洞庭湖近年干旱与三峡蓄水影响分析

季节性水文干旱是洞庭湖近年突出的水情问题,并因三峡影响而倍受关注。基于洞庭湖水文干旱的关注焦点（湿地生态影响）及其与湖泊水情的对应关系,建立了湖泊滩地出露与持续时间为依据的干旱度量指标;并利用水文分析方法,揭示了洞庭湖水文干旱发生的时空特点和水情机制;最后,基于BP神经网络模型获取的三峡水库蓄水对洞庭湖的水位影响量化了三峡水库秋季蓄水对湖区干旱的贡献分量。结果认为：（1）2000年后,洞庭湖的干旱频次明显增多、旱情加重,干旱程度以西洞庭最剧,东洞庭次之,南洞庭最轻;（2）洞庭湖不同湖区干旱成因存在一定差异,其中全湖的春旱基本由洞庭湖流域来水偏少引起,而东洞庭湖秋旱主要由长江来水减少引起,西、南洞庭湖秋旱则由长江和洞庭湖流域来水共同减少形成;（3）三峡水库蓄水对东洞庭湖秋旱起到一定的加重作用,但并非洞庭湖近年干旱的主要因素     

三峡水库防洪调度运行对洞庭湖区防洪减灾的贡献

位于长江中游的洞庭湖区为中国洪涝灾害频发地区之一。2010年的洪水是长江1998年大水后,也是三峡水库蓄水运用以来所遇到的首次较大洪水,在5次洪水过程中,三峡水库实施了5次防洪调度,较大程度地减轻了长江中下游地区的洪水压力。长江中游荆江既是连接三峡水库和长江中下游河道的纽带,又是沟通洞庭湖的水流通道。基于三峡水库出库流量与荆江三口、洞庭湖城陵矶的水文对应关系,以实测水情、灾情资料为依据,运用对比分析方法,揭示2010年汛期三峡水库防洪调度对减轻洞庭湖区的洪水压力及减少洪涝灾害损失的贡献率。结果表明：6~8月份三口入湖洪量减少约24261×108 m3,湖口城陵矶洪水位降低082 m;湖区减少洪涝灾害直接经济损失约19983×108元,间接经济损失约0638×108元     

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。     

近30年来太湖围湖利用及东太湖网围养殖动态变化研究

利用多期遥感影像从时间、空间和利用类型3个方面分析了近30 a来太湖围湖利用及东太湖网围养殖的时空变化特征。结果表明：1979～2008年,太湖围湖利用面积总计达 16.004 2 km2;其中1979～2001年,太湖围湖利用面积 9.509 0 km2,年均围湖利用面积 0.432 2 km2,围湖利用的主要用途为水产养殖,鱼塘用地占该段期间围湖利用面积的5653%;2001～2008年,围湖利用面积 6.495 2 km2,年均围湖利用面积 0.927 9 km2,围堰取土用地占该段期间围湖利用面积的5228%。1979年以来,东太湖网围养殖规模逐渐增大,1979年东太湖网围养殖面积 8.343 4 km2,2001年网围养殖面积达 100.272 6 km2,占东太湖水面面积的7465%,网围养殖区域的分布逐渐从湖岸边沿处向湖心处扩展,至2006年,除主航道外,东太湖整个湖面几乎遍布网围,并呈现向西太湖扩展的趋势,随着东太湖水环境问题日益突出及太湖整治力度的加大,东太湖网围养殖面积从2006年的 105.873 2 km2 下降为2008年 92.969 1 km2,网围养殖区域的逐渐缩小及自由水域面积的逐渐增大,将真正实现太湖流域经济 资源 环境的可持续发展     

三峡工程与长江中游湿地(文摘)

长江从宜昌至湖口为中游,全长900 km,其间有四湖地区、洞庭湖区和鄱阳湖区,为湿地集中地带。 
（1） 四湖地区〓位于荆江北岸,属江汉平原,是长江出三峡后第一个大平原湖区,包括长湖、三湖、白露湖和洪湖,总面积原有11000 km2,现有1793 km2,耕地面积约454万hm2,人口450万。荆江河水通过新滩口排水闸汇入长江,汛期关闸,靠电力抽排渍涝,枯季开闸自流排水。长江对地下水侧向补给是地下水主要来源。
四湖地区是湖北的“水袋子”,历史上长江、汉江洪水多次在此决堤泛滥。四湖下游江湖相通,每到汛期,长江、汉江洪水倒灌,形成洪泛区。湖区围垦耕地约7万hm2,地势低洼,多为湖积淤泥,排水不畅,存在潜育型、沼泽型渍害。
（2） 洞庭湖区〓位于荆江南岸,总面积原有18730 km2,1950年时有4350 km2,由于不断围湖垦殖,现仅有2691 km2,耕地面积533万hm2,高程在43~26 m。湖区水网密布,土地肥沃,历来为鱼米之乡。洞庭湖为过水性湖泊,接纳湘、资、沅、澧四水和长江松滋、太平、藕池三口来水,由城陵矶注入长江。近百年来,由于长江泥沙沉积湖内,加之围湖垦殖,湖泊容积显著减少,洪涝灾害日趋严重。
（3） 鄱阳湖区〓位于长江南岸,鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊,总面积3900 km2,耕地面积约37万hm2,高程在16 m以上。接纳赣、抚、信、饶、修五河来水,经湖口注入长江。湖区16 m以下大多为湖草滩地,已垦耕地一般在湖水退落后种植,汛期湖水涨落频繁,汛后淤积,土质粘性较重,有机物含量高,地势低洼,排水不畅,耕地土壤脱潜过程缓慢。
人类历史活动,从原始游牧狩猎部落演进为农业定居聚落。江汉平原的湿地主体是“云梦泽”,洞庭湖平原的湿地主体是“江南之梦”,春秋战国时期均为楚国皇家猎区。两个湿地生物多样性丰富,生活着大象、犀牛、麋鹿、扬子鳄等。随着历史变迁,水陆交错型湿地逐渐转化为农业用地和聚落用地,最终成为人工湿地和水体湿地。13世纪后,人类开始围湖造田,与水争地。汉朝时代的大象、犀牛灭绝,宋代后成为老虎栖息地,湿地生态结构转为以湖泊湿地为主,成为水禽栖息地和越冬地,生活着天鹅、野鹤、鸳鸯、家雁等,17～18世纪时老虎绝迹,水禽亦成为濒危物种。由于围湖垦殖,人水争地,自然湿地中70%转化为耕地,多样性损失严重,洪涝灾害不断。1998年长江大洪灾后,中央提出 “封山育林、退耕还林、退田还湖、平垸行洪、以工代赈、移民建镇、加固干堤、疏浚河道” 32字方针,其关键是退耕还林、退田还湖,旨在恢复生态。 
　　根据历史记载,堤垸始于春秋,南宋时形成围垦高潮,围湖造田普遍。20世纪50年代以来,人口剧增,“以粮为纲” 驱动围垦新高潮,堤垸经济蓬勃发展,带来生态失衡,人水矛盾。必须协调耕地保护与湿地保护矛盾,推行科学耕种和农、牧、渔协调发展,确保湿地总量动态平衡。长江中游江汉平原及两湖地区,河网交错,湖泊密布,应多建国家级自然保护区,争列《国际重要湿地名录》,逐步扩大湿地保护范围,滋润地球之“肾”;发展生态旅游,保护生态环境,重建湿地生物、景观和文化多样性,促进湿地可持续发展。
三峡建库后,长江枯季1～5月份下泄流量有所增加,水位将略有抬高,但仍在建库前天然水位变幅范围内;10月份水库蓄水,下泄流量减少,但三峡水库将实施人工实时调度,确保中下游生产、生活及航运用水需求。四湖地区潜育型、沼泽型渍害农田主要在总干渠两侧的湖盆地带,远离长江,地下水位不受长江水位变化影响,排水状况也不会改变,三峡建库后不会加剧这些地区农田潜育化、沼泽化。10月后水库蓄水,长江水位降低,有利于四湖地区汛后排涝排渍,提前降低湖、田水位和农田地下水位。 三峡建库后,洞庭湖泥沙淤积将会减少,可延长湖泊寿命。长江枯季下泄流量有所增加,城陵矶水位略有升高,但湖区水位仍低于圩区地面3～4 m,不会影响湖区农田自排。每年10月水库蓄水,下泄流量减少,城陵矶附近江水位比建库前降低2 m,湖区水位可尽快退落,对洞庭湖汛后排涝排渍有利。三峡建坝后如遇长江干流发生特大洪水,经三峡水库调蓄后,可减少鄱阳湖及中下游平原湖区分洪的负担和损失。遇鄱阳湖水系发生大洪水时,还可减少下泄流量,降低湖口水位,有利鄱阳湖水排入长江。每年10月三峡水库蓄水,鄱阳湖可提前退水,有利于湖区农田排涝排渍。1～4月下泄流量比建库前略有增加,湖口水位抬升不超过0.6 m,湖区农田地面仍高出长江水位3 m以上,既不会影响枯季排水,也不会加重湖区土壤的地下渍害。
由于三峡建库后,水位随洪、枯季节调蓄变化,结合中下游平原湖区排灌抽提,湖水交换相对频繁,促使水生生物生长茂盛,为水体稀释自净,消纳降解污染提供有利条件。三峡工程建成后,防洪、发电、航运等综合效益和有利影响将得到充分发挥,并采取有效措施,使不利影响得到减免。随着时间的推移,水利、水电、航运、农业、水产、湿地及自然资源的逐步开发,环境保护和湿地保护必将统筹安排、综合利用、协调发展。三峡工程将有力地保护湿地、保护环境。     

退田还湖对洞庭湖鸟类群落结构的影响

通过5年的跟踪调查,发现洞庭湖的民宅堤垸与退田还湖的垸子鸟类群落有着明显的区别,前者的常见鸟类有22种,后者有66种,且群落成分差异明显（Moumtforyd系数：0.371 62）。无论耕作区还是退田还湖区的鸟类群落结构都具有明显的季相变化。每年10月底至翌年的3月为冬季鸟类群落;4~9月为夏季鸟类群落。退田还湖后的鸟类群落变迁具有特定的规律性,共分为3个时期：第一阶段为群落结构混乱期,时间为1年左右;第二阶段为新的群落格局初现期,时间为2~4年;第三阶段为稳定的野生鸟类物群落期,时间在退田还湖后的4~5年。     

洞庭湖最小生态需水量研究

从湿地水文的角度对典型通江湖泊--洞庭湖3个时期的最小生态需水量进行了研究。结果表明：（1）1974和1988年的最小生态水位均为24 m,而1998年为246 m;（2）1974、1988和1998年的最小生态蓄水量分别为2106×108、1804×108和1880×108 m3;（3）1974～1987、1988～1997和1998～2007年的最小出湖生态需水量的平均值分别为3 396、3 379和4 717 m3/s,最小入湖生态需水量的平均值分别为2 657、2 704和3 745 m3/s。可见,随着洞庭湖的演变,1974年最小生态水位比1998年大幅减少,最小生态蓄水量明显增加,出、入湖最小生态需水量不均衡增加。最后,对洞庭湖最小生态需水量的变化原因进行了分析,并提出了生态恢复对策     

洞庭湖渔业水域氮磷时空分布分析

根据2000~2011 年对洞庭湖渔业环境监测数据,对东洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖和三江口4 个不同渔业水域的总氮、总磷、氨氮和硝酸盐氮浓度的时空分布进行分析。结果表明：（1）洞庭湖总氮、总磷、氨氮和硝酸盐氮浓度均值分别为143±041、009±003、032±005和063±011 mg/L,总氮最大值为2009 年5 月丰水期东洞庭湖的鹿角采样点,为480 mg/L,总磷最大值为2008 年1 月枯水期鹿角采样点,为0417 mg/L,分析得知,所有采样点中鹿角采样点较其它采样点污染严重;（2）洞庭湖氮、磷浓度年均值间差异性显著（P<005）,除总磷变化规律不明显外,总氮、氨氮和硝酸盐氮的年浓度均值总体呈上升趋势,与此同时,洞庭湖在丰水期、平水期和枯水期的氮、磷浓度均值间也存在显著性差异（P<005）,平水期总氮平均浓度最高,枯水期总磷浓度均值最高;（3）东洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖和三江口4 个湖区氮磷浓度均值间也存在显著性差异（P<005）,总氮、总磷和硝酸盐氮均值以三江口最高,氨氮均值以东洞庭湖最高,主要受城市污水和工业污水影响严重;（4）面源污染是洞庭湖主要污染方式,也是造成洞庭湖水体富营养化程度加剧的主要因素,面源污染占洞庭湖污染总量的94%～99%,主要包括农业污染、城市生活污水和畜牧水产养殖业污染;点源污染占洞庭湖污染总量的1%～6%,主要为工业污水和城市生活污水的排放,虽然排放量相对于面源污染较小,但是工业污水含有高浓度的有毒物质,且瞬时排放量大,很容易造成渔业污染事故,严重时会影响到人类的健康;（5）参照《地表水质量标准》（GB3838 2002）中的水质分类标准,所有监测年份中,仅2000 年水质为III 类,其它年份水质类型多为IV 类,部分年份为V 类,推断洞庭湖渔业水域大部分处于中度污染状态,部分湖区处于重度污染,根据《渔业水质标准》和鱼类对水环境质量的需求,洞庭湖水质不利于鱼类繁殖、早期发育、索饵和越冬等行为,势必会造成洞庭湖渔业资源的衰退     

三峡水库调节典型时段对洞庭湖湿地水情特征的影响

洞庭湖与长江联系紧密,三峡工程运行将改变洞庭湖的水文过程,影响湖泊湿地生态系统。为了评估三峡工程运行对洞庭湖湿地的水文影响,选取水文情势变化大且可能对植被生长产生重大影响的汛末蓄水和汛前腾空两个时段,运用反映江湖水动力交互的水动力学方法计算了三峡水库不同调节流量下湖泊水位与流量的变化特征,并结合湖泊高程和面积关系曲线,分析了不同增减下泄流量对洲滩湿地淹没出露的影响。结果表明,洞庭湖吞吐长江,复杂的江湖水动力交互作用使得湿地水文过程变化有明显的非线性。在恒定流条件下,汛末蓄水减泄4 000 m3/s流量可使城陵矶水位降低1 m。同样抬高1 m水位,汛前腾空约需增泄3 500 m3/s。在空间分布上,三峡水库调节对洞庭湖水情影响具有明显的异质性,受江湖关系和湖盆地形的影响,与长江水力联系紧密的东洞庭湖、南洞庭湖东部和西洞庭湖北部受三峡水库调节影响大,而西洞庭湖南部影响较小     

洞庭湖区农业环境与湖垸农业可持续发展模式

围湖垦殖形成了洞庭湖区湖垸农业形式,湖垸农业的形成加速了湖区人口的增长,人口的压力也促进了围垦。不断的围湖垦殖使耕地面积迅速增加。由于湖泊面积减少,湖垸农业处于外洪内涝的环境中。归纳了洞庭湖区的农业环境问题：洪涝灾害发生频率加大;水面减少,生物多样性降低;环境污染严重,湿地生态功能衰退;土壤退化和潜育化严重;血吸虫病死灰复燃等。结合已有经验,提出了湖垸农业可持续发展模式：认真实施生态保护工程,减少泥沙淤积;调整湖垸农业结构,建立可持续发展生态农业模式：避灾、减灾模式、水生经济植物模式、工业原料作物模式、林农复合经营模式、湖洲草地草食畜禽模式、麻基（油菜）渔塘农业模式等。     

基于Landsat的近20余年东洞庭湖湿地草洲变化研究

利用多时相Landsat TM/ETM+影像,采用决策树分类法解译水域、泥沙滩地、草洲3种湿地类型,结合数字高程模型和相关水文信息,通过矩阵转移和贝塞尔曲线插值的方法,对低水位条件下东洞庭湖湿地草洲的时空变化特征进行分析。结果如下：（1）1989～2011年,草洲面积增加30506 km2,泥滩地面积减少27428 km2,水域面积呈波动状态;（2）草洲的主要扩张区域为长洲、新生洲、飘尾洲沿湖盆边缘部分、牛头洲大面积区域、武光洲 柴下洲、中洲 团洲部分;（3）草洲面积按高程分布呈先增后减特征,草洲覆盖的优势区域与非优势区域的高程分界点逐渐降低,水域和泥滩地分布的优势区域高程范围缓慢下移。草洲植被的生长分布和淹水条件关系密切,泥沙淤积和水文条件的改变都能导致淹水条件的变化,进而推进东洞庭湖草洲范围的扩张。此研究对于进一步明确洞庭湖湿地演变趋势及其形成机制具有重要意义     

耕地资源变化的空间计量及其驱动力分析——以江苏省为例

采用1998~2008年江苏省13个地级市的耕地数据,分析了近10 a来耕地数量变化的基本过程及空间差异。然后运用Moran I指数验证了耕地资源分布空间相关性的存在,并利用空间计量模型研究了江苏省耕地数量变化的驱动机制。结果表明：（1）1998~2008年,江苏省耕地面积净减少2969×104 hm2,平均每年减少270×104 hm2。耕地数量变化存在明显的空间差异,无锡、苏州、常州、南京和镇江5个地区耕地资源减少最为严重;（2）全省耕地资源空间分布存在明显的空间相关性,1998~2008年,耕地面积Moran I值由0400 3增加至0452 4,呈逐步增强的趋势;（3）人口、经济增长和粮经作物比是江苏省耕地数量变化的主要驱动因子,其弹性系数分别为-0803、-0070、0069;（4）相邻地区各因素的空间扩散效应对耕地数量变化存在显著的影响,其弹性系数为0779,因此,未来在制定耕地保护政策,应考虑区域耕地资源分布的空间相关性,推进跨区域耕地保护机制的形成,建立一体化的区域耕地保护政策。     

东洞庭湖水面面积变化监测及其与水位的关系

开展东洞庭湖水面面积长时间变化监测研究对于湖区洪涝旱灾监测、灾害评估等具有重要意义。采用2000~2017年的经过辐射一致性校正的Landsat Collection 1遥感数据集,在ENVI遥感数据处理平台下采用4种常见的水体提取方法（单波段阈值、多波段谱间关系、水体指数、支持向量机）开展了水面面积遥感提取方法比较及东洞庭湖区长时间序列水面面积提取,以此数据为基础开展了东洞庭湖区近18年来湖区水面面积年内和年际变化研究,并探讨了水面面积与城陵矶水文站水位之间的相关关系。结果显示：Landsat Collection 1遥感数据集具有较高的空间和时间分辨率,可以满足东洞庭区长时间序列水面面积提取,且水面面积提取精度较好;采用支持向量机方法提取的湖区多年水面面积平均值为569.9 km2,丰水期水面范围波动较大,而枯水期变化较小;湖区水面面积变化与城陵矶水位变化存在紧密相关关系,不管线性模型还是多项式模型均能准确地描述两者变化关系,受湖区地形分布特征影响,水面面积与水位之间的关系在丰水期较紧密,而枯水期两者之间的相关关系明显降低。     

长江流域湿地现状与变化遥感研究

湿地与湿地环境问题早已引起国际与国家层面的高度关注。基于多时相卫星遥感数据（MSS、TM/ETM、CBERS 02等），以ERDAS、ARCGIS、MAPGIS等软件为平台，在长江流域系统开展了1975、2000、2007年等不同时相湿地遥感信息提取、编图及以次级流域为单元的统计分析，全面掌握长江流域主要湿地类型、面积、结构、分布现状以及30余a的湿地变化规律，分析其自然及人类地质营力作用机制，研究其变化态势，为流域内国土资源的合理开发利用提供大区域基础资料。结果表明：长江流域湿地现状总面积为7931 9×104 km2，其中河流、湖泊、沼泽、人工湿地各占4233%、2093%、1853%、1821%；湿地类型发育齐全，空间分布广，但次级流域或局域湿地分布严重不匀且[JP2]类型结构不全；从1975~2007年的30余a，湖泊湿地总量消减889×102 km2，沼泽湿地消减591[JP]×102 km2，河流湿地增加350×102 km2，人工湿地增加了6302×103 km2，湿地总量累计增加了5172×103 km2；湿地变化方式主要是面积的增减和类型的转换，变化受制于自然与人类活动地质营力共同作用；湿地变化阶段性特征明显，2000年前为湿地不良变化期，2000年后为良性缓变期，长江流域湿地环境表现为总体趋好、局域问题较多态势     

长江中游地区多尺度耕地景观格局演变特征

揭示区域耕地景观格局多尺度演变特征有助于从区域层面全面解读耕地利用状况,可为区域耕地保护和生态环境建设提供重要参考。采用景观格局指数分析方法和数理统计手段,选取10个景观指数,从城市群、省域、流域3个不同空间尺度分析了长江中游1995~2014年耕地景观格局变化特征。结果表明：（1）1995~2014年间,长江中游耕地总面积以平均每年30821 km2的降速大量减少。其中,湖北、湖南、江西3省年均降速分别为18512、7026、5276 km2/a,武汉城市圈、长株潭城市群、环鄱阳湖城市群三大城市群年均降速分别为18003、4819、5616 km2/a。（2）不同省份耕地景观变化的方向和程度存在较大差异。湖南省耕地连通性先增后减,景观的破碎度先减后增,而湖北省和江西省耕地景观的连通性和破碎度变化趋势则与湖南省恰好相反,且变化强度明显弱于湖南省。（3）不同城市圈（群）耕地景观变化的方向和程度差异明显,作为工业化快速发展地区,长株潭城市群耕地景观变化的剧烈程度明显高于长江中游经济带内的其他两大城市圈（群）。（4）不同尺度耕地景观格局在数量、面积、聚集度、多样性方面差异较大。而城市圈（群）作为省内重点发展区域,其耕地景观格局及其变化与其所处省份大致相同     

基于投影寻踪的洞庭湖生态系统健康评价

以历史文献、图件及1986～2010年水沙、水质等实测资料为依据,选取环境要素、生物指标、水动力条件和外部指标等4类共13个表征洞庭湖生态系统健康状况的指标,采用加速遗传算法的遗传寻踪模型,基于matlab7.0平台对典型年洞庭湖生态系统健康状况进行评价。结果表明:（1）1986～2010年,洞庭湖生态系统健康样本投影值呈下降趋势。1991年左右出现较高点（投影值为1726 4）,2006年出现了较低点（投影值为1625 8）,而2010年投影值有所回升（投影值为1679 0）;（2）从空间分布上看,南洞庭湖健康状况相对较好,其次是西洞庭湖,最差的是东洞庭湖。这说明受湖泊围垦、退田还湖和三峡水库运用等影响,洞庭湖的水文水动力条件、湖泊生物多样性以及水质状况等发生了较为明显的变化,且各湖泊存在一定的差异     

基于MODIS数据的洞庭湖水体面积与多站点水位相关关系研究

针对洞庭湖区,以30 m分辨率的环境减灾卫星CCD影像为参考,对比分析了归一化差异植被指数（NDVI）和比值植被指数（RVI）应用于MODIS遥感影像水体面积提取的优缺点。研究发现,选取NDVI并且赋予各月份各自适应的阈值进行水体面积提取,有效避免了采取单一阈值造成的枯水期水体误提以及丰水期水体漏提问题。将提取湖区面积与相应日期水位数据组成水位 面积组,建立湖区面积 水位相关关系。考虑到建立湖区面积与单一水文站点水位间相关关系存在一定空间不合理性,选取逐步多元回归法建立2003~2006年湖区面积与多站点水位间相关关系。结果表明：在高水位和低水位处,洞庭湖面积 水位关系年际间变化不太明显,但在中等水位处（如24~29 m）,湖区面积 水位关系有比较明显的变化,同一水位处湖区面积有逐年减小的趋势。     

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。〖     

基于ecopath模型对滆湖生态系统结构与功能的定量分析

根据2010年对江苏滆湖渔业资源和生态环境调查数据,采用Ecopath with Ecosim软件构建了滆湖生态系统的物质平衡ecopath模型,以期为在滆湖进行生态修复提供支持和指导。ecopath分析结果表明：2010年滆湖生态系统包含7个营养级,各功能组的有效营养级范围为1~3691,其营养物质流动主要发生在前4个营养级,占总流量的998%。系统总生产量为1 974.82 t/km2〖DK〗·a,总流量为8 562.544 t/km2〖DK〗·a,联结指数、系统杂食系数、Finn’s循环指数以及Finn’s平均路径长度分别为0219、0189、799和2841;生产量/呼吸量、生产量/生物量分别为2189和3509;平均捕捞营养级为256。食物链以开始于藻类的牧食食物链和开始于碎屑的碎屑食物链为主,系统总能量转换效率为64%。与滆湖1986～1989年的ecopath模型相比较,滆湖生态系统的总流量减小,r 对策者在系统中所占比例增加,K 对策者在系统中所占比例减小,根据Odum对成熟生态系统的描述,滆湖目前正处于退化演变过程中     

三峡水库上空甲烷浓度时空变化及与水库甲烷通量的关系

2010年,对三峡水库水-气界面上空05m处和岸边甲烷的浓度进行全年的观测,并采用静态浮箱-气相色谱法测定水库水-气界面上的甲烷通量,研究了三峡水库上空的甲烷浓度的背景值及其与甲烷排放强度之间的关系。结果表明：三峡水库上空甲烷浓度的年平均值为2216±0224 mL/m3,岸边甲烷浓度的年平均值为2211±0206 mL/m3,两者差异不显著;除夏季时云阳上空的甲烷浓度较高外（2850 mL/m3）,其余地点上空的甲烷浓度都接近年平均值;三峡水库上空的甲烷浓度存在明显的空间差异,上游地区（云阳）上空的甲烷浓度（231±033 mL/m3）显著高于下游地区（秭归：214±013 mL/m3,巫山：220±018 mL/m3）,坝后河流（三斗坪：221±016 mL/m3）上空的甲烷浓度高于坝前秭归处,但差异不显著。这一格局与水库中甲烷通量的空间变异基本相同,即从上游到下游（云阳、巫山、秭归）江面上甲烷通量依次为0454,0260和0115 mg/（m2·h）,呈下降趋势,坝后三斗坪处的甲烷通量（0280 mg/（m2·h））显著高于坝前秭归处通量,这表明：水库的水-气界面上的甲烷排放强度是影响水库上空甲烷浓度变化的主要因素