扬州市湿地景观格局演变及驱动力研究

以扬州市2002年、2007年、2013年的遥感影像为数据源,通过解译获得了扬州市湿地资源分布图,运用转移矩阵法及景观格局指数法对2002-2013年间扬州市湿地动态变化及景观格局演变进行分析,并利用主成分分析法对其驱动力进行探究。结果表明,扬州市2002-2013年湿地面积呈逐年下降趋势,2007年比2002年减少13.69 km2,降幅1.1%;2013年比2007年减少43.23 km2,降幅3.3%。2013年与2002年相比,河流面积稍有减少,降幅为5.6%;滩地面积增加73.2%;库塘面积所占比重由49.84%上升到55.37%,面积增加6.2%;湖泊面积降幅29.7%,所占比重由32.83%下降到24.14%。2002、2007、2013年,各湿地斑块所占景观面积比均为库塘>湖泊>河流>滩地。景观格局指数分析表明,湖泊、滩地及库塘呈现不同程度的破碎化,而河流湿地斑块形状趋于规则且连通性较好。扬州市湿地景观整体呈破碎化趋势,湿地斑块形状趋于复杂,景观多样性增加,各类型湿地呈均衡化趋势发展。社会经济发展、人口增加、第二产业比重及降雨量变化是导致湿地景观格局变化的主要驱动力。     

东南山丘区水库流域多空间尺度景观格局对水质的影响

为探讨东南山丘区水库流域不同空间尺度下景观格局对水质的影响,基于珊溪-赵山渡水库上游支流15个监测断面水质及流域土地利用数据,提取子流域和6种河岸带缓冲区空间尺度上的景观格局信息,运用冗余分析方法定量探讨不同尺度景观格局与水质的关系,识别水质资源管理的最佳空间尺度及关键景观指标。结果表明:(1)水质指标时空尺度上存在显著差异,其中p H、总氮、氨氮空间差异显著(P<0.05),里光溪、南浦溪、莒江溪及玉溪为主要污染风险区域,总氮浓度表现为雨季低于旱季;(2)流域内林地和草地占比最大,为主要的“汇”景观,建设用地、耕地为主要“源”景观,最大斑块指数(LPI)与水质成正相关,散布与并列指数(IJI)、香农多样性指数(SHDI)在多数时空尺度与水质成负相关;(3)景观格局对水质的影响存在空间尺度效应,100 m及800 m河岸带尺度总解释率优于其他尺度,雨季水质主要受草地、林地、建设用地、水域、LPI和SHDI的影响,旱季水质主要受建设用地、耕地和IJI影响。流域内景观格局对水质影响的最佳管理尺度为800 m河岸带,优化该尺度内的景观格局,综合考虑近水体“源”景观的集聚,防控100 m...     

云南高原杞麓湖流域的景观格局与水质变化

由于人类活动日益增强,高原湖泊杞麓湖景观格局和湖泊水质发生较大改变,探究其变化关系可为湖泊生态系统保护和流域管理提供科学参考。采用2005年、2010年和2015年遥感影像的解译结果,结合RS/GIS技术和Pearson相关统计方法,分析了10年间景观格局变化、湖泊水质变化及其相关性。结果表明:(1)2005-2014年杞麓湖水质偏差,其中总氮、高锰酸盐指数、生化需氧量和叶绿素a呈显著增长趋势,氨氮、总磷和透明度波动较大,2015年整体水质有所改善,但仍为劣Ⅴ类水。(2)杞麓湖流域主要景观类型是林地和耕地,占流域总面积的74%以上,10年间建设用地面积增加较快(+876.42hm~2),水域(-1 281.42hm~2)和耕地(-794.61hm~2)缩减较多,后5年湖滨湿地大量出现(+1 432.08hm~2);景观格局聚集程度增加,异质性略有减弱,破碎化程度降低,多样性和均匀程度变化不大,人类活动对景观格局影响强烈。(3)水田、旱地和建设用地聚集程度增强及破碎化程度降低与氨氮外的其它水质指标呈正相关,水域面积与氨氮和高锰酸盐指数呈负相关,水田与建设用地是杞麓湖水质退化的主要污染源。     

太湖流域春季底栖动物群落结构特征及水质评价

2010年春季对太湖流域14个湖泊、7座水库及8条河流的底栖动物进行了调查。共调查到底栖动物57种,隶属4门、8纲,其中水生昆虫(17种)和寡毛类(15种)物种数最多。霍甫水丝蚓为整个流域的绝对优势种。聚类分析表明,可将29个水体的底栖动物划分为10种群落类型,其中霍甫水丝蚓在15个水体中占绝对优势,铜锈环棱螺为5个水体的第一优势种。底栖动物平均密度和生物量分别为2 741.2个/m²和47.2 g/m²,寡毛纲在密度中占绝对优势(90.9%),双壳纲和腹足纲在生物量中占93.4%。密度河流最高、水库最低;生物量湖泊最高、水库最低,底栖动物类群数量组成水体类型间差异明显。物种多样性与丰富度和均匀度均显著相关,但更多地受均匀度的影响。水库、湖泊的Shannon多样性、物种丰富度、均匀度指数均显著高于河流,物种数差异接近显著水平。养殖型湖泊底栖动物密度显著高于非养殖型湖泊,生物量、Shannon和均匀度指数相反。Wright指数显示,太湖流域水库水质多处在清洁—轻污染等级,Shannon和BPI指数说明绝大多数湖泊和河流处在中—重污染水平。     

太湖流域城市湖泊大型底栖动物群落结构及影响因素研究

太湖流域城市湖泊富营养化问题严重,研究不同营养水平城市湖泊底栖动物群落的差异及成因,可为丰富底栖动物生态学研究和城市湖泊生态系统恢复提供参考。本研究于2018年12月、2019年3月、6月、9月在太湖流域15个城市湖泊开展了四个季度的调查,结果显示,重度、中度、轻度富营养和中营养水体分别占10.03%、36.89%、42.07%和11.00%。随水体营养下降,透明度显著上升,浊度、总磷和叶绿素a浓度显著下降,大型底栖动物总生物量、蚌类密度和生物量上升,寡毛类密度和生物量下降。在重度富营养水体中,底栖动物总生物量显著小于其他类型水体（P<0.01）;在轻度富营养和中营养水体中,蚌类密度和生物量显著大于重度和中度富营养水体（P<0.01）,寡毛类密度则显著小于重度和中度富营养水体（P<0.01）。Shannon-Wiener、Simpson和Pielou指数随水体营养水平下降,先上升再下降,在轻度富营养水体中最高。结构方程模型分析发现,在轻度富营养和中营养湖泊中,水温、总磷和叶绿素a浓度是影响底栖动物群落的关键环境因子。总磷浓度升高会显著促进软体动物增长（P<0.01）,对螺、蚌的路径系数分别高达0.414和0.440。总磷浓度与水温上升都能显著促进多毛类种群增长（P<0.01）,抑制水生昆虫种群（P<0.01）,路径系数分别为0.376和-0.423。本研究认为,城市湖泊水体中总磷和叶绿素a浓度对大型底栖动物群落结构有重要影响,对磷和藻类的控制,对城市湖泊底栖动物群落恢复和水生态系统修复有重要参考价值。     

水文气象过程对千岛湖氮磷变化的影响

水库作为一类人工修建的重要水资源调蓄地,其水体营养盐含量等指标受水文气象过程的影响很大。为探索我国东南山区水库营养盐的时空变化规律,以钱塘江流域千岛湖(新安江水库)为例,利用2016年8月至2017年12月的水质调查数据,结合同期气温、降雨量和入库流量等气象水文数据,分析了水文气象过程对千岛湖水体氮、磷等营养盐浓度的影响特征。结果显示:(1)千岛湖营养盐浓度具有较大的时空差异性,TN浓度0.69～2.06 mg/L,平均值为(1.12±0.26) mg/L,高值出现在冬季和春季;TP浓度0.004～0.096 mg/L,平均值为(0.030±0.021)mg/L,高值出现在春季;空间上呈现为河流区到湖泊区浓度逐渐降低的趋势;(2)千岛湖降雨量、入库流量及气温等水文气象条件存在显著季节差异(P0.01),3-7月的降雨和入库流量超过总量的70%,高温出现在7-8月,月均温度高达30℃;(3)氮磷营养盐浓度与入库流量的相关性强于降雨,且入库流量及降雨对磷的影响更大;不同区域对入库流量的响应时间存在差异,河流区响应最快,其次是过渡区,湖泊区最慢,反映出氮、磷在水库扩散过程中的滞后性;(4)温度通过影响水体浮游植物生长带来的水体颗粒态氮、磷变化影响水体TN、TP浓度,但不同湖区的响应不同;3～7 d的累积温度与过渡区氮、磷的关系好于河流区,可能与过渡区浮游植物生长与营养盐浓度变化更为敏感有关。研究表明,水文气象过程对大型水库水体氮磷的影响作用强烈且复杂,物理扩散与沉降、化学变化及生物生长累积等作用使得水体氮磷浓度对水文气象过程响应具有较大的时空差异性,在水库水质管理和机制分析中应当充分考虑这种非同步性。     

近20a济南泉域水源涵养量的时空变化特征

为探讨济南市泉域范围的水源涵养量，利用Arcgis软件划定泉域范围，通过解译2000年、2005年、2010年、2015年和2020年的Landsat遥感影像数据，获取范围内土地利用类型；基于Invest模型并结合气象、土壤、地形等数据估算泉域水源涵养量，分析了近20年来泉域水源涵养量和涵养能力的时空变化及影响因素。结果表明，与2000年相比，泉域内土地利用类型变化较大，其中耕地面积变化最大，减少了470.1 km2；城乡居民点和工矿用地增长较快，增幅为9.1%；林地草地面积也呈增长态势，增幅为4.1%，面积占比达到了32.3%。泉域水源涵养量为157.9～238.3 mm，均值为188.8 mm，受降水影响较大；泉域水源涵养率为23.5%～25.9%，平均为24.2%，水源涵养能力较低。时间上，多年水源涵养率基本保持稳定；空间上，南部山区水源涵养能力较之前有所提升，中部受城市化影响而下降显著。各土地利用类型水源涵养量从大到小依次为：林地>草地>耕地>未利用土地>城乡居民点和工矿用地>水域和湿地，水源涵养率分别为49.15%、30.32%、20.09%、17.69%、8.62%和8.31%。区域内水源涵养功能区以一般重要区为主，面积占比40%，极重要区内林地占比为94.62%。植被类型和气象因素是影响区域水源涵养的主要因素，应结合土壤类型适当调整植被配置。     

长江中下游地区湖泊中蓝藻及其与氮磷浓度的关系

根据对长江中下游地区30个浅水湖泊的调查,分析了蓝藻的群落结构特征及其与环境中氮磷浓度的关系。研究显示蓝藻生物量生长季节比非生长季节高很多,生长季节最大值出现在三角湖(5.719 mg/L),最小值出现在天鹅洲(0.001 mg/L)。半通江湖泊蓝藻生物量高于其他类型湖泊;生长季节,蓝藻生物量占浮游植物总生物量比例在半通江湖泊和城郊湖泊均大于40%,而在通江湖泊和城市湖泊均不到20%;半通江湖泊最大,之后依次为城郊湖泊、通江湖泊和城市湖泊。氮磷比无论生长季节还是非生长季节在大部分湖泊均低于40。对蓝藻优势类群与氮磷浓度进行Pearson相关性分析结果显示,在生长季节仅集胞藻属(Synechocystis)与总磷极显著正相关(P0.01);在非生长季节,集胞藻属与氨氮、亚硝酸盐氮、总磷极显著正相关(P0.01),与硝酸盐氮显著相关(P0.05),蓝纤维藻属(Dactylococcopsis)与氨氮、亚硝酸盐氮、总磷极显著正相关(P0.01)。     

鹤地水库叶绿素a时空分布特征及其与环境因子的关系

为全面了解鹤地水库水体富营养变化趋势及导致水体富营养化的环境因子,于2010-2015年2月、5月、8月和11月,对鹤地水库叶绿素a含量及主要环境因子进行测定,分析鹤地水库叶绿素a含量的时空分布特征,运用逐步回归分析方法探讨鹤地水库叶绿素a和环境因子之间的相关关系,建立逐步回归方程,并运用主成分分析法对影响鹤地水库水质的主要环境因子进行了分析。结果表明,鹤地水库叶绿素a含量在0.8~44.5μg/L,该水库处于富营养化水平;在时空分布上,叶绿素a含量季节变化表现为枯水期最低、平水期其次、丰水期相对较高;空间变化表现为河流区浓度较高,过渡区和湖泊区较低。运用逐步回归分析法建立的全库区叶绿素a回归方程为:Y_(Chl-a)=7.690X_(COD_(Mn))-32.587 X_(TP)-8.689(P0.001),影响鹤地水库叶绿素a含量的显著影响因子为高锰酸盐指数和总磷,总磷可能为浮游植物生长的限制性因子。主成分分析结果表明,影响水库水质的主要环境因子有透明度、氨氮、总磷、总氮和硝态氮。     

鄱阳湖典型湿地植被景观格局的时空变化分析

鄱阳湖是我国重要的湿地,对生态、水位控制、环境控制具有重要的调节作用.伴随着水位年际变化和季节变化剧烈,鄱阳湖湿地类型发生了显著变化,研究其景观格局变化对于正确认识鄱阳湖湿地生态系统演变,为湿地景观规划、湿地生态系统健康恢复具有重要参考意义。考虑到鄱阳湖湖相季节性变化巨大以及2003年前后三峡水利枢纽工程运行后水文情势发生重大变化,选取2003年前后平均水平年对应枯水期和丰水期遥感影像,采用遥感技术（RS）、地理信息技术（GIS）和景观生态学方法进行分析。结果表明,江湖关系发生重大变化后,鄱阳湖年平均水位由2002年之前的13.42 m（星子站吴淞高程）降至12.35 m,平均水位较前一阶段偏低0.45~2.25 m,枯水现象使得鄱阳湖水域面积明显缩小,湿地类型发生了较大变化。平均水位下降,适合植被生长的洲滩面积大幅增加,丰水期湿生植被面积增加了147.66 km2,枯水期增加了1192.43 km2,变化最大区域位于赣江支口与饶河交汇处的三角洲和赣江南支口的洲滩,消失的水面大多转换为湿生植物、挺水植物和泥滩等湿地类型。湿地类型的演变方式为水体和挺水植物演变为裸露泥滩,泥滩演变为湿生植被,湿生植被演变为其它湿地类型。2003年后除水体外湿地景观边界密度和聚集度指数呈现增大趋势,鄱阳湖景观格局整体上趋于复杂。鄱阳湖湿地景观格局变化受到“五河”来水减少、三峡工程蓄水和湿地地貌改变等自然因素和人为因素的双重影响。     

南昌市13个湖泊的鱼类群落结构及其物种多样性特征

为了解南昌市面积1 km2以上湖泊的鱼类群落结构及其物种多样性特征,探究影响湖泊鱼类群落结构空间分布的环境因子,于2019-2020年在南昌市13个湖泊进行了鱼类资源调查。结果显示,采集到的39种鱼类隶属5目、9科、33属;优势种以鲫（Carassius auratus）、?（Hemiculter leucisclus）为主;不同湖泊的鱼类群落结构被划分为3个类群,与湖泊功能定位密切相关。鱼类Shannon-Wiener多样性指数值平均值为2.15,丰富度指数平均值为2.97,均匀度指数平均值为0.92,Shannon-Wiener多样性指数、丰富度指数与湖泊面积、水深、pH和透明度存在显著的相关性。冗余分析（RDA）表明,水深、pH、总氮和氨氮是引起鱼类群落结构在南昌市不同湖泊间差异的主要影响因子,人为活动干扰可能对调查区域内湖泊的鱼类群落结构和生物多样性特征施加影响。     

长江中游江湖生物通道恢复的关键生物学问题与框架构建——以武汉市涨渡湖群为例

围绕生物通道恢复面临的科学、技术问题进行方案设计与分析,搭建生物通道恢复技术框架,为推动长江中下游江湖生态保护和修复工作提供技术思路与借鉴参考。以涨渡湖群为研究试点,系统总结了该水域江湖洄游鱼类在“长江-湖泊”的迁徙、洄游规律,掌握鱼类入湖和出湖习性。围绕幼鱼入湖、成鱼入湖与出湖等不同生活史阶段的需求,结合河湖水位变化特征与影响、现有工程及调度措施的局限性,提出了“季节性灌江纳苗”“生态水网+过鱼设施”及调度运行等方案,从保障江湖洄游性鱼类生活史完成的角度搭建生物通道恢复框架。工程建设、综合调度和管理措施旨在解决江湖复合生态系统江湖阻隔问题,以达到洄游鱼类及生物多样性恢复、河湖水生生境修复的目标。     

Distribution of Atlantic salmon, Salmo salar L., in freshwater bodies of Europe

Data are presented on the current geographic distribution of Atlantic salmon, Salmo salar L., in freshwater bodies of Europe. They dwell in 14 hydrological systems, including basins of U lakes and three rivers. Nine of the lakes (Ladoga, Onega, Kuito and others) arc located in Russia, one in Finland (Saimaa) and one in Sweden (Vänern). All the rivers inhabited by freshwater salmon flow within Norwegian borders. Most of the lakes and rivers have good connection with the Baltic, White or Norwegian Seas. Over the past 20 years the freshwater salmon stock in Lake Imandra (the Kola Peninsula) has completely disappeared as a result of heavy human impact. The situation with such non-migratory salmon, which used to be important to fishing and trade, is also critical in all other water bodies. It is necessary, therefore, to elaborate effective measures for protecting and restoring freshwater salmon in the lakes and rivers of Europe.     

Linking watershed and microhabitat characteristics: effects on production of Atlantic salmonids (Salmo salar and Salmo trutta)

The spatial scale of environmental factors influencing population dynamics ranges from microhabitat to continental or even global scales. Integration of multiple spatial scales is important in order to understand links between environmental variation and population processes. In the present study, we investigate how multiscale drivers influence the production of stream‐rearing Atlantic salmonids (Atlantic salmon, Salmo salar L. and brown trout, Salmo trutta L.) measured in terms of abundance. Variation in juvenile production was studied using data from single‐pass electrofishing surveys (measured as biomass per m²) from nine rivers. These data were combined with habitat data ranging from an important in‐stream microhabitat variable (shelter availability) to properties of the catchment. Variation in productivity within and among rivers was affected by both properties of in‐stream habitat and catchment properties. Shelter availability and the proportion of the catchment consisting of cultivated land and lakes influenced biomass positively, while catchment area had the opposite effect. For a different set of rivers (N = 20), river gradient and catchment area were shown to positively affect the amount of shelter. Finally, the variables identified in the two preceding analysis were included in the analysis of population productivity using catch statistics from 160 rivers. The proportion of cultivated land and lakes, estimated shelter availability were found to have positive effects. In addition, temperature had a positive effect, while river width had a negative effect. This study shows that combining multiple‐scale environmental factors can explain a substantial proportion of variation in population productivity among and within the populations of Atlantic salmonids.     

星海湖湿地土地利用变化及其生态需水研究

对星海湖的生态需水量进行估算,为当地水资源合理配置、维持生态功能及制定星海湖湿地生态恢复方案提供科学参考。利用GIS-遥感技术解译影像,提取1996、2005、2008、2011、2014及2018年等年份土地利用类型面积,通过水量平衡原理、FAO56Penman-Monteith法开展星海湖湿地湖泊及周边植被生态需水研究。结果表明：(1)星海湖土地利用格局以水域为主,建设用地、草地次之。水域面积整体呈现增长态势,从3.02 km²(占比6.42%)增加至20.22 km²(占比 43.11%);建设用地面积呈现增长态势,从 5.56 km²(占比 11.83%)增加至 10.80 km²(占比 23.02%);(2)星海湖湿地生态需水总量整体呈增长态势,仅在2014年有所下降,在2018年生态需水总量达到最高,最小生态需水总量为13 449.80×10⁴m³,适宜生态需水总量为13 674.34×10⁴m³;1...     

广州市主要湖泊沉积物磷的赋存形态

以广州市主要城市湖泊为研究对象,从环境地球化学角度阐明沉积物中磷的总量、主要赋存形态与其潜在释放风险和环境效应的内在联系,为广州市城市湖泊环境特征评估及后续的生态修复提供基础数据和理论支撑。2016-2017年对广州市8个主要城市湖泊花都湖、白云湖、东山湖、流花湖、天河湖、海珠湖、荔湾湖、麓湖表层沉积物的总磷（TP）及各形态磷的含量与分布特征进行研究,并运用单因子污染指数法和生物有效性指数法对沉积物磷污染程度进行评价。结果表明：广州市湖泊表层沉积物TP含量为368～5 276 mg/kg,平均3 277 mg/kg,其含量分布特征表现为东山湖>白云湖>花都湖>流花湖>天河湖>荔湾湖>麓湖>海珠湖。TP中以无机磷（IP）为主要存在形式,占TP含量的67.56%～87.44%,IP中又以铁结合态磷（Fe-P）为主,占TP含量的32.77%～60.24%,均值为42.88%。相关分析表明TP与Fe-P和有机磷OP,Fe-P与De-P,Ca-P与OP呈显著的正相关关系,表明其来源的相似性。通过分析可将广州市湖泊分为受珠江干流直接影响、接纳河涌入水、相对...     

喀斯特地区典型城市河流多自然特性评价体系研究

目前,针对喀斯特地区的多自然型河流治理研究较少,而喀斯特地区城市河流生态环境问题更为突出,生态环境更为敏感、更加脆弱,对此开展研究具有重要意义。本文在分析现有河流多自然特性评价体系、喀斯特地区河流特点的基础上,研究建立了喀斯特地区典型城市河流多自然特性评价体系,评价体系包含3个层次5大类19个评价指标,首次提出的5个重要评价指标权系数排名均在前10位,说明本体系更加完善,补充了以往研究中遗漏的重要评价指标。研究通过案例对比分析,表观多自然特性较好河段多自然特性量化评价分值明显高于表观多自然特性较差河段,进一步检验了评价指标体系的有效性、合理性、适用性。