三峡蓄水后长江口凤鲚汛期生物学特征及捕捞量变动

分别在长江南支南门至新河水域、北港水域和圆沙至九段沙水域设置调查断面,对三峡蓄水后(2003~2011年)长江口凤鲚汛期生物学特征、渔汛特征及捕捞量进行了持续调查,并将之与蓄水前(1997~2002年)调查数据进行了对比研究。调查期内凤鲚汛期绝对怀卵量变幅为3 404~26 850粒,平均为11 554粒;相对怀卵量变幅为347~1 582粒/g,平均为783粒/g;卵径变幅为0.53~1.06mm,平均为0.78mm。凤鲚全长变幅为139~155mm,平均为146mm;体长变幅为123~137mm,平均为129mm;体重变幅为12.0~15.8g,平均为13.6g;丰满度系数变幅为0.387~0.466,平均为0.442。2003~2011年凤鲚全长小于140mm的个体所占比例均值为36.91%,140~180mm的个体占比为57.06%;体重小于12g的个体占比为39.57%,12~20g的个体占比为45.34%。长江口凤鲚渔汛出现时水温通常介于17℃~20℃,5月中下旬至6月中旬为旺汛期,各年5月捕捞量占比变幅为30.59%~83.76%,平均为61.17%。调查期间长江口凤鲚汛期捕捞船数量变幅为63~278艘,平均为141艘;单船全汛捕捞量变幅为367.9~5 023.5kg,平均为2 441.2kg;汛期总捕捞量变幅为23.2~1 256.9t,平均为422.3t。三峡蓄水后长江口凤鲚渔获规格和捕捞量均出现了不同程度的下降,与历史记录相比,其资源几近枯竭,捕捞价值基本丧失。建议立即对凤鲚实施禁捕,并尽快建立繁殖场和越冬场保护区。     

大坝下游河段的河流生态径流调控研究

了分析大坝工程对河流径流情势的影响,以三峡大坝下游河段的宜昌站为例,计算了三峡坝下河段的生态水文季节、生态需水和其它径流情势特征参数。计算结果表明,长江宜昌江段枯水期为1~3月份、副汛期为4~6月份和10~12月份,而洪水期为7~9月份;枯水期、副汛期和洪水期的最小生态需量占同期来水总量分别为24%~27%、30%~50%和30%~45%;适宜的生态需水在枯水期、主汛期分别占同时期来水总量为30%~42%、50%~70%;四大家鱼和中华鲟产卵、繁殖期内的适宜生态流量范围分别为 6 540~12 700 m3/s 和 16 300~9 130 m3/s,大约占同时期来水总量的50%~70%;涨水次数平均值分别为5.3和3.4,落水次数平均值分别为50和5.1等,这为三峡水库在四大家鱼和中华鲟产卵、繁殖期内的调度提供了保护的依据。〖     

西太湖区域水环境容量分配及水质可控目标研究

西太湖流域产业、人口集聚,水环境污染一直以来是该区域经济可持续发展的制约因素之一,利用2010年的监测数据对西太湖主要入湖河流及湖体的水环境状况进行了分析,通过对研究区域工业点源、城镇和农村生活源、农田面源和畜禽水产污染源排污的分布情况调查,并计算了入河污染物量;利用构建的西太湖区域水量水质数学模型,估算了区域水环境容量,依据水环境功能区的水质目标与水域面积分配到了各市/区,在充分调查现有与规划的各类型污染源总量控制工程措施的基础上,量化出具有空间分布的流域污染削减率,并提出水质可控目标。结果表明:太湖湖体受总氮污染影响总体水质劣于Ⅴ类,研究区域主要入湖河流基本处于Ⅳ类,氨氮超标最严重;进入水体的COD为25 410.2 t/a,氨氮2 795.4 t/a,总氮4 646.4 t/a,总磷313.8 t/a,其中城镇生活源污染物入河量所占的比例最大,各类污染物均在35%~50%,尤以宜兴市和常州武进区负荷较大;各控制单元进入水体的污染物量基本都超过了水环境容量,近期各市/区COD、氨氮、总氮和总磷的削减率分别为8.0%~56.0%,8.0%~62.1%,6.0%~41.8%,8.0%~59.9%,远期污染物削减率更高;最终通过模型推算,定出西太湖湖体各污染因子的可控目标,2015年,COD、氨氮、总氮和总磷分别为4.50、0.80、3.50和0.08 mg/L,2020年进一步达到4.50、0.60、3.00和0.07 mg/L,为西太湖总量控制提供科学依据。     

丹江口水库表层沉积物不同形态氮的赋存特征及其生物有效性

为了揭示丹江口水库沉积物氮空间分布特征及其生物有效性,采用连续分级提取法研究了表层沉积物中可交换态氮(Exchangeable nitrogen,EN)、酸解态氮(Acid hydrolysable nitrogen,HN)及残渣态氮(Residue nitrogen,RN)的赋存特征,同时结合生物可利用态氮的含量,探讨了各形态氮对生物可利用态氮的贡献。结果表明,丹江口水库沉积物中总氮(Total nitrogen,TN)在425~5796 mg/kg之间,平均为1 319.32 mg/kg,其中EN、HN和RN的平均值相对比例为2.15∶1.95∶1,且各形态氮含量的空间分布呈入库河流大于库区开阔区域的特征,尤其在丹江、老灌河以及犟河-堵河入库口的含量较大。潜在矿化氮(Potential mineralized nitrogen,PMN)含量在40.20~1 468.95 mg/kg之间,平均为275.06 mg/kg,其中EN对丹江口水库沉积物PMN的贡献较大,比例在19.85%~90.80%之间,平均为63.47%。各形态氮在不同的水环境条件下发生迁移转化,保持着水-沉积物界面氮的动态平衡。     

中国资本回报率:考虑碳减排成本的新核算

对资本回报率进行绿色核算既符合当前绿色发展的新理念,同时也是判断我国经济增长可持续性的重要依据。使用超越对数生产函数估算1960—2014年碳排放的影子价格;利用Hall-Jorgenson租金公式测算剔除碳减排成本的中国资本回报率的动态演变趋势。对中国资本回报率重新估算克服了因忽略碳减排成本而导致的高估,估算结果更加科学可靠。研究结果:(1)中国碳排放的影子价格由1960年的56.34元/t上升到2011年的1651.69/t,根据影子价格计算的碳减排成本占GDP总量的份额年均为31%。(2)不考虑碳减排成本和税收因素的基础资本回报率变动趋势可以划分为三个阶段。1952-1983年为第一阶段,资本回报率在波动中由高位逐步回落。1984—2010年是第二个阶段,基础资本回报率保持平稳。2011年以来是第三个阶段,这一阶段中国的资本回报率呈台阶式下降趋势,特别是2012—2014年,税后的资本回报率已经难以抵补企业投资的机会成本。(3)考虑碳减排成本将导致资本回报率平均下降约12%。其中1960—1975年资本回报率呈下降趋势。1976—2008年资本回报率基本保持稳定,资本回报率平均值为15.2%。2009年以后,资本回报率则表现出逐年下降的趋势,2014年的估算值甚至降为-1%。本文仅考虑了碳减排成本,如果再考虑诸如二氧化硫等废气排放、废水与固废排放的成本后,绿色资本回报率的估算值将更低。建议:在当前的经济形势下,应实施激励企业技术创新以及减税(尤其是生产税)政策遏制资本回报率下降的趋势。另外,需要采取分阶段递增的环境规制政策,逐步实现企业环境外部成本的内部化。     

长江上游泥石流灾害的特征

长江上游地区地质条件复杂、新构造运动强烈、地震活跃、地形起伏巨大、降水丰沛而集中,对泥石流发育极为有利;而长期不合理的人类经济活动(如过度采伐森林、毁林开荒、陡坡耕作、建设和采矿不合理弃渣等)则对生态环境造成强烈破坏,加剧了泥石流灾害的发生,使长江上游成为我国泥石流活动最强烈及灾害最严重的地区。据统计,1753~2002年的200多年中,区内仅一场泥石流致死百人以上的特大灾害点就达17个,累计死亡近6 000人;致死百人以下的灾害点更多,致死十人以下的灾害点不计其数,死亡人数总和远远大于上列数字;有60余个市县政府驻地城镇受泥石流危害或威胁,乡镇则多达上百个。由泥石流造成的人员伤亡每年数十到数百人,经济损失10~15(亿元／a)。其灾害的严重性由此可见一斑。泥石流灾害已成为制约长江上游地区经济发展的重要因素之一。研究泥石流灾害,掌握其特征,是长江上游防灾减灾所必需,对促进长江上游地区社会经济发展和西部大开发具有重要意义。长江上游己查明的泥石流沟6 800余条。其特殊的地理位置和巨大的地形高差及岩性差异,使区内发育的泥石流不仅数量众多,而且类型石相当齐全,除无火山泥石流外,几乎 包含了世界上目前己发现的其他各种类型的泥石流。在青藏高原边缘等岭谷高差变化大的地貌过渡带,泥石流极为发育;沿深大断裂带和强烈地震带泥石流集中分布;泥石流主要出现在流域面积小于10 km\+2的小流域内,分布呈非地带性特征。泥石流活动频率高,每年都有成百上千处发生,导致了泥石流灾害频繁。如云南东川的蒋家沟,从1965~2001年的37年中,共发生泥石流459次,平均12．4次／a;甘肃武都柳弯沟平均每年暴发泥石流11次。此外,泥石流搬运泥沙石块的能力惊人,搬运物以粗粒物质为主,据干流和支流的69个泥石流堆积物样品分析,堆积物中粒径大于20 mm 的石块占43.%~64.8%,平均50．4％;由此,常常造成其汇入的主河被堵塞而形成淹没和溃决后水毁等次生灾害。泥石流冲刷与淤积能力极强,运动中可将基岩下切10余m,金沙江、雅砻江、大渡河、岷江及其支流被泥石流堵塞成湖,形成淹没灾害,溃决后对下游造成严重的水毁灾害,均屡见不鲜。     

长江靖江段刀鲚捕捞量的时间变化及相关环境因子分析

江苏靖江段位于长江近口段,是长江刀鲚渔汛最集中的水域。调查了靖江段2008、2009、2012~2015年6个渔汛期的捕捞数据,采用广义可加模型(GAM模型)分析了刀鲚捕捞量与靖江段表层水温、潮差、气压、降水量、浑浊度、CODMn等环境因子之间的相关性。调查显示,靖江段每年发放刀鲚专项渔业捕捞证84~95本,平均年作业天数28~43 d,2012~2015年的作业天数比2008~2009年明显下降。6个渔汛期刀鲚的年捕捞量变幅为3.71~17.38万尾和3.61~18.26 t,除2013年外,年捕捞量总体上仍呈下降趋势。采用GAM模型对10艘持证渔船的刀鲚日捕捞量与环境因子之间的相关性分析显示,日捕捞量随水温的升高而递增,汛期78.8%的产量在15~23.2℃水温范围获得。而当水温低于10℃时,空网率上升,仅获得5.7%的汛期产量。表明当水温不足10℃时,刀鲚可暂时停止其生殖洄游过程。分析还显示,69.1%的汛期产量在2.0 m以上的大潮差期获得,表明潮汐亦是影响刀鲚日捕捞量的重要因子。低浊度及气压、降水量、CODMn等对刀鲚的日捕捞量无显著性影响,但当浊度大于100 NTU时,日捕捞量迅速降低。可见,水温、潮差和高浑浊度是影响长江靖江段汛期刀鲚捕捞量的关键环境因子。     

长江口及其邻近海域表层沉积物分布特征

根据长江口和杭州湾北部沉积物粒度分析数据，研究表层沉积物类型、分布以及分区特征。结果表明：沉积物的分布特征受水动力条件、地貌类型以及泥沙来源等因素的综合影响，长江口表层沉积物在纵向分布上，自西向东粒径从粗到细、分选程度从好至差，在横向上自北港－北槽－南槽，沉积物粒度逐渐变细；水流动力作用强的河槽和波浪作用强的口门浅滩沉积物粒度较粗，水动力较弱的河口边滩及口外海滨区沉积物则较细。根据沉积物分布特征可将长江口及其邻近海域分为河口分汊河段沉积区、河口拦门沙沉积区、口外海滨沉积区和杭州湾北部沉积区等4个沉积区。     

长江河口淡水资源利用与避咸蓄淡水库

开发利用长江口的淡水资源 ,首先要研究河口水质的污染程度以及咸潮入侵的时空变化规律。长江河口水质除边滩存在局部污染外 ,主槽水质良好。长江口南支、南港、北港盐水来源主要有北支倒灌和外海盐水直接入侵两种形式 ,盐水入侵具有周日、半月、季节和年际变化规律 ,由于北支倒灌咸水团的影响 ,低盐度值往往出现在大潮期和涨憩附近。通过修建边滩水库 ,达到控制引水时间、避咸蓄淡的目的。最长连续超标天数的推算是确定水库库容的关键问题 ,采用数理统计、二维数值模拟、ARMAX模型 +Markov模型等方法推算 ,几种方法相互印证 ,计算结果基本上符合实际情况。“避咸潮取水 ,蓄淡水保质” ,这是宝钢干部、科技人员总结出来的长江河口引水经验。长江口取水工程由取水系统、调蓄水库和输水系统等三大部分组成。长江口避咸蓄淡水库的成功经验 ,对沿海潮汐河口的淡水资源开发利用具有示范作用。     

长江靖江段沿岸似鳊生长及种群参数估算

2012年1月~2013年12月连续24个月在长江靖江段沿岸收集似鳊标本2 334尾,采用基于体长频率数据的ELEFAN I技术估算长江近口段沿岸似鳊的生长参数与种群参数。结果表明:似鳊体长(L,cm)与体质量(W,g)幂函数关系为:W=0.0182×L~(2.948)(r=0.9823,n=2334)。Von Bertalanffy生长方程描述的似鳊生长参数为:极限体长(L_∞)=19.25 cm,生长系数(K)=0.2/a,理论生长起点年龄(t_0)为-1.59 a,体质量的生长拐点年龄为3.55 a。采用Pauly的经验公式估算似鳊自然死亡系数(M)为0.556/a。由长度变换渔获曲线法估算出的似鳊总死亡系数(Z)为1.638/a,捕捞死亡系数(F)和开发率(E)分别为1.082/a和0.66/a。2012~2013年长江靖江段沿岸似鳊年均资源重量和资源数量分别为120.59 t和947.4万尾。经相关估算参数和相对单位补充渔获量分析得出,当前长江靖江段沿岸似鳊已处于过度捕捞状态。建议将沿岸水域禁渔期延长至9月(即4~9月),以实现似鳊资源的恢复和可持续发展。     

三峡蓄水后长江口凤鲚汛期生物学特征及捕捞量变动

分别在长江南支南门至新河水域、北港水域和圆沙至九段沙水域设置调查断面，对三峡蓄水后（2003~2011年）长江口凤鲚汛期生物学特征、渔汛特征及捕捞量进行了持续调查，并将之与蓄水前（1997~2002年）调查数据进行了对比研究。调查期内凤鲚汛期绝对怀卵量变幅为3 404~26 850粒，平均为11 554粒；相对怀卵量变幅为347~1 582粒/g，平均为783粒/g；卵径变幅为053~106 mm，平均为078 mm。凤鲚全长变幅为139~155 mm，平均为146 mm；体长变幅为123~137 mm，平均为129 mm；体重变幅为120~158 g，平均为136 g；丰满度系数变幅为0387~0466，平均为0442。2003~2011年凤鲚全长小于140 mm的个体所占比例均值为3691%，140~180 mm的个体占比为5706%；体重小于12 g的个体占比为3957%，12~20 g的个体占比为4534%。长江口凤鲚渔汛出现时水温通常介于17℃~20℃，5月中下旬至6月中旬为旺汛期，各年5月捕捞量占比变幅为3059%~8376%，平均为6117%。调查期间长江口凤鲚汛期捕捞船数量变幅为63~278艘，平均为141艘；单船全汛捕捞量变幅为3679~5 0235 kg，平均为2 4412 kg；汛期总捕捞量变幅为232~1 2569 t，平均为4223 t。三峡蓄水后长江口凤鲚渔获规格和捕捞量均出现了不同程度的下降，与历史记录相比，其资源几近枯竭，捕捞价值基本丧失。建议立即对凤鲚实施禁捕，并尽快建立繁殖场和越冬场保护区。     

长江口拦门沙及水下三角洲的动力沉积和演变

分析了长江河口拦门沙和水下三角洲及河口和邻近水域的水系和水团的特征，论述了河口混浊带羽状锋系的分布移动规律，并对河口拦门沙的物理，化学，生物及地质屏障效应作了评估。通过对泥沙分布，沉积率和沉积程序的研究，探明了河口拦门沙及水下三角洲的泥沙交换和演变。根据以上所述，探讨了长江河口深水航道的选址问题，为有关管理部门提供了科学的数据。     

长江近口段沿岸4种珍稀、重要鱼类的资源动态

为了解长江近口段沿岸胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)、中国花鲈(Lateolabrax maculatus)、鳜(Siniperca chuatsi)以及乌鳢(Channidae argus)4种珍稀重要经济鱼类的资源动态,我们于2002~2013年在靖江沿岸设置定置张网,每月收集2~3份渔获物样本进行分析。结果显示,12年共采集379份样本,渔获量112 587尾,681 080.2 g,分别隶属于14目28科77属119种。上述4种鱼共476尾,占总渔获量的4.23‰。其中以鳜的数量为最多,有224尾;中国花鲈和乌鳢其次,分别有121尾和96尾;胭脂鱼最少,仅35尾。出现鳜、乌鳢、中国花鲈和胭脂鱼的样本分别有93份、83份、38份和21份,出现率为24.5%、21.9%、10.0%和5.5%。平均相对重要性指数IRI显示,胭脂鱼是少见种,中国花鲈为一般种,鳜和乌鳢均为常见种。但年度IRI分析显示,最近3年胭脂鱼已上升为一般种,乌鳢则为优势种,都呈增长趋势。分析还显示,4~6月的长江禁渔期可以保护靖江沿岸约31.43%的胭脂鱼、29.75%的中国花鲈、18.30%的鳜和26.04%的乌鳢幼鱼。如将沿岸水域的禁渔期延至9月,则可将48.57%的胭脂鱼、94.21%的中国花鲈、92.86%的鳜和68.75%的乌鳢幼鱼免受沿岸定置张网的损害。     

长江口横沙附近河势变化与可利用港航资源分析

以1998/1999年长江流域洪水后奠定的河口河势为参照，利用四期大比例尺海图，数字化分析了1998/1999～2011年长江口北港河势与横沙东滩演变，讨论了北港和横沙东滩受河口重大工程影响产生的新变化。结果表明：青草沙水库工程稳定了北港河势；依托深水航道导堤工程和圈围工程，横沙东滩快速淤长，至2011年，-2 m、-5 m以上面积分别达到304 km2、522 km2，扣除深水航道坝田区面积，还有237 km2、450 km2；围绕横沙岛和横沙东滩，北岸可利用-10 m岸线达到16 km，在未来的7~23 a，可为上海的发展提供大量的新增岸线资源和土地资源。横沙北靠北港，南依长江口深水航道，东临东海；吹填成陆的横沙东滩土地资源丰富，经济地理位置优越，使得在横沙建设上海新港区成为可能     

长江上游长薄鳅生长和种群参数的估算

2010年9月~2012年8月在长江上游攀枝花等9个采样点收集到长薄鳅（Leptobotia elongata Bleeker）样本1 528尾,基于体长频率数据采用世界粮农组织（FAO）开发的FiSAT II软件研究了长江上游长薄鳅的生长与种群参数。估算结果显示长薄鳅的极限体长（L∞）为6561 mm,生长系数（k）为015/a,理论生长起点年龄（t0）为－0048 a。采用Pauly的经验公式估算长薄鳅的自然死亡系数（M）为033（其中长江上游年平均水温为184℃）,总死亡系数（Z）、捕捞死亡系数（F）和开发率（E）分别为085、053和062。2010～2011年长江上游长薄鳅年均资源重量和资源数量分别为1321 t和162 862尾,最大可持续产量（MSY）为517 t。经相关估算参数和相对单位补充渔获量分析得出,当前长江上游长薄鳅已处于过度捕捞状态,有必要采取有效保护措施     

长江近口段沿岸刀鲚生物量的时间格局

为了解长江刀鲚Coilia nasus资源的变动状况,探讨沿岸水域对刀鲚资源的保育作用,于2002~2013年间用定制张网对长江靖江段沿岸鱼类作了每月2~3个样本的采集。分析结果显示,12a采集的369份样品中,刀鲚的出现频率达94.6%,分别占总渔获数量和重量的5.18%和5.46%。刀鲚平均CPUEN和CPUEW有16.7±19.9尾和106.6±109.5g,是沿岸鱼类群聚的优势种或次优势种。但其年资源量并不稳定,最高的2010年是最低2002年的5.4陪。平均体长123.6±37.0mm,平均体重仅7.5±8.2g。0+龄组占78.9%,1+龄组占20.7%,2+龄仅出现在4、5月份,且仅占当月个体数的3.0%,幼体是沿岸刀鲚群体的主要组成成分。从0+龄个体的月度体长分布看,当年孵化的幼鱼大多栖息在河岸水域,沿岸生境在维持刀鲚幼鱼资源上具有重要作用。分析显示,4月1日至6月30日的长江禁渔期虽可保护约42.6%的幼鱼个体,但从保护效果看,还因适当延长沿岸水域的禁渔时间。维护沿岸水域的生境完整性,也是保护长江刀鲚幼鱼资源的重要措施。