白洋淀水系结构连通性评价

水系结构连通性评价是实现河湖连通的基础，为构建生态水网，提升水体连续性提供决策依据。现有评价方法多集中于连通概率及强度方面，忽略了结构稳定性的评估。有效探究水系在外界干扰下的连通稳定程度，可为水资源开发利用提供科学指导。以白洋淀为例，基于复杂网络分析法，考虑水网稳定性，建立包括水面率、水系连通度及水系结构稳定性三大要素，共七个指标的评价体系，采用熵权法与层次分析法耦合赋权及综合指数评价法，评估淀区水系结构连通性。结果表明，较之2007年，2017年淀区综合连通指数由0.7524下降至0.4235，区域孤立湖泊增多，连通强度及结构稳定性皆有所降低。     

面向鸟类栖息地保护的洪泽湖湿地植被种植方案研究

水生植物种植是实现水鸟栖息地恢复的重要手段。目前面向湖泊的水生植物种植设计主要是针对水质治理,对水鸟栖息地的保护研究较少,且很少考虑植物种植对水位过程的适应性。本文将湖泊水位过程及植物生长特性相结合,提出一种满足鸟类栖息地恢复的水生植物种植设计新方案。以洪泽湖国家湿地自然保护区为例,根据当地鸟类栖息地的实际需求,将芦苇（Phragmites australis）等7种水生植物确定为种植对象。依据洪泽湖湖底高程,结合不同植物的生长水位要求以及植物发挥鸟类觅食及遮蔽两大功能的需求,探究了历史极端水位过程、历史平均水位过程及优化水位过程下的可种植水生植物种类及其可种植区域,并给出种植方案。结果表明：历史极端水位过程下,仅能种植芦苇1种水生植物,对鸟类栖息地恢复作用有限；历史平均水位过程下,可种植植物增加到4种,有利于扩展鸟类栖息地面积；优化水位过程下,能种植全部7种水生植物,并有效恢复鸟类栖息地面积。本研究面向洪泽湖湿地保护区鸟类栖息地保护,依据鸟类及植物对水位过程的需求提出植物种植方案,提高了方案的针对性,准确性,可为洪泽湖湿地植被恢复及鸟类栖息地保护提供借鉴。     

水库运行对汉江流域草鱼洄游影响评价研究

水库运行导致河流水文条件发生改变,对鱼类洄游及其性腺发育产生显著负面影响。为了探究丹江口水库运行对汉江草鱼（Ctenopharyngodon idella）洄游的影响,利用三维水动力模型EFDC模拟水库不同运行情景下的库区和下泄口水动力条件,建立带有外源输入的非线性自回归神经网络（NARX）模型预测下游水动力条件;通过室内试验获取草鱼洄游与水文条件响应关系,并建立草鱼洄游适宜度计算公式,评价丹江口水库上游、库区和下游的洄游适宜性。结果表明,时间上,由于4月水温升温较慢,且流速较低,草鱼洄游状况劣于5-7月;空间上,无论是水库下游还是库区,鱼类洄游状况都劣于未受丹江口水库影响的上游区域。库区极低的流速是影响草鱼上溯的限制因素,而下游降低的流速和水温对草鱼上溯和性腺发育都造成了阻碍。在鱼类洄游期间,降低库区水位、增大下泄量有利于提升库区及下游的流速和水温,改善洄游的外部环境条件。根据已有水库下泄方案（初始水位153 m）,如果初始水位降至142 m、下泄增大20%,库区平均洄游适宜度可提高6.5%,下游可提高22.0%。     

基于马尔可夫过程的湖泊生态需水保障不确定性研究

湖泊生态需水对维持湖泊基本生态功能具有重要的作用，保障生态需水已成为湖泊生态保护的重要组成部分。目前湖泊生态需水的保障方法都是在同一时间尺度下维持一个确定的生态需水量；然而，湖泊水位是一个随机过程，湖泊生态状况与湖泊水位波动息息相关，仅保持湖泊在一个水位值不足以满足湖泊在不同时期的生态需水量；另一方面，生态系统的结果和功能在不断变化，导致湖泊的生态需水量也发生变化，只保障一个确定的生态需水量的方法不足以应对湖泊生态需水量未来可能存在的各种情况，也无法应对未来生态需水保障的不确定性。因此，亟需对湖泊生态需水进行不确定性研究，以保障不同时期的生态需水量。本研究以白洋淀为案例，将白洋淀水位划分成五个区间，代表五个水位时期，再将每个时期下的生态环境状况进行分析，得出每个时期有利于湖泊生物多样性的生态需水量。然后根据马尔可夫过程，利用改进加权马尔可夫链模型，计算出未来湖泊水位处于各个时期的概率，从而确定湖泊未来生态需水量的保障程度，对未来生态需水保障情况进行预测。     

基于Ecopath模型的筑坝河流浮游生物变化分析

了解浮游生物对河流筑坝的响应，为高原河流的生态保护与可持续利用提供科学依据。基于野外调查、历史调研和室内实验，分别构建2007年（筑坝前）和2018年（筑坝后）火烧沟河流水生生态系统的Ecopath模型，通过对比分析筑坝前后的生态系统结构和功能及其系统特征，探讨筑坝对浮游生物的影响，并应用冗余分析（RDA）分析浮游生物与环境因子的相关性，识别出关键环境因子。结果表明，筑坝对浮游生物有显著影响，具体表现为：（１）浮游生物物种由2007年（筑坝前）的50种增加至2018年（筑坝后）的87种，密度和生物量均增加7.9倍，Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数均显著增加，但Margalef丰富度指数降低；（２）Ecopath模型结果显示，筑坝后生态系统趋向稳定，其周转率的上升、食物链的转变及混合营养效应的变化是浮游生物变化的重要原因；（３）冗余分析表明，筑坝后总磷（TP）、总氮（TN）、水温（WT）是影响浮游生物群落分布的主要环境因子。     

白洋淀水环境风险受体脆弱性评价

白洋淀是“华北明珠”，也是雄安新区的重要生态依托，开展水环境风险受体脆弱性研究，可为白洋淀水环境保护与水环境风险管理提供依据。从风险受体敏感性和缓冲能力两方面，选取14项指标，构建了白洋淀水环境风险受体脆弱性评价指标体系，提出了脆弱性评价与分级方法，并对白洋淀水环境风险受体脆弱性进行了评价。结果表明，淀区以较低和低度脆弱为主，东北部、西北部和中部的部分区域脆弱度较高。研究表明，应通过控制污染、生态补水、水生植被种植、微地形改造等措施提高缓冲能力，从而降低脆弱度。