基于3S技术的乌梁素海环境监测信息系统的设计

在乌梁素海生态治理中，以3S一体化技术为基础建立环境监测信息系统，对乌梁素海生态治理工程进行实时监测，对空间数据和非空间数据进行管理，并且建立工程技术档案库。在生态恢复与经济效益之间进行合理的规划与深层次的定位，考查各种营养盐输入与输出的关系，综合评价保护与开发的效应，从全面发挥乌梁素海多功能生态系统的作用上进行宏观调控，不断完善和修正生态治理规划中的各项技术指标，使这一生态系统长期进入良性循环状态。     

基于AQUATOX模型的乌梁素海富营养化模拟及控制研究

乌梁素海是典型的寒旱区湖泊,具有多草、多藻、水浅及寒区气候等特征。针对乌梁素海湖泊富营养化及水华问题,运用AQUATOX模型对乌梁素海湖区主要营养盐的季节变化以及不同藻类(蓝藻、绿藻、硅藻)的演替规律进行了模拟。模拟结果显示,该研究建立的乌梁素海生态系统模型,能较好的模拟水域中营养盐的动态变化以及不同藻类(蓝藻、绿藻、硅藻)的季节演替规律,与乌梁素海实际水环境状况大体吻合。在模拟的基础上,对控制入湖氮、磷污染负荷后营养盐浓度及藻类生物量的响应关系进行探讨。结果显示,在氮磷与营养物响应关系方面,消减入湖氮磷负荷能有效降低乌梁素海湖区相应营养物浓度,且随消减量的加大,其浓度也不断降低。同时消减入湖N,P负荷的20%,营养物TN,TP浓度分别降低17.06%和4.83%;消减入湖N,P负荷的30%,营养物TN,TP浓度分别降低25.62%和6.92%;消减入湖N,P负荷的50%,营养物TN,TP浓度分别降低42.58%和11.56%。在氮磷与藻类响应关系方面,消减氮磷负荷可以有效降低湖内绿藻、蓝藻生物量。同时消减入湖N,P负荷的20%、30%和50%,绿藻及蓝藻生物量平均降幅分别为7.77%、12.60%、19.54%和6.05%、10.60%、13.12%。单一控制磷负荷亦能有效降低绿藻和蓝藻生物量,且作用更加明显,而单一控制氮反而会使蓝藻的生物量增加。因此,在乌梁素海富营养化的治理中,需采取同时消减入湖氮磷负荷或者单一消减磷负荷的措施,以实现抑制水华暴发、改善区域生态的目的。     

乌梁素海底泥沉积物资源化利用初步分析

基于乌梁素海底泥沉积物的分布特征、质地、营养物成分及其含量,对乌梁素海底泥沉积物资源化利用前景进行了初步的分析.粒径级配分析结果表明,乌梁素海底泥沉积物受沉积作用明显,分选性好,属于砂壤土和壤土,可以用做土建工程材料;底泥沉积物中所含污染物成分分析结果表示,虽然底泥沉积物受上覆富营养化水体的影响,氮、磷和有机养分含量相对较大,但仍属于中等肥力土壤,且伴随着较大含量的重金属积累,可能会在资源化利用中对土壤、水体等造成二次污染,具有一定的生态风险性,不适宜用做农田施肥,可在一定保护措施条件下用做土壤质地改良、建立湖滨带和堆放处置等.     

乌梁素海叶绿素a的时空分布及其与环境因子的关系

叶绿素a是浮游植物均具有的光合色素,是评价水环境质量的重要指标之一。以叶绿素a为指示性指标对冰封期和非冰封期叶绿素a及相关环境因子含量指标进行了监测,以了解乌梁素海水体叶绿素a在治理前后(2014-2017年)在时间和空间上的分布变化特征及影响因素,尤其是针对寒区湖泊的特点,对冰封期叶绿素a、总氮、总磷的时空分布进行了深入分析,运用相关性分析和逐步回归分析方法探讨了叶绿素a与理化环境因子的关系。结果表明,绿素a总体上呈冰封期高于非冰封期的特征,2014-2016年叶绿素a呈逐年递减趋势,但2017年又略有回升,且区域性差异显著,与氮磷营养盐空间分布趋势一致,表现为湖北区总排干入水口附近大于湖心区和湖南区。影响乌梁素海的主要水化学因子依次为总磷、溶解氧、溶解无机磷、总氮、正磷酸盐、总溶解性固体;同时,透明度与叶绿素a呈极显著负相关;冰层厚度因其影响冰下水体污染物的蓄积,也是影响水域环境的关键因素。总体上,治理后叶绿素a较治理前有明显的下降趋势,表明湖北区总排干入湖水的污染物得到了有效控制,对乌梁素海水体污染控制与修复取得了一定成效,同时也显现出乌梁素海冰封期水体由于水体冻结使得污染物析出,致使冰下水体富营养化较其他时期严重。     

乌梁素海流域土壤盐分和pH值空间分布格局研究

土壤盐碱化是制约乌梁素海流域农业可持续发展的重要瓶颈之一,该文针对乌梁素海流域土壤盐碱化的空间复杂性与反复发生性,根据乌梁素海流域植被特征,采集了20个代表性样点的土壤0~30cm分层样品.利用电导法和电位法分别测定了土壤中总含盐量和pH,运用surfer插值软件克里金插值法(Kriging)得到了研究区的土壤盐分和pH值的空间分布.研究结果表明:在空间分布上乌梁素海流域土壤中盐分和pH呈现出显著地表聚趋势,而且随着土层的加深盐碱化程度呈现降低的趋势.总体上说,乌梁素海流域土壤的盐碱化现象仍较严重,除春季压盐措施外,需要进行灌溉方式改善和化学改良剂使用等盐碱化治理措施.     

生态环境部南京环境科学研究所生态文明建设研究中心简介

正生态文明建设研究中心研究领域包括生态文明示范区创建、绿色低碳和高质量发展、生态修复与污染协同治理等,下设4个研究室和1个创新团队。(一)生态文明建设与规划研究室。主要从事生态文明建设规划、生态环境保护规划、生态工业园区规划、产业园区规划环评编制工作。开展生态文明建设基础理论、技术方法和管理制度研究,研发生态文明建设效果评估技术方法。     

生态保护红线在环境法律制度中的融合与创新

自2011年《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》首次在国家性文件中提出生态保护红线的概念,生态保护红线引起了社会的广泛关注。从2014年被写入新修改的《环境保护法》到2017年中共十九大报告再次确认,生态保护红线被推向高潮。它作为新观念新制度,从环境政策转向具体法律制度必须向环保法提出更新的内在需求。生态保护红线对传统环境法律理念提出挑战与革新,它并没有遵循以往以单一环境要素为核心进行制度设计,而是以生态空间整体性和生态系统的完整性作为内在基点进行制度构架。因此,在推行过程中出现生态保护红线与环境法律制度之间的融合问题,亟待解决。两者耦合基础与方法:共同原则——风险预防原则,共同实施标准——生态承载力,前期基础——耕地红线;生态保护红线具体以系统规划方法融入到环保法当中。另外,生态保护红线与环境法律制度的融合主要体现在对生态保护红线的治理选择方面,治理的选择不仅影响红线的具体落实措施,还决定了其与环保法体系的匹配程度。它的具体措施可分为两个维度:治理的质量(如何治理)和治理的主体类型(谁治理)。这两个维度应用于中国生态保护红线的管治方面可进一步转换为善治与谁治理越线责任问题(即谁拥有决策权力与承担责任的问题)。     

矿山废弃地生态退化程度评价

矿山废弃地是受采矿影响极度退化的生态系统,生态退化程度评价是对矿山废弃地生态质量现状、环境影响和治理难度的评估过程,可用于指导矿山废弃地生态环境影响评价和生态恢复规划编制等。本文分别尾矿库、露采迹地、排岩场和压占区4种矿山废弃地类型,采用兼顾自然因子和人为干扰强度因子的评价方法,通过对主要生态、环境问题的分析,选择导致生态系统退化的主要因子或易于反映生态系统质量的自然因子和人为干扰强度因子作为生态退化评价指标,评价指标来自于工程设计条件、土壤、植被和地质安全性4个方面;首先采用层次分析法确定各评价指标权重,其中占用面积和地表破坏程度是最最要的指标;在生态退化等级划分基础上确定了各评价指标的域值,并将各指标量化和标准化,计算各生态退化等级的综合得分值变化范围,建立了矿山废弃地生态退化程度综合评价方法体系,将生态退化程度划分为可自然恢复、可治理、难于治理和不能治理4个等级。最后,针对遵化市典型民营铁矿进行了案例适用性分析,并对不同退化等级的废弃地进行了生态防护措施分析。     

乌梁素海叶绿素a与理化因子的统计分析

利用2008年6月—10月乌梁素海水体叶绿素a浓度与环境理化因子的测定结果,分析了叶绿素a的时空分布特征.运用分层聚类分析法将乌梁素海现有的20个测点分成四类,找出各类测点及总测点中与叶绿素a显著相关的理化因子,建立了多元逐步回归方程.2008年乌梁素海各测点叶绿素a的平均值为6.31 mg.m-3,变幅1.54—26.87 mg.m-3;夏季最高,秋季居中,春季最低,整个区域呈现较明显的东北高西南低的分布趋势.应用SPSS统计分析软件进行相关分析的结果表明叶绿素a与BOD5、悬浮物、浊度、总磷都呈极显著相关,与透明度呈极显著负相关,与pH值和溶氧呈显著负相关.综合逐步回归方程表明,影响乌梁素海叶绿素a的理化因子因不同类型的测点各有所不同,但主要的影响因子有浊度、悬浮物、总磷、总氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮.     

生态文明背景下平原地区中小流域水系生态修复实践应用

中小流域河网水系治理直接关系到人民的日常生活,直接影响着人民的幸福生活.因此,通过对平原地区中小流域河网水系特征与问题进行归纳,及其治理手段进行探讨,并结合上海宝山区罗泾镇中小流域河网水系水环境问题诊断及生态修复措施成功实施案例.中小流域河网水系生态修复规划必须在河道截污控源、河底清淤等前期工程基本完成的前提下,以地区...     

乌梁素海流域种 养系统氮素收支及其对当地环境的影响

以内蒙古乌梁素海流域为研究区,建立区域氮素流动模型,研究了2006年种-养系统中氮素的收支状况及其对区域环境的影响。研究结果表明,乌梁素海流域氮素投入主要来源于耕地系统,草地系统的投入量很少。耕地系统氮投入量大于支出量,氮素盈余4.03×104t,平均盈余85.0 kg.hm-2。草地系统氮投入量小于支出量,导致草地系统氮收支亏损,亏损额为593 t,平均亏损0.99 kg.hm-2。大量氮亏损是引起当地草场退化的主要原因。此外,该流域每年随地表径流进入地表水的氮总量达9.25×103t,给当地水环境带来了巨大压力。肥料施用是地表水最主要的氮素来源,因此,控制农业面源污染应是当地水环境控制和管理的重点。     

Ecological risk assessment of pesticide residues in Taihu Lake wetland, China

As a major ecosystem type, wetland provides invaluable ecological services. Environmental pollution, especially pesticides pollution should be paid more attention to keep wetlands healthy. Based on the risk quotient method, coupled with a probabilistic risk assessment model, this paper proposed a methodology suitable for ecological risk assessment of pesticide residues for wetland ecosystems. As an important industrializing and ecologically vulnerable area in China, the Taihu Lake wetland was chosen for the case study. The risks of eight pesticides in Taihu Lake wetland were assessed, as single substances and in mixtures. The assessment indicates that risks of the representative species are not significant. In general, the herbicide is found to be more toxic for algae, whereas insecticides pose more risks to zooplankton, insect and fish. For each pesticide in the wetland, the ecological risk it poses is acceptable. But the combined ecological risk posed by mixture can harm more than 10% of species of the wetland ecosystem, mainly dominated by dichlorvos, dimethoate and malathion contributions. These results imply that pesticide residues have been posing pressures on the ecosystem of the Taihu Lake wetland. It is recommended that proper countermeasures should be implemented to reduce the risks.     

应用物种敏感性分布法分析太湖及天目湖水体的生态风险

采用物种敏感性分布法(SSDs法),应用水生生物急性和慢性毒性数据计算了31种污染物在水中和其中疏水物质在沉积物中的预测无效应浓度(PNECwater和PNECsed),通过收集以往报道的16种污染物在太湖和天目湖的环境浓度,用商值法求得物质的风险商并进行排序.结果发现:蒽、菲、萘、荧蒽、阿特拉津和马拉硫磷在太湖的梅梁湾和五里湖具有很大的生态风险;毒死蜱、三丁基锡氧化物和环己锡虽无环境浓度报道但很有可能具有风险.     

Positives and pathologies of natural resource management on private land‐conservation areas

In managed natural resource systems, such as fisheries and rangelands, there is a recognized trade‐off between managing for short‐term benefits and managing for longer term resilience. Management actions that stabilize ecological attributes or processes can improve productivity in the supply of ecosystem goods and services in the short term but erode system resilience at longer time scales. For example, fire suppression in rangelands can increase grass biomass initially but ultimately result in an undesirable, shrub‐dominated system. Analyses of this phenomenon have focused largely on how management actions influence slow‐changing biophysical system attributes (such as vegetation composition). Data on the frequency of management actions that reduce natural ecological variation on 66 private land‐conservation areas (PLCAs) in South Africa were used to investigate how management actions are influenced by manager decision‐making approaches, a largely ignored part of the problem. The pathology of natural resource management was evident on some PLCAs: increased focus on revenue‐generation in decision making resulted in an increased frequency of actions to stabilize short‐term variation in large mammal populations, which led to increased revenues from ecotourism or hunting. On many PLCAs, these management actions corresponded with a reduced focus on ecological monitoring and an increase in overstocking of game (i.e., ungulate species) and stocking of extralimitals (i.e., game species outside their historical range). Positives in natural resource management also existed. Some managers monitored slower changing ecological attributes, which resulted in less‐intensive management, fewer extralimital species, and lower stocking rates. Our unique, empirical investigation of monitoring‐management relationships illustrates that management decisions informed by revenue monitoring versus ecological monitoring can have opposing consequences for natural resource productivity and sustainability. Promoting management actions that maintain resilience in natural resource systems therefore requires cognizance of why managers act the way they do and how these actions can gradually shift managers toward unsustainable strategies.     

永定河(北京段)生态修复工程运行管理机制研究

在充分调查永定河生态修复运行管理现状的基础上,以阈值跃迁、适应性管理为指导,对现有运行管理现状及存在问题进行深入分析。研究发现目前运行管理存在缺乏理论指导,管理权责不明晰,资金来源不明确以及生态监测体系、原水买卖平台缺失等问题。为实现运行管理目标,研究提出从构建基于适应性管理的流域委员会管理模式、确定管理机构权责、管理资金配置及建立生态修复管理评估体系4个方面完善运行管理机制,为永定河生态修复工程的运行管理及北方缺水城市的水生态修复工程运行管理提供参考与借鉴。     

天津市生态环境监测

“十五”期间,天津市开展了生态环境监测工作,并取得了一定成绩,但由于生态监测指标体系和技术手段的不完善,生态监测的继续开展仍存在着一定的问题。从今后环境保护的实际需求出发,提出了天津市开展生态监测的总体构想。     

应用底栖动物为指示生物的松花江干流水生态预警研究

指示生物监测及水生态预警是利用水环境中指示物种的数量、群落结构指标和个体生理指标等描述水生态系统的健康状态,其相比于常规理化监测和预警更直接地反映水体的生态质量。本研究在松花江干流2012—2015年大型底栖无脊椎动物监测结果的基础上,结合各监测点生态质量管理目标,通过分析物种的种类、出现的频次、物种污染敏感性(耐污值),尝试提出了松花江干流监控断面以底栖动物为指示生物的水生态预警模式,研究思路和结果对流域水环境风险管理指标的拓展有积极作用。     

流域、区域、生态——湖泊环境治理的战略思考

湖泊富营养化问题是生态问题,是湖泊所在流域环境问题的集中反映,生态问题应该通过生态途径来解决。调控流域水环境的关键在农村,农村环境污染控制主要靠生态治污来解决。只有把流域作为一个完整的生态系统,调整系统中各种因素之间的关系,实现生态系统的平衡,才能从根本上解决湖泊水环境问题。     

区域生态监测的概念、方法与应用

区域生态监测是对生态系统类型、结构与功能及各要素的现状与变化进行测定与观察,并对生态系统受胁迫与胁迫效应进行判断和评价的过程。区域生态监测结果将在评价现状和预测发展趋势的基础上,为区域生态保护、生态建设提供决策依据。辨析了区域生态监测的概念,对区域生态监测方法选择及指标体系的建立提出了建议,并就其在生态环境管理中的应用作了探讨和展望。