淮河中下游洪泽湖水域动态变化研究

近年来，随着人口的增长和经济的发展，湖泊水域面积日益缩小，不仅影响了湖泊调蓄洪水的能力，也造成了湖泊生态环境与生物资源的破坏及湖泊水环境质量的下降。以淮河中下游洪泽湖为例，通过收集洪泽湖地区1930～2001年不同时期的地形图和遥感影像数据，在地理信息系统(GIS)与遥感(RS)技术的支持下对洪泽湖地区70多a来水域动态变化特征进行研究。研究结果表明：1930～1961年，洪泽湖面积减少了130.3 km2，年均递减率为0.23%；1961～1971年，洪泽湖面积减少了31.99 km2，年均递减率为0.17%；1971～2001年，洪泽湖面积减少了154.93 km2，年均递减率为0.3%；1930～2001年，洪泽湖面积减少了317.22 km2，减少了1930年总面积的16.92%，年均递减率0.24%。洪泽湖水域面积变化主要集中在湖的西部和东北部的湿地沼泽处。同时应用分形理论中的计盒维数及基于岸线发育系数方法，对洪泽湖1971～2001年30 a来湖泊岸线变化进行了定量分析，研究结果显示：30 a来，洪泽湖的岸线曲折度降低，岸线长度减少，岸线结构趋于单调。岸线曲折率下降与该时期洪泽湖的滩地围垦、水利建设等人类经济活动对湖泊形态的改变有密切关系，沿湖兴修水利工程，联圩并圩以及围湖垦殖等人类活动对洪泽湖岸线的演变起到了不可低估的作用，加速了湖泊岸线的演化进程，导致湖泊岸线的计盒分形维数值降低。湖泊水域动态变化是自然因素和人类活动综合作用的结果，人类活动的作用更为突出，针对湖泊水域日益减少的现状，在以上结果分析及实地调查的基础上，对如何合理利用与保护洪泽湖水资源、水环境进行了探讨，以实现湖泊资源的持续利用和湖区社会经济的可持续发展。〖     

武汉市湖泊水域利用转变及其碳排放影响

考虑到湖泊水域面积与土地面积的相互变迁进程,以及土地利用变化已成为仅次于化石能源燃烧的第二大温室气体排放源的客观现实,首次尝试分析特定区域湖泊水域的变化以及间接产生的碳源碳汇影响。根据2005、2010和2015年遥感影像获取武汉市湖泊水域利用转变的数据,采用国际通用的土地碳排放测算模型,评估武汉市湖泊水域转变为4类用地产生的碳排放量及碳强度变化情况。研究显示:(1)2005～2015年武汉市湖泊水域面积整体减少超10 km~2,且2010年后呈现加速萎缩趋势, 2010～2015年的减少值约为2005～2010年减少值的2.04倍;(2)虽然部分耕地、林地和草地转化为湖泊导致湖泊水域的增加,但湖泊大面积转变为建设用地导致水域面积的显著较少;(3)从碳排放总量来看,变动面积区域内呈碳源区,后5年碳源值是前5年的1.45倍;前后5年湖泊水域变化的碳排放强度分别为0.03和0.04 t/km~2,碳排放强度明显增加。针对武汉市湖泊水域利用的现实状况,提出把"山水林田湖草"放到统一的管理机制中进行考虑、规范土地资源利用、限制建设用地过度扩张等措施。     

四湖地区湖泊水域萎缩及其洪涝灾害研究

采用遥感方法分析了四湖地区的湖泊水域的动态变化,分析结果表明：该地区５０年代至８０年代初由于大规模围湖造田,致使湖泊水域萎缩相当严重。８０年代以后,湖泊水面急剧减少的趋势得到遏制,而９０年代以后,湖泊水面基本处于无显著变化状态。由于四湖地区湖泊萎缩,湖泊的调蓄功能受到严重破坏,致使洪涝灾害频繁发生。恶化了生态环境。因此我们应该全面规划,综合利用湖泊资源,坚决禁止围湖造田,有些地区还应退田还湖。加强     

近40年阿克苏河流域径流变化特征及影响因素研究

利用1961—2000年近40a的气温、降水、冻土深度等逐月资料及年蒸发量资料和20世纪50年代初或中期建站起到90年代中期径流逐月实测资料．分析20世纪下半期阿克苏河流域径流变化特征及其与气候变化的关系．同时分析人类活动对径流变化的影响作用。研究表明：阿克苏河流域普遍存在升温的变化趋势，尤其是冬季升温明显；同时导致冻土层温度的升高和冻土退化；流域内降水增加趋势明显。1990年以后径流增加趋势更加明显．从年内变化分析来看。流域内各水文站春、夏季径流有明显的增大趋势；秋、冬季径流减少明显；分析径流的变化特点．主要还受到流域地表状况变化、大面积开荒及上游水库调节等人类经济活动作用的影响。     

近50年来江汉湖群水域演化定量研究

根据江汉平原湖区发育背景、资源环境结构和社会经济功能等方面因素,将研究区界定为湖北省境内以江汉平原为依托、海拔50 m等高线以内的所有地区。其范围在东经 111°36′38.76″~116°7′52.14″、北纬29°25′59.25″~31°27′14.45″之间,按自然界线计算面积4.664万km2,按行政区统计面积为6.475万km2。运用RS/GIS技术,分析得知：近50年来,江汉湖群湖泊总数量和总面积均表现出总体下降、中间年份有波动的趋势,20世纪50年代、60年代、70年代、80年代、90年代和21世纪初(2000年),0.1 km2以上的湖泊总数量分别是1 309、611、612、838、768、771个,0.1 km2以上的湖泊总面积分别是8 503.7、5 462.5、2 933.8、2 977.3、3 451.4、3 188.1 km2。围湖垦殖是近50多年来江汉湖群演化的主要原因和主导因子。     

2000~2010年长江流域土地利用变化与生态系统服务功能变化

基于2000/2005/2010年三期土地利用现状遥感监测数据，利用GIS空间分析技术，分析长江流域土地利用变化方式、过程、区域特征和生态系统服务功能变化。研究表明：2000~2010年长江流域城乡建设用地、林地和水域面积增长显著，而耕地、草地面积持续减少；耕地减少和城乡建设用地增加相关，草地减少和林地增加相关，水域增加与三峡蓄水及退田还湖相关；四川盆地、中游城市群和长三角城市群等人类活动热点区域的土地利用程度显著提高；受土地利用变化影响，2000~2010年长江流域生态系统服务总价值逐年提高，水源涵养、废物处理和娱乐文化服务功能增强，而土壤形成与保护、食物生产服务功能明显减弱；生态服务价值高值区主要分布在沿江湖泊和湿地，其次是林草地覆盖区，青海高原荒漠区生态服务价值最低。     

洞庭湖区近50年土地利用/覆盖的变化研究

利用1978，1989，1998年的Landsat卫星遥感影像资料及20世纪50年代航测的地形图，研究了洞庭湖区近50年土地利用／覆盖及其景观结构的变化，土地利用／覆盖类型分为水体，湿地，农田，林地和建成区五类，各时期遥感影像的总体分类精度都在80％以上，运用ArcInfo和ArcView GIS软件，将不同时期的土地利用／覆盖格局在空间上清晰地显示出来，通过叠加4个不同时期的影像分类图，计算出各种土地利用／覆盖类型转变为其他土地利用／覆盖类型的比例，洞庭湖区50年来水体面积不断减少，减少量为1460km^2，其中1955年到1978年水面面积缩小了970。57km^2，分别为1978年到1989年和1989年到1998年缩小面积的2．23倍和1805倍，湿地面积逐渐增加，1998年湿地面积分别为1955，1978和1989年的1．46，1．41和1．09倍，农田的面积百分比从1955年的54．70％增加到1978年62．15％，又逐渐降低到1989年的51．88％和1998年的48．17％，林地的面积1978年比1955年减少了17％,，1989年比1978年增加了57％，1998年比1989年增加了11％，建成区的变化表明近50年来湖区城市化的进程，洞庭湖区土地利用／覆盖及其景观结构的变化是社会经济和自然因素综合作用的结果。     

江苏省湖泊遥感监测及10年动态变化分析

以多时相Landsat TM/ETM+影像和HJ CCD影像为数据源，提取江苏省2000、2005及2010年湖泊，分析江苏省湖泊10年的水域面积变化及驱动力。研究结果显示，江苏省湖泊三期水域面积分别为5 90223、5 89191和5 88319 km2，全省湖泊面积整体相对稳定，但单个湖泊变化差异较大，变化最明显的是洪泽湖和白马湖。洪泽湖及白马湖10年的动态变化表明，洪泽湖变化主要位于西南方向，白马湖变化明显的是西南与东北方向。进一步从人为和自然因素对其变化驱动力进行分析，结果表明，10年间洪泽湖和白马湖周边区域气温升高、降水量及入湖水量的减少是造成水面减小的重要自然因素；洪泽湖10年间面积加权的平均拼块分形维数（AWMPFD）变化不大，2000、2005及2010年分别为1161 0、1162 1和1159 0，处于相对稳定状态；白马湖10年间AWMPFD持续下降，从2000年的1274 5到2005年的1239 6，再到2010年的1211 3。因此，人为活动影响及湖周土地利用方式的变化是湖泊水域面积萎缩的重要人为因素     

洪湖历史时期人类活动的湖泊沉积环境响应

以洪湖北部和南部两个短柱钻孔(HN和HS)研究湖泊沉积,采用137Cs定年,沉积速率为0.155 cm/a。沉积物的总有机碳、总氮、磷以及元素和磁化率等指标分析表明：1840年前洪湖地区人类活动较弱,在湖泊沉积物中基本没有早期的人类活动信号的记录;1840年以后由于人口大量增加,人类活动增强,湖泊的营养水平有所增加,尤其是1950年以来沉积物中营养元素急剧增加;近50年来的湖泊营养程度的加重主要与流域内大量营养物质进入湖泊,以及大面积的围垦造成湖泊面积减小、自我调节能力降低有关。洪湖两孔的对比研究表明,不同区域之间存在着差异,可能与洪湖湖流作用及人类活动的影响差异有关。     

洞庭湖洲滩地年淹水天数和面积变化

研究了洞庭湖洲滩地年淹水天数和面积变化。利用洞庭湖代表性水文站1952~2000年的逐日水位资料,分析了洞庭湖洲滩地的多年平均淹水时间（天数）。结合20世纪70年代和90年代不同水位时相卫星图像的解译数据,通过插入法和相关分析,得出了20世纪70和90年代不同淹水天数的洲滩地面积。结果表明,区内不同区域变化各异,东洞庭湖不同淹水天数的洲滩地均减少,南洞庭湖中位的洲滩地增加,但高位和低位洲滩地减少,西洞庭湖不同淹水天数的洲滩地均增加。表明东洞庭湖在70~90年代发生了逆向演替,南洞庭湖以正向演替为主,西洞庭湖发生了正向演替。为此,提出中低位洲滩地不宜发展杨树,获、芦生产的重点应该逐步地由东洞庭湖向西、南洞庭湖转移。     

江湖阻隔对涨渡湖区鱼类资源的生态影响

长江中游两岸绝大多数通江湖泊自20世纪50年代以来因水利工程阻隔先后失去与长江的联系而产生一系列的生态问题。我们以涨渡湖为例开展江湖阻隔后对单个湖泊鱼类资源所产生的生态影响进行研究,结果表明：江湖阻隔导致湖泊生产经营方式改变,使得野生渔业产量的比例由1949年的95%,降低到2002年的不足5%;江湖阻隔后湖泊鱼类种类由50年代约80种下降到现在的52种,其中,洄游性和流水型鱼类比重由50%下降至不足30%;迷魂阵渔获物在单位产量、个体大小上极显著(p < 0.01)地高于通江湖泊,但在物种数和多样性指数上则要低得多(p < 0.01)。因此,江湖阻隔对湖泊渔业具明显影响,且正导致野生鱼类资源的进一步衰退。     

人类活动对安庆沿江湖泊湿地影响的初步研究

湖泊湿地不仅具有丰富的资源,还有着强大的环境功能和生态效益。人类大规模的开发利用湖泊湿地资源,在获取大量生产、生活资料的同时,也给湖泊湿地生态系统带来了负面影响,如湖面减少,水质下降,生态环境退化等。安庆沿江湖泊湿地为省级自然保护区,相对长江中下游大湖普遍退化而言,该湿地有着良好的自然性,正吸引着有关专家和研究组织的重视和关注。对安庆沿江湖泊湿地资源和功能展开分析,并从水利建设、围湖垦殖、森林砍伐和水土流失、农业污染、公路建设及渔业开发等方面探讨了人类活动对湿地的影响。提出了保护安庆沿江湖泊湿地资源和环境的建议和对策,以促进湿地资源与环境的可持续发展。     

气候变化下21世纪上海长江口地区降水变化趋势分析

近百年来,以全球变暖为主要特征的气候与环境发生了重大变化,在此条件下,气候变化对自然生态系统的影响越来越大,特别是对水资源的负面影响尤为明显,包括水资源数量、质量及其时空分布,水资源开发利用程度,供用水结构以及产水、供水、用水、耗水、排水之间的关系等。上海长江口地区是我国经济发展核心区,而南水北调东线工程实施后,长江口的流量,以及海水的入侵都会直接影响到上海的发展,因此未来百年该区域的降水量在气候变化影响下的变化趋势对区域发展有着一定的影响作用。利用IPCC 数据分发中心提供的CCCma模式的4种模拟结果,分析了在全球气候变化下,由于人类活动影响、温室气体增加等共同作用时,长江口地区未来50～100年的降水量变化情景。结果表明,降水量总的会呈现上升趋势,并且降水强度的变化也越来越明显。     

Climatic and human drivers of recent lake-level change in East Juyan Lake,China

Drying of an inland river’s terminal lake in arid regions is an important signal of environmental degradation in downstream regions. A long-term, high-resolution understanding of the lake’s retreat and expansion and the driving mechanisms will inform future adaptive water management strategies, ecosystem restoration, and government decision-making in the context of a growing water scarcity in the inland river basin. The shrubs that grow along the shore of a lake often provide evidence of lake retreat or expansion. The chronological results showed that the earliest germination dates of the lakeshore shrubs, tamarisk, were in 1901, 1943, 1966, 2009, and 1990 from the higher terrace to the lower terrace of East Juyan Lake, a terminal lake of China’s Heihe River. Coupled with river and lake hydrological data, six obvious lake’s fluctuations were identified: shrinkage from 1900 to 1940s and during the early 1990s, expansion and retreat in the late 1950s and early 1970s, continued expansion from 2002 to 2008, and stabilization at a water area of around 40 km² from 2009 to the present. The water elevation in the 1900s was below 905 m a.s.l., resulting in a water area <80 km², but decreased to 40 km² after 1960 and dried up completely by the 1990s. By analysing climatic and hydrological records since 1950, tree-ring climate proxy data, river runoff outside the observation period, and water resource consumption in the middle and lower reaches of the Heihe River, we found that the periodic expansion and retreat of East Juyan Lake was influenced by both climate change and human activities, but especially by human activities. The lake’s recent recovery and stability was achieved by government policy designed to provide environmental flows to the lake.     

江汉湖区的开发及其环境效应

江汉湖区位于长江中游的湖北省东南部，是中国湖泊密集度最大的淡水湖群区，也是重要的农业生产基地。本文从历史的角度分析了江汉平原湖区的开发及其环境２。江汉湖区全面开发始于南宋，至明清进入第一高潮，从那时起，人类驿湖区环境的影响越来越大，近年来尤为突出，主要表现为：（）砍伐森林，致使水土流失加重，河湖中的泥沙含量增加；（２）围湖垦殖，导致湖泊萎缩，降低了其对洪水的调蓄能力，生态环境不断恶化：（３）修筑提     

长江水问题基本态势及其形成原因与防控策略

不断增强的人类活动与气候变化等自然因素叠加，导致长江水环境、水灾害和水生态问题日益突出。从宏观层面系统剖析了长江面临的干流局部水质下降、湖泊富营养化、三峡库湾和支流水质恶化等水环境问题，小水大灾和平原湖区季节性缺水等水灾害问题以及长江与湖泊生物资源衰退等水生态问题的基本态势，揭示了流域工业化城市化进程加快、土地利用/覆被快速变化、重大水利工程建设和湖泊资源过度利用等人为因素和气候变化等自然因素对长江水问题形成发展的影响，提出了规范空间开发秩序、推进流域综合管理、优化重大水利工程调度等长江水问题防控策略     

四湖地区涝渍地农用土地适宜性评价

分析了四湖地区土地利用现状,其宜农耕地最多,作物种类繁多,耕作制度也多样,水域面积大,可养殖面积占水域的一半以上,其养殖潜力很大;宜林、宜放牧土地少;后备土地资源较少。土地利用的主要障碍因子是水文与排水。存在的主要问题是：土地利用的产出效率低;种植业结构欠合理;掠夺式经营,土壤肥力减退,污染加重;滥占耕地现象日趋严重;过渡围湖造田导致生态恶化。同时,从气候等方面分析了四湖地区涝渍特征,又着重对现有六种主要种植制度作了简要的适宜性评价。据此,按照系统工程整体性、关联性、有序性的原则,对未来该地区农业总体发展走向、土地利用规划给予了展望。四湖地区农业总体发展走向应是：稳定发展种植业,突破性地发展水产养殖业与畜牧业、积极发展林果业,有重点地发展农副产品加工业。在土地利用规划上,应根据低丘岗地、沿江高亢平地、湖烷洼地、河湖水域等不同地形地貌分异,进行合理布局。并提出了相关对策。     

洞庭湖区景观镶嵌结构和分形特征研究

利用1980、1990、2000年三期TM影像,应用遥感、地理信息系统技术和景观生态学相结合的方法研究了洞庭湖区景观镶嵌体的结构和形态特征。结果表明：洞庭湖区景观格局与动态特征以耕地、水域、居住建设用地变动为主;各种景观类型的分维数各不相同,分维数的大小依次是：耕地﹤未利用地﹤建设用地﹤水域﹤林地﹤草地,其中建设用地的分维数最接近于1.5,处于最不稳定状态,草地和林地分维数年际波动不大,处于最稳定的状态,耕地随着时间的推移,分维数不断降低;同一种景观类型的分维数在不同地貌条件下也存在差异,其中耕地、水域和居住建设用地的分维数随海拔增加呈增加趋势,草地和林地的变化则表现为相反,这种差异反映了地貌、地势、区位条件和人类活动对于同一景观类型的斑块形态的影响。