白洋淀湿地面临的生态问题及生态恢复措施

白洋淀湿地是华北地区最大的淡水湖泊。近年来,该湿地生态环境退化现象十分严重,面临着干淀的威胁。对白洋淀生态环境现状及面临的问题,如水量减少、泥沙淤积、生物多样性减少、污染加重等方面进行了详细的分析研究。为维护白洋淀湿地生态系统的完整性,确保其生态的安全,提出了生态恢复方案和具体保护措施。     

怀九河小型水体生态修复工程效果研究

随着我国经济社会的发展,河流生态问题也愈发突显,河流的生态治理和恢复已经成为一个热点。为研究欧盟面向小型水体的生态修复技术在我国的实际应用效果,选取了北京市怀九河的生态修复河段,从2010—2014年进行了为期5a的动态监测研究。监测内容包括河流水文地貌形态、河流水质和物种多样性,其中河流水文地貌形态调查采用实地观测法每年1次,河流水质调查选取12个监测断面每年7月进行,物种多样性采用样方法、电捕法、浮游生物网法等每年7月一次。研究结果显示:河段施工完成后,河流水文地貌形态有逐年变好的趋势,说明河段的小型水体生态修复工程措施对河流水文地貌形态的恢复具有促进作用;从河水浊度、氨氮含量和化学需氧量三个方面分析得出河流水质5a内持续改善;5a内物种多样性持续上涨,说明小型水体生态修复工程能够提高物种多样性;数据显示2013—2014年各项研究数据变化不显著,综合研究结果认为小型水体生态修复措施对河流生态系统的修复效果在完工后的5a左右趋于稳定。     

突泉县水土保持生态修复效果

突泉县认真贯彻中央精神和水利部党组新的水保生态建设思路,加强对封禁治理地区的监督与管护,生态修复取得了可喜成绩。植被得到良好恢复,水土流失基本得到遏制,在改善生态环境的同时增加了群众收入,用事实证明了在干旱少雨区进行生态修复是可行的。     

向家坝水电站工程扰动边坡生态修复人工调控研究

以控制论为基本理论,归纳了边坡生态修复工程的人工调控技术,并以此为指导对向家坝水电站工程扰动边坡生态修复TBS(厚层基材植被护坡技术)示范样地进行了调控。调控结果表明:调控后边坡样地各指标值均有不同程度的提高,植被群落得到不同程度的改善。对调控经验进行了总结,为加快扰动边坡植被恢复及演替提供新的思路和方法。     

太湖流域河网水体生态修复工程及其效果

[目的]对太湖流域河网水体生态修复工程及其效果进行对比分析,为该流域环境管理及水质改善提供基础。[方法]以太湖流域的夏庄浜、洛西河、凤沟河三条河流为例,通过在河道中分别实施复合塔式生物滤池处理工艺、五级负荷削减治理工艺、生态景观修复工艺,对3个工程的运行效果进行比较,研究出适用于流域河网地区的生态修复技术。[结果]三条河流生态修复工程的处理效果由强到弱依次为:夏庄浜洛西河凤沟河,由此可得3种生态修复工艺的去除污染物能力顺序为:复合塔式生物滤池处理工艺五级负荷削减治理工艺生态景观修复工艺。[结论]污染物去除效果表明,3种工艺对河道中氮、磷等污染物质的去除效果均较好,并具有良好的生态景观效果,通过进一步优化,可形成适用于河网地区的水质改善关键技术。     

定西地区生态修复效果研究

生态修复期间,不同土地类型上植被响应最明显的是植被盖度和生物量;生态修复调节径流、减少土壤流失的作用非常明显,减水减沙效果以退耕草地最好,其次为灌木林地和乔木林地,荒坡草地最差;生态修复有助于土壤的正向发育,能够提高土壤有机质和氮磷含量。生态修复的重点是先要保护退耕地和林草地,其次是荒地。     

杨家沟生态修复工程的建设方法

杨家沟流域是黄委会1998年-2004年批复立项实施的天水市藉河水土保持示范区高效治理开发小流域之一。6年来,积极探索,因地制宜地开展了生态修复示范工程,依托城郊优势及流域优美的生态景观,开发了生态旅游,创办了私营林场,发展了无公害生态果园及散养土鸡等多种经营,取得了显著的生态效益和经济效益。     

生物膜法应用于白洋淀湿地生态监测的基质筛选研究

生物膜能够从群落水平上表征水生态系统的状态,研究应用生物膜的生态快速监测方法具有重要意义和应用前景。本研究以白洋淀湿地为例,综合运用原位生物膜法、群落分析法和生理生态学方法,通过分析生物膜的生物量、叶绿素、藻类群落组成、胞外酶活性和多糖等指标,对形成于不同人工和天然基质上的生物膜进行比较研究,筛选出了适于草型湖泊湿地的原位生物膜基质。结果表明：不同的基质类型对生物膜的结构和功能产生显著影响。活性炭纤维上形成的生物膜与天然基质芦苇杆的生物膜在结构和功能上相似度高,差异度小于5%,而竹竿上生物膜的结构与前两者明显不同。活性炭纤维作为基质培养生物膜,经过10 d培养即可达到稳定,可应用于白洋淀这类草型湖泊湿地的快速生态监测中,需进一步在不同水体单元进行研究,建立标准化方法并推广应用。     

寿宁县水土保持生态修复工程初探

在以小流域综合治理的水土保持生态建设基础上,全面推进水土保持生态修复工作,充分发挥生态自然修复能力,是新时期水土保持生态建设一举多得、费省效宏的好措施。本文对寿宁县在实施水土保持生态修复中的做法和取得的成效进行了剖析,并就存在的问题提出了相应对策。     

白洋淀水位变化及其对东亚飞蝗大发生的影响

根据近50年白洋淀最高水位、入淀水量、出淀水量和降水量等资料,分析了白洋淀水位变化呈现的特点及原因;并结合东亚飞蝗的生长发育特点,探讨了水位的年际、年内变化对东亚飞蝗大发生的影响.结果表明,近50年白洋淀最高水位呈波动中降低趋势,白洋淀逐月水位年内差异逐渐变小.原因主要为上游来水大量减少所致.白洋淀水位年际变化中,峰值回落阶段和波谷地段对应的年份易于东亚飞蝗大发生.5～10月白洋淀逐月水位偏低有利于东亚飞蝗大发生.这些结论为白洋淀水量调控和预防东亚飞蝗大发生提供依据.     

白洋淀近20年土地利用变化及其对水质的影响

土地利用变化对明晰和诊断人类活动对湖泊水环境的影响具有重要意义。本文以白洋淀为研究对象,综合运用遥感影像解译、马尔柯夫转移矩阵和相关性分析的方法,揭示了白洋淀1987—2007年的土地利用变化规律,探讨了土地利用变化对白洋淀水质的影响。结果表明：白洋淀土地利用类型以苇地、耕地和水域为主,占总面积比例分别为45.66%~52.62%,17.92%~29.82%和11.31%~18.52%;1987~1999年间耕地向苇地和水域转变,转移概率分别为12.84%和7.2%;1999—2007年间水域转化为耕地和林地,转移概率分别为12.76%和6.37%,苇地转化为耕地和建筑用地,转移概率分别为3.03%和2.31%;1987—2007年间干草地和水域的面积分别减少24.06 km2和19.92 km2,耕地、建筑用地和苇地的面积分别增加20.98 km2、9.94 km2和9.67 km2,变化趋势主要是由干草地和水域向耕地、建筑用地和苇地的转变;除干草地与BOD5的相关系数为-0.711,P=0.048外,其他各土地利用类型与水质指标的相关性均不显著。该研究为在流域尺度下揭示土地利用空间格局变化对白洋淀水环境的影响奠定基础,并为制定该流域水环境管理措施提供科学依据。     

白洋淀鱼类体内多氯联苯积累特征及其毒性评价

针对持久性有机污染物在水生生物体内易于积累的特性,利用气相色谱与质谱联用技术（GC-MS）,检测了白洋淀8种鱼类体内多氯联苯（PCBs）含量,并分析了同系物组成特征。根据白洋淀鱼类检测到同系物情况,计算毒性当量（TEQ）并进行评价。白洋淀8种鱼类体内PCBs平均含量范围是55.85~1 485.74 ng.g-1脂肪重,从高到低的顺序依次为黄颡〉黄鳝〉乌鳢〉泥鳅〉鲤鱼〉鳙鱼〉鲫鱼〉鲇鱼。在8种鱼类PCB同系物组成中,四氯联苯和五氯联苯是主要的同系物,其相对百分含量为52.0%~84.3%。这种组成模式反映了白洋淀地区有多氯联苯工业品的使用历史。8种鱼类体内PCBs的毒性当量（TEQ）范围是0.09~1 412.87 pg TEQ.g-1脂肪重,其大小顺序依次为鳙鱼〉鲫鱼〉鲇鱼〉黄颡〉黄鳝〉鲤鱼〉乌鳢〉泥鳅。结果表明,白洋淀淀区部分鱼类已经受到PCBs一定程度的污染,应引起重视。     

基于生态修复的青海湖沙柳河鱼道建设与维护

为减少水坝对青海湖裸鲤溯河洄游的阻隔,在入湖的沙柳河上先后建设了导壁式、简易模块式和阶梯型鱼道。通过对青海湖鱼道建设案例分析,得出鱼道设计需要关注的问题:鱼道进鱼口设计要安排在鱼类洄游通路并采取集鱼措施,鱼道设计要依据鱼类洄游能力,鱼道运行要注意改进和维护,鱼道设计需要多学科专家共同参与。结合国内外鱼道设计、建设和运行情况,提出基于生态修复的鱼道建设维护对策:确立生态系统功能价值的鱼道设计目标,确立从鱼的角度出发,系统性的鱼道设计理念、建设和管护方式。     

白洋淀湿地典型植被芦苇储碳固碳功能研究

湿地生态系统具有很强的储碳、固碳能力,在全球碳循环中占有重要地位。在实地调查和实验室测定的基础上,研究了白洋淀湿地芦苇（Phragraites austrdis（Cav．）Trin．Ex Steudel）的现存生物量和初级生产,并根据光合作用原理测算了其碳储量和固碳能力,进而从光能利用率的角度探讨了其固碳潜力。结果表明,白洋淀湿地芦苇的碳储量较大,为2．52-3．44kg·m^-2,平均2．9kg·m^-2,且地下部分的生物量大于地上部分,两者比值为2．38—3．30,平均2．90,地下部分碳储量是地上部分的近3倍。白洋淀湿地芦苇具有较强的固碳能力,为0．82～1．65kg·m^-2·^-1,是全国陆地植被平均固碳能力的1．7～3．4倍,全球植被平均固碳能力的2．0-4．0倍。白洋淀湿地芦苇的光能利用率仅为0．6％-1．2％,若提高到植物理论最大光能利用率5％～6％,则固碳能力可较目前提高3．2-9．0倍,达到6．60-8．25kg·m^-2·a^-1,潜力很大。     

白洋淀柱状沉积物磷形态及其分布特征研究

应用淡水沉积物磷形态的标准测试方法（SMT）,调查了白洋淀6个典型湖区柱状沉积物中的磷形态分布、垂向及在两种沉积物粒级（砂土和粉砂/粘土）上的变化特征,分析了各形态磷之间的相关性。结果表明,白洋淀各湖区柱状沉积物总磷（TP）的平均含量为531~1223mg.kg-1DW,无机磷（IP）是白洋淀沉积物中磷的主要成分,占TP的72~83。湖区水体的污染及富营养化程度影响着生物可利用的铁/铝结合态磷（Fe/Al-P）在白洋淀不同湖区沉积物中的分布,从各形态磷含量和百分含量的变化幅度来看,均是Fe/Al-P〉有机磷（OP）〉钙结合态磷（Ca-P）。在垂向分布和两种粒级沉积物颗粒上,白洋淀沉积物各形态磷都有一定的变化规律,但不同磷形态的变化趋势不同,差异性也不一致。各形态磷相关性分析表明,在平均含量、垂向及粒级分布上,IP和Ca-P之间呈较好相关性,说明稳定的Ca-P是IP的主体;而在平均含量和垂向分布上,TP与IP和Ca-P之间都存在着较好的相关性,说明沉积物中TP的含量主要来自IP中的Ca-P。研究结果对于探讨白洋淀水污染沉积历史及内源磷释放对水体富营养化的贡献具有重要意义。     

白洋淀沉积物-沉水植物-水系统氮、磷分布特征

通过2015年4月份和9月份对白洋淀西部纳污区、中部生活水产养殖区以及淀边缘区优势沉水植物及对应沉积物和水中总氮(TN)、总磷(TP)含量测定,分析白洋淀水体氮磷营养分布规律,明确不同沉水植物对自然水体氮磷富集能力,为应用沉水植物修复富营养化水体提供理论依据。结果表明:白洋淀水体TN和TP浓度分别为0.77~13.65mg/L和0.05~1.21mg/L。受唐河和府河输入影响,纳污区水中TN和TP浓度最高,为IV~劣V类水,生活水产养殖区和淀边缘区水体TN和TP浓度差异均不显著(p0.05),水体氮磷主要受入淀河流输入影响;沉积物TN和TP含量分别为(3.16±1.86)g/kg和(0.72±0.20)g/kg。沉积物TN和TP标准指数变化范围为3.42~9.09和0.93~1.44,综合污染指数为2.19~5.26,白洋淀沉积物营养盐处于严重污染水平且受氮素影响更为严重。其中生活水产养殖区沉积物TN和TP含量最高,纳污区和淀边缘区差异不显著(p0.05);沉水植物对水中TN的富集能力表现为菹草金鱼藻篦齿眼子菜,对水中TP的富集能力表现为金鱼藻菹草篦齿眼子菜;水和沉积物中TN和TP之间均存在显著正相关(p0.05)。沉水植物体内氮磷含量与水体TN和TP浓度存在显著正相关,而与沉积物TN和TP含量无显著相关(p0.05)。总之,3种沉水植物均具有很强的修复水体氮磷污染的能力,建议适时收割地上部以有效去除水体氮磷污染。     

白洋淀水环境污染防治对策

研究表明目前我国白洋淀水资源蓄水量不足20世纪60年代的1/10,且水质不断恶化,Ⅳ类水面占29.7%,Ⅴ类水面占51.4%,超Ⅴ类水面占18.9%。白洋淀水环境污染物以有机污染物为主,CODMn和总N、总P严重超标,BOD5亦受到不同程度污染,总体达轻度富营养化程度,并提出防治对策。     

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。     

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。