青海湖流域典型生态系统分类体系研究

研究结果表明,青海湖流域生态系统可分为9个一级生态系统、16个二级生态系统、23个三级生态系统.青海湖流域草原、冰川积雪、耕地、荒漠生态系统分布相对集中.冰川积雪生态系统主要集中在天峻县高海拔山顶地区;耕地主要分布在青海湖四周地形相对平坦地区和县城周围;荒漠生态系统集中分布在青海湖东北部及耳海附近.城镇、森林生态系统分布相对分散.     

青海湖流域生态安全评价

进行流域的生态安全评价,对于改善流域的生态环境,维护区域的可持续发展具有重要 的意义。本文选择自然生态环境状态指数、人文社会压力指数、环境破坏压力指数,构建了青海 湖流域生态安全综合评价指数模型,提取了生态安全指标,对2000 年青海湖流域的生态安全进 行了评价。结果表明,2000 年青海湖流域生态安全属于生态安全预警等级,流域生态安全面临着 较为严峻的挑战。气候变化和人类活动对青海湖流域的生态环境产生的负效应,也因此会影响到 区域的可持续发展,所以必须进行流域的综合治理,改善当地的生态环境。     

青海湖流域生态环境保护与经济社会可持续发展对策

青海湖流域在青海省经济社会发展中起着特殊的地位和作用。文章立足于青海湖流域生态环境现状和水位下降、湿地萎缩、草场退化、水土流失、沙漠化加剧及珍稀濒危野生动物濒临灭绝等主要环境问题,分析青海湖流域生态环境保护和可持续发展的重大意义。提出青海湖流域生态环境保护与经济社会可持续发展对策,即青海湖流域生态环境保护和经济开发有机地结合在一起,正确处理好流域经济发展和生态保护的关系,使经济效益、社会效益和生态效益达到最优化和持续化。     

青海湖流域土地利用/覆被变化研究

研究青海湖流域的土地利用/覆被变化,对识别流域人类活动特征和分析区域生态环境演化规律及其成因具有重要意义。文章以1977~2004年4期遥感影像数据为基础,采用土地利用转移矩阵、动态度、利用程度等方法,研究了青海湖流域1977年以来的土地利用变化特征及其空间分异规律。研究结果表明:①近年来流域内生态用地数量逐渐减少,其中水域面积净减少292.70km²;②对草地的开垦占用是流域增加耕地的主要来源,1977~2004年因湖泊水位下降而增加的沙地面积为103.22km²;③1977年以来,流域内除2000~2004年水域面积减少速率显著上升达0.71％外,其他主要类型土地面积变化速率不断减缓;④流域内沙地主要分布在海晏县(70％以上),90％的林地和95％以上的耕地均分布在刚察、共和两县,各县土地利用结构变化特征存在差异;⑤土地利用程度综合指数平均值为186.47,明显低于其他地区,说明人类活动对流域土地利用变化影响较小,区域生态环境问题的研究应当更加注重自然因素的驱动作用。     

青海湖流域水化学分析及水质初步评价

为了解 青海湖流域水化学的组成及水质状况,于2009 年冬季采集 了青海湖湖水及流域 内主要支流河水样品 ,并分析了水样中的化学 组成。结果表明,青海湖水质总体较好,但部分指 标如pH、COD 已达到水质Ⅴ级标准。另SO₄ ^2- 和Ca²⁺ 是青海湖支流水样中最主要的阴阳离子, 而湖水中则是Cl^- 和Na⁺。溶解性有机碳（DOC）和化学需氧量（COD）表现出相似的变化趋势, 反映出青海湖流域水系的有机物污染严重。分析青海湖湖水中Mg²⁺/Ca²⁺ 以及河水中Cl^-/Na⁺ 数据 表明青海湖湖水化学组成主要由蒸发和结晶作用 产生,河水 的化学组成则主要是由于碳酸盐的分 化作用生成。     

2001-2010年青海湖流域植被覆盖时空变化特征

基于2001—2010年MODIS-EVI时间序列数据反演了青海湖流域植被覆盖的空间格局和变化规律,并结合气象观测数据,在年际、月际等不同时间尺度上分析了植被变化及其对气候变化的响应以及驱动机制。结果表明:(1)2001—2010年青海湖流域总体植被变化趋于变好,EVI值10年共增长10.38%,其中春季和夏季植被增长率最大,10年增长率分别达到15.2%和18.63%;(2)植被对气候因子的响应具有明显的空间异质性。流域内植被覆盖增加的区域占全流域面积的70.68%,其中显著增加的区域占8.2%,主要分布在布哈河中游以及青海湖北部草场地区,植被覆盖下降的区域占总面积的29.32%,主要分布在西北高海拔地区以及青海湖湖滨沙地;(3)植被变化对气候因子的响应具有复杂性,在不同时间尺度上EVI和气候因子相关性不同。在年际尺度上,EVI和气温的相关系数是0.29,和降水无明显相关性;但比较10年中的生长季,即植被生长5—9月的EVI和气温、降水相关性为0.33和0.27,这里降水相关性显著增高,总体上说,气温是年际植被变化的主导因素。在月际尺度上,EVI和气温、降水强烈相关,相关系数分别为0.76、0.86(P0.01)。青海湖地区地处高海拔地区,且雨热同季,某种程度上揭示了高原植被的生长策略和对气候的响应机制。     

基于镶嵌数据集的海量数据存储管理 ——以青海湖流域为例

如何对多源、多尺度和不同分辨率的海量影像数据进行高效存储与管理已成为当前地理信息数据库建库的关键。镶嵌数据集是当前管理栅格影像数据的新技术。本文详细阐述了镶嵌数据集管理海量数据的处理方法与入库技术流程。同时以青海湖流域为研究区,选择最新的Landsat 8遥感影像数据与Aster DEM两种数据格式为例,应用新的镶嵌数据集数据处理与入库技术,实现了不同格式影像数据的镶嵌处理、数据系列产品的生成以及不同格式栅格数据的标准统一与数据建库工作。实验结果表明,使用镶嵌数据集可以高效地处理不同来源、不同时期以及不同格式的影像数据,可以实现多种类型影像数据及相关数据产品的实时构建、快速查询以及大容量数据的高效存储,说明应用镶嵌数据集在多源数据集成管理、数据显示以及网络并发访问等方面具有巨大的优势。     

青海湖流域表层土壤环境背景值及其影响因素

为了评价青海湖流域土壤的环境背景值,2008~2009 年分别采集流域表层土壤样品共 273 个,采用X 荧光光谱仪分析了29 种元素（Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe、P、Ti、V、Cr、 Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Pb、La、Ce、Nd 和 Th）的含量, 根据ArcGis 地统计工具ESDA 模块,确定了表层土壤背景值及其范围。结果表明：总体上青海 湖流域表层土壤各元素含量偏低,但Ca 元素含量明显偏高,Zn 元素含量明显偏低;流域风化程 度是初等风化脱Ca、Na 阶段向中等风化脱K 阶段转变,风化环境处于冷干向暖湿转变,风化的 主控因素是母岩和温度;大多数元素含量的变化都与沉积物中粘土（<4 μm）含量的变化呈一致 性,而与砂（>63 μm）的含量变化呈反相关关系,这些元素多赋存在细颗粒物中,少部分元素容 易赋存于粗颗粒中;常量元素的活动性的顺序为：K₂O ＞ CaO ＞ SiO₂ ＞ MgO ＞ Na₂O ＞ Al₂O₃ ＞ TiO₂ ＞ P₂O₅ ＞ Fe₂O₃ ＞ MnO;微量元素的活动性的顺序为：Ni ＞ V ＞ Pb ＞ Ba ＞ Sr ＞ Zr ＞ Ce ＞ Rb ＞ Co ＞ Zn ＞ La ＞ Y ＞ Nd ＞ Cu ＞ Th ＞ Nb。     

青海湖流域及周边地区浅层地温对全球变化的响应

利用青海湖流域及周边8 个气象站1961~2007 年的0~20 cm 浅层地温资料,采用气候倾 向率等气候统计学分析方法,对青海湖流域及周边地区近47 a 来年、季平均地温的变化趋势及气 候突变进行了研究。结果表明,区域内0、5、10、15 和20 cm 浅层地温均呈现升高的趋势,升幅分别 为0.30~0.60℃·(10a)^-1、0.22~0.51℃·(10a)^-1、0.28~0.58℃·(10a)^-1、0.30~0.59℃·(10a)^-1 和0.32~0.59℃ ·(10a)^-1;近47 a 来四季平均浅层地温整体均呈现升高趋势,升幅为0.35~0.52℃·(10a)^-1,以冬季 升幅最小,春季和夏季升幅最大,平均浅层地温升温幅度有增大的趋势;绝大部分站点的年、季 平均浅层地温均呈现显著的升高趋势,升幅接近甚至高于同时期的平均气温增温幅度;年平均浅 层地温除都兰站在20 世纪60~80 年代呈现出波动性的升高趋势以外,其它各站点均呈逐年代升 高的趋势,20 世纪60 和70 年代的平均浅层地温明显偏低,80 年代相对正常,90 年代偏高,进 入21 世纪初后,各站的平均浅层地温均偏高0.6℃以上;天峻、都兰和海晏的年、季平均地温均 没有发生突变,其它各站浅层年、季平均地温的突变时间绝大部分站点都发生在El Niňo 年或La Niňa 年,说明青海湖流域及周边地区浅层地温的变化受ENSO 事件的影响比较明显。     

青海湖流域六类土壤表土有机碳黑碳含量特征及其储量

根据青海湖流域土壤类型图采集了49 个表土样品,研究了这些样品的有机碳和黑碳的 含量特征及其储量。研究得出：六类土壤的有机碳含量都比较高,说明青海湖流域土壤的储碳能 力比较强;总体来说,六类土壤的黑碳含量都不高,但是焦炭的含量是相当高的,而烟炱的含量 较低;焦炭和黑碳的相关性极高,说明焦炭是黑碳的主要组成部分,并且说明二者具有相同的来 源;由于焦炭主要是由生物质燃烧生成的,故而这六类土壤的黑碳也多是由生物质燃烧生成的; 六类土壤总面积为18416.15 km² （占流域土壤总面积的78%）,有机碳总储量为119.56×106 t, 黑碳总储量为4.36×106 t。     

青海湖地区潜在蒸散发变化特征及影响因子分析

蒸散发是陆面水循环的关键环节,在高寒、干旱生态环境中表现更加复杂。由于青海湖地区蒸发皿实测值存在数值偏大、长期观测器皿不统一的问题,本文采用Penman-Monteith (P-M)模型研究了青海湖地区天峻、刚察气象站潜在蒸散发的时空变化特征及影响因子。结果表明：(1)1967-2010年青海湖地区潜在蒸散发呈下降趋势,天峻站的平均下降速率为0.807 mm·a^-1,刚察站为0.499 mm·a^-1。(2)青海湖地区存在“蒸发悖论”现象,潜在蒸散发的主要影响因子存在地域差异：天峻为风速主导;刚察则由气温和风速共同主导。(3)与蒸发皿实测值的潜在机理相比,P-M模型更强调水汽输送条件的影响作用;在能量供给条件上,P-M模型与气温关系更密切,而蒸发皿实测值与日照百分率相关性更高。     

青海湖流域生态和环境治理技术集成与试验示范项目简介及主要进展

简要介绍青海湖流域当前存在的主要生态与环境问题,介绍了2008 年新立项的“十一五” 科技支撑项目“青海湖流域生态和环境治理技术与试验示范”的目标、主要内容、拟解决的关键 技术和主要创新点等,并从生态与环境监测,湿地、草地与沙地恢复,以及综合整治等方面总结 了最新的进展。     

青海湖水体中磷的分布状况及特征

以青海湖水体11个采样点的75个水样为研究对象,测定水体总磷浓度和溶解性磷浓度,同时测定其他相关因子。结果表明：溶解性磷对总磷的贡献较低,但水中磷的形态较为复杂,溶解性磷并不是水中磷的主要形态。青海湖水中总磷浓度与pH、DO浓度、高锰酸盐指数具有显著负相关性,而与叶绿素a浓度、藻类生物量呈显著正相关;5月、7月和9月水体总磷浓度分别为0.039~0.320、0.067~0.197和0.037~0.080 mg/L;沙岛、江西沟码头采样点3个月(5月、7月和9月)间总磷浓度存在显著差异(P＜0.05);151码头、鸟岛、青海湖农场采样点9月与其他2个月（5月和7月）间总磷浓度存在显著差异(P＜0.05),5月和7月间无显著差异;沙柳河采样点5月与其他2个月（7月和9月）间总磷浓度无显著差异,7月和9月间存在显著差异(P＜0.05);湖心3^#、黑马河采样点5月与其他2个月（7月和9月）间总磷浓度存在显著差异(P＜0.05),7月和9月间无显著差异;布哈河、湖心7^#、泉吉河采样点3个月(5月、7月和9月)间总磷浓度无显著差异。     

青海湖地区不同海拔黄土磁化率环境指示意义

青藏高原黄土蕴含丰富的古气候信息,但青海湖地区黄土中磁化率指示意义尚不明确,鉴于粒度指标意义明晰,对青海湖地区多个黄土剖面进行磁化率?—?粒度相关性研究,探究磁化率的指示意义,结果表明不同海拔磁化率存在差异:(1)低于3300 m时,磁化率和粒度对古环境指示作用较好,即气候暖湿,成壤作用增强,黏粒增加,强磁性矿物增加,磁化率升高,气候冷干时相反;海拔改变导致土壤环境变化,磁化率随海拔上升而增加.(2)高于3400 m时,粒度的古环境指示作用明确但磁化率不敏感,可能因为高海拔地区土壤易处于还原环境,强磁性矿物被溶解导致磁化率异常,磁化率随海拔上升而降低.     

青海湖西北部泉吉乡附近土壤入渗规律研究

通过对青海湖 地区刚察县泉吉乡草地土壤入渗实验、孔隙度测定与粒度测定,研究了高 草地土壤与低草地土壤的入渗特征和土壤蓄水性。结果表明,研究区域内高草地土壤的稳定入渗 率较大,平均为3.1 mm·min^-1;低草地土壤的稳定入渗率较小,平均为1.6 mm·min^-1;高草地达 到稳定入渗的时间较低草地短80 min 左右。通用经验公式对青海湖泉吉乡高草地土壤入渗实验 数据的拟合最为适合,而霍顿公式对于低草地土壤入渗实验数据拟合最为适合。高草地草本植物 根系发育深,受根系影响的土壤疏松层较低草地深厚是造成高草地土壤渗透性较低草地大的主要 原因。青海湖土壤粒度成分较粗,土层薄是该区土壤稳定入渗率较黄土大和在较短时间内能够达 到稳定入渗状态的主要原因。虽然青海湖地区土壤渗透性较强,但该区土壤厚度较小,土壤水库 蓄水能力有限,调蓄能力较差,不能满足乔森林发育的需要,但基本能够满足草原植被生长的需要。     

青海湖沙柳河河源区降水同位素云下二次蒸发效应

河源地区的水源储蓄和涵养能力,深刻影响河流的水资源补给与供续,研究河源地区降水同位素的二次蒸发效应有助于深入理解河源区降水循环过程。选取2020年5～9月青海湖沙柳河河源地区的逐月降水同位素数据,利用基于稳定同位素的Stewart雨滴蒸发模型,计算了青海湖沙柳河河源地区雨滴蒸发剩余比(f),以及蒸发分馏的氢氧同位素组分(Δδ¹⁸O、ΔδD和Δd),探讨了研究期内Δδ¹⁸O、ΔδD、Δd和f的差异以及影响因素,结果表明：(1)青海湖沙柳河河源区5～9月地面降水同位素δD_p、δ¹⁸O_p和d-excess_p平均值分别为-30.93‰、-6.67‰和22.42‰;云下降水同位素δD_c、δ¹⁸O_c和d-excess_c平均值分别为-49.57‰、-11.16‰和39.70‰。云下二次蒸发效应使降水d-excess值发生贫化。(2)沙柳河河源区5～7月f和Δd均值分别呈上升趋势,7～...     

时间序列沉积物捕获器（sediment trap）及其在青海湖的放置

沉积物捕获器在认识现代沉积过程方面具有独特的优势,已在海洋和国外一些大湖的研究中得到了成功的应用,但相关的工作在我国湖泊研究中尚未开展。Mark 8-13型时间序列沉积物捕获器是用来连续收集水体沉降颗粒物的仪器,可以获得沉积物输入通量和季节性变率。本文在介绍了该类型沉积物捕获器的设计、工作原理、投放和回收等基本知识的基础上,阐明了我们选择青海湖作为放置沉积物捕获器的理由和科学意义。在本专题的五篇论文中,我们展示了在青海湖放置的沉积物捕获器于2010年7月至2012年9月期间收集的沉积物和湖水样品的研究结果和同步的实时监测数据。通过在青海湖两年多的试验性地放置以及初步的结果,我们建议在我国典型内陆不同位置的湖泊等水体长期地放置这类沉积物捕获器,将为湖泊等水体系统的现代沉积和生物过程的深入理解提供全新的视角。     

环青海湖地区草地蝗虫空间分布研究

以环青海湖地区这一蝗灾高频发生的生态脆弱区为研究区 ,以 1997～ 1999年观测资料和有关历史资料为基础 ,比较系统地分析和阐明了该区草地蝗虫数量的空间分异规律及其与地形条件、土壤性质、植被类型等生境要素之间的关系 ,对防蝗治蝗和进一步建立蝗灾预测模型有一定的理论意义和应用价值     

基于EOS/MODIS数据的近10a青海湖遥感监测

选取青海湖周边地区气候资料及青海湖近10 a MODIS遥感资料,通过分析水体面积和水位、 年均气温和年降水量的变化揭示青海湖面积的变化趋势。对青海湖近10 a遥感监测以及青海湖周边地区气候要素的分析研究结果表明:在2001-2010年10 a来青海湖周边地区年平均气温显著增加,平均每年升温0.12℃,年降水量在波动中呈上升趋势。青海湖水位虽然在近50 a内持续下降,而在2001-2010年呈现逐年增加的趋势,且增加趋势非常明显。从MODIS遥感资料对青海湖10 a来4月和9月的湖水面积监测结果显示,4月和9月青海湖面积在2001-2010年呈现波动上升趋势,且与4月和9月的水位呈极显著相关关系,相关系数分别为0.818和0.875(P<0.05)。近年来由于气候变化导致的青海北部一些地区降水量增多或气候变湿,而暖湿型的气候导致的降水量增多最终可能是水位升高的主要原因,且这种气候变湿的趋势使10 a来青海湖面积增大趋势明显。     

巢湖水体营养状态分析及富营养化防治对策

结合2001-2006年巢湖水质监测数据、相关文献资料，分析主要污染物变化趋势和富营养化形成原因，对其水体富营养化状态进行分析．提出防治对策建议。分析结果表明：巢湖水体6年间营养状态在轻度富营养和中度富营养之间。主要营养盐总磷、总氮及高锰酸盐指数6年间均无显著变化，农业面源污染和适宜的气候条件是巢湖水体富营养化形成的主要原因。