,统计分析其植物群落组成、结构以及优势种,结合水文情势分析植物分布和相对水位关系。结果表明,黑水河下游岸边带共有21科45属50种植物,种类组成上以菊科为主,生活型上以多年生草本植物为主,乔木和灌木相对较少。在相对水位0.55~1.25 m分布的岸边带植物主要为一年生草本鬼针草（Bidens?pilosa）和水蓼（Polygonum?hydropiper）,多年生草本芦苇（Phragmites?australis）、白茅（Imperata?cylindrica）和灌木蓖麻（Ricinus?communis）多分布在相对水位1.25~1.80 m的位置,多年生乔木银合欢（Leucaena?leucocephala）则占据相对水位1.80 m以上的生存空间。新生裸露岸边带在水位变化作用下,先锋入侵物种鬼针草被禾本科白茅和芦苇取代,灌木类杭子梢属成为灌木优势物种,合欢属成为乔木类优势物种,分布呈阶梯式,沿河床至高地依次为裸露滩地、草本和灌木优势种以及乔木优势种。本研究为河流岸边带生态系统管理和修复提供了理论依据。     

Relationships between breeding waterbird abundance,diversity, and clear water status after the restoration of two shallow nutrient‐rich Danish lakes

1. Breeding waterbird communities have suffered globally from the effects of anthropogenic changes in water quality (especially nutrient enrichment) in recent decades, but few studies have demonstrated the positive effects of restorative actions.
2. Annual breeding waterbird surveys in the period 1977–2005 at two restored southern Danish lake basins (combining nutrient load reduction and biomanipulation) showed an up to five‐fold increase in abundance, and considerable changes in species richness and diversity, following restoration to clear water status in both lakes.
3. Parallel surveys at a third lake, which retained clear water quality throughout, offering a form of natural ‘control', showed no such changes over the same time period.
4. Consistent relationships between breeding waterbird abundance, species richness, and diversity with measures of water clarity (Secchi disc depth, chlorophyll a, and suspended matter) suggest that water clarity mainly drives the relationship; inverse relationships between these measures and total nitrogen and phosphorus were less consistent than for water clarity.
5. The results suggest that an improvement in water clarity plays a key role in restoring breeding waterbird communities and suggest that breeding waterbirds can be indicators of the success of lake restoration projects, but more studies are needed to confirm their wider utility under a variety of conditions.