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。     

茜坑水库轮虫群落结构组成和动态

茜坑水库是位于深圳市宝安区观澜镇的一座供水水库,入库水主要由于自东深引水工程调入。抽水入库和持续供水在降低了水体的水力滞留时间的同时,增加了垂直混合,改变了原有的生态过程。为了解这一抽水型水库中轮虫群落结构的变化及主要影响因子,于2012年3-12月对茜坑水库敞水区轮虫进行了逐月采样,同时测定水体的理化因子集。10次采样共观测到轮虫30种,其中臂尾轮科9种,异尾轮科4种,这些种类主要是热带、亚热带地区的常见种和优势种类。前节晶囊轮虫、截头皱甲轮虫、圆筒异尾轮虫、角突臂尾轮虫、红多肢轮虫、Keratella tecta、刺盖异尾轮虫、螺形龟甲轮虫、跃进三肢轮虫、奇异六腕轮虫、长刺异尾轮虫、长肢多肢轮虫、广布多肢轮虫、对棘异尾轮虫、剪形臂尾轮虫和热带龟甲轮虫等为优势种。全年的平均丰度和生物量分别为257.5 ind./L和80.7 μg/L,轮虫生物量在后生浮游动物总生物量中所占比例为11%;丰水期轮虫的丰度和生物量较高,进水口和库中的轮虫群落结构在组成和动态上没有显著差异。水力滞留时间是影响轮虫群落组成和动态的主要非生物因子,枝角类的竞争压力是影响群落结构的主要生物因子。     

三峡库区万州段投饵网箱养鱼对底泥水化因子的影响

2005年6月至2006年4月对长江三峡库区投饵网箱养殖区上游、网箱养殖区以及网箱养殖区下游底泥中有机物耗氧量、TN、NO3-N、TP、硫化物等指标进行了监测。结果显示,网箱养殖区及网箱下游底泥有机物耗氧量和总磷含量分别高出对照区5.4～6.5 mg/g和0.03～0.08 g/kg,网箱养殖区及网箱下游底泥总氮含量及硝态氮含量分别高出对照区40～80 mg/kg和0.8～1.2 mg/kg,网箱养殖区及网箱下游底层水的硫化物含量平均值分别高出对照区1.3 mg/L和0.11 mg/L。     

基于时间序列分析并预测三峡库区局地环境温度的变化

利用湖北秭归三峡库首典型区的气象监测资料,采用时间序列分析和自回归积分滑动平均模型（ARIAM）方法,对三峡库区2001-2015年局地环境温度变化进行趋势和预测分析,以探讨三峡工程蓄水对库区局地气候环境变化的影响。结果表明,研究区域局地气温和地温的时间序列为季节性非平稳时间序列,年际月平均气温峰值在7月（29.0℃）,低谷在1月（6.0℃）;研究期内局地平均气温在2003年降至17.8℃,2007年稳定升至18.3℃;2011年持续降至的17.1℃,之后稳定升至2013年的17.9℃。平均地温在2005年升至21.2℃,2008年持续降至19.4℃,后期在2013年稳定升至20.1℃。分析结果显示,在2003年蓄水前后三峡库首典型区局地环境温度呈现一定程度年际波动,但不存在显著单一的变化趋势,说明在研究期15a内三峡工程蓄水对研究区域的局地环境温度未产生显著影响。用ARIMA模型获得了气温和地温的最佳预测模型,2015年预测值与监测值的符合程度良好,可进一步利用该地区长期监测数据对模型进行优化和应用。     

丹江口水库消落带不同作物类型的土壤总氮分析

[目的]通过采集丹江口水库周边消落带上不同作物类型的表层土壤,测定消落区0-10cm（A）、10-20cm（B）的不同作物类型土壤的总氮含量,分析丹江口水库消落带上不同深度土壤氮含量的分布特征。[方法]利用硫酸、靛酚蓝等分光光度法测出土壤样品的含氮量。[结果]结果表明：在消落带上,随着土壤深度的增加,不同作物类型土壤的总氮含量是降低的,说明了总氮含量随着土壤深度的增加而降低。[结论]在不同的作物类型中含氮量的区别,在A层南瓜地总氮含量最大,茄子地和大豆地次之,棉花地含量最低;在B层,同样,南瓜地总氮含量最大,绿豆地和玉米地次之,高粱地含量最低。土壤总氮的局部地域分布,在A层,含量最高的是郧县,丹江口市次之,淅川县最低,在B层,含量最高的是丹江口市,淅川县次之,郧县最低。     

基于模糊层次分析法的生态环境脆弱性评价——以三峡水库生态屏障区湖北段为例

三峡水库生态屏障区的生态环境脆弱性评价,对屏障区自身生态系统的构建与维护、发挥屏障区对三峡水库水质和生态环境的安全保障功能,具有重要的意义。利用模糊层次分析法,基于GIS和RS技术,对屏障区湖北段的生态环境脆弱性进行了评价,并分析了主要影响因素。结果表明:(1)生态环境脆弱性以轻度、中度和潜在脆弱性为主,占屏障区总面积的74.9%,主要分布在秭归县中部和巴东县北部,严重脆弱区面积占总面积21.7%,主要分布在秭归县南部、巴东县中南部和夷陵区南部;(2)生态环境脆弱性级别较高的区域主要分布于高程800m以下、坡度25°以下、植被覆盖较低、人口密度较大的位置,人类活动是导致生态环境脆弱的重要原因;(3)在严重脆弱性区域通过构建农林复合系统,结合植树造林、生态恢复等措施,以提高植被覆盖度,是解决该区生态环境脆弱的可行性措施。     

不同施肥处理对三峡库区柑橘园土壤氮磷淋失影响

在2017年8月利用原状土柱模拟淋溶试验对三峡库区秭归县柑橘园土壤的氮磷淋溶流失进行研究,探讨不同施肥处理对土壤氮、磷淋失的影响,为三峡库区农业面源污染的防控提供理论依据。试验设置6个处理,分别为不施肥处理(T0)、减量施肥(T1)、常量施肥(T2)、增量施肥(T3)、常量复合肥A施肥(T4)和常量复合肥B施肥(T5)。结果表明:(1)不同施肥处理下,柑橘园土壤淋滤液中总氮(TN)、总磷(TP)、硝态氮(NO_3~-—N)和铵态氮(NH_4~+—N)的淋溶浓度范围分别为37.16~163.07,0.61~6.69,27.54~79.38,2.37~7.10mg/L。(2)施肥量和施肥种类皆为土壤中氮磷淋溶的影响因素。在相同施肥种类下,土壤氮磷淋溶浓度随施肥量增加而显著增加,但施肥量高到一定程度后,淋溶浓度增长幅度会降低。在相同施氮量下,硝态氮的淋失受施肥种类影响最大,铵态氮最小。(3)在土壤淋滤液中,硝态氮为可溶性氮主要淋失形态,其淋失量占TN淋失量的比率为29.72%~46.18%,NH_4~+—N淋失量的比重为1.09%~2.05%。从研究结果推论,常量复合肥A施肥处理更有利于肥料氮向供植物吸收可溶性氮转化并降低施肥后土壤中氮素累积的风险。     

三峡水库对坝下河流水文情势影响研究

选取三峡水库下游宜昌水文站1950-2016年近70年的流量资料,采用Mann-Kendall法,分析宜昌水文站流量变化趋势。基于水文改变指标法(IHA)和变化范围法(RVA)评价三峡工程蓄水前后宜昌水文站32个IHA指标的水文改变程度,分析高度改变的水文指标,并基于32个IHA指标计算的水文改变度(D0)和DHRAM,分析三峡水库蓄水前后宜昌水文站整体水文情势变化,对宜昌站的水文改变程度进行定量评价。结果表明,在研究期间内,宜昌站年均流量呈减少趋势,在Mann-Kendall趋势检验中通过了95%的显著性检验,表明年均流量减少趋势显著;非汛期流量增加,汛期流量减少;年均最小流量和年均最大流量分别表现为增大和减少的趋势,年最小流量出现时间提前;低脉冲发生频率消失,高脉冲发生次数和历时略有下降;上升率和下降率均有减少趋势,逆转次数的水文改变度达到100%。通过DHRAM和D0计算后,水文情势整体为中度改变。     

洋河水库流域面源污染负荷空间分布特征

为探究洋河水库流域面源污染的空间分布特征,基于气象、土地利用、农业管理等数据资料,计算2013年洋河水库流域农村生活污水、固体废弃物、畜禽养殖流失、化肥流失、水土流失污染和城镇地表径流污染6种污染来源中总氮（TN）、总磷（TP）、氨氮（NH3-N）、化学耗氧量（COD）4个污染物指标排放负荷,并通过GIS空间分析反映流域内的污染分布情况。结果表明,畜禽养殖污染物排泄量对研究区污染负荷贡献最大,年产生量约51621.34 t,入河量2961.52 t,占比分别为92%和85%;从总量上看,洋河水库流域的面源污染负荷分布在西洋河支流区域范围;单位面积负荷量最大的区域是迷雾河支流区域范围。据此确定了西洋河和迷雾河流域为今后洋河水库流域面源污染重点治理的区域,此研究结果可为洋河水库流域面源污染防治及消减提供理论依据。     

基于声学方法的黄河三门峡水库渔业资源空间分布研究

为探讨声学方法在黄河流域生态环境研究中的适用性,于2013年11月23日使用分裂式波束科学鱼探仪(Simrad EY60,70 k Hz,挪威)对黄河三门峡水库西湾至库尾大坝间水域进行了渔业资源声学调查,并通过现场鱼类目标强度测定和回波积分方法对库区内渔业资源密度、资源现存量和空间分布进行了初步探查与估算。结果表明:此次调查库区内声学积分值(Nautical area scattering coefficient,NASC)为5.59 m2/nmi2,渔业资源密度平均为0.002 ind./m2,资源现存量为42.36 t;在鱼类资源密度空间分布统计方面,将调查区域库区分为上、中、下游3个调查区域(A、B、C区),8个积分区段,依次为A-Ⅰ、A-Ⅱ、A-Ⅲ,B-Ⅰ、B-Ⅱ,C-Ⅰ、C-Ⅱ、C-Ⅲ区段,其对应的鱼类资源密度分别为0.002、0.017、0.013 ind./m2,0.004、0.008 ind./m2,0.013、0.016、0.037 ind./m2,鱼类资源主要集中于上游的A-Ⅱ、A-Ⅲ区段及水库下游区域;对应鱼类的垂直分布,A-Ⅱ、A-Ⅲ、C-Ⅰ、C-Ⅱ区段鱼类主要分布于5 m以浅水层,A-Ⅰ、B-Ⅱ区段鱼类主要分布于10 m以浅水层,而B-Ⅰ区段鱼类均分布于5 m以深水层且数量较少,C-Ⅲ区段鱼类则主要分布于10~20 m水层;库区内鱼类目标强度(Target strength,TS)多分布于-62.5~-47.5 d B之间,且目标强度大于-44.5 d B、体长大于25 cm的个体均分布于5 m以深水层。研究表明,声学方法在淡水水库渔业资源评估中体现出良好的适用性,本研究推动了该方法在黄河流域水域生态环境研究中的应用,为今后用声学方法评估内陆河流、湖泊和水库渔业资源提供了理论基础和科学依据。