基于土地利用动态变化的洱海流域上游生态系统服务价值分析

为探究洱海流域上游土地利用动态变化趋势及其与生态系统服务价值(ESV)之间的关系，以Landsat TM/OLI遥感影像为基础，解译得到2000年、2005年、2010年、2015年和2019年共计5期土地利用数据，运用转移矩阵、土地利用动态度、改进的生态系统服务价值当量因子等方法，分析洱海流域上游土地利用变化规律、生态系统服务价值动态趋势及其相互影响。结果显示:(1)林地、草地和耕地是研究区主要的土地利用类型和土地转换类型，其他用地动态度最高（13.76%），耕地最低（1.09%）；(2)运用改进的价值当量因子计算方法核算研究区ESV，其一级服务功能为调节服务>支持服务>供给服务>文化服务，二级服务功能中，水文调节的ESV最高，维持养分循环最低；(3)20 a洱海流域上游林地和草地的ESV最高，总体上呈上升趋势，林地、草地和水域是主要的贡献因子和敏感因子。林地、草地和水域分别在2000?2005年、2005?2010年和2010?2015年、2015?2019年生态贡献率最高，分别为62.62%、50.42%、64.12%、53.66%；(4)各地类转入转出变化与其ESV变化呈线性关系，林地、草地和水域面积的转入转出是影响洱海流域上游ESV变化的主要原因。研究表明，洱海流域上游总体土地利用开发需求相对较低，生态环境不断改善，ESV呈现不断上升趋势。     

1980-2018年扎龙湿地及乌裕尔河流域景观格局演变及其响应

研究扎龙湿地及其上游乌裕尔河流域的景观格局演变，为湿地生态系统的管理与保护提供参考。利用研究区内1980-2018年5期土地利用遥感数据，运用GIS空间分析和主成分分析法，分析了区域景观格局时空变化及其驱动力。结果表明：（1）耕地面积从1980年的8629.648629km2增加至2018年的9527.909528km2；水域面积、居工地面积和盐碱地面积分别增加45.7446、57.9358和18.4618km2；林地面积、草地面积和沼泽地面积分别减少231.90232、742.33743和46.1646km2。1980-2000年研究区域其他土地利用类型转移为耕地的面积1035.861306km2，草地转移为其他土地利用类型的面积845.85846km2，其他土地利用类型面积总体变化不大。（2）景观格局指数不稳定，沼泽湿地面积是扎龙湿地的优势景观类型，耕地是乌裕尔河流域的优势景观类型，除优势景观类型外各种景观类型破碎化严重，景观丰富度越来越低。（3）景观格局的变化是自然气候和社会经济发展共同作用的结果，社会经济变化中的人均GDP、第一产业值以及城镇人口数量是导致整个研究区域湿地景观格局变化的主要驱动力；年均径流量与扎龙湿地内部草地的变化正相关。     

塔里木河流域水土流失动态变化分析

研究塔里木河流域土地利用变化、年径流量和输沙量变化特征及其相关关系，以期促进水土资源的合理开发和利用，为塔里木河流域的生态环境治理提供科学依据。水文数据为2005-2020年流域焉耆站、同古孜洛克站、卡群站、西大桥站、阿拉尔站年径流量、年输沙量，土地利用数据为1980-2015年土地利用空间分布数据。结果表明：（1）1980-2015年，土地利用面积比例变化为-1.07%~1.16%，耕地面积增幅为1.16%，沙地面积增幅0.30%，草地面积降幅1.07%；（2）流域内各主要河流多年平均径流量为22.99×108~67.46×108 m3，多年平均输沙量63.20×104~3070.00×104t；开都河多年平均含沙量为0.24 kg/m3，其余河流平均含沙量均大于4kg/m3；塔里木河流域年径流量和年输沙量均呈现下降变化趋势，且年输沙量的变异性（40.89%~73.11%）大于年径流量（15.54%~35.37%）；（3）各主要河流的年径流量、年输沙量与耕地和城乡居民用地的占比均呈负相关关系，与林地、草地、沙地等均呈现正相关关系。建议合理进行土地开发，禁止盲目开荒种田，充分运用智能化手段开展在线动态监测，及时掌握水土流失情况，恢复和重建塔里木河流域生态。     

黄河下游湿地演变与实测径流相关性研究

探索不同类型河道湿地面积与水文站实测径流量的相关性，为黄河流域生态保护修复和管理工作提供支撑。选择黄河下游花园口-利津河段为研究对象，基于1986、1990、2000、2010和2020年5期遥感解译黄河下游湿地的类型、面积和格局，分析湿地动态变化及原因，结合黄河下游重要水文站实测径流量数据，探索黄河下游不同类型河道湿地面积变化与径流相关性。结果表明：（1）河流水面湿地为黄河下游河段湿地的主要组成部分，占湿地面积的45.9%~65.9%；（2）黄河下游河段的湿地面积从上世纪80年代至今虽然呈现萎缩趋势，面积减少约35.6%，但萎缩速度在不断减缓，湿地面积逐渐趋于稳定；（3）黄河下游游荡型、弯曲型和顺直型河段的湿地面积与径流量的相关性存在差异。游荡型和弯曲型河段河流水面面积与流量均呈正相关关系，但变化幅度不同，顺直型河段河流水面面积受流量的影响较弱，游荡型、弯曲型河段和顺直型河段滩地面积随径流量增大而减少，减少幅度各有差异，3种河段在不超过某一流量下，河流湿地的面积保持稳定，而超出一定流量范围后，湿地总面积均增加。     

近20a济南泉域水源涵养量的时空变化特征

为探讨济南市泉域范围的水源涵养量，利用Arcgis软件划定泉域范围，通过解译2000年、2005年、2010年、2015年和2020年的Landsat遥感影像数据，获取范围内土地利用类型；基于Invest模型并结合气象、土壤、地形等数据估算泉域水源涵养量，分析了近20年来泉域水源涵养量和涵养能力的时空变化及影响因素。结果表明，与2000年相比，泉域内土地利用类型变化较大，其中耕地面积变化最大，减少了470.1 km2；城乡居民点和工矿用地增长较快，增幅为9.1%；林地草地面积也呈增长态势，增幅为4.1%，面积占比达到了32.3%。泉域水源涵养量为157.9～238.3 mm，均值为188.8 mm，受降水影响较大；泉域水源涵养率为23.5%～25.9%，平均为24.2%，水源涵养能力较低。时间上，多年水源涵养率基本保持稳定；空间上，南部山区水源涵养能力较之前有所提升，中部受城市化影响而下降显著。各土地利用类型水源涵养量从大到小依次为：林地>草地>耕地>未利用土地>城乡居民点和工矿用地>水域和湿地，水源涵养率分别为49.15%、30.32%、20.09%、17.69%、8.62%和8.31%。区域内水源涵养功能区以一般重要区为主，面积占比40%，极重要区内林地占比为94.62%。植被类型和气象因素是影响区域水源涵养的主要因素，应结合土壤类型适当调整植被配置。     

沙湖叶绿素a的时空分布特征及其与环境因子关系

为探究沙湖水体叶绿素a的时空分布特征及其与水环境因子关系，2015-2017年冬季（1月）、春季（4月）、夏季（7月）、秋季（10月）对沙湖水体叶绿素a含量和常规水环境因子进行采样与检测，分析沙湖叶绿素a含量与环境因子之间的相关性，通过逐步回归法和通径分析探讨了时空性变化和季节性变化对叶绿素a含量的影响。结果表明，沙湖叶绿素a季节变化明显，夏季最高，冬春两季相对较低，最大值出现在2017年7月（夏季），最小值出现在2015年4月（春季），2017年叶绿素含量最高，年均值为18.94 μg/L，空间分布也存在明显差异。相关分析表明，总磷(TP)、化学需氧量(CODCr)、五日生化需氧量(BOD5)和透明度(SD)是影响沙湖叶绿素a含量的主要环境因子；逐步回归分析表明，不同季节、不同采样点影响沙湖叶绿素a含量的环境因子存在差异，有机污染物与氮磷营养盐是主要的影响因素；通径分析表明，化学需氧量和总磷的总决定系数(dij)分别为0.379和0.373，是影响沙湖叶绿素a含量最主要的两个环境因子；其中总磷对沙湖叶绿素a含量的直接作用较大，是对叶绿素a起决定性作用的限定性营养盐。     

基于Landsat卫星影像的草海水质遥感反演及综合营养状态评价

为更高效、大范围的获取草海水质状况，分析草海水体营养状态，本文利用实测水质数据与遥感影像的关系建立反演模型，反演草海2000-2015年水质指标，包括Chl-a、TN、TP、CODMn、SD，并用综合营养状态指数法（TLI）对草海水质情况进行评价。结果表明：（1）通过波段组合与实测数据建立水质参数反演模型能高效、大面积的获得草海水质分布情况，评价得知草海从2000 - 2005年、2010 - 2015年，整体水质均为中营养、轻度富营养状态，TLI表现为先升高，后降低；（2）草海水质季节变化明显，四个季节的综合营养状态指数为春季>夏季>冬季>秋季，主要原因是草海春、夏季节农耕及旅游活动等较频繁；（3）空间上看，草海入水口及湖周围综合营养指数比湖中心及出水口高，其原因是因为入水口靠近城市，城市污水排入湖中，湖四周农业污染源大量存在所致。     

白洋淀河湖系统轮虫群落结构时空动态及与环境因子的关系

2019年4月、6月和9月分别对白洋淀淀区及府河、孝义河和白沟引河3条入淀河流的轮虫群落及水环境因子开展采样调查，探究了白洋淀河湖系统中轮虫群落结构时空动态及其与水环境因子的关系。结果显示，调查期间共检出白洋淀河湖系统轮虫30种，隶属于7科15属，其丰度和生物量年均值分别为(1.43±1.15)×10³ ind.L^-1和(0.67±0.71) mg.L^-1。Jaccard群落相似性系数和NMDS分析综合表明，白洋淀河湖系统轮虫群落组成在季节和区域尺度上相似性均较低。针簇多肢轮虫（Polyarthra trigla）、螺形龟甲轮虫无脊变种（Keratella cochlearis tecta）和异尾轮虫（Trichicerca sp.）是淀区和入淀河流的共同优势种。此外，3条入淀河流的优势种丰度占比均显著高于淀区。除孝义河外，淀区、府河和白沟引河轮虫群落的Shannon-Wiener和Margalef指数均存在显著的季节性差异，且均在夏季最高。生物多样性指数和轮虫营养状态指数（TSIROT）综合指示白洋淀河湖系统为中-重度污染型及中-富营养型。RDA分析表明，营养物质（TN、TP）、透明度（SD）和溶解氧（DO）是影响白洋淀河湖系统轮虫群落结构的重要环境因子。     

投饵网箱养鱼促进温杖子水库渔业高速增产的生态经济效益分析

温杖子水库按养鱼水面单位面积承受２２００ｋｇ／ｈａ网箱鱼的负载量设置网箱，建立以网箱养鱼为重要环节的水库新型渔业生产结构体系。三年中，水库水面鱼产量（含网箱鱼产量）由１４５．５ｋｇ／ｈａ上升到２６６．７１ｋｇ／ｈａ，年总产量增长１８．３倍；渔业投入资金年利润率达７１．９％；网箱养鱼的投入总能量转换效率提高了６．０３－６．３６％。合理开发和保护了水库渔业资源，促进了温杖子水库渔业的高速增产。     

长江流域典型区河-库水文网络连通综合评估

长江具备丰富的水资源和电力资源，近年来河网闸坝、水电等水利设施被大量建设，导致了连通性下降，从而带来一系列的生态环境问题，评估长江流域河-库连通性具有重要意义。本研究选择长江流域高坝大库（金沙江下游）、低坝枢纽（汉江中下游）和山区小水电（景谷）三种河-库连通类型进行研究。首先概化典型研究区河-库连通的水文网络模型，并将水电站、过渡区、河流汇聚点、闸坝作为重要的网络节点。然后基于网络的水文连通功能、生态环境功能和社会贡献功能构建水文网络连通评估指标体系，利用熵权模糊综合评估方法对典型河-库进行分析。结果表明，高坝大库和低坝枢纽连通性为四级（差），山区小水电连通性为五级（极差）。并基于评估结果，对不同类型的河-库系统给出改善连通性的针对性建议。     

运城黄河湿地景观空间格局变化及其驱动因素

基于2007-2017年5期遥感影像,运用遥感解译和景观指数方法,探究运城黄河湿地景观格局变化及其驱动因素,为黄河中游河道湿地的修复与可持续利用提供参考。结果表明:(1)湿地面积在2007-2017年期间总体呈增长趋势,其中2007-2015年湿地面积持续上升,面积增加9 041.39 hm^2,2015-2017年减少5 716.08 hm^2。湿地与旱地之间转换最密切,湿地景观间(水域+沼泽+草甸)也有较大幅度的转换。景观类型的分布以河津市、万荣县、永济市及垣曲县部分种类偏多,湿地景观沿河流分布。(2)类型水平上,旱地是优势类型,湿地整体处于劣势,景观零碎。水域在湿地景观中占优势,林地、旱地景观趋于复杂,旱地、水域、林地景观集聚度偏大;景观水平上,研究区景观破碎度和复杂度都有不同程度的降低,结构趋于稳定,连通性变好。(3)景观格局变化主要受人为驱动影响,其中政策对研究区有强制性的作用。近10 a运城黄河湿地呈现增长态势,景观格局总体逐渐优化。     

柴河水库水生态环境保护的探索与实践

柴河水库从流域污染控制、生物修复措施、工程措施和渔业管理等方面进行流域综合治理。通过控制工业、农业和生活污染源头,利用退耕还林、退耕还草和生态果园建设等生物修复技术,堵截污染源、移山造坡、恢复植被、客土固化、生态挡土墙、格栅内种植草坪和改造家属区等工程措施与生物修复技术相结合,并加强渔业管理,探索并实践了水生态环境保护...     

珠溪河流域土地利用变化对面源磷污染的影响研究

探讨土地利用类型变化对磷、泥沙负荷以及截留能力的影响,为制定珠溪河流域面源磷污染治理措施提供重要支撑,也为鄱阳湖流域磷污染精准防治提供科学依据。基于2010年和2018年土地利用数据,采用SWAT模型对珠溪河流域面源磷负荷、泥沙负荷以及径流进行了模拟研究,并结合水文水质实测数据对模型的模拟结果进行评价。结果表明:相关系数R ²和Nash-Suttclife模型效率系数E _NS均满足SWAT模型在研究区的适用要求;泥沙与总磷的负荷强度与耕地、建设用地的覆盖率呈正相关,与林地、草地的覆盖率呈负相关,且总磷负荷强度与泥沙负荷强度有较高的重合性;2010年、2018年土地利用数据的总磷、泥沙年均入河系数分别为0.535、0.736和0.558、0.752,2个时期的泥沙与总磷入河系数中北部大于南部。控制农业生产和农村生活的污染物排放是减少面源污染的重要措施,进行退耕还林或退耕还草能有效截留污染物质以及起到防沙固土的作用。     

基于空间自相关模型的南极半岛北部水域南极磷虾渔场时空演变特征

南极磷虾是南极海域生态系统的关键物种,是南极渔业的主要捕捞对象,其渔场具有显著的时空分布特征.为明晰南极半岛北部水域磷虾渔场的变动情况,本研究根据中国2010—2020年南极磷虾渔业统计资料,运用全局Moran's I指数和热点分析对该水域磷虾渔场的时空分布特征进行了分析.结果显示,南极半岛北部水域磷虾渔获量在空间分布...     

基于垂直水温因子的秘鲁外海茎柔鱼春、夏季栖息地分布

为了研究温度变动对茎柔鱼(Dosidicus gigas)资源丰度和栖息地的分布的影响, 利用 2006—2015 年秘鲁外海春夏季节(9 月至翌年 2 月)茎柔鱼渔业捕捞数据结合中上层垂直水温数据(0 m, 50 m, 100 m 和 150 m)建立栖息地适宜性(habitat suitability index, HSI)模型, 分析秘鲁外海茎柔鱼渔场以及栖息地的时空分布。通过计算适宜栖息地内的茎柔鱼资源量占比, 并用 2014—2015 年的数据进行验证。结果发现, 基于垂直水温因子和算术平均法的栖息地模型可以较好模拟出茎柔鱼栖息地适宜性指数。空间相关分析结果显示, 秘鲁外海水域各水层水温与栖息地适宜性呈现负相关关系。茎柔鱼的 CPUE 和适宜栖息地面积的变化相对平稳, 没有明显的年间和月间差异, 两者之间呈现显著的正相关关系。茎柔鱼的渔场重心和栖息地重心存在显著的年间和月间变化, 均呈现向东南方向移动的趋势, 同时春季适宜栖息地面积与夏季相比明显减少。茎柔鱼渔场的经纬度重心的月间和年际变化与栖息地经纬度重心的移动具有一致性, 两者之间呈现明显的正相关。研究表明, 茎柔鱼的资源丰度与适宜栖息地密切相关, 其适宜栖息地存在明显的年间和月间变化, 这可能是造成秘鲁外海茎柔鱼时空分布变动的重要原因。     

Native and introduced fish community structure in a freshwater swamp forest: Implications for conservation and management

1. Freshwater swamp forests are poorly studied but highly threatened freshwater habitats, especially in Southeast Asia. Very little is known about the environmental factors associated with the assembly and spatial distribution of fish communities in these acid‐water habitats, although such knowledge is of immense importance for conservation and management.
2. Fish assemblages in 40 stream sites throughout the Nee Soon Swamp Forest, Singapore, were surveyed using push nets from October 2013 to November 2014. The Nee Soon Swamp Forest is the last substantial remnant of freshwater swamp forest habitat in Singapore, and today it is the only refuge for many of the native forest‐specialist freshwater fish species.
3. The overall diversity and richness of the fish community are positively correlated with depth, stream order, and canopy cover, and are negatively correlated with distance to a connected reservoir, mean velocity, and silt substrate. Observed patterns indicate that three main communities exist, each with distinct associated species and environmental parameters. One is a novel community of introduced species and non‐forest specialist native species found only at the outskirts (downstream portion) of the swamp forest, close to a reservoir connection that drains the swamp, whereas the other two communities are found in the interior of the swamp forest and harbour mostly forest‐specialist native species of restricted distribution and high conservation value.
4. The community on the outskirts may be a potential route for introduced species to spread and establish populations deeper within the swamp forest. At present the native community within the swamp forest appears to be healthy, but constant monitoring is needed to ensure that the native community is not threatened by loss of habitat or introduced species.

     

吉林省保护区鱼类资源调查及分布格局

吉林省生态环境多样,水域和水生生物资源丰富,已建立的国家级水产种质资源保护区在保存水产种质资源基因库,保护珍稀濒危鱼类及其栖息地,促进渔业可持续发展等方面发挥了重要作用。本研究采用叠图法、数理统计等方法对保护区的数量、结构、保护对象和空间分布等基本现状进行了识别、分析、制图和评价。至2016年底,吉林省共建有水产种质资源保护区27处,主要分布在鸭绿江、图们江和松花江干支流水域,总面积达4622 km2,共保护水生生物种类62种,初步形成了水域类型较齐全,空间分布较均匀的鱼类栖息地保护格局。最后分析了目前吉林省水产种质资源保护区在物种保护、结构布局和功能区划协调性等方面的科学性和有效性,并提出了相关的建议,以期为水产种质资源保护区体系的建设与完善提供科学依据。     

If you build it,they will go: A case study of stream fish diversity loss in an urbanizing riverscape

1. Stream fish diversity is threatened by anthropogenic environmental alterations to landscapes, and successful conservation requires knowledge of the processes that degrade diversity. A primary step in identifying diversity losses is the comparison between historical and contemporary states of landscapes and fish assemblages, but uncertainty remains regarding the appropriate spatial scales of investigation.
2. Historical data collected in 1976 were paired with two years of contemporary replication (2015, 2016) to assess fish diversity change at 10 sites in Blackburn Fork, TN, USA. Analyses focused on a nested hierarchy of spatial scales, including sampling sites (fine scale), nested within stream orders (intermediate scale), nested within the entire catchment (broad scale). Diversity change between 1976 and 2015–16 was assessed using traditional diversity metrics (site scale) and rarefaction (stream‐order scale), whereas spatial variation in contemporary diversity (2015–16) was assessed with nonmetric multidimensional scaling (catchment scale).
3. At the site scale, locations on the east side of Blackburn Fork and in close proximity to developed land experienced diversity loss. At the stream‐order scale, the effective number of species declined in first‐order streams where land development was concentrated, but no consistent species losses occurred in other stream orders. At the catchment scale, assemblages responded significantly to stream size but not land use, perhaps because diversity was already homogenized by 2015–16. Mapping 40 years of land‐use change across the catchment underscored a pattern of spatial alignment between developed lands and stream fish diversity loss.
4. This study highlights the benefits of considering multiple spatial scales when assessing historical change in stream fish assemblages, and highlights stronger inference derived from historical comparisons relative to contemporary space‐for‐time substitutions. This framework combines recent analytical advances in rarefaction with a riverscape perspective, and can be applied to conserve streams, and their biota, in riverscapes around the world.