鄱阳湖湿地现状问题与未来趋势

近年来鄱阳湖秋冬季水文呈干枯态势,湿地生态系统及其关键因子也发生了变化。如何合理保护和利用鄱阳湖湿地引起各方关注。系统综述了鄱阳湖湿地生态系统在水文、江湖关系、水质、水鸟栖息地、渔业资源等方面存在的问题,梳理了引起这些问题的外部和内部因素。针对"一切照常"和"水位调控"两种情景,预测了湿地未来的变化趋势,并指出了当前研究中的不确定性问题。研究认为:鄱阳湖秋冬季的低枯水位,对水质、湿地植被、水鸟栖息地以及鱼类食物资源和"三场"(即:产卵场、洄游通道、索饵场)产生了一定不利影响。建议通过模型模拟和情景预测来分析不同调控方案的影响效果,优化调控方案、将生态系统的负面影响降到最低。     

堑秋湖渔业模式对鄱阳湖南矶湿地越冬候鸟种群数量的影响和保育对策

鄱阳湖是我国最大的淡水湖、国际重要湿地。“堑秋湖”是当地老百姓根据鄱阳湖夏涨秋落的规律,在湖底低洼处堑壕沟、围矮堤,以便在秋季退水时截留更多的鱼和水,最后将鱼类资源一网打尽的渔业方式;也是长江流域中下游湖区以及鄱阳湖流域老百姓利用季节性浅水蝶形湖泊中渔业资源最主要的捕鱼和管理方式。采用PRA方法对江西鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区“堑秋湖”历史及现状进行问卷调查,采用样线样点结合方法对越冬候鸟种群数量进行调查分析。研究表明：鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区拥有蝶形湖泊26个,均已承包给个人管理并存在养鱼虾蟹等行为,为典型的“堑秋湖”渔业模式;不同月份越冬候鸟数量变化呈“M”型,不同样线候鸟数量差异较大,而候鸟种类在月份和样线方面差异不大;“堑秋湖”渔业模式对鄱阳湖越冬候鸟的种群数量、分布及栖息地生态功能的发挥存在明显正负面影响。对于建立经济社会可持续发展的“堑秋湖”经营模式进行了探讨,提出了有利于越冬候鸟栖息的保育对策     

2008~2016年鄱阳湖生态经济区生态系统服务价值的时空变化研究

鄱阳湖生态经济区是中国重要生态功能区和世界自然基金会划定的全球重要生态区,2009年开始建设,目前已完成首要阶段的建设工作。基于土地覆被遥感解译数据,利用生态价值评估模型及GIS空间统计方法,分析鄱阳湖生态经济区2008~2016年间生态系统服务价值时空格局及动态演化。结果表明,鄱阳湖生态经济区土地利用/覆被方式以耕地、林地和草地为主,8年间区内草地和建筑用地面积明显增加,水域面积减少加剧,生态系统服务价值总体呈减少趋势,其中减少最明显的是林地和水域系统价值。水源涵养和土壤保持是鄱阳湖生态经济区最主要的生态系统服务功能,两者合计占比38%以上,但食物生产、水源涵养与废物处理的各单项生态服务价值下降比例较多。生态系统服务价值年均减少率超过20%的区域主要在城市地区,从空间分布来看,南部区域生态服务价值增长具有优势,尤其在2012~2016年间总的优势更为明显。     

永远保持鄱阳湖一湖清水

鄱阳湖是中国第一大淡水湖,鄱阳湖湿地是国际重要湿地和候鸟越冬栖息地.温家宝总理要求:"一定要搞好生态环境保护和建设,永远保持鄱阳湖一湖清水". 1985年江西省启动了"江西山江湖开发治理工程".经过20多年的努力,有效改变了鄱阳湖流域的面貌,提高了区域可持续发展能力.在人口增加近800万、经济社会发展不断加快、经济规模不断扩大的背景下,鄱阳湖流域受损害的生态环境得到恢复和重建,保持着较良好的状态;有力地支撑了江西省经济社会的发展,山江湖工程成为振兴江西的奠基工程.     

垦殖后洲滩湿地生态恢复的景观设计途径——以长江新济洲滩为例

长江南京段新济洲滩是一处由心滩不断扩大形成的洲滩湿地,由于人类长期垦殖、修筑垸堤等活动,导致洲滩湿地的景观格局和过程发生根本性改变,湿地生态系统服务退化。从景观生态学的角度出发,参照Steinitz景观设计六步骤模式,构建了描述、过程、评价、改变、评估和决策模型,探讨洲滩湿地的生态恢复途径,指出拆除垸堤、去除人类过分干扰是新济洲滩生态恢复的关键,恢复自然洪水过程、让自然做功、恢复季节性湿地及生境是其基本途径。模拟维持现状、拆除圩堤、拆除防洪堤3种预景,分析不同预景洲滩湿地面积、生物栖息地面积变化,结果表明拆除防洪堤将使洲滩季节性、洪水泛滥湿地面积所占比重分别将由5%、4%增加到56%、24%,长江鱼类、龟鳄类、涉禽类栖息地面积所占比重由7%、11%、5%分别增加到21%、75%、56%。湿地是重要的景观生态系统,利用Steinitz六步骤模式进行生态恢复途径的探讨,对其他湿地生态恢复的规划和设计也有重要的借鉴意义     

基于WTA的湿地周边农户受偿意愿及影响因素研究

为了实现鄱阳湖湿地生态系统的可持续发展,促进公平合理的湿地保护局面的形成,对鄱阳湖湿地周边农户家庭生产生活的基本情况、生态环境的认知、以及基于禁渔期、保护候鸟和封洲禁牧等保护措施的生态补偿意愿进行了深入调查。结果表明：（1）鄱阳湖周边农户的家庭收入与湿地紧密相关,湖区农户具有一定的湿地生态环境认知和生态保护意识;（2）193份有效问卷中愿意接受补偿的比例高达881%,农户户均生态补偿意愿为3399元/(a·户),由此估算出鄱阳湖湿地生态补偿额约为每年582亿元;（3）Tobit回归模型的计量分析结果表明,农户的受偿意愿受年龄、生态效益的认知及生态保护态度的显著影响,研究认为提高农户的生态保护意识、对湖区农户进行合理的生态补偿是解决湿地保护与可持续发展问题的关键。     

应用生态系统方法研究鄱阳湖枯水调节

2003年以来,鄱阳湖枯水期水位连创新低,持续时间延长,导致水质恶化、湿地生态系统遭受破坏、候鸟栖息地受到威胁;生产生活用水、农田灌溉、航运和水产捕捞受到严重影响。为了改变鄱阳湖枯水期持续处于低水位状态,确保江湖水系健康,利用生态系统方法,提出了鄱阳湖枯水调节的基本原则：改善生态环境为主要目的,调枯不调洪;从整体出发,做到江湖两利;以简单工程进行调节,趋利避害;保持工程运用的灵活性,实施适应性管理。同时,初步规划了鄱阳湖枯水调节工程的地点、规模和运行方式。作为一个以保护和改善生态环境为主的水利工程具有改善水环境、保护水生态、维护水安全,保护鄱阳湖湿地的生态环境和候鸟越冬条件,缓解长江下游枯水期低水位状态和促进湖区经济社会发展等方面的效益。     

拉市海流域胁迫因子及其影响

拉市海流域位于云南丽江市玉龙县境内，其内的拉市海湿地是我国重要的高原湿地之一。拉市海湿地在调节气候、提供水源和提供珍稀物种栖息地等方面发挥着重要生态作用。分析了拉市海流域的主要胁迫因子：气候、农业活动、火烧、围堰及其它水利工程。在这些胁迫因子综合作用下，拉市海湿地生态系统的结构与功能发生了明显的变化。目前，拉市海湿地水域部分，出现“孤岛化”现象，湿地生物多样性剧减，湿地生态功能显著下降。在分析胁迫因子及其影响下，提出目前应尽快拆除围堰，注重湿地保护和合理利用，建立区域生态补偿机制的策略。     

长江中游大型通江湖泊湿地景观格局演变特征

鄱阳湖和洞庭湖湿地是长江中游仅有的两个天然通江湖泊湿地,具有不可替代自然和人文价值。近年来,尤其是三峡工程运行以后两湖湿地景观格局发生改变,对区域生态系统平衡和社会经济发展产生重要影响。以Landsat 7为数据源,通过决策树分类及高斯回归的方法定量评估了三峡工程运行前后两湖湿地景观格局的演变特征及其差异性,旨在正确认识大型水利工程的生态效应,为湿地保护与重建提供科学依据。结果表明:2000~2014年,洞庭湖枯水期水位变化不明显。从历史演变特征来看,虽然有少部分植被挤占泥滩和水体,但总体上3种湿地景观类型面积变化不大。相比之下,三峡工程运行后鄱阳湖枯水期水位显著下降,水体面积萎缩近14%,植被面积增加约8%。与2000年相比,2014年鄱阳湖植被分布高程下降了1 m多。不同程度的干旱胁迫是形成两湖湿地景观格局差异性演变特征的主要原因。     

基于IHA/RVA法的近年来鄱阳湖生态水位变异研究

湖泊水位是影响其生态功能正常发挥的重要因素,开展湖泊水位变异特征研究是正确认识湖泊水资源系统变化的前提。基于鄱阳湖区5个水文站1960~2014年的日水位监测数据,研究分析了近年来鄱阳湖水位年际变化的异常特征,并借鉴IHA/RVA法,定量揭示了2000~2014年鄱阳湖生态水位变异程度及其空间差异。结果表明：鄱阳湖水位近年来下降明显,湖口、星子和都昌站年平均水位自2009年以来呈现高度一致的变化特征,水位差几乎消失;2000~2014年鄱阳湖生态水位发生中度改变,整体改变度为38.86%;各水文站改变程度由高到低依次为都昌站、星子站、湖口站、康山站和棠荫站;主要水位指标体系中6和11月平均水位、最小3日和30日平均水位、年最高水位出现时间、年高水位频率和年水位减少率等指标变异程度均达到50%以上。近年来鄱阳湖水位异常及其空间差异与人为采砂导致的湖盆地形变化密切相关,这种水位变异已对湖泊湿地生态系统产生了众多不利影响。     

环鄱阳湖区分区土地利用景观格局变化模拟研究

依据水环境约束力的大小,将环鄱阳湖区划分为核心、边缘和外围3个影响区。以该地区2005~2010年间土地利用情况为基准,通过构建CA-Markov-Logistic模型模拟2015年该地区土地利用格局情景,并采用景观格局指数进一步分析3个影响区土地利用景观格局变化趋势。研究表明:(1)从土地利用类型变化来看,覆盖环鄱阳湖区约82%土地面积的耕地和林地将有较大幅度的减少,而城建用地所占比重将大幅上升,对环鄱阳湖区的开发在逐渐加快;(2)从土地利用影响力来看,地类分布概率与人口城市化率、生活城市化率以及经济城市化率的空间分布有着一定的相关关系;(3)从模拟结果来看,环鄱阳湖区核心区耕地范围将缩小而水体范围将扩大,边缘区其他建设用地和农村居民点面积增加,外围区水体范围将大幅缩减,土地景观破碎化程度依次从边缘区-外围区-核心区的顺序下降,表明对鄱阳湖保护的作用正在显现,整个土地利用景观格局取向更为合理。     

鄱阳湖夏候鸟小白鹭对环境样品中重金属的富集研究

通过采集鄱阳湖区北、中、南段小白鹭栖息区域（都昌县多宝乡洞子李村、鄱阳县珠湖乡瓢里山、进贤县前坊镇西湖李家）的环境样品（水样、土壤以及小白鹭食物）与小白鹭羽毛和蛋壳样本,分析其中Pb、Cu、Zn、Cd、V、Cr、Ni和As 8种重金属元素含量,判定鄱阳湖湿地环境中重金属污染状况及生物富集特征。研究表明,环境样品中土壤样品中的重金属含量符合国家Ⅱ类土壤标准,鄱阳湖水样重金属含量在Ⅰ类地表水标准范围之内,仅小白鹭食物（小鱼虾：小河虾、小鲫鱼、小八须鱼等）中的重金属含量高于国家食品标准。小白鹭对环境中重金属污染物的富集表现为：除3个采样点小白鹭羽毛中Cr元素,瓢里山与青岚湖采样点小白鹭蛋壳中Cu元素对其食物的富集系数>1,构成富集外,其他重金属元素均不构成富集,但小白鹭羽毛和蛋壳中的各重金属元素对水样的富集系数为14628～8 00610,富集程度较高。而水体样品中的各重金属在小白鹭食物样品中均存在富集,系数高达51716～14 21937     

基于土地覆被变化的安徽省生境质量时空演变特征

基于InVEST模型的生境质量模块,采用1995～2018年安徽省3期的土地覆被数据,分析省域生境质量时空演变特征及其对土地覆被变化的响应。结果表明:安徽省土地覆被变化主要是农田转向建设用地和林草地,以及农田和湿地之间的相互转化;23年间,安徽省生境质量整体呈单边小幅下降趋势;由于作为生境质量威胁源的建设用地急速扩张和蔓延,引发合肥和沿江5市城区及周边生境质量的显著下降;部分保护地及周边开展了有效的退田还湖(湿)和退耕还林(草),局域生境质量有明显改善,但多数生态源地生境质量的区域性变化并不明显;最后,对省域生境质量优化提出了相应的对策建议。     

近50年鄱阳湖水位变化特征研究

基于鄱阳湖棠荫水文站近50 a(1962～2012年)水位资料,采用Mann Kendall法和最大熵谱法分析鄱阳湖湖区水位的演变趋势和周期性。研究表明：(1)年平均水位、年最高水位没有显著变化趋势,年最低水位具有显著下降趋势;(2)年平均水位、年最高水位的突变点为2005年,突变后期转为微弱下降趋势,年最低水位的突变点为2003和2005年,突变后期下降速度加快;(3）年平均水位以25~26 a为第一主周期,6~7 a为次主周期,11 a、12 a、16 a年为第三主周期,年最高水位以19 a为主周期,年最低水位以6 a为第一主周期,16 a为次主周期;(4）未来10 a内鄱阳湖水资源量并无显著衰减趋势,洪水位并无上升趋势,年最低水位持续走低,进入枯水时间提前,枯水持续时间延长     

基于中低分辨率遥感影像的分类方法对比研究——以鄱阳湖水鸟栖息地遥感分类为例

选取中国鄱阳湖南矶山湿地为研究范围,通过分析候鸟在越冬期的栖息特征,构建适宜于提取候鸟栖息地的湿地分类系统。以Landsat8卫星OLI遥感影像为数据源,采用面向对象分类方法,通过多尺度分割、特征提取和决策树建立等关键步骤,实现湿地信息的快速提取;通过与传统像元法的分类结果对比,系统分析了面向对象方法在基于中低分辨率遥感影像的湿地信息提取中的有效性。研究表明:在面向对象湿地信息提取中,构建不同等级的分割尺度,在多个尺度上提取同一地物,可以更好识别复杂的湿地景观类型;相比仅依据像元光谱特征进行分类的传统像元方法,面向对象方法综合利用光谱、空间、形状和纹理等多种特征,因此可以获得更高的精度(总体分类精度达到87.64%,Kappa系数为 0.855 2);基于中低分辨率遥感影像,采用面向对象分类方法,能够获得较高精度的湿地景观分布,是一种成本较低且行之有效的技术手段。     

环鄱阳湖区农业面源污染TN/TP时空变化与分布特征

以鄱阳湖区周边12县市为研究区域,以氮、磷2种污染物为研究对象,以土地利用、畜禽以及农业人口为三大主要营养源,运用输出系数模型对环鄱阳湖区1997~2007年的面源污染现状负荷进行估算,结果表明TP/TN都呈现平稳上升的趋势,且面源污染高负荷区主要集中在南昌县、新建县和南昌市辖地区;预测2011~2020年TN/TP的变化,结果表明研究区域总磷总氮均有明显增长趋势,环鄱阳湖区年平均TN/TP相对现状年平均增长率为1746%和1602%。面源污染负荷的三大营养源贡献中畜禽输出负荷的贡献率随时间的推移有明显增加的趋势,农业人口和土地利用的贡献率有下降的趋势,揭示了环鄱阳湖地区禽畜污染将是农业面源污染的主要污染源。并借助GIS工具分析了TN/TP在环湖各地区的分布特征,指出了面源污染控制的重点工作区域     

2000~2013年鄱阳湖流域蒸散量时空变化

蒸散是陆地表面水分循环的重要过程,是研究流域水资源、水循环等领域的重要参数。以鄱阳湖流域为研究对象,利用鄱阳湖流域5个主要子流域水文控制站监测流量资料和气象站监测降水资料,根据水量平衡原理计算各子流域年度蒸散,验证MODIS蒸散数据产品（ET_MOD）,并分析2000~2013年鄱阳湖流域蒸散时空变化状况和土地利用变化对蒸散量的影响。研究结果表明：（1）ET_MOD具有较高的精度,年蒸散量的平均误差为165.9 mm,平均相对误差为9.78%;（2）2000~2013年鄱阳湖流域的年蒸散变化范围875.4~912.2 mm;鄱阳湖流域总蒸散量呈先增加后减少的“几”字形季节变化特征;（3）从蒸散量与地形特征的关系看,鄱阳湖平原区蒸散量低,周边的山地丘陵区较高;各子流域的蒸散量表现为：赣江流域 > 抚河流域 > 信江流域 > 修水流域 > 饶河流域;（4）土地利用方式对蒸散量有显著的影响,各土地利用类型的平均蒸散量表现为：林地 > 农田 > 草地 > 未利用地。