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。     

安徽沿江地区“1515”防线实施前后植被恢复效果评价

开展长江“1515”三道防线实施后的植被恢复效果分析，对评价生态修复成效具有重要的现实意义。基于2015年和2021年高分一号卫星影像数据，运用像元二分模型和转移矩阵法，分析植被覆盖度的时空变化，评价安徽沿江地区植被恢复成效。结果表明，2021年较2015年植被覆盖度整体明显提高，其中高覆盖度由2015年的61%增加到2021年的88%；植被覆盖度等级主要由中高覆盖度、中覆盖度向高覆盖度转移，转移面积分别为18.57%和6.31%，其中安庆和芜湖发生转移的面积最为突出，植被恢复最好；“1515”防线内，以植被中高覆盖度、中覆盖度和中低覆盖度向高覆盖度转移为主，转移面积占比由大到小的区域依次为安徽沿江1 km（27.2%、16.79%和8.06%）、5 km（24.02%、13.91%和6.01%）、15 km（22.78%、10.79%和4.35%），芜湖市在“1515”三道防线的植被恢复效果最好；植被覆盖度等级向好转移以耕地、林地、裸地为主，转移面积占比为耕地＞林地＞裸地，其中耕地随着防线距离的增加而转移面积减少，林地和裸地随着防线距离的增加而转移面积增加。研究结果可为深入实施长江大保护战略和安徽沿江生态环境保护提供指导和参考。     

黄河河口淡水湿地生态补水研究

在河口地区植被类型、土地利用演变分析基础上,研究建立了黄河三角洲湿地生态补水的地表水-地下水模型,构建了湿地补水的景观生态决策支持系统和河口湿地生态需水的生态-水文模拟系统.选择丹顶鹤(Grus japonensis)、东方白鹳(Ciconia boyciana)和黑嘴鸥(Larus saundersi)为生态需水研究的指示物种,模拟补水量分别为2.8亿、3.5亿和4.2亿m3.模拟补水方案下,补水区域200m范围内地下水水位抬升1m以上,补水区域200～1000m范围内地下水水位抬升0.1～1m;植被类型演替,尤其是湿生沼泽、普通草甸、灌丛等面积增加;指示鸟类数量显著增加,生态承载力大幅提高,但承载水平并未随补水量持续增加而显著持续增长;湿地生态功能基本上得到恢复,湿地生态价值明显提高,但当水量增加到一定程度时,增加补水产生的生态价值差别较小.适宜的补水方案是:一般年份补水3.5亿m3,干旱年份补水4.2亿m3,湿润年份补水2.8亿m3.     

长江中下游生态护坡坡面植被分布特征

基于防洪、安全、生态等方面的考虑,长江中下游航道整治工程中大多数采用生态护坡结构,达到了稳定航道兼顾生态保护的目的,但工程运行后期的坡面植被并没有呈现出预想状态。为探究施工后的坡面植被分布特征及其成因,于2019年5月（洪水来临前）和10月（洪水淹没后）开展了2次系统调查,设置9个生态护坡样地,每个样地内按坡面高程划分3个高程区域（护坡下缘、中间高程、护坡上缘）。结果表明,坡面植被多呈斑块化,尤其是生态护坡下缘区域。共调查到维管束植物77种,其中禾本科、菊科、豆科植物种类数较多。植物群落以草本植物为主,一年生草本植物和多年生草本植物种类数相近,分别为35种和32种。不同高程区域,生态护坡植被种类差异明显,生态护坡下缘区域,以双穗雀稗、蒌蒿、水蓼等为主,生态护坡上缘区域以芦苇、狗牙根、牛鞭草等为主。洪水淹没前后植物优势度发生了很大变化。洪水淹没后,低高程区域植被覆盖度下降明显,很多样地优势种尤其是一年生草本植物优势度下降或消失。生态护坡工程是否成功,如何筛选植物和滞留土壤是关键。建议优先选用狗牙根、牛鞭草、双穗雀稗和芦苇等既耐水淹且根系发达的植物。与生态护坡砖型护坡相比,钢丝网格型护坡缝隙复杂、数量多、微生境复杂度更高。     

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。     

人工湿地在工厂化鱼类养殖系统中的应用

人工湿地就是人工设计的、模拟自然湿地结构和功能的生态复合体，它由水、处于水饱和状态的基质、挺水植物、沉水植物和动物组成，它通过其中一系列生物、物理、化学过程实现污水净化，换句话说，人工湿地就是为处理污水需要，采用湿地理论，模拟湿地构造人为筑造的湿地工程。2003～2005年我们在工厂化鱼类养殖车间养殖污水处理实践中，对人工湿地构成与效果作了研究，现将研究隋况报告如下：     

潍坊市北部滨海湿地生态恢复与重建技术体系研究

潍坊市北部滨海湿地位于莱州湾南岸,与黄河三角洲湿地同为我国北部沿海湿地资源集中分布的重要区域。近30年来,由于受自然灾害和人类活动影响,自然湿地面积减小、植被退化,湿地生物多样性下降、渔业资源衰退。笔者参照国内外先进湿地生态恢复重建技术体系,提出研究区生态恢复与重建的技术方法,以期为当地湿地生态恢复重建工作提供技术支撑。     

星海湖湿地土地利用变化及其生态需水研究

星海湖是干旱地区典型城市湖泊湿地,其生态环境及生态需水量极大程度上受土地利用变化及相关政策影响。以星海湖湿地为研究对象,利用GIS-遥感技术解译影像,提取不同时期土地利用类型面积,通过水量平衡原理、FAO56Penman－Monteith法开展1996-2018年星海湖湿地湖泊及周边植被生态需水研究,旨在为石嘴山市的生态环境保护、水资源合理利用及优化配置提供科学依据。结果表明：（1）星海湖土地利用格局以水域为主,建设用地、草地次之。水域面积整体呈现增长态势,从6.42km2（占比6.42%）增加至43.11km2（占比43.11%）;区域植被面积仅在1996-2005年期间迅速增加,增加至20.68km2(占比44.35%),之后逐年减少,至18年植被总面积为9.21km2（占比19.64%）。（2）星海湖湿地生态需水总量整体呈增长态势,仅在2014年有所下降,在2018年生态需水总量达到最高：最小生态需水总量为13449.80×104m3,适宜生态需水总量为13674.34×104m3;1996年生态需水总量达到最低：最小生态需水总量为2177.11×104m3,适宜生态需水总量为2314.37×104m3。合理的土地利用配置及管理,对水资源合理规划管理及局部生态环境改善、维护区域生态安全具有重要意义。     

鄱阳湖典型湿地植被景观格局的时空变化分析

鄱阳湖是我国重要的湿地,对生态、水位控制、环境控制具有重要的调节作用.伴随着水位年际变化和季节变化剧烈,鄱阳湖湿地类型发生了显著变化,研究其景观格局变化对于正确认识鄱阳湖湿地生态系统演变,为湿地景观规划、湿地生态系统健康恢复具有重要参考意义。考虑到鄱阳湖湖相季节性变化巨大以及2003年前后三峡水利枢纽工程运行后水文情势发生重大变化,选取2003年前后平均水平年对应枯水期和丰水期遥感影像,采用遥感技术（RS）、地理信息技术（GIS）和景观生态学方法进行分析。结果表明,江湖关系发生重大变化后,鄱阳湖年平均水位由2002年之前的13.42 m（星子站吴淞高程）降至12.35 m,平均水位较前一阶段偏低0.45~2.25 m,枯水现象使得鄱阳湖水域面积明显缩小,湿地类型发生了较大变化。平均水位下降,适合植被生长的洲滩面积大幅增加,丰水期湿生植被面积增加了147.66 km2,枯水期增加了1192.43 km2,变化最大区域位于赣江支口与饶河交汇处的三角洲和赣江南支口的洲滩,消失的水面大多转换为湿生植物、挺水植物和泥滩等湿地类型。湿地类型的演变方式为水体和挺水植物演变为裸露泥滩,泥滩演变为湿生植被,湿生植被演变为其它湿地类型。2003年后除水体外湿地景观边界密度和聚集度指数呈现增大趋势,鄱阳湖景观格局整体上趋于复杂。鄱阳湖湿地景观格局变化受到“五河”来水减少、三峡工程蓄水和湿地地貌改变等自然因素和人为因素的双重影响。     

扎龙湿地自然保护区大型底栖动物群落特征与水质分析

扎龙自然保护区位于松嫩平原,是我国第一个丹顶鹤等大型水禽和湿地生态类型的一级自然保护区。2008年春、夏和秋季对扎龙湿地底栖动物群落特征与生物多样性进行了系统的调查研究,并对该湿地水体污染状况以及影响底栖动物分布的因素进行分析与评估。结果表明:扎龙湿地底栖动物主要有节肢动物门、软体动物门和环节动物门组成,共计93种(属);物种数在春季最高,秋季次之,夏季物种数最少。底栖动物群落的Margalef物种丰富度指数(d)、Shannon-wiener指数(H)’和Pielou均匀度指数(J)都是春季最高,夏季最低;Sinnpson优势度指数(D)是夏季最高,秋季次之,春季最低;采用寡毛类生物指数值和生物多样性指数对该湿地水体污染状况进行了评价,该区域水质污染程度为中污染。     

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。     

胶州湾湿地水体中总氮和总磷的分布及变化特征

依据2009年2、4、6、8、10、12月水体生源要素调查资料,对胶州湾湿地水体中总氮和总磷的分布及变化特征进行了分析研究。结果表明,1)胶州湾湿地——大沽河感潮河段沿河道自上而下水体中总氮(TN)和总磷(TP)含量大致呈降低趋势;潮间带区域TN和TP高含量区基本位于大沽河入海口及其邻近海域,其含量和分布主要由大沽河入海径流所控制。2)胶州湾湿地水体中TN和TP的月际变化明显,其中大沽河感潮河段TN以12月最高,2月次之,8月最低;TP以2月最高,12月次之,4月最低。潮间带区域TN 2～8月呈降低趋势,8～12月呈增高趋势;TP以2月最高,其他月份含量较低且变化不明显。3)胶州湾湿地海水中TN、TP等生源要素主要来自大沽河入海径流,大沽河径流入海对胶州湾湿地海水中生源要素的含量水平和分布趋势产生了显著影响。     

夏季扎龙湿地底栖动物双向指示种（TWlNSPAN）分类与水质生物监测

2011年夏季对扎龙湿地夏季底栖动物种群结构和水质状况进行了综合研究,期间应用双向指示种（TWINSPAN）分析技术,以7个采样点的数据为基础,对各采样点进行了归纳分类。结果显示：扎龙地区水域可以划分为3个类型,6#翁海排干和7#东升水库污生指数（佃P）最小,水质最好,其次为2#采样点,水质稍差,为轻度污染,1#、3#、4#、5#水质较前两组差,3#（扎龙湖）和5#（龙湖）样点已达到β-中污染,但根据污生指数评价标准分析,扎龙湿地整体水质属于轻污染。     

湟水流域水生态保护与修复研究

研究湟水流域水生态现状和保护与修复措施,加强湟水流域水生态保护,维持黄河尤其是黄河上游流域及青藏高原和黄土高原-川滇生态屏障生态安全。湟水干流、大通河梯级开发集中,河流纵向连通性遭到严重破坏,且大部分水电站是引水式小水电站,枯水期水电站下游河道脱流现象严重,河流水流连续性及横向连通性遭到破坏,河流生态功能严重下降。根据国家及黄河流域对湟水流域生态保护定位及要求,在湟水流域水生态状况评价及问题识别的基础上,明确各区域(河段)水生态保护目标,提出了湟水上中下游水生态保护与修复总体布局、重要断面生态需水指标及保障措施和重要湿地、重要鱼类栖息地等保护与修复措施体系。     

南淝河和十八联圩湿地底栖动物群落结构特征及其与环境因子的关系

2018年7月对合肥十八联圩湿地及南淝河下游51个点位底栖动物进行了调查,并运用生物学污染指数（BPI）对该区域进行了生态评价,结果显示十八联圩湿地圩区内重污染点位共有32个,α中污染点位9个,β中污染点位2个,而轻污染点位仅3个,南淝河的5个点位均为重污染状态。此次调查共采集到大型底栖动物定性与定量样品共47种,隶属于3门20科35属。十八联圩湿地内大型底栖动物优势种有霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）、梨形环棱螺（Bellamya purificata）、多巴小摇蚊（Micropsectra chuzeprima）、黄色羽摇蚊（Chironomus flaviplumus）、中国长足摇蚊（Tanypus chinensis）;南淝河底栖动物优势种主要为霍甫水丝蚓（Limnodrilus hoffmeisteri）。RDA分析结果显示,NH4+-N、CODMn、pH、重金属Cr是影响大型底栖动物群落结构的主要环境因子,其中NH4+-N是造成十八联圩湿地与南淝河底栖动物群落结构差异的关键环境因子。     

橡胶坝对西安灞河河道湿地旱柳群落的影响

分析探讨灞河河道湿地部分区段旱柳大量死亡的问题,提出解决方法及对策,指导橡胶坝的运行及管理。调查区段为西安灞河下游A橡胶坝(浐灞河汇合处)至B橡胶坝(灞河南三环大桥)。该区段中游频繁受到水淹,旱柳死亡严重;上游临近B坝受水淹较少,旱柳长势良好。对这2处长势差异较大的旱柳群落的胸径等级结构、倒伏、树皮开裂以及生存状况进行了比较和分析。结果表明旱柳倒伏、树皮开裂以及死亡状况差异显著;倒伏与旱柳树皮开裂、死亡均正相关;树皮开裂个体数与柳树存活个体数呈显著的负相关。倒伏和树皮开裂是旱柳死亡的直接原因,采取降低橡胶坝水位、减少蓄排水频率和减缓蓄排水速度的措施能够形成较为稳定的河流湿地生态系统,可减少旱柳死亡。     

感潮河段江滩湿地水体交换模拟与调控措施研究

保障湿地水体交换能力对完善湿地功能,维持湿地生态系统的健康至关重要。南京绿水湾湿地是长江江滩湿地,具备多种湿地特点,动力条件复杂。本研究以绿水湾湿地为研究对象,通过构建二维水动力-水龄耦合数学模型,模拟了现状和不同闸、泵调控措施下各区域的水动力特征及水体交换能力。结果表明：现状湿地内部水面覆盖率低,水体交换能力差,大部分区域水体交换时间在7天以上,甚至是14天以上。建闸后虽然增加了枯季的水面覆盖率,但明显减弱了湿地内水动力,延长各区域换水周期,换水周期大于14天的区域明显增多。泵站的运用整体上缩短了大部分区域的换水周期,使得水域流速大于0.01m/s的区域面积明显增加,换水周期大于14天的区域面积减少。建闸蓄水后,为预防藻类爆发,需控制湿地内水体的换水周期均在14天内,结合各区域水动力和水体交换特点,提出了闸门生态调度、布置净水能力较强的挺水或沉水植物、增设补水点等调度策略。     

黄土区小流域植被/工程复合作用下的泥沙效应

研究植被/工程复合作用下的泥沙效应,为科学阐述黄土区不同水土保持措施耦合作用下的调水调沙效益提供参考依据。马家沟流域土地利用主要分为草地、林地、梯田、坡耕地、灌木林地、裸地、居民地和水域8类,流域布设各类淤地坝64座。基于SWAT模型,对比分析了多林流域和少林流域对流域泥沙的调节作用,分析了淤地坝淤积库容、单坝拦沙效益,研究了流域各项水土保持措施减沙效益。研究结果表明,森林植被除了缓洪增枯,同时可以减少流域侵蚀产沙,农果地与全林流域相比,输沙模数为后者的1.5倍;淤地坝坝控面积与坝高、库容与坝高均正相关,相关系数分别为R2=0.8121、0.8603。黄土区流域植被/工程复合作用下水土保持效果显著,而在各项水土保持措施中,淤地坝减沙贡献率最大,达40%以上。     

基于生态系统服务价值的博斯腾湖小湖湿地生态需水核算

湖泊湿地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分，适宜的水文条件保障着湖泊湿地生态系统的健康。本文以博斯腾湖小湖湿地为例，依据能值理论系统地计算湖泊湿地各项生态系统服务价值量，并运用相关分析、层次聚类分析等方法结合生态系统服务计算结果与四项关键水文参数，综合确定研究区适宜的生态需水范围。研究结果表明，博斯腾湖小湖湿地生态系统服务价值总量由2013年以前的上下波动（平均年增幅-0.2%，其中有7年为负增长）转变为2013年后的持续增加状态（连续6年增加，平均年增幅6%）；区域来水量则经历了2000-2003年的丰水期、2005-2013年的枯水期以及2013年以来的水量持续增加等三个阶段；生态需水核算结果建议博斯腾湖小湖湿地应保证一年之内日均流量低于8.3 m^3/s的天数不超过72天，而一年之中日均流量超过20.8 m^3/s的天数不低于80天，湿地生态需水量在8.0-8.7 10^8m^3/a之间，最适宜生态水位范围为1047.4-1047.6m。本研究利用生态系统服务价值核算了湖泊湿地生态需水，对区域水资源调控提供了积极的参考价值。