府河－白洋淀沉积物中重金属污染特征及潜在风险评价

沉积物重金属污染是水环境污染评价的重要内容,重金属含量水平常被作为水环境质量的重要指标之一。为了掌握华北平原的府河和白洋淀中沉积物重金属的污染水平,研究了19个沉积物样品和3个土壤样品中7种重金属的污染特征,利用地积累指数法、潜在生态危害指数法及生物效应浓度法评估了重金属的环境风险,并初步分析了污染来源。结果表明,府河和白洋淀沉积物受多种重金属复合污染,其中Zn、Pb、Cu和Cd污染较为严重,府河沉积物的潜在生态环境危害强于白洋淀。相关分析显示府河和白洋淀重金属污染具有相似污染源,保定市工业废水、生活污水及府河沿岸金属冶炼企业很可能是白洋淀地区重金属的主要来源。从城市环境管理、生态环境修复、宣传教育等方面提出白洋淀区域重金属污染控制对策与建议,为白洋淀区域生态环境保护提供科技支撑。     

白洋淀湿地生态水位及生态补水方案分析

入淀水量不足,是造成白洋淀湿地生态及其环境恶化,淀泊萎缩的重要原因,如何修复已遭破坏的白洋淀湿地生态系统,并维护湿地的生态平衡是亟待解决的重要问题。本研究采用白洋淀湿地从1956—2000年的逐月实测水位数据,通过分析汛期和非汛期的水位经验频率以及白洋淀湿地的生态功能,确定了白洋淀周年的生态适宜水位范围为7.9~8.7 m。当白洋淀出现生态干旱,水位不能维持在7.9~8.7 m时,生态补水后应使淀水位保持在7.1~7.9 m范围内。本文从补水量和补水时间2个方面,对白洋淀湿地的生态补水方案进行了研究。     

白洋淀近30年水质时空变化特征

运用综合污染指数法、累积距平法、Mann-Kendall检验法、分层聚类法,研究了白洋淀水质时空变化特征。结果表明:白洋淀近30年(1988-2016年)综合污染指数呈现波动变化,2015年水质最差,水质平均污染指数(WQI)达2.229;在年内变化上,综合污染指数7月最高,2月最低,夏季>秋季>春季>冬季,且TN污染指数最高;在空间分布上,南刘庄所在的西北部淀区水质最差,其次是东部和南部的光淀张庄、枣林庄、圈头、端村、采蒲台,北部的王家寨、烧车淀水质较好。     

生态补水驱动下白洋淀生态系统服务演变趋势

自20世纪八九十年代以来水利部、河北省先后开展了近50次生态补水,成为缓解白洋淀水位下降、减少生态空间萎缩和修复生态系统功能的重要措施。为进一步揭示补水措施对淀区生态系统服务功能的影响,基于白洋淀1991、1996、2005年和2015年4期遥感数据,利用InVEST模型和市场价值法对白洋淀碳储量、栖息地质量、物质生产和文化4种服务功能进行了时空分布定量评估。研究结果显示,受多重人类活动和气候变化等影响,芦苇草地和水域面积占比下降20%,且深水区面积占比显著减少;研究期内白洋淀栖息地质量平均得分从20世纪90年代的0.63下降到2015年的0.49,下降趋势显著;平均碳密度1991-2005年稳定在32.33 t·hm^-2左右,但2015年下降到30.23 t·hm^-2,与芦苇草地面积减少有关;物质生产和文化功能均随着时间变化呈现较明显的增加趋势。总生态系统服务平均得分从20世纪90年代的0.80~0.82,逐步增加到2005年的0.93,到2015年降低到0.79。从整体上看,白洋淀生态补水工程在一定程度上维护了其生态系统服务功能,但生态服务的高值区域斑块化更为明显。未来可进一步深化白洋淀生态系统服务对补水策略的动态响应和权衡模式研究,科学支撑湿地生态水利管理决策。     

安新县白洋淀湿地生态系统服务功能评价

以河北安新县白洋淀湿地为研究对象,对该湿地生态系统服务功能进行了价值估算,结果表明,涵养水源、缓洪滞沥、水分调节是湿地最重要的功能,其价值最大。在开发和利用白洋淀湿地的过程中一定要慎重,要对白洋淀湿地进行合理规划,否则将会影响白洋淀湿地生态服务功能的发挥。     

白洋淀麦穗鱼的生物学

本文论述了白洋淀麦穗鱼的食性、年龄生长和繁殖.     

基于降水量的白洋淀最低水位预测研究

为了每年能够提前预测未来10月份至翌年4月份的白洋淀最低水位,指导水资源管理和防灾减灾,利用白洋淀区域多个气象站点雨季不同时段的平均降水量和白洋淀水位资料,采取历史资料回归和机器学习方法,对白洋淀水位随区域降水量的变化规律进行了分析,研究建立了一种利用当年雨季平均降水量和当年雨季前水位预测当年雨季后至翌年雨季前白洋淀最低水位的方法。通过建立最低水位预测模型对已有的数据进行验证,发现所建的模型模拟和预测的结果误差在5%以下,精度较高。根据2018年5月白洋淀水位和白洋淀区域2018年7-8月、7-9月平均降水量预测的2018年10月至2019年4月白洋淀的最低水位分别为8.52 m和8.38 m,根据最新监测的2018年10月至2019年2月20日的最低水位实况,预测误差在4%以下,预测精度较高。因此,所建模型能够提前3~7个月动态预测白洋淀即将出现的最低水位,可为提高雄安新区区域水资源综合管理水平、统筹分配区域水资源、合理安排补水等提供科学依据。     

“征补共治”型农村环境政策设计——以河北省白洋淀村庄为例

为了改善农村环境污染的现状,维护农村的生产和生态功能,采用问卷调查、典型分析和对比分析的方法,应用环境经济学中供给和需求、环境外部成本内部化等有关理论,分析了农村环境政策的供给与需求状况,提出并分析了农村环境污染外部环境成本内部化系数,分析了农村环境治理适用的环境政策类型,最后探讨了"征补共治"型农村环境政策的制定框架。由此认为"征补共治"型农村环境政策是适合我国农村环境治理的政策类型。     

基于底栖动物完整性指数（B-IBI）的白洋淀湿地健康评价

选择大型底栖生物作为白洋淀湿地健康指示生物,将B-IBI评价方法应用到白洋淀湿地健康评价中,为白洋淀湿地管理和调控提供科学依据。根据9个受损点、6个参照点的大型底栖动物样点数据,对白洋淀湿地23个生物参数的分布范围、判别能力和相关性进行分析,确定B-IBI指数由总分类单元数、优势分类单元个体百分比和摇蚊个体百分比构成。采用比值法计算各生物参数指数值,并将各参数值加和得到B-IBI指数值。根据参照点B-IBI值的25%分位数值确定健康等级标准:>2.302为健康,1.590~2.302为亚健康,0.879~1.589为不健康,<0.879为病态。评价结果表明:淀区9个样点中有1个样点处于健康状态,4个样点处于亚健康状态,4个样点处于不健康状态,白洋淀湿地大部分水域健康均受到一定损害。B-IBI与透明度呈显著正相关,与TN、TP和叶绿素a呈显著负相关。     

优势水生植物光谱特征识别研究

选择河北省白洋淀自然保护区的水生植被为研究对象,使用ASD地物光谱仪测定白洋淀水生植物群落的优势物种芦苇(Phrag-mites australis)、香蒲(Typha angustifolia)、莲(Nelumbo nucifera)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)4类群落典型植物冠层反射光谱,并计算生成400～900 nm的反射率曲线,采用曼.惠特尼U检验方法和ANOVA分析进行判别不同物种可区分的波段和差异性的显著程度。曼-惠特尼U检验发现,760～900 nm范围内4种植物均有一个很强的吸收峰,且各自的不尽相同,成为区别他们的主要标志之一;在可见光区,莲在520～585 nm反映出与其他物种有差异,芦苇在520～571 nm处反映出与其他植物不同的光谱特征,香蒲则在450nm处有所差异。方差分析发现,篦齿眼子菜与其他物种的差异性较大,使其较易区分。这些可区分的光谱特征为遥感影像判读和用于植被制图的影像分类提供了一定的基础,可以提高对水生植物群落解译和分类的精度。