乌梁素海生态恢复机理与工程技术的研究

在我国干旱区典型草型湖泊—乌梁素海设立试验基地 ,进行生态恢复工程试验研究。研究表明 :乌梁素海受富营养化影响 ,正在向芦苇沼泽—碱蓬盐化草甸—白刺荒漠方向演化。生态恢复机理是 :( 1 )减少大型水生植物有机氮、磷向底质的沉降 ,削弱内源性营养物负荷的积累与储备 ;( 2 )减少大型水生植物死亡后矿化成氨态氮 ;( 3)控制底质中有机氮向水体释放生成氨态氮。采用机械化方式收割大型水生植物转移营养盐 ,抑制生物促淤效应以及对芦苇区进行园田化生态管理是乌梁素海生态恢复的关键技术 ,也是乌梁素海环境与资源持续发展的核心问题     

乌梁素海沉水植物腐烂分解试验研究

利用分解网袋法,对乌梁素海两种优势沉水植物进行了连续58天的室内腐烂分解试验,分析研究了不同水体营养盐浓度下这两种植物的干重损失及其氮、磷的消减过程。结果表明,水体营养盐的浓度变化对植物干重损失影响不显著,菹草的干重损失大于篦齿眼子菜,两种植物的干重损失呈指数衰减;不同水体营养盐浓度对植物氮、磷的释放有明显影响;随水体的营养盐浓度升高,植物氮、磷的释放速率也相应增加,且在腐烂分解过程中植物体内的磷优先释放出来。     

乌梁素海水体营养状态季节性变化特征研究

为探明寒旱区草原型湖泊乌梁素海水体富营养化季节性特征,评价水体营养状态并分析富营养化季节性变化特征,同时讨论富营养化的主要影响因子,并结合多元线性回归分析法拟合各季节水体营养状态的线性模型。结果表明:春季的富营养化状态明显高于夏、秋和冬季,但湖泊营养状态级别较稳定,没有明显的水质恶化趋势。不同季节富营养化主要驱动因子各异,春季营养状态主要与SD、pH、ORP和CODcr有关,夏季营养状态主要与SD和CODcr有关,秋季营养状态主要与SD、DO、CODcr、TP和TN有关,冬季营养状态主要与水深和TN有关。建立的富营养状态多元线性回归模型模拟精度高达87%以上,模型可以很好地对不同季节湖泊营养状态进行模拟。     

乌梁素海主要离子季节变化特征分析

对乌梁素海春季、夏季、秋季和冬季湖水及湖冰中主要离子组成、水化学类型、理化指标及水化学季节变化特征进行了分析。结果表明:乌梁素海湖泊水体阴离子中Cl-为优势离子,其次为SO24-;阳离子中Na+为优势离子,其次为Mg2+,K+含量最小;非冰封期湖泊水体矿化度大于1000mg.L-1,属于高矿化度微咸水,冰封期冰下水体中矿化度高于冰体,阴离子、阳离子浓度比冰体高出一个数量级,同时比非冰封期高出1～6倍。全年湖泊水体pH值相差不大,夏季略高,呈弱碱性,属(Cl)NaⅢ型水。     

近50年来内蒙古河套平原气候及湖泊环境演变

结合遥感影像解译和气象资料分析,研究内蒙古河套平原主要湖泊乌梁素海和哈素海面积、水质等环境参数变化过程,探讨湖泊环境演化的原因.研究表明:河套地区近50年来增温趋势明显,降水处于波动下降之中.但近30年来,乌梁素海湖泊面积却有所增大,这主要是由于黄河水灌溉农田后的退水补给增加,导致湖泊面积呈现扩展的趋势.同时,由于湖泊水生植物快速堆积以及流域物质淤积等原因,湖底抬升迅速,造成在相同来水情况下湖泊面积扩展幅度增大.通过湖泊水质资料分析,河套平原湖泊总氮、总磷等水质指标含量较高,水质逐渐变差的趋势明显.乌梁素海处于河套灌区后套平原的最低端,直接纳人农田退水、工业及生活污水等,引起湖泊水质较严重的富营养化.相对而言,哈素海水质较好,但也呈现下降趋势.在自然与人类活动共同影响下,尤其是近期强烈的人类活动,河套地区湖泊面临着较严重的富营养化问题.改善该地区的湖泊环境,需要加强流域水污染的综合治理,统筹社会经济与流域环境的协调发展.     

农业面源污染对丰水期艾比湖流域水环境的影响

在2008年5月对艾比湖流域地表水进行了系统采集,运用综合污染指数法对水环境质量进行评价,并分析水体中各形态氮磷含量的分布特征。结果表明:丰水期艾比湖流域水体中主要的氮素形式是NO3--N,各条河流中以博尔塔拉河NO3--N(0.433 mg/L)和TN(3.545 mg/L)含量最高,表明农业面源污染是博尔塔拉河受污染程度高于其他河流的主要原因。奎屯河、精河中NH4+-N(0.251 mg/L,0.249 mg/L)的含量在流域内较高,反应了人类活动的影响在两条河流中起主导作用。艾比湖流域各断面上的TP,TN浓度均较高,博尔塔拉河的TN含量超过Ⅴ类水质标准。整个艾比湖流域TP,TN的含量基本达到了富营养化的水平。     

扎龙湿地水体的富营养化特征及综合评价

通过野外调查和室内分析,探讨了近年扎龙湿地的水体富营养化特征及其发展趋势。结果表明扎龙湿地的水质富营养化严重:各项指标(除CODMn外)的含量最高的时期都为Ⅴ级水质标准;另外,湿地的水质在空间上存在明显的差异。农业活动较频繁的地区的水质污染最重,扎龙湿地富裕以及林甸地区所属的湿地边缘的CODMn高达200ug/L,TP含量最高超过1000ug/L。应用幂函数加和型(EI)以及改进型营养状态指数模型(TSIm)对扎龙湿地水体富营养化进行综合评价表明,两种模型评价的结果存在模型的线性相关关系。扎龙湿地水体富营养化程度较高,大部分属于(重)富营养化甚至达到极富营养化程度,并且近20年来扎龙湿地水体富营养化程度整体上呈现恶化的趋势。     

土地利用回归模型模拟京津冀PM2.5浓度空间分布

PM2.5污染暴露评估需要浓度空间分布数据,而稀疏的地面监测点无法满足要求.土地利用回归(LUR)模型是模拟大气污染物浓度的有效方法,本研究拟探讨LUR模型在中国区域尺度的适用性及精度.选取土地利用、道路交通、人口密度、工业污染源、高程、气象共6类变量建立区域LUR模型模拟京津冀地区2013年PM2.5浓度空间分布.以研究区80个监测点为中心建立0.1km～10km共22个系列缓冲区,表征不同尺度下各变量对PM2.5浓度的影响.双变量相关分析得出161个影响因子与PM2.5浓度的相关性水平,筛选出13个影响因子与PM2.5浓度进行逐步多元线性回归,得到区域LUR模型.交叉验证显示模型拟合精度(R2)达到78.7％,模拟结果显示京津冀PM2.5污染南北差异明显.     

基于Landsat影像的柴达木盆地湖泊提取方法

柴达木盆地内的湖泊对维系区域生态平衡、满足生产及生活用水、保护生态环境具有重要的作用。随着区域气候变化和人类活动影响的增强，盆地内湖泊格局发生了一系列变化，为了分析湖泊变化特征，查明变化原因，以快速、精确、适用性强为目标，基于Landsat系列遥感影像，通过分析可鲁克湖流域湖泊水体TOA(Top-of-atmosphere)反射率与其他地物TOA反射率的差异，提出了一种湖泊水体自动提取方法——湖泊水体差分模型。利用该模型处理了柴达木盆地的近百个Landsat图像场景，提取了不同时间节点、不同空间位置的湖泊水体，使用总体分类精度、Kappa系数及用户精度对其精度进行评价，并与NDWI(Normalized Difference Water Index)、MNDWI(Modified Normalized Difference Water Index)方法对该地区湖泊水体提取结果进行了比较分析。结果表明：（1）利用TOA反射率差异，可区分目标与非目标地物；（2）基于稳定的阈值，湖泊水体差分模型可实现湖泊水体信息快速提取，与NDWI、MNDWI等水体信息提取方法相比，能够更加有效抑制地表河流...     

新疆博斯腾湖湖周水体碳和盐离子的空间分布

以博斯腾湖为研究对象,在大湖区周边及开都河取水样和表层土样,分析湖周水体中颗粒有机碳（POC）和溶解有机碳（DOC）在秋季的空间分布特征及其与周围土壤碳及水体盐离子的关系。结果表明：湖周水体中POC浓度的空间变化较大（0.1~1.2 mg•L^-1）,而DOC浓度的变化较小（8.5~12.3 mg•L^-1）。两者在出湖口和入湖口处的浓度均较低,与开都河的浓度相近。与早期相比,博斯腾湖水中无机碳存在由CO₃ ^2-向HCO₃^-转化的现象。回归分析显示,水体中各形态碳与土壤碳之间没有显著的线性关系,表明水体中碳的含量受周围土壤的影响不大。     

基于随机方法的湖泊水质风险性分析

湖泊水环境是一个受多种不确定性因素限制、参数众多、机理十分复杂的系统,因此将存在对水环境质量破坏的潜在风险。文中以内蒙古乌梁素海为研究对象,应用随机方法对该湖泊水质存在的潜在风险进行了计算,结果表明:温度上升的5,6,7月份,乌梁素海水质超标风险率都超过了20%,按Ⅴ类标准控制的水质超标风险率在40%左右,非突发性环境风险发生的可能性很大,有机污染十分严重,该方法能较好地反映不同时期湖泊水环境质量遭到破坏的潜在风险的变化过程,为湖泊水环境风险的决策和管理工作提供参考依据。     

近50年岱海生态与环境变化分析

岱海是我国北方地区的一个内陆湖,历史时期受构造运动和气候变化的影响,湖泊经历多次扩张和收缩,最大水域面积曾达到760 km2。近50年来,随着全球气候变暖及湖区农业活动的加强,岱海的补给水量急剧减少,自20世纪70年代以来,岱海水位持续下降,且下降速度呈现出明显的加快趋势;与此同时,湖水的矿化度不断升高,咸化现象已十分明显;受农业活动和城镇生活的影响,岱海水体的富营养问题也日益突出;其原始的自然环境发生了巨大变化。通过对各影响因素进行分析,结果表明,近50年来岱海环境恶化主要是由人类对流域水土资源的过度开发利用和对污废水的不合理排放造成的,气候变化只是起到了加速强化的作用。     

乌梁素海表层沉积物营养元素及重金属空间分布特征

以地处寒旱区的内蒙占乌梁素海为研究对象,利用地质统计方法对乌梁素海表层沉积物营养元素及重金属元素的空间分布特征进行了分析.结果表明:乌梁素海表层底泥中总氮和总磷具有相似的空间分布特征,呈现出随水流总体方向由北到南递减的变化趋势,且在湖泊出口处形成局部高值区;表层底泥中有机碳含量与水生植物和藻类生长空间分布有很强的相关性...     

新疆博斯腾湖生态环境变迁分析

博斯腾湖曾是我国最大的内陆淡水湖 ,也是新疆境内现存的最大湖泊。湖泊水位为 1 0 4 8.0 m左右 ,东西长约 5 5 Km,南北宽 2 0～ 2 5 km,湖水水面积为 1 1 60 km2 ,湖水容积 84.1× 1 0 8m3 ,水深在 8～ 1 5 m之间 ,平均水深 8.1 m。具有蓄洪灌溉 ,提供丰富的水生动植物资源、改善焉耆盆地及塔里木河下游生态系统与环境、发展旅游业、促进区域经济可持续发展等多种功能。全新世以来的水环境变化 ,尤其是近 5 0年来博斯腾湖水环境的变化 ,引起众多专家学者的关注 [1～ 4] 。经过实地考察、调查、取样分析和系统研究认为要使博斯腾湖的含盐量降低到和保持在 1 .0 g/L以下 ,必须采取一系列措施。     

黄旗海湿地水量模拟与平衡分析

黄旗海湿地是华北地区重要的生态安全屏障,湿地所处的黄旗海盆地属于农牧交错区和多民族聚居区,生态十分脆弱。通过分析湿地退化原因,提出了平原区深层地下水过量开采是黄旗海湖水干枯的直接原因。建立了湿地湖水水量平衡分析模型,模拟不同降水和规划条件下入湖水量组成及其变化。分析表明:丰、平、枯水年份可以维持的平均水面面积分别为29.83 km~2、31.67 km~2和23.79 km~2;最大水面出现在年底,湖泊未来水文情势不同于历史时期,因地表来水呈减少趋势,湖水面的维持将越来越依赖地下水。2020年和2030年生态修复可维持湖水面面积目标分别为20 km~2和30 km~2。研究成果可为黄旗海流域水资源开发与水生态保护规划提供科学依据。     

居延海的演变与环境变迁

本文根据实地考察,参考历史资料并利用卫片、航片,对居延海的形成、演变及其湖泊生态环境的变化进行了研究;并对终端湖和居延海的排泄,以及影响湖泊演变的因素等问题加以探讨。     

内蒙古哈素海水质环境状况及其污染特点

本文根据１９９１年对内蒙古呼和浩特市哈素海的水质调查结果，分析和评价了哈素海水质状况及其污染特点。结论是哈素海水质仅符合《地面水环境质量标准》的第五类标准。其主要污染特点营养物质偏高，造成了湖泊富营养化。     

Growth of the Sayram Lake and retreat of its water-supplying glaciers in the Tianshan Mountains from 1972 to 2011

Inland lakes and alpine glaciers are important constituents of water resources in arid and semiarid regions. Understanding their variations is critical for both an accurate evaluation of the dynamic changes of water resources and the retrieval of climatic information. On the basis of earlier researches, this study investigated the growth of the Sayram Lake and the retreat of its water-supplying glaciers in the Tianshan Mountains using long-term sequenced remote sensing images. Our results show that over the past 40 years, the surface area and the water level of the lake has increased by 12.0±0.3 km2 and 2.8 m, respectively, and the area of its water-supplying glaciers has decreased continuously since the early 1970 s with a total reduction of about –2.13±0.03 km2. Our study has indicative significance to the research of regional climate change.     

基于RS和GIS的内蒙古达里诺尔湖1999-2010年动态监测

近10年来干旱和半干旱地区的内陆湖泊发生了巨大变化,有的稳定、有的萎缩,有的消失。文中以多时相LandSat TM/ETM+影像和早期1:5万地形图为数据源,选择内蒙古地区第二大湖泊达里诺尔为研究区域,从面积、变化率和空间分异特征等多个方面对该湖泊近12年的变化过程进行分析。结果表明:达里诺尔湖从1999年到2010年湖泊重心西移岸线的发育系数减小,面积由220.3389km2缩减到190.0944km2,面积缩减了30.2445km2,年平均变化率为-0.012479%;对邻近三个气象台站50年气象资料的分析表明,湖泊萎缩的主要因素是气温的升高,蒸发量的上升以及降水量的减少。