洞庭湖退田还湖区不同土地利用方式对土壤养分库的影响

以钱粮湖垸为例,研究了洞庭湖退田还湖区的林地（Ⅰ）、园地（Ⅱ）、旱地（Ⅲ）、水田（Ⅳ）和荒地（Ⅴ）等不同土地利用方式下的土壤养分含量、养分库综合指数以及养分相关性。研究表明：土壤养分分布的表聚效应明显,0～50 cm土层土壤有机质含量为3.40～32.32 g/kg,全氮、水解氮含量为2.23～9.71 g/kg、12.95～112.00 mg/kg,全磷、速效磷含量为29.50～69.35 g/kg、4.15～75.68 mg/kg,全钾、速效钾含量为603～3069 g/kg、37.70～217.50 mg/kg;林地土壤全氮含量最高,有机质含量最低,水田有机质、全钾及速效磷含量均最高,旱地水解氮含量最高,而荒地土壤全氮、全磷、全钾、水解氮及水解磷均最低;土壤养分库综合指数变化范围为24.33～295.93,排序为IⅣ（231.96）＞IⅢ（193.46）＞IⅡ（70.90）＞IⅠ（59.57）＞IⅤ（35.59）;土壤养分要素的相关性分析结果表明,有机质与全磷、全磷与速效磷、全氮与全钾、水解氮与速效磷均呈显著正相关关系,相关系数分别为 0.5760、0.5961、0.6864 和 0.5701。     

退田还湖后替代生计的经济评估研究——以洞庭湖西畔山洲垸为例

分析了“湿地保护项目是如何改善民众生计的”这一问题。采用2000～2005年1 474个农户调查问卷作为基本数据,其中964个农户位于洞庭湖西畔山洲垸。得出6个结论：①WWF在西畔山洲垸的替代生计示范项目增加了农户的收入和福利,降低了脆弱性,增强可持续利用的自然资源基础;②妇女、老人以及低收入群体从项目中获益;③参加项目的农户比未参加项目的农户拥有更多的收入和财产;④与2000年项目开始时相比,生计水平有了持续的改善;⑤生计改善的原因是当地社区的积极参与、国家政策机遇、伙伴关系的建立、社区基层组织建设以及适应性管理方法的应用;⑥鱼类和水鸟等返回已恢复的湿地。表明该示范项目达到了自然保护目标。     

退田还湖生态补偿机制研究--以鄱阳湖区为案例

长江中游地区湖泊湿地的退田工程是恢复长江生态功能系统工程中一个很重要的子系统。而工程能否顺利实施的关键又在于退田还湖农民在其中损失的利益能否得到补偿，及其为生态恢复所作的贡献能否得到承认，本文以鄱阳湖退田还湖的生态补偿为案例，对解决生态补偿的三个基本问题，即谁补偿谁，补偿多少和怎样补偿作了初步研究。     

洞庭湖区退田还湖、移民建镇的社会经济效应

为了探讨长江中游地区的地方经济发展模式与移民安置容量之间的关系，充分认识生态环境治理的区域社会经济依托条件和限制因素，我们在世界自然基金会长江项目的支持下，开展“洞庭湖农村工业发展与移民建镇的案例研究”。洞庭湖区人口和城镇密集，又是全国重要的商品农业基地，退田还湖和平垸行洪的人口压力很大，移民安置任务艰巨。课程组对位于洞庭湖区的常德、岳阳两市的汉寿，安乡，岳阳3县进行了实地调查，并在6个案例乡镇进行了重点访问与移民问卷调查和乡镇企业问卷调查。以移民问卷调查为研究基础，对比分析政府在移民安置中采取的战略模式和空间取向与移民的就业和居住意愿，深入认识移民安置与城市化的相互作用关系，为制定科学合理，相互协调统一的洞庭湖区移民建镇长远规划和城镇化战略提供决策参考。     

退田还湖对鄱阳湖洪水调控能力的影响

利用实测资料统计了鄱阳湖近50年来湖盆形态和洪水水情的变化,表明由于围垦的作用,1954~1992年鄱阳湖面积共减小1 300 km2,容积共减少81×108 m3,调节系数从17.3%下降到13.7%,调洪能力降低20.8%;20世纪90年代与50年代相比,年最高水位平均值抬高1.80 m。计算了退田还湖对近50年来两次特大洪水（1954年洪水和1998年洪水）最高水位的效应值,表明分别可使1954年洪水和1998年洪水的最高水位降低0.72 m和0.68 m。估算了退田还湖对鄱阳湖洪水位频率的影响,表明50年一遇和100年一遇的洪水位分别可降低0.63 m和0.68 m。计算还表明,高水还湖（单退）降低洪水位的作用与圩区还湖前夕的内涝程度密切相关,说明及时排除圩区的内涝对保障退田还湖的防洪减灾作用至关重要。分析了退田还湖面临的主要问题,分别是高水还湖圩区的内涝问题和平垸行洪（双退）圩区的血防问题;探讨解决这两个问题的具体对策,分别为单退圩堤采用“限高加固,排空待蓄”的运作方式,双退圩堤采用“敞开进洪,兼顾血防”的运用方式。     

洞庭湖主要生态环境问题变化分析

通过对近几十年来洞庭湖水情、泥沙、污染和湿地生态等不同方面问题的回顾分析,认为在三峡工程建设、洞庭湖退田还湖和极端天气事件影响下,洞庭湖主要生态环境问题发生了一些变化。由于气候干旱化,加之三峡水库蓄水影响,导致洞庭湖入湖水量季节性减少,湖区水位下降,干旱期延长。模拟显示2006和2009年三峡秋季蓄水使洞庭湖出口水位平均下降2.03和2.11 m;由于三口来沙急剧减少,入湖泥沙打破了以淤积为主的模式,2006年洞庭湖第一次出现从拦蓄泥沙变成向长江净输出泥沙。低水位运行不仅对洲滩演进和湖泊水质带来影响,也加速了对湖滩的开发利用,外来物种的发展威胁了湖泊湿地生物多样性和动物栖息地的稳定。同时,湖区复合型水污染威胁加重,洞庭湖水质从2008年的Ⅳ类水下降为Ⅴ类水。洞庭湖在缺水与洪涝矛盾中,正从单一洪灾为主转向矛盾的两个方面共存。这些变化一方面与气候变化有关,也是流域生产由传统农业转向农、林、水、工的综合发展,以及湖泊与流域关系改变的结果。     

不同时段洞庭湖区土地利用/覆被变化及退田还湖的影响

土地利用/覆被变化的研究与分析,可以科学阐述区域人-地关系地域系统的结构变化规律、驱动力等,有助于规范人类行为、协调人地关系,从而为更好的进行自然资源综合管理和生态系统管理提供科学依据.本文以1995、2000和2005年的土地利用/覆被变化分析为基础,以退田还湖工程为切入点,系统分析洞庭湖区三个时期的土地利用格局、变化及其驱动力,初步阐述了退田还湖工程这一重要的生态恢复工程对湖区土地利用变化的影响.研究发现,退田还湖工程促进了耕地向湿地的转化,使移民迁入区和迁出区的土地利用结构都会发生重大变化.最后,指出对于洞庭湖区退田还湖工程的实施与管理,各级政府一定要起到宏观调控的指导作用,包括要从战略上予以规范、规划,积极引导人们的土地利用活动向着科学、和谐的方向发展,必要时还需要辅以行政、经济或法律措施,促进各种土地资源间的合理流转,以实现土地利用综合效益的最大化,为区域的适应性和可持续性管理提供了参考依据.     

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。     

基于水声学的东洞庭湖鱼类资源时空分布与资源量评估

东洞庭湖是洞庭湖最大湖泊群,是我国重要湿地自然保护区之一,具有重要的生态价值。为了解禁渔初期东洞庭湖鱼类资源现状,于2021年5月和8月采用回声探测仪(EY60,200 khz)对湖南省东洞庭湖鱼类资源进行了昼夜全覆盖水声学探测。结果显示,在日尺度上,5月和8月夜晚的鱼类密度均大于白天,8月份昼夜密度差异显著(F=4.498,P<0.05),5月和8月的昼夜目标强度差异均不明显(P>0.05);在季节尺度上,5月鱼类平均密度显著大于8月(P<0.05);鱼类目标强差异不显著(P>0.05)。空间尺度上,鱼类密度水平分布不均,5月鱼类主要分布于东北湖区和东部湖区,8月鱼类主要分布于东部湖区和鹿角;垂直分布上5月份鱼类主要分布于水体中上层,8月份主要分布于水体中下层。应用资源密度体积法估算8月东洞庭湖昼夜鱼类资源量约为7.69×10⁸尾和1.78×10⁹尾,与历史数据相比出现了成倍增长。首次研究了禁渔初期东洞庭湖鱼类的时空分布特征,东洞庭湖的鱼类资源量的增长将为禁渔后东洞庭湖渔业资源的保护与合理利用提供数据基础。     

洞庭湖演变对农业生态环境的影响

从洞庭湖演变历史的回顾入手，讨论了洞庭湖演变对湖区农业生态环境的影响，认为湖体演变带来了诸如湖泊温暖效应降低、洪涝灾害频繁、土壤潜育化严重、血吸虫病流行以及水产资源破坏等一系列生态环境问题，并提出了保护和改善湖区农业生态环境的对策与措施。     

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     

洞庭湖淤积、围垦对湖区江湖洪水影响的模拟

应用数值模拟技术,通过建立洞庭湖与长江耦合的水动力学数值模型,并利用长江沿江的宜昌、枝江、沙市、监利、螺山和洞庭湖区沿湖的南咀、小河咀、沅江、鹿角、岳阳和城陵矶等水文测站的水文资料,开展洞庭湖区湿地恢复的洪水效应模拟计算,选用1998年6月15日~8月31日洪水资料作为模型计算依据。通过模拟计算,对1952年以来洞庭湖淤积、围垦对江湖洪水的影响进行了定量评估。结果显示,1952~1998年的47年间,洞庭湖湖泊湿地围垦对江湖洪水位升高影响的相对量是湖泊淤积对江湖洪水位升高影响值的2～10倍。     

大型水利工程对洞庭湖区水资源开发利用的影响

洞庭湖区北靠长江,南汇湘、资、沅、澧四水,水资源总量相对丰富,然而近年来在气候变化与人类活动的双重驱动下,开始呈现"旱涝并存、旱涝交替"的特征,水资源供需矛盾逐渐加剧。为探讨上游大型水利工程(主要为三峡工程与四水流域控制性枢纽工程)的运行对洞庭湖区水资源开发利用的影响,结合近50a来长江干流及四水水位与水资源情势的演变规律和总体趋势,对比分析了不同时间节点下洞庭湖区水位与水资源总量的年际、年内变化特征,以期从众多的影响因子中辨识出大型水利工程的影响,为湖区水资源的合理开发与保护提供一定依据。结果表明:三峡工程建成运行初期,对于洞庭湖区的水资源开发利用产生了一定的不利影响,且影响主要集中在荆南三口地区,而四水工程的影响相较之下并不显著。     

洞庭湖湿地景观格局变化以及三峡工程蓄水对其影响

通过对近20 a遥感影像的解译分析,结果表明：洞庭湖湿地景观格局变化较为迅速,在几种湿地景观类型中,芦苇分布面积稳定增长,由475 km²增至751 km²,年均增加13.1 km²,湖草的分布面积比较稳定,而水面与泥滩的分布面积则大幅减少。湿地格局演变总体上呈现芦苇挤占湖草的分布空间、湖草挤占水面泥滩的态势。分析认为泥沙淤积和湖泊水情变化改变了洲滩的淹水历时,引起植被分布的变化,是影响洞庭湖湿地景观格局的主要因素。2000年后,随着泥沙淤积减缓,湖泊水情变化对湿地景观格局影响更为重要,其中三峡水库的运行使洞庭湖中、低位洲滩提前出露,淹水历时缩短,导致湖草的分布界线明显向下延伸     

洞庭湖区畜禽排泄物的环境效应

洞庭湖湿地是长江中游重要的生态功能区,其生态功能的退化制约了湖区经济的可持续发展。近些年来,随着湖区集约化畜牧业的迅速发展,畜禽粪尿等排泄物对湖区生态环境构成了严重威胁。从畜禽养殖量、粪尿等污染物的年排泄量、粪便猪粪当量及负荷量、土地畜禽粪便负荷承受程度4个方面估算并分析了洞庭湖各县（市区）畜禽养殖业的环境威胁性。结果表明:2007年洞庭湖区各类畜禽粪尿排泄总量为3 17279万t,相当于猪粪当量2 92113万t。全年畜禽粪尿流失总量达1 11048万t。畜禽排泄物中年流失化学需氧量50.80万t,氨氮7. 81万t。从畜禽粪便负荷量警报值及分级结果看,畜禽排泄物对岳阳楼区、汩罗市的环境威胁比较严重,对云溪区、临澧县、武陵区、岳阳县、津市市和湘阴县生态环境亦有一定的影响。〖     

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。     

农牧交错区生态环境建设与可持续农业发展研究

我国北方农牧交错区的地理分布特点，决定了它在我国农业生态上举足轻重的地位。面对日益严峻的环境问题，加大农牧交错区生态环境建设力度对改善该区生态环境和实现农业可持续发展具有十分重要的作用。针对农牧交错区面临的主要生态问题，提出了该区生态环境建设及实现农业可持续发展的基本对策。     

三峡工程运行后洞庭湖水环境变化及影响分析

以入湖水系、湖体、出湖口为研究区域,基于20多年的监测数据,运用水质单因子评价、综合营养状态指数(∑TLI)等评价方法,系统地分析了洞庭湖水文、水质、营养化状态的时空变化规律,探讨三峡工程运行后洞庭湖水环境变化及原因。结果表明:(1)洞庭湖入湖水量及沙量均明显降低、水位变幅减小。(2)透明度(SD)、总氮(TN)、总磷(TP)、浮游植物等指标的时空分异特征较为明显,4个指标年均值均总体呈上升趋势,其中,SD、浮游植物种类数量及密度自三峡工程运行后变化尤为明显。西洞庭湖的SD高于南洞庭湖,东洞庭湖的SD最低。ρ(TP)在湖体最高,ρ(TN)则在湖体最低。(3)入湖水系水质最好,出湖口水质最差。入湖水系水质一直维持在Ⅱ～Ⅲ类之间,水质良好;出湖口、湖体水质自三峡工程运行后以Ⅳ～Ⅴ类为主,变劣趋势明显。湖体富营养化日趋严重,东洞庭湖的富营养程度稍高于西洞庭湖和南洞庭湖。(4)初步认为:洞庭湖水文水动力环境条件的变化,整体上对水质产生一定的不利影响,对湖体富营养化有一定的促进作用。