博斯腾湖流域风险评价

采用遥感技术确立生态风险受体,通过生态风险的综合计算和GIS分析叠加,得到博斯腾湖区域综合生态风险评价。研究表明:局部地区为高矿化度及富营养化危害;随着水域面积的缩小和水环境恶化,芦苇长势不断衰退。开都河入大湖河口区和西泵站区为洪涝灾害高发区;西南小湖区面积不断萎缩,矿化度严重;大湖平均水质为III级。在以博斯腾湖湖水水质改善、湖区生态系统多样性恢复和湖泊湿地生态系统健康、完整性保持为前提,实施水源地工程、灌区改造工程、芦苇湿地恢复工程和东泵站等工程,是区域可持续发展的道路,才能实现生态环境与社会经济最大效益。     

近26 a博斯腾湖芦苇湿地的动态监测及其驱动因素

具有自我调节净化湿地、水量平衡、调节气候等功能的湿地植物群落的重要建群种——芦苇(Pragmites australis),是重要的自然资源之一.以博斯腾湖周围区域1 050 m等高线内的芦苇湿地为研究对象,以近26 a(1990-2015年)的Landsat解译数据与气象、水文数据相结合,应用线性回归建模、广义线性建模等方法,分析博斯腾湖芦苇湿地的时空变化及其成因.结果表明:①近26 a博斯腾湖大湖芦苇面积变化以2000年为界分为2个阶段,1990-2000年芦苇面积总体呈下降趋势;2000-2015年总体呈上升趋势.形成这种变化的主要驱动因子为水位.②博斯腾湖小湖芦苇面积的动态变化不太明显,1990-2000年芦苇面积波动上升,但幅度较小;2000-2015年波动上升,变化幅度较大.其主要驱动因子是生态需水量和人为育苇等.③水位与芦苇面积拟合的非线性关系表明,大湖芦苇生长最佳水位为1 046.66 m.本研究可为博斯腾湖湿地的保护和利用及其生态安全提供科学依据.     

博斯腾湖区域景观生态风险评价研究

生态风险评价是一个预测人类活动对生态系统结构、过程和功能产生不利影响可能性的过程,是发现、解决生态环境问题的决策基础。本研究结合遥感和地理信息系统技术尝试对干旱区最大的内陆淡水湖———新疆博斯腾湖进行系统的景观生态风险评价,其目的在于为区域风险管理提供理论和技术支持,这对于改善博斯腾湖生态环境、促进南疆地区可持续发展有着重要的现实意义。确立主要生态风险源主要为:洪涝、干旱、水体矿化度和富营养化这四大类生态风险。利用遥感技术确立生态风险受体,通过基于景观的生态风险的综合计算和GIS叠加,得到博斯腾湖区域综合景观生态风险评价图。在此基础上,进行生态风险综合评价和风险管理决策探讨。     

博斯腾湖湖水污染现状分析

作为全国最大的内陆淡水湖—博斯腾湖是新疆南疆地区的焉耆盆地、库尔勒市和尉犁县的工农业生产及人民生活的主要的水源 ,同时也是塔里木河下游生态应急输水的直接水源。近四十年来 ,随着人类社会经济活动强度的不断加大 ,博斯腾湖正在受到绿洲中高矿化度农田排水和工矿企业污水的污染 ,湖水水质正在不断恶化 ,并由此带来了严重的环境问题 ,突出表现在土地盐渍化、湿地退化、芦苇长势和水产减产。通过一年多对博斯腾湖的动态监测 ,我们发现博斯腾湖的污染物入湖量远大于出湖量 ,目前湖水仍然处在一个污染物的积累过程中 ,从污染物的含量看 ,工业和生活污染物含量相对较低 ,湖水污染主要是农田洗盐后的高矿化度污水 ;从污染区域看 ,污染最严重的水域在黄水区 ,该区接纳了全湖总入湖污染物近八成的污染物。为了今后新疆南疆地区实现社会经济的可持续发展 ,必须高度重视博斯腾湖的水污染问题。     

博斯腾湖湿地Cu、Ni和Pb的分布特征及其生态风险

为探讨博斯腾湖湿地重金属分布特征及其潜在生态风险,采集博斯腾湖湿地表层沉积物样品,利用HNO_3-HF-HClO_4体系及全自动石墨消解仪消解,以AAS原子吸收光谱仪-石墨炉法测定Cu、Ni和Pb的含量。研究发现:博斯腾湖湿地沉积物中Cu、Ni和Pb的含量分别达到12.11(7.37~28.75)mg·kg~(-1)、117.51(90.03~195.38)mg·kg~(-1)和6.94(0.99~23.19)mg·kg~(-1),Cu和Pb的含量均低于背景值,而Ni的含量远高于背景值,是背景值的4.66倍。重金属累积程度依次为:NiCuPb,Ni的地累积指数处于2级以上污染水平,Cu和Pb地累积指数均处于0级污染水平,Ni为博斯腾湖湿地沉积物中主要富集的重金属元素,Cu和Pb基本无富集;3种重金属累积程度均存在明显的空间差异,其中,博斯腾湖西岸的累积程度相对偏高。湿地沉积物中Cu、Ni和Pb的潜在生态风险均为低等级,可产生轻微生态危害;但Ni对湿地重金属综合潜在生态风险贡献度最高,其潜在生态风险不容忽视;就整个环湖区湿地来看,西岸潜在生态风险相对偏高,与累积程度的评价结果趋于一致。     

新疆博斯腾湖湿地生态质量的定量评价

定量评价湿地的生态质量,对保护湿地生态环境具有重要意义。以湿地生态系统服务功能、生态环境保护功能、湿地资源评价为综合评价层,以12个生态评价因子为指标层,构建博斯腾湖湿地生态质量定量评价指标体系,采用层次分析法(AHP)以及专家评议的方法,计算出各生态评价因子的权重,使用问卷调查法得出各因子的得分,最终通过综合评价指数(CEI)来表达湿地的生态环境质量。分析结果表明:博斯腾湖湿地当前生态质量级别为一般。在此基础上,进一步分析了湿地退化的原因,提出了维持湿地可持续发展的保护措施。通过博斯腾湖湿地生态质量的定量评价,对掌握现阶段博斯腾湖的生态环境状况,维持湿地的可持续发展有着极为重要的指导意义。     

新疆博斯腾湖湿地生态系统服务功能价值评估

采用资源经济学和生态经济学的理论和方法,针对新疆博斯腾湖湿地生态系统的直接利用价值(物质生产、休闲旅游功能)和间接利用价值(涵养水源、调蓄洪水、降解污染、生物栖息地、文化科研功能)进行了货币化的评估,结果表明:博斯腾湖湿地的主要作用是为塔里木盆地生态系统和社会经济发展涵养水源.在制定博斯腾湖湿地建设与发展规划时,要重视其生态服务功能价值的持续性,要均衡考虑区域内各项生态系统服务功能.提出了博斯腾湖湿地生态系统持续利用的思路,以期为博斯腾湖湿地的可持续发展提供参考依据.     

博斯腾湖芦苇光谱特性及其在芦苇资源考察中的应用

博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖,面积1067平方公里,海拔1046.76米。湖群面积广阔,河流支杈甚多,水份充足,在大面积的河湖滩上,芦苇生长旺盛。但是,由于地理条件的限制,通行困难,未能进行湖区芦苇资源系统考察研究,更缺乏动态监测。近年来,因受自然和人为的影响,苇区面积发生较大变化,大湖区芦苇已基本灭迹,小湖群芦苇面积在缩小,质量退化;与此相反,黄水沟一带芦苇面积却有所增加,质量也有提高。然而,上述变     

北京顺义区域生态安全格局构建

区域生态安全格局构建是区域生态管理的重要依据。文中提出以生态环境现状调查分析、关键生态问题识别、区域生态安全评价及区域生态安全格局构建作为核心步骤的技术路线,并以北京市顺义区为研究区进行探索性研究。研究结果表明:顺义的主要生态系统为林地生态系统、湿地生态系统、城镇生态系统、农田生态系统等类型,存在生物多样性降低、湿地萎缩、水污染、土地沙化等生态环境问题,在区域生态安全上潮白河沿线一带、东北部山区地带和潮白河以东大部分区域生态安全水平较高,西部地区的大部分尤其是西南部地区生态安全指数较低;应通过在主要城镇组团核心周边进行生态控制带建设、恢复潮白河等天然河流,保护汉石桥湿地、东北部山地森林生态系统和潮白河沿线等大型斑块,建立沿道路的生态廊道,综合构建顺义区域生态安全格局。     

博斯腾湖湿地景观格局动态变化及其驱动机制分析

在RS和GIS技术,FRAGSTATS软件的支持下,应用1990年Landsat TM、2000年Landsat ETM+和2010年的ALOS/AVNIR-2遥感影像,结合博斯腾湖湿地的区域特点,提取博斯腾湖湿地生态景观格局信息,并选取12种具有典型生态意义的景观指数,对博斯腾湖湿地20年的景观空间格局变化和演变特征进行分析,探索其演变机制。结果表明:湿地面积在研究时段内呈现先增加后减少的趋势。1990-2000年间湿地总面积增加351.8km2,其中人工湿地面积增加34.93km2,自然湿地增加316.87km2;2000-2010年间湿地总面积减少277.34km2,其中人工湿地面积减少28.36km2,自然湿地面积减少248.98km2。从景观整体来看,均匀度指数较低,景观破碎化程度不断增加,景观被湖泊,潮间沼泽和光滩沼泽这三个占优势的景观类型所控制。     

新疆博斯腾湖水污染特点分析

通过实地调查和对监测资料的分析 ,对博斯腾湖水质污染的特点进行了讨论。结果显示 :(1)造成博斯腾湖水质污染的主要原因是大量农田排盐水入湖 ,导致湖水污染 ;(2 )博斯腾湖污染最严重的区域是黄水区 ,主要超标物是可溶盐、COD和氨氮 ;(3)污染物入湖量最大的时间是 7～ 9月 ,入湖污染物约占全年入湖量的一半 ;(4 )博斯腾湖水质的污染主要是几个大排水渠引起的 ,它们的排放量占全部排水渠排放量的 80 %以上。同时 ,根据博斯腾湖水污染的特点 ,提出了农业发展和水环境保护的具体措施。     

新疆博斯腾湖生态环境变迁分析

博斯腾湖曾是我国最大的内陆淡水湖 ,也是新疆境内现存的最大湖泊。湖泊水位为 1 0 4 8.0 m左右 ,东西长约 5 5 Km,南北宽 2 0～ 2 5 km,湖水水面积为 1 1 60 km2 ,湖水容积 84.1× 1 0 8m3 ,水深在 8～ 1 5 m之间 ,平均水深 8.1 m。具有蓄洪灌溉 ,提供丰富的水生动植物资源、改善焉耆盆地及塔里木河下游生态系统与环境、发展旅游业、促进区域经济可持续发展等多种功能。全新世以来的水环境变化 ,尤其是近 5 0年来博斯腾湖水环境的变化 ,引起众多专家学者的关注 [1～ 4] 。经过实地考察、调查、取样分析和系统研究认为要使博斯腾湖的含盐量降低到和保持在 1 .0 g/L以下 ,必须采取一系列措施。     

新疆艾比湖湖面动态变化及其影响研究

艾比湖是新疆典型的平原区湖泊,随着近50年来流域气候和人类扰动双重影响下,艾比湖湖面相应呈现出动态变化的态势。由于其地理区位独特,艾比湖湖面变化所引发的区域性生态环境问题,已成为关系到新疆社会经济可持续发展全局的紧迫问题。本文以艾比湖为研究靶区,从年内与年际尺度对湖面变化进行研究,并在剖析湖面动态变化原因的基础上,系统地分析了湖面动态变化的生态环境效应及其影响[1,2]。指出要维护艾比湖地区良好的生态环境,必须对艾比湖最优运行水位加以研究,通过最优运行水位模型的构建来确定具体优化管理方案,以确保艾比湖流域生态环境与社会经济的和谐发展。     

新疆阿尔泰山区白湖水质水量基本特征

白湖位于喀纳斯国家级自然保护区的核心区域,人迹罕至,湖泊及其流域环境保持自然状态。湖水直接接受喀纳斯雪冰融水补给,湖泊基本特征的变化敏感地反映了流域的气候变化。开展核心区湖泊流域水文、水质以及生物等基本特征的调查,为了解不同气候变化背景下自然环境的变化特征与规律,为科学保护和管理环境、适应未来气候变化提供依据。据调查,目前白湖最大水深为137 m,湖泊面积约9 km²,蓄水量4.1×10⁸ m³,湖水矿化度为32.9 mg•L^-1,硬度和碱度分别为17.1 mg•L^-1和18.2 mg•L^-1,pH为8.3,水体呈弱碱性。水化学特征与喀纳斯湖接近,但水体颜色差别大。采用LEO1530VP扫描电子显微镜、INA C300 X射线能谱仪分析表明,水体中白色悬浮颗粒主要为石英矿物,并从河源区物质、河水动力以及湖水介质3个方面分析了白湖颜色形成的原因。     

新疆博斯腾湖湖周水体碳和盐离子的空间分布

以博斯腾湖为研究对象,在大湖区周边及开都河取水样和表层土样,分析湖周水体中颗粒有机碳（POC）和溶解有机碳（DOC）在秋季的空间分布特征及其与周围土壤碳及水体盐离子的关系。结果表明：湖周水体中POC浓度的空间变化较大（0.1~1.2 mg•L^-1）,而DOC浓度的变化较小（8.5~12.3 mg•L^-1）。两者在出湖口和入湖口处的浓度均较低,与开都河的浓度相近。与早期相比,博斯腾湖水中无机碳存在由CO₃ ^2-向HCO₃^-转化的现象。回归分析显示,水体中各形态碳与土壤碳之间没有显著的线性关系,表明水体中碳的含量受周围土壤的影响不大。     

塔里木河下游生态输水的合理时间初探

基于塔里木河下游8次生态输水资料和植被调查,从输水时间与天然植被落种时间的生态默契角度,分析了8次输水时间、水量以及博斯腾湖与塔里木河来水的规律,并根据塔里木河下游32种植物的落种时间,分别从不同乔、灌、多年生草本和一年生草本植物的落种与河道过水时间的相关性,对目前输水时间的合理性进行了评判,从塔里木河下游天然植被生态恢复的角度,提出了塔里木河下游最适宜的输水时间。结果显示：① 由于调水沿途损耗较大,目前输水正以博斯腾湖调水向依靠塔里木河来水转变,因此,塔里木河有没有水向下游输送是生态输水的先决条件;② 前8次输水过程中,过水时间主要集中在4-6月和8-10月两个时间段,这是由于博斯腾湖水量49.73%在4-6月;而塔里木河水量82.33%集中在8-10月;③ 从8次输水看,由于没有考虑到天然植被的落种更新问题,因此,河道过水时间与天然植被的相关性偏低,塔里木河来水的输水时间较博斯腾湖更为合理;④ 从下游乔、灌、草落种时间看,最适宜的输水时间是7-9月;从塔里木河给水时间的可行性看,每年最佳的给水时间是8月中旬到9月底。     

1960-2018年博斯腾湖水位变化特征及其影响因素分析

结合博斯腾湖1960—2018年水位、出入湖径流以及气象站点实测资料,采用集合经验模态分解(Ensem?ble Empirical Mode Decomposition,EEMD)、水量平衡和气候弹性方法,对近60 a博斯腾湖水位变化及其影响因素进行了详细分析。结果表明:(1)1960—2018年博斯腾湖水位总体呈下降态势,具体表现为“下降-上升-下降-上升”四个阶段。(2)在年际尺度上水位存在准3~4 a、准8~9 a的周期性振荡,而年代际尺度上表现出准29~30 a和准33~34 a的周期性变化。(3)1960—2018年降水、气温和潜在蒸散发对开都河、黄水沟和焉耆径流的累积贡献率分别达85.1%、42.1%和23.8%,而下垫面、其他气象变量和人为等因素累积对径流的贡献率分别约为14.9%、57.9%和76.2%。(4)对不同阶段博斯腾湖水位变化原因分析:1960—1987年水位急剧下降的主要原因同入湖径流减少和湖面蒸发量大有关;气温升高和降水量增加导致入湖水量增加是1988—2002年水位显著升高的主要原因;入湖径流减少和出湖水量增多,导致2003—2014年水位显著下降;博斯腾湖入湖水量的显著增加及对出湖水量的严格控制是2015—2018年水位明显上升的主要原因。