基于保护目标制定的湖泊流域入湖河流河段划分方法——以滇池流域为例

通过科学合理地划分河段实现栖息地分类管理是恢复流域生物完整性的重要内容之一.湖泊流域入湖河流空间尺度小、坡降大、生态学过程差异性显著的特点导致其河段类型复杂多样,与河流流域河段类型的大尺度特征具有明显区别,因此,河流流域河段划分指标及其方法不适用于湖泊流域,亟需发展以栖息地分类管理为目的的湖泊流域河段划分方法.本文通过回顾河流分类的概念、划分依据及划分方法的发展历程,明确了湖泊流域河段划分理论基础,提出了基于保护目标制定的湖泊流域河段划分方法,为恢复湖泊流域生物完整性提供了更为精细的管理单元.同时,以滇池流域为例,通过筛选与大型底栖动物敏感种群和濒危种群显著相关的环境因子,建立了由地貌类型、土地利用方式、河水来源、河道人工化情况及水体营养程度构成的指标划分体系;在实现各划分指标空间化的基础上,利用空间叠加聚类技术手段,将滇池流域入湖河流划分为9个河段类型,为滇池流域水生态系统健康恢复提供了科学依据.     

滇池流域土地利用变化与入湖河流水质关系研究

以昆明滇池东南岸流域为例,利用逐步回归模型分析了流域土地利用类型与流域湖泊水质之间的相关关系,发现水质污染指标与耕地始终呈现正相关,与林地始终呈现负相关,与城乡用地始终呈现负相关,对昆明滇池东南岸流域而言,耕地是入湖河流水质污染的主要来源,其污染贡献掩盖了城乡用地的贡献。     

云贵高原典型湖泊富营养化演变过程及特征研究

选取滇池、洱海和抚仙湖3个云贵高原不同营养水平的湖泊,通过对其不同发展阶段的植物群落结构、水质类别、营养水平及流域人口和经济活动等进行研究,总结了云贵高原湖泊发展演化过程中的特征及差异性.结果表明：滇池、洱海和抚仙湖的植物群落结构、水质类别和营养状态均耦合良好,流域人口和经济活动是湖泊富营养化的重要影响因素.流域人口和...     

滇池流域地理特征对滇池水污染的影响研究

从滇池流域地形、流域水系、流域土地利用及滇池湖盆形态等几个方面的地理特征出发,研究分析这些地理特征对滇池水污染的影响.流域地形决定了滇池是全流域水流及其承载的各种污染物的最终受纳水体.流域水系特征加之水资源的匮乏造成了高污染水入湖.流域土地利用格局造成了大量污染物的产生且易入湖.流域、湖盆形态导致了入湖污染物在湖中的充分滞留及沉积污染物的易释放.     

基于水生态系统结构特征的滇池流域水生态功能三级分区

水生态功能分区的目的是为了实现中国流域的"分区、分类、分级、分期"管理的精细管理理念,而水生态系统结构是水生态系统完整性的基础,也是区分不同区域生境特征与功能差异的重要指标.因此,为了实现更精细化的湖泊流域管理,在滇池流域完成水生态功能二级分区基础上,基于水生态系统结构特征进一步对滇池流域进行三级区划,进而反映流域水生态功能的空间异质性.以反映水生态系统结构的物理、化学与生物特征为依据,分别构建了滇池流域陆域与湖体的三级分区指标体系;通过对三级分区单元指标综合值进行聚类分级,最终将滇池流域的水生态功能三级分区划分为20个陆域区和4个湖体区,并利用底栖与藻类的生物数据对分区进行合理性评价.最后基于生态服务功能理论,结合滇池流域自身特点与管理需求,将滇池流域三级分区定义为不同的水生态功能类型.通过对滇池流域水生态功能三级分区的划分以及主体功能的确定,不仅为滇池流域水生态健康管理构建了空间管理单元,而且为湖泊水生态功能分区的研究提供了案例.     

基于MAS与CA的滇池流域土地利用变化模型研究

采用多智能体(Multi-Agent System,MAS)、元胞自动机模型(Cellular Automata,CA)和GIS技术,对流域土地利用/土地覆盖变化(LUCC)进行模拟研究,分析了其空间格局变化特征。该文以滇池流域为例动态模拟了滇池流域2002年到2024年土地利用空间格局与结构,并采用点对点精度和Lee-Salle指数验证模拟结果,模拟结果的点对点精度达到82.29%,Lee-Salle总指数超过0.5。     

基于化学与生物复合指标的流域水生态系统健康评价——以滇池为例

水生态系统在人类社会的发展过程中发挥着至关重要的作用,由于人类活动的干扰,水生态系统的健康状况受到严重威胁.因此,本研究在对滇池流域水生态系统状况深入调查研究的基础上,根据水质状态和生态特性,利用层次分析法构建以化学完整性和生物完整性为标准的滇池流域水生态系统健康评估指标体系,计算各样点健康评价指标,综合评价滇池流域水生态系统健康状态.结果表明:滇池全流域水生态系统整体健康状态处于中下水平,流域上游区域健康等级多为良好,流域中游区域健康等级多为一般,流域下游区域健康等级多为一般和极差;滇池湖体健康等级则多为一般和差,尤以滇池北部(草海)健康状况较差;滇池流域河流和水库的健康状态整体比滇池湖泊的健康状态好,河流和水库的健康状态差异性不显著;生物状况是滇池流域水生态系统健康状态较差的主要限制性因素.     

“湖泊-流域”土地生态管理的理念与方法探讨

在对湖泊-流域基本概念及其管理问题综合阐述、对土地生态管理及其理念应用分析的基础上,探讨土地生态管理对"湖泊-流域"管理的启示。从协调人与自然、不同利益者之间的冲突出发,结合"人-地-水"协调关系问题的处理、"点-线-面"生态网络体系的建设、"生态-经济-社会"可持续发展等,对湖泊-流域土地生态管理的理念进行了具体分析。并提出了湖泊-流域土地生态管理的4个基本目标:①生态系统可持续;②土地利用可持续;③生态经济可持续;④流域管理可持续。在上述分析的基础上,探讨了湖泊-流域土地生态管理基本要素、主要内容、系统框架、管理模型和机制等,分析土地利用/覆盖变化、生态环境变化的直接驱动力和间接驱动力,在生态环境、资源利用、社会经济等评价的基础上,以生态文明建设、直接和间接优化调控机制为核心,提出了湖泊-流域土地生态管理的主要步骤和基本方法,并讨论了湖泊-流域土地生态管理的特点和发展趋势。     

防治滇池泥沙冲淤的几点建议

滇池湖区的水土流失,导致了湖泊泥沙淤积,除了气候、地理、地质等自然因素外,主要原因还与不合理的利用土地,森林区的乱砍滥伐、陡坡开荒、耕作粗放、广种薄收以及围湖垦殖等一系列人为活动有关,结果使坡面植被破坏,土壤抗冲能力大大降低,一遇到暴雨就受到严重侵蚀。为使滇池流域内水土流失得到迅速、有效的治理,防止湖泊泥沙继续淤积,必须把环境治理与土地资源开发相结合,充分发挥滇池区域的自然优势,因地制宜,合理开发,积极保护。现根据滇池湖区的不同地理条件,水土流失程度,土地利用现状和农业生产的发展状况,提出防治滇池泥沙淤积的几点建议。     

滇池水污染总量控制中污染源系统特征研究

湖泊流域同入湖水系的流域单元组成，本文以滇池流域单元为基础，进行了污染源总量控制片区划分，并对各片区进行了污染源系统特征研究，从而为滇池主要污染物总量控制提出了工作重点和具体对象。     

滇池水质1999-2008年时空变化特征

以滇池常规的水质监测数据为基础,运用因子分析法对滇池1999-2008年的水质进行综合评价,并以水质综合评价得分作为监测点位的空间属性值,采用空间插值法定量分析10年间滇池水质的时空变化特征。研究期间内,滇池水质总体呈现不断恶化的趋势,氮磷污染一直是滇池的主要污染类型。滇池南部区域水质一直优于北部和中部区域,尤其是草海和外海交界区域的水质在全湖是最差的。南部片区水质在整个滇池最好,但也呈现出不断恶化的趋势。     

1951—2017年滇池流域极端降水变化及湖体水质响应

极端降水是流域水文水质变化的重要驱动事件.本研究使用RclimDex、随机森林回归和Mann-Kendall等方法分析了滇池流域多年极端降水指标变化特征及其对滇池湖体水质的影响,评估了不同极端降水指标、经济社会指标、人为氮磷输入量、调水量等驱动因子对滇池TP、TN浓度的重要性.结果表明：近67年间,滇池流域的总降水量没有显著变化,极端降水的频次及强度显著降低,但由于极端降水对流域总降水量的贡献较大,流域面临的极端降水风险较大.近20年来,滇池湖体TP、TN浓度呈显著降低趋势,水质显著好转,但极端降水将持续影响滇池水质,并且,在人为氮磷输入与极端降水变化的双重作用下,滇池水质持续好转的压力较大.     

完全均匀混合质量平衡水质模型在滇池中的应用

介绍了完全均匀混合假设下以质量平衡为基础的湖泊水质模型,运用滇池的实测数据对模型进行了参数率定、验证,给出了模型在滇池水质预测中的应用实测,最后讨论了模型的几个假设条件对滇池的适应性。实例研究表明,该模型可适用于滇池水质有机污染长期浓度预测。      

滇池湿地问题探讨

湿地系统在同化入湖污染物，维系湖泊水生生物结构，构成湖泊食物链基础等方面都起到举足轻重的作用。滇池水质污染程度在短短十多年时间已上升了一个台阶，除了入湖污染物总量增加较快外，与大规模的防浪堤建成后，水陆间由于失去自然过渡而造成湿地的大面积消失，有着密切的关系。     

滇池水资源保护战略

滇池是昆明市生存与发展的基础,随着城市化发展的进程,滇池水污染严重制约了昆明市居民生活的提高和经济的持续发展.在滇池水污染现状和水污染的发展趋势的基础上,从滇池的科技研究进展、环境保护目标、水污染综合治理工程项目和环境管理几个方面阐述了滇池水资源保护战略思想.     

滇池的污染及其控制对策

滇池是昆明市的主要水源，是昆明市国民生产发展的经济命脉。由于人类活动的影响，导致滇池湖泊生态系统发生了一系列变迁．汇水区域森林覆盖率降低；水土流失严重，湖泊水域缩小，水体有机污染及富营养化日趋严重；水体质量下降；湖泊老化等环境问题、针对问题，采取综合治理措施。     

滇池大气沉降氮磷形态特征及其入湖负荷贡献

为研究季节变化和降雨量对滇池各种氮磷形态浓度的影响,采用紫外分光光度法测定大气沉降的各种氮磷形态浓度,探讨滇池湖面氮磷对水污染的贡献.结果表明,滇池大气沉降氮浓度普遍符合雨季低,旱季高的特点;大气沉降氮磷负荷与降雨量正相关,季节性变化主要呈雨季高,旱季低.大气沉降氮负荷以DIN为主,占总氮沉降负荷的63. 70%;磷负荷以PP为主,占总磷沉降负荷的45. 54%,过度施肥和肥料中氮磷的流失是大气湿沉降中主要的氮磷来源.结合入湖河流数据,滇池大气沉降中TN和TP的沉降量分别为河流入湖负荷的6. 14%和12. 76%,因而滇池主要污染来源仍然是入湖河流带来的负荷.但滇池大气沉降氮磷通量与其他地区相比处于中等偏上地位,所以该贡献仍需重视.     

"新昆明"规划与建设中若干潜在环境问题及对策

实施“新昆明”规划与建设，滇池盆地土地利用状况将有较大的改变，无疑会产生一系列生态后果。为此，需加强恢复天然湿地，大幅减少人工湿地以保护滇池，尽早开展关于昆明原有高原湖泊景观保护的研究。采取措施克服“水泥化”带来的负面影响并解决好城市原有水系的问题。     

滇池流域硝酸盐污染的氮氧同位素示踪

滇池流域硝酸盐污染严重,厘清其来源对硝酸盐污染治理至关重要。本研究在滇池流域收集河水、湖水、井水、雨水样品,分析了无机氮浓度和硝酸根氮、氧同位素比值。总体上,硝酸盐浓度变化范围较大,从低于检测限到高达13.44mg-N/L,显示流域硝酸盐污染存在较大的空间差异。最高浓度出现在流域南部农田区的井水中,井水样品的氮、氧同位素数据大部分落在化学肥料和大气干湿沉降区,表明农业面源和大气输入对流域浅层地下水产生了污染,污染的浅层地下水又是湖泊水体的一个潜在污染源。流域内河流硝酸盐浓度变化范围较大,总体污染程度高于滇池湖泊水体,氮、氧同位素组成表明大部分河流中硝酸盐来自生活污水和人畜粪便。滇池水体的硝酸盐氮、氧同位素组成和河流的相似,说明人畜粪便和生活污水是主要来源。湖泊水体硝酸盐浓度从南向北有逐渐增加的趋势,这与滇池北部紧邻城区(生活污水)、流域南部主要为农田区(面源污染)的空间格局是一致的。总体上,滇池水体的硝酸盐主要来自城市生活污水,农业面源和大气输入。通过地下水途经进入湖泊主要发生在流域南部地区,具体的贡献份额还需要进一步的计算。     

滇池流域土地利用变化对地下水水质的影响

土地利用变化影响着浅层地下水水质,以滇池流域为研究对象,综合运用遥感影像解译、马尔科夫转移矩阵和冗余分析,对近20年(2002～2020)滇池流域土地利用和浅层地下水质变化进行分析,揭示长时间尺度下土地利用变化对浅层地下水水质的影响.结果表明:2002和2020年滇池流域土地利用类型以草地、林地和耕地为主,分别占总面积20.91%和17.43%、43.21%和37.99%、22.11%和17.08%,2002～2020年间耕地向建筑用地和林地、林地向草地和耕地、草地向林地和建筑用地转移概率分别为22.59%和20.72%、13.16%和10.49%、26.30%和15.65%,耕地面积减少146km²,建筑用地面积增加279km².2002～2020年滇池流域浅层地下水化学类型由HCO₃^-·SO₄^2--Mg²⁺型转变为HCO₃^-·SO₄^2--Ca<...