白洋淀流域气温、降水和径流变化特征及其相互响应关系

运用Mann-Kendall趋势检验、突变检验和小波分析法,对白洋淀流域1957—2012年7个气象站点气温、降水和3个典型水文站点径流量的变化趋势、突变点及周期性变化进行了分析,并探讨了径流与降水和气温的响应关系,以期为该地区生态环境保护和水资源合理利用提供基础数据支持。结果表明,研究区年均气温呈上升的趋势,并在1988年后上升趋势增大,其中,冬季和春季的气温增幅对气温升高贡献较大;降水量变化相对复杂,整体呈波动下降的趋势,其中,夏季降水量减少幅度最大,达1.72 mm·a~(-1)。受气温升高和降水量的直接影响,典型站点径流量呈明显下降趋势,并在年际尺度上与气温呈负相关,与降水变化呈显著正相关;在年内尺度上,则与气温和降水变化呈显著正相关。夏季径流量减少幅度最大,阜平、倒马关和紫荆关站分别下降0.85 m~3·s~(-1)·a~(-1)、0.72 m~3·s~(-1)·a~(-1)和0.66 m~3·s~(-1)·a~(-1)。3个指标的周期性变化都比较明显,其中径流和降水的波动变化基本一致,表明径流对降水的响应比较突出。径流变化不仅受气温和降水的影响,还受到水利工程建设、各类农业措施等多种因素的影响。     

府河-白洋淀硝酸盐来源判定及迁移转化规律

近年来白洋淀流域内经济高速发展、人口增加,生活污水排放量增大,严重威胁府河和白洋淀水质,其中硝酸盐浓度过高引发的水体富营养化是河流系统面临的重要难题。以白洋淀和唯一一条常年有水的入淀河流——府河为研究对象,结合水化学、水中氢氧同位素(δ~2H、δ~(18)O)和硝酸盐氮同位素(δ~(15)N)的方法 ,分析2008—2016年水化学特征和水化学类型变化,明确府河-白洋淀淀区硝酸盐污染来源以及沿程迁移转化规律,为其水质富营养化管理提供参考。研究结果表明:府河2008年硝酸盐δ~(15)N值10‰,2014年硝酸盐δ~(15)N值的变化范围是2.07‰~18.49‰,府河硝酸盐主要来自于保定市和沿府河村落的生活污水;但2009年硝酸盐δ~(15)N值的变化范围是-3.7‰~4‰,府河硝酸盐主要来源于工业废水。白洋淀淀区2008年和2014年硝酸盐δ~(15)N值的变化范围分别是5.8‰~11.7‰和3.31‰~12.53‰,2009年δ~(15)N值的变化范围是-3.8‰~0.7‰,说明府河的生活污水和工业废水是白洋淀淀区硝酸盐的主要来源。2008—2014年Cl~-和SO_4~(2-)浓度比例逐渐减小,工业废水和生活污水的排入受到控制;2009年因工业废水的排放NO3-浓度超过50 mg·L~(-1),2014年和2016年NO_3~-浓度未超标;控制硝酸盐浓度变化的主要因素是降水稀释、外源输入及反硝化脱氮作用,当溶解氧(DO)小于2 mg·L~(-1)时,硝酸盐的减少主要受反硝化作用影响。     

气候因素对白洋淀上游主要河流径流的影响

采用Mann-Kendall(M-K)检验法、小波分析及R/S分析法,对白洋淀上游主要河流1986—2015年3个典型水文站点径流及降雨、气温的年际变化趋势、突变点、周期变化和持续性等演变规律进行分析,并探讨径流对降雨、气温的响应关系。结果表明:流域上游3个水文站点年径流均呈下降趋势,周期变化呈大-小-大趋势,且未来一段时间年径流仍将处于减少趋势。紫荆关站不存在突变点,倒马关站突变点发生在1994和2009年,阜平站突变点发生在2006年。流域上游年降雨量也呈下降趋势,但下降趋势不明显,其变化率为1.68/(mm·年~(-1));年均气温呈上升趋势,变化率为0.05℃/年。通过突变检验分析可知年降雨量没有明显的突变点,气温突变点发生在1993年。年降雨量和年均气温第一主周期分别为13年和14年。未来一段时间降雨、气温Hurst指数分别为0.69和0.75,流域会延续降雨量减小、气温升高的趋势,且持续性较强。通过演变规律分析得出气温变化影响径流量的大小,而降雨周期变化对径流周期影响更显著。     

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。     

白洋淀流域生态补偿机制初探

建立白洋淀流域生态补偿机制是解决该流域环境污染、生态恶化、补水不能持续、淀内农村污染加剧以及生态移民的重要途径之一。运用主体功能区、公共物品、福利经济学、财政转移支付、流域治理等理论,提出白洋淀流域生态补偿机制的补偿主体主要是流域内各级政府和受益者,补偿客体主要是流域内各级政府、生态建设者和受害者,补偿途径主要有政府主导型、市场主导型和博弈协商型,补偿标准有转移支付、流域上下游补偿、农村环保"征补共治"、生态移民以及跨界断面类型。白洋淀流域生态补偿机制实施的保障措施:确立生态补偿法律体系和地位、生态补偿基金要专款专用、实施绩效考核评价指标体系、构建生态补偿社会治理体系和推动流域治理结构改革。     

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。     

“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。     

基于低碳农业经济理论的白洋淀湿地农业面源污染治理

在介绍白洋淀湿地农业面源污染现状的基础上,运用低碳经济理论,提出以低碳农业经济思路治理白洋淀湿地农业面源污染,并从大力宣传低碳农业经济思想、因地制宜选择低碳农业经济发展模式、建立低碳农业经济技术支撑体系等方面阐述发展低碳农业经济的对策,旨在实现白洋淀湿地农业生产发展与生态环境保护双赢,为国内其他同类湿地农业面源污染防治提供借鉴。     

基于鱼类食性的白洋淀食物网研究

2009年6月至2010年5月,对白洋淀8个典型采样点进行了调查,分析了白洋淀鱼类的食性、营养级和食物网特征,绘制了鱼类食物网及能量流动途径。结果显示,白洋淀现有鱼类25种,其食性类型分为草食性、浮游生物食性、底栖生物食性、游泳动物食性、浮游生物+底栖生物、底栖生物和游泳动物食性共6种;白洋淀的鱼类营养级可分为草食性、杂食性、低级肉食性、中级肉食性和高级肉食性共5种。与历史资料相比,白洋淀鱼类食物网趋于简单,中级肉食性鱼类匮乏,能量流动出现越级现象,食物网结构不完整,说明其渔业资源遭受严重破坏。     

白洋淀渔业资源生态环境保护修复的探讨

"九河下梢" 白洋淀曾是华北地区最大的浅水湖泊,由143个淀泊、3 700多条沟濠和星罗棋布的苇田组成,水位10.5m时,水域总面积为366km2.因有大量有机物质与营养盐类随流入淀,淀水肥沃,淤泥肥厚.历史上的白洋淀正是靠着特殊的地形地貌和丰富的营养成为水生动植物、两栖类、鸟类栖息、生长、繁衍的乐园.但近几十年来,随着上游水库的修建、工业的兴起和持续的干旱,白洋淀不时遭到污染、干淀的重创.尤以1983-1988年的干淀和1994年、2000年、2006年的三次严重污染最伤元气.