巢湖湿地生态系统服务功能价值定量评估研究

[目的]通过直观地揭示巢湖湿地生态系统服务功能类型和不同服务功能的经济价值,对巢湖湿地生态系统的保护与管理、恢复与重建提供理论依据与实践参考.[方法]运用市场价值法、碳税法、造林成本法、影子工程法等方法对巢湖湿地生态系统生态服务功能的价值进行定量估算.[结果]巢湖湿地生态系统服务功能总价值为49.68亿元人民币,其中生态环境调节与维护功能的价值最大,其次是文化社会功能价值,物质生产功能价值最小.通过比较各子生态系统服务功能价值及其所占比例得到各子功能价值量大小依次为:调蓄洪水＞水质净化＞涵养水源＞旅游休闲＞物质生产＞科研教育＞供水＞维护生物多样性＞大气组分调节.[结论]该研究首次定量评估了巢湖湿地生态系统的服务功能价值,对有针对性的开发和保护巢湖湿地具有重要意义.     

气象因子对巢湖水源地蓝藻水华暴发的影响

近年来,巢湖蓝藻水华频频暴发,位于巢湖东部的水源地亦出现严重的蓝藻水华,影响渔业以及周边人们生产生活用水安全等。巢湖是典型的富营养化浅水湖泊,营养盐浓度水平适宜蓝藻生长繁殖。在当前水质条件下,研究气象因子及其变化对蓝藻水华生消和迁移的影响具有重要意义。以巢湖2016年9月的实测数据为基础,构建三维水动力-水质模型,设置不同的气温、辐射、风速、风向的组合情景,对蓝藻水华进行模拟,并重点关注巢湖水源地。结果显示,入秋后,巢湖气温仍有利于蓝藻的生长。这种温暖晴好天气下,如持续小风且风向不利(西南风),中部出现的蓝藻水华,能够在3 d左右到达巢湖水源地。因此,在营养盐充足且温度较为适宜的季节,风速和风向是巢湖蓝藻水华预警的重要因子。     

巢湖湖区底泥重金属污染状况评估

底泥是河湖的沉积物,是自然水域的重要组成部分,水体底泥污染是世界范围内的一个环境问题,当前对底泥的污染缺乏深入研究。以巢湖湖区底泥为研究对象,连续2年对湖区底泥中pH、Cd、Hg、As、Pb和Cr6项进行监测,选用标准值采用内梅罗综合污染指数法来评价监测点位的污染状况,通过方差分析法来评价两年数据的差异性;采用插值法绘出湖区底泥各重金属元素空间分布;采用地积累指数法来评价底泥中各重金属污染程度。评价结果显示,巢湖湖区底泥污染程度等级为清洁,2年的监测数据无显著性差异,湖区中部重金属含量相对较低,湖区底泥重金属污染程度总体不高,其中Hg的污染程度相对较大,Cd、Pb次之。     

基于RS的环巢湖区域植被覆盖动态变化研究

利用1995年、2005年、2013年同一季相的TM图像数据,通过遥感(Remote sensing,RS)技术,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型,提取不同年份植被覆盖度信息,分析环巢湖区域1995—2013年植被覆盖动态变化情况及空间分布情况。结果表明,1995—2013年,环巢湖区域的植被覆盖度先升后降,城市及其边缘地区植被覆盖度低且下降迅速,部分乡镇植被覆盖则呈上升趋势。     

巢湖柘皋河沉积物重金属分布特征与风险评价

选取柘皋河为对象,研究了巢湖东半湖入湖河流沉积物中重金属的污染状况。自流域上游至下游共布设13个监测点(编号S1~S13),调查分析表层沉积物中V、Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb等7种重金属的含量和分布特征。结果表明,柘皋河表层沉积物中重金属的污染程度为CdCuNiPbVZnCr,其中Cu和Cd在部分河段污染较重,最高含量分别达到173.78 mg·kg~(-1)和1.11 mg·kg~(-1)。自流域上游至下游,各重金属含量总体呈升高趋势。柘皋河上游河段的重金属污染最轻,其内梅罗综合指数为0.33,处于安全范围;下游污染加重,内梅罗综合指数达到1.67,处于轻度污染水平。应用潜在生态危害指数进行风险评估后发现:所调查的7种重金属中Cd和Cu存在较高的环境风险,特别是在流域下游风险值提高;流域下游的重金属综合生态危害指数RI大于300,具有强生态危害等级,下游段应是重金属污染治理的重点区域。聚类分析结果显示靠近柘皋河入巢湖河口的S12点是重金属累积的"汇"和"拐点",再往下游的河口地段因受到河湖水文-水质交换的影响其重金属含量反而极速下降。分析认为,流域农业面源和下游的水产养殖活动是柘皋河重金属污染的主要来源。沉积物粒径分级结果显示,重金属在河道中自上而下的迁移和累积与水中粘粒的随波逐流和在靠近河口地段发生较明显的沉降密切相关。对柘皋河沉积物中重金属的潜在释放风险进行了评价,并提出巢湖柘皋河重金属污染的治理与控制策略。     

巢湖后生浮游动物群落及不同湖区营养状态评价

为了给巢湖水质管理及富营养化防治提供科学依据，根据水系特征，在巢湖东、西湖区湖心、裕溪河出湖口、丰乐河、派河和南淝河共设置8个采样点，2013年12月至2014年11月共采样12次，分别代表冬季(12月-次年2月)、春季(3-5月)、夏季(6-8月)和秋季(9-11月)，对巢湖水体理化因子和后生浮游动物（枝角类、桡足类、轮虫）群落进行逐月周年调查。基于叶绿素(Chl-a)、总磷(TP)、总氮(TN)、化学需氧量(CODMn)、透明度(SD)等水体理化指标，运用综合营养状态指数(TLI)和生物多样性指数，对不同湖区受污染程度和营养状态进行综合评价。结果显示，巢湖共检出后生浮游动物42种（属），优势种矩形龟甲轮虫(Keratella quadrata)、萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)为富营养化水体或有机质较多水体的常见种，不同季节的优势种存在较大差异；总体上，后生浮游动物全年平均丰度371.6 个/L（191.5~600.0 个/L）和全年平均生物量3.0 mg/L（2.0~4.6 mg/L）均呈现西半湖高于东半湖、夏秋季高于冬春季的分布特点；其群落结构也存在显著的季节差异和空间差异，矩形龟甲轮虫、萼花臂尾轮虫等是造成差异的主要种类。水温(WT)和Chl-a是影响枝角类丰度的重要因子，桡足类丰度与WT呈显著正相关，而轮虫丰度受TLI(∑)指数的显著影响。TLI(∑)指数均值为60.33（52.18~66.28），指示巢湖总体处于轻度至中度富营养化状态。Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数表明，巢湖总体处于中度污染状态，不同湖区水体具有明显的不均衡性。