自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度界定研究

自然滩地型湖滨带是湖滨带修复的基本参照类型.自然滩地型湖滨带的陆向辐射带是其重要组成部分,是由湖泊最高水位线向陆域延伸一定范围的区域.陆向辐射带有水陆生态交错带的复杂性、过渡性,致使其宽度难以界定.为了探索自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度的界定方法,以太湖、长潭水库和下渚湖为例,基于对湖滨带空间结构特征的理解,以湿生草本植物的重要值计算平方欧氏距离（SED）,采用移动分割窗技术（MSWT）,界定上述湖泊自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度,并对影响宽度的因素进行分析.结果表明:太湖、长潭水库、下渚湖自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度分别为15~19、19~31、17~21 m.对陆向辐射带宽度与土壤理化性质、植物群落多样性进行相关性分析及冗余分析表明,自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度与土壤营养盐含量无明显相关性,与湖滨带坡度呈显著负相关（P < 0.01）,与土壤含水率呈显著正相关（P < 0.05）.研究显示:移动分割窗技术可用于界定自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度;土壤含水率是影响自然滩地型湖滨带陆向辐射带宽度的主要因素,陆向辐射带坡度通过影响土壤含水率,进而影响湿生草本植物分布,是自然滩地型陆向辐射带宽度的次要影响因素.      

洱海东区湖滨带现状及生态修复

洱海是云贵湖区的一个重要淡水湖泊.近年来由于人类活动干扰的加强,造成洱海水质恶化、水生生态环境受到破坏,尤其是作为湖泊保护屏障的湖滨带,其生态结构破坏严重、生态功能退化,急需进行生态修复.针对洱海湖滨带的现状和主要环境问题进行了较为详细的分析,探讨了洱海湖滨带生态修复的设计分区、工艺流程和设计内容,提出了洱海东区湖滨带生态修复方案.     

湖滨带生态退化及其与人类活动的相互作用

湖滨带属于水陆生态交错带,是湖泊水生态系统与陆地生态系统间非常重要的过渡带. 根据湖滨带生态退化的表现形式,可以将湖滨带生态退化过程归纳为渐变退化、间断不连续退化、跃变退化、突变退化及复合退化5种类型. 系统自然退化是一个漫长渐变的过程,而人为干扰往往带有冲击负荷与胁迫压力.人类对湖滨带生态退化的影响与人类文明的发展历程密切相关,随着人类开发自然、利用自然能力的加强,对湖滨带生态退化的影响深度、范围也明显增强. 在文明初始阶段,人类对湖滨带处于被动适应及竞争利用的状态;文明成长阶段,人类开始对湖滨带进行主动开发及可控利用;在文明成熟阶段,从对湖滨带单纯开发利用拓展为发挥综合生态服务功能. 另一方面,湖滨带生态退化对人类产生的影响主要体现在生物资源萎缩、洪水灾害损失增加、可利用淡水资源减少、对人体健康造成威胁、美学价值丧失、影响水文化的历史传承等. 研究湖滨带的退化过程及其与人类活动之间的相互作用、相互影响关系,认清湖滨带自身的发展规律,识别湖滨带退化的驱动因子,有助于我们进一步保护湖滨带、修复退化的湖滨带或提出减缓湖滨带退化过程的有利措施.      

日本琵琶湖流域生态系统的修复与重建

琵琶湖流域生态系统的修复与重建着眼于全流域及中长期目标的实现. 在《琵琶湖综合保全整备规划》基础上,滋贺县政府提出了流域生物生息空间网络化构筑的长期构想,在全流域划定了16个重要生物生息空间及10条重要河流作为生态回廊;从上游的森林建设、内湖重建、河流治理到湖滨带芦苇群落的保护等开展了一系列的流域修复工作,如针对湖滨带修复,制定了芦苇群落保护条例与规划,划定了琵琶湖湖岸及周边内湖的芦苇群落保护与恢复区域,面积达138 hm2,其中芦苇带栽植面积达15 hm2,收割等维护管理每年达30 hm2等. 琵琶湖修复与重建工程的开展使生物多样性逐渐提高,生态系统功能得到恢复. 与之相比,我国湖泊流域生态修复存在的问题主要体现在生态修复缺乏流域整体的长远规划以及在湿地修复、低污染尾水的生物处理、湖滨带修复等领域存在一定的理念差异.      

高原湖泊入湖河口生态湿地净水技术应用研究

20世纪70年代云南九大高原湖泊之一的异龙湖实施了围湖造田运动,在湖滨带形成大量农田和连片的鱼塘群,天然湖滨带湿地大量消失,湖滨生态系统严重受损退化,湖泊自净大幅下降,湖滨带生态、环保和景观三大功能丧失,湖泊水质逐年下降。该文介绍云南省重大科技项目研发的一种湖滨带退塘还湖区塘库系统生态湿地入湖河流水质净化工程技术方法,通过对湖滨带退塘还湖区鱼塘群地形地貌进行大规模整合改造,构建了规模约40 hm~2具有完善布水设施和水质净化功能的零电耗低成本塘库系统生态湿地工程示范,湿地污水处理规模5万m~3/d,湿地示范区对污染物COD、TP、TN去除率分别为70%、88%、84%,城河劣V污水经过湿地净化后达到GB3838-2002《地表水环境质量》Ⅳ类水质标准,湿地对城河COD、TP、TN污染负荷年削减量分别为465t、9.8t和102t,湖滨湿地示范工程实现了生物多样性保育、入湖河流水质净化和景观美化三大功能,对改善异龙湖水质和生态环境起到了重要作用。     

湖泊生态修复评价研究进展

对国内外湖泊生态修复评价、湖泊健康评价和其他生态系统生态修复评价的研究进展进行了分析梳理,总结了对湖泊生态修复成功的定义。从理化指标、水生生物指标、湖滨带结构和功能指标以及水量指标4个角度详细介绍了修复指标的选择。此外,还介绍了生态修复评价中参照条件的选取方法。重点介绍了生物监测法和多指标综合评价法及其优缺点。根据现有研究工作,对湖泊生态修复评价中存在的问题进行了探讨,指出大尺度范围评价、长期监测和建立系统综合评价模型是今后发展的重点。     

洱海富营养化治理科技成果寄语

国家水体污染控制与治理科技重大专项（以下简称水专项）是为实现中国经济社会又好又快发展,调整经济结构,转变经济增长方式,缓解我国能源、资源和环境的瓶颈制约,根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》设立的16个重大科技专项之一,旨在为中国水体污染控制与治理提供强有力的科技支撑。水专项从理论创新、科技创新、体制创新、机制创新和集成创新出发,立足我国水污染控制和治理关键科技问题的解决与突破,集中力量解决主要矛盾,选择典型流域开展水污染控制与水环境保护综合示范。洱海是我国云南省第二大淡水湖泊,流域面积2 565 km2,是大理人民的母亲湖。目前洱海存在的主要问题包括:水质向富营养型发展;来自北部的农田面源和养殖污染形势严峻,北部入湖河流是其主要污染来源;水生态退化问题突出,水生植被大面积消失,藻类生物量显著增加,土著鱼类濒危或消失,外来鱼类资源增长;湖滨带及缓冲区生态系统脆弱等问题凸显。而控制北部农田面源和养殖污染、修复脆弱的湖滨带及缓冲区生态系统、防治水生态退化等是洱海富营养化治理的技术瓶颈。洱海属于富营养化初期湖泊,处于敏感转型期,是保护和治理的最佳时期。水专项以洱海作为我国富营养化初期湖泊的典型代表,通过实施以污染源头控制和污染物入湖过程控制的两重控源技术,以湖滨带生物多样性与稳定性恢复、湖泊防退化以及典型湖湾生态修复技术等构建综合治理技术路线,目的是使洱海综合示范区污染物排放量削减20％以上,使北部示范区水质保持Ⅲ类,使湖滨带及其缓冲区两重陆上污染阻断功能得到强化,示范区生态功能退化趋势得到初步遏制。中国环境科学研究院承担了水专项洱海项目湖泊水生态内负荷变化研究与防退化技术及工程示范课题,从湖泊4种初级生产力的变化、平衡与相互作用出发,针对洱海水生态退化和内负荷持续增加的问题,诠释了洱海作为富营养化初期湖泊的水环境特征,从历史变化的角度剖析了其生态系统的演变趋势,定量评价了沉水植被退化现状,估算了藻源性内负荷,研发了沉水植被防退化技术,编制了水生态防退化方案,开展了水生态防退化综合示范,对推动洱海实现由水质管理向水生态综合管理的理念转变,以及为洱海水污染防治与富营养化治理提供了技术支撑。党的十八大报告提出了我国建设生态文明的新目标,大理州政府提出了转变发展方式、以流域生态文明建设为标志的洱海富营养化防治计划。“十二五”期间,洱海的保护和治理应坚持以“让湖泊休养生息、建设绿色流域、生态文明流域”为准则,整体考虑湖泊水体、湖滨带与缓冲区,以流域空间格局优化和产业结构调整为抓手,采取综合措施加以整治。期望课题组在湖泊水污染治理理论和生态修复方面能收获更多更好的研究成果。      

异龙湖退塘还湖区基底修复技术工程应用研究

20世纪70年代异龙湖实施了围湖造田运动,在湖滨带形成大量农田和连片的鱼塘群,鱼塘群垂直堤坝对湖滨带进行了强烈的切割,破坏了湖泊水体生态系统和陆地生态系统的连续性,使湖滨带原有的天然滩地大量消失,浅水区滩地生境条件急剧恶化,水生植被结构的连续性不复存在,鱼类栖息、索饵、产卵地丧失,湖滨生态系统遭到破坏,自净能力下降,加上鱼塘排污,严重阻碍了异龙湖湖滨带生态修复和水质改善。该文介绍一种全新的湖滨带退塘还湖区挖塘堆岛基底修复工程技术方法,通过对湖滨带39.33 hm2鱼塘群区域进行塘库系统构建、堆岛、滩地、坡地等地形地貌多样性改造基底修复工程示范,为湖滨带生态系统修复创造良好的生境条件,湖滨湿地示范工程区实现了生物多样性保育、入湖河流水质净化和景观美化三大功能。     

抚仙湖流域生态系统结构与功能分析

从湖泊地质结构、湖泊水文、湖泊生态系统的不稳定性、湖泊水环境承载能力特征进行了分析,结果表明抚仙湖的生态系统不稳定,水环境的承载能力有限,湖水补给水量较小,水资源消耗量大.湖泊的功能是由各种资源相互作用而维系的,直观的资源过度利用造成对其功能的危害.全面实施抚仙湖保护,成为关系玉溪市社会经济可持续发展的头等重大问题.必须实现湖泊资源利用和经济的可持续发展,保护湖泊的生态服务功能,确保湖泊的生态安全.     

云南洱海的生态保护及可持续利用对策

由于湖区经济发展和人口压力的增加,致使洱海出现了富营养化进程加剧、湖泊水位降低、湖滨带生境恶化、生物资源过度开发等一系列的生态环境问题.2002年洱海入湖污染负荷量COD_Cr为3008t.a^-1,总磷为137.31t.a^-1,总氮为1426.35t.a^-1,其营养盐负荷总磷和总氮均已超过洱海中营养水平下的环境容量.洱海已处在一个关键的敏感的营养状态转型时期,形势十分严峻,为此提出明确洱海主导功能,注重城市化进程中的产业结构和产业布局的优化调整,建立洱海湖滨带保护区,加强旅游污染控制,适当调整洱海水资源调度运行方式,并通过污水收集与处理工程、主要入湖河流生态修复工程、生态农业建设及农村环境改善工程、湖泊生态修复工程、流域水土保持工程等措施,保护和改善洱海水环境.     

东昌湖生态系统服务功能及其影响因子分析

湖泊生态系统的服务功能划分为供给功能、支撑功能、调节功能和美学功能,各项功能的发挥程度与水文特征、水质状况、生物多样性、空间物理结构和湖滨景观五个影响因子有关.通过对东昌湖历史变迁的分析,总结得出各因子对东昌湖生态系统服务功能演变的影响及各功能的变化趋势(供给功能和支撑功能呈现先增强后削弱的变化,而调节功能和美学功能总体上呈增强趋势).最后,为使东昌湖生态系统良性循环提出建议:科学调引谭庄水库补水水源,综合考虑生态效益和经济效益,促进东昌湖的综合开发和可持续利用.     

湖泊缓冲带功能、建设与管理

湖泊缓冲带在湖泊保护和流域管理中的作用日益受到重视. 湖泊缓冲带是保护湖泊的隔离生境,是缓解或减轻湖泊水生态系统受流域内各种人类活动或自然过程的破坏、干扰和污染的空间. 湖泊缓冲带应具备缓冲隔离、促进生态环境改善、实施特殊的环境经济政策与生态补偿等3个主要功能,其宽度需考虑生态环境目标和环境准入标准、生态环境现状、技术经济约束和社会与管理制度制约等4个影响因素. 湖泊缓冲带的生态环境建设一般遵循控源与生态修复相结合、自然恢复与人工强化相结合、生态建设与管理相结合的原则,主要技术体系包括湖泊缓冲带内的农村面源污染控制技术和湖泊缓冲带缓冲体系改善技术. 湖泊缓冲带的管理主要涉及通过环境管理优化经济发展、生态工程长效运行管理和环境经济政策与生态补偿等3个方面. 未来湖泊缓冲带的研究方应包湖泊缓冲带范围的合理设置、相关生态学模型的引入、缓冲带建设的长效运行和管理机制的建立.      

湖泊陡岸带生态建设基底修复工程技术

文章介绍最新开发的湖滨陡坎沿岸水域基底修复技术,主要采用人工方法在需要进行大型水生植物群落恢复的湖滨陡坎沿岸的水域实施基底修复工程措施,在目标水域边界构筑水下围埝,采用绞吸式挖泥船将疏浚的湖泥按设计高程要求吹填至基底修复工程区内,形成缓坡浅滩,改善湖泊沿岸带自然条件,为湖泊沿岸带生态修复创造良好的生境条件。文章对该技术方案、工程效果进行了介绍,并将本技术与同类技术特点进行对比分析和探讨。     

典型高原湖泊流域生态安全格局构建——以杞麓湖流域为例

以“源”和生态环境保护为目标，引用最小累积阻力模型（MCR）对杞麓湖流域生态安全格局进行定量研究.结果表明：杞麓湖流域平均生态安全指数为2.59，生态安全以较低安全为主，占流域总面积的36.33%，中度安全和不安全次之，分别占流域总面积的23.36%和22.53%，高度安全面积最少，仅占17.77%.较低安全区主要分布在西北部、东南部和西南部，应加强对这些地区的生态环境保护建设.此外，以天然林地、重要水库和湖泊缓冲区100m以内区域作为生态源，选取坡度、海拔、植被覆盖度、土地覆盖类型、距水体距离、距建设用地距离、距居民点距离、距道路距离等8个阻力因子，结合MCR模型与GIS的cost-distance分析模块，生成最小累积耗费距离表面，划分5个阻力等级；依据累积阻力值频率变化特点及生态服务功能，确定了生态缓冲区、生态过渡区、生态边缘区、农业耕作区和人类活动区共5个生态功能区.杞麓湖流域生态源总面积为126.87km²，占流域总面积的35.74%，生态源在面积、数量和空间分布上都存在较大的差异，呈四周连片集中，中部分散破碎的分布格局，生态廊道呈四周连续紧凑，中部分散破碎的空间格局.生态节点的空间阻力值存在较大差异，部分生态节点累积阻力比较大，位于流域景观累计阻力值最大区，对生态流的流通安全性具有较大影响.基于最小累积阻力面，结合GIS的Hydrology模块，构建了由生态源与19个生态节点、23条生态廊道共同组成的具有结构性的流域景观生态安全格局，并提出了相应的建议，对高原湖泊流域研究及生态环境保护具有一定的参考价值.     

抚仙湖生态脆弱性特征分析与改善对策研究

从水生态系统、湖滨带、陆域生态系统、水质状况、水资源状况等方面对抚仙湖的生态脆弱性进行了分析研究,并根据抚仙湖的实际状况,提出了改善对策措施。     

论洱海流域可持续发展

在分析洱海流域自然环境和经济社会环境的基础上,提出应从控制人口、建设生态工程、科学合理调配水资源、优化产业结构、改变能源结构和推广生态农业等方面实施洱海流域的可持续发展.     

基于环境基尼系数的洞庭湖区水污染总量分配

从社会、经济和自然资源系统的整体效益出发,构建了基于基尼系数的水污染负荷公平分配评价指标体系,并且以贡献系数作为判断不公平因子的依据,结合GIS技术分析洞庭湖区不公平因子分布的空间差异性;利用基尼系数最小化模型,制订了洞庭湖区基于公平性的水污染物总量分配方案. 研究表明:2008年湖区基于GDP和土地面积的总氮、总磷污染负荷基尼系数均大于0.2,超过了基尼系数合理限值,湖区氮磷排放在经济和自然资源方面存在不公平现象;在湖区3个大型污染控制区中,Ⅰ区(中心城市污染控制区)和Ⅲ区(山地丘陵生态保育区)分别具有最小的氮磷土地面积贡献系数和经济贡献系数,是湖区不公平性特征最为显著的2个区域;在优化分配所得的2020年湖区各单位相对于2008年的总氮排放削减方案中,Ⅰ区削减率最高,达8.18％,岳阳市区削减量最大,为865.0 t/a;在相应的总磷排放削减方案中,Ⅱ区(平原农业综合整治区)削减率最高,达9.45％,华容县削减量最大,为78.45 t/a.      

抚仙湖生态服务功能调查与评估

对抚仙湖生态服务功能进行了一对一的相关专业技术人员问卷调查,目的是了解专家对抚仙湖目前生态服务功能的评价,以便对抚仙湖生态服务功能实施合理的保护与利用。调查结果显示：抚仙湖生态服务功能权重指数以饮用水功能最高,其他水产品、休闲娱乐功能决不能有损于饮用水功能;抚仙湖目前还保持优美的自然生态系,是人类开发高档休闲旅游的胜地,已是直接或间接影响水体生态系统变化的隐患;抚仙湖自然湖滨带已消失,大型水生植物覆盖率很低,所以抚仙湖生态服务功能很高,但很脆弱。     

抚仙湖流域社会经济发展与环境压力分析

对抚仙湖流域近20a社会经济发展进行了调查,结果显示：人均GDP增长了近20倍,人口密度比重增长6．9个百分点,城镇用地比重增加1.6个百分点,耕地比重减少了1．41个百分点,化肥用量增加了近1倍。揭示出流域社会经济的快速发展使区域环境承载力逐渐下降,抚仙湖面临极大的环境压力。