基于水动力过程的湿地生态补水优化机制：以北京汉石桥湿地为例

湿地具有涵养水源等重要生态服务功能,但在人类活动与气候变化的多重胁迫下出现萎缩与退化,其中湿地补给水量不足是其主要生态问题之一。随着跨区域、跨流域调水工程的实施运行,生态补水目前已成为湿地修复与水资源配置的关键技术组成。因此,关注多水源补给湿地的补水路径优化,基于湿地补水水动力过程提出了生态补水方式的优化方案。2021年在潮白河流域全线通水的背景下,以北京市仅存的大型芦苇沼泽湿地——汉石桥湿地为案例区,构建了潮白河流域SWAT模型模拟径流变化规律,利用MIKE21模型模拟湿地补水水量-水动力耦合过程,比较了6种湿地补水情景的水动力变化特征。结果表明：汉石桥湿地内部水系连通受阻造成的湿地南部与北部分隔是限制生态补水效率的主要瓶颈,湿地南北区多流路同时补水,以及改造湿地水文连通结构是改善补水水动力条件,提升生态补水效应的优化方案。该研究结论可为湿地的长期管理和生态修复提供参考,有利于首都城市生态水系建设。     

辽河三角洲土地利用变化轨迹、驱动过程及生态系统服务时空演变

辽河三角洲位于"辽宁沿海经济带",拥有重要的自然保护区和保存完好的大面积芦苇沼泽和以盐地碱蓬为主的潮间带盐沼,栖息着多种濒危物种.1980年以来,农业开发、水产养殖、油气开采活动加剧,使得该区域生态环境发生巨变.本研究分析了1980—2010年,辽河三角洲土地利用时空变化轨迹及驱动过程,并应用InVEST模型模拟了碳储存、生境质量、水质净化3种生态系统服务的时空变化,在此基础上进一步分析了土地利用变化与生态系统服务的关系.研究结果表明:辽河三角洲地区土地利用变化以围垦、修复、淤积3种驱动为主,社会经济驱动主导,自然驱动明显.碳储量和生境质量呈下降趋势,而水质净化功能波动变化.土地利用和生态系统服务相关性表明湿地可以提供较高水平的3种生态服务功能,而生态服务功能低的区域则多与建设用地重合.在规划保护区或实施保护性修复措施时,应优先考虑3种生态系统服务的高价值区域,以实现高效、经济的生态环境保护.     

铜陵市河湖水系功能连通性评估

以铜陵市河湖水系为研究区,利用土地利用类型、植被覆盖度、降雨侵蚀力、地形等数据,分别计算了针对总氮、总磷通量的功能连通性指数,对比分析了不同流域及其河湖水系的连通性情况,并提出相应的水文连通调控措施.结果 表明:基于总氮的功能连通性指数的平均值在菜子湖、岱冲湖、连城湖、白荡湖、枫沙湖、陈瑶湖、顺安河和黄浒河分别为0.9...     

生态水利研究的理论基础与重点领域

生态水利是近些年来涌现出的新兴学科研究领域.论文结合国内外相关研究进展和国家重大需求,总结了生态水利的概念内涵和学科发展特点,从系统理论、二元结构和安全边界角度阐释了生态水利研究的理论基础.在此基础上,进一步从水与生态系统的相互作用、水利工程的长期生态效应、河湖连通与湿地水系网络构建、受损生态系统的恢复、生态需水与生态...     

山水林田湖草沙一体化保护和系统治理面临的机遇与挑战——第二届环境与生态系统工程发展论坛主题沙龙

<正>在2023年7月17—18日召开的全国生态环境保护大会上,习近平总书记提出要全面推进美丽中国建设,加快推进人与自然和谐共生的现代化步伐,近5年要着重处理好五大关系——高质量发展和高水平保护的关系、重点攻坚和协同治理的关系、自然恢复和人工修复的关系、外部约束和内生动力的关系、以及“双碳”承诺和自主行动的关系,其中的两大关系指出要坚持系统观念,坚持山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,构建从山顶到海洋的保护治理大格局（综合运用自然恢复和人工修复两种手段,努力找到生态保护修复的最佳解决方案）。     

道路网络对澜沧江流域典型区土地利用变化的驱动分析

道路网络的存在和扩展影响着周边土地利用的格局,辨析其驱动效应对道路及生态管理具有重要意义.选取澜沧江流域典型山地生态系统为研究区域,以景洪市为案例区,通过解译和地理信息系统分析不同时期的遥感数据,研究了案例区所在的县域和道路影响域的土地利用变化规律.结果表明,1980～2000年间,道路两侧不同缓冲区的林地、灌丛有所减少,而建设用地和旱地面积的增加超过了10%;以2000年为例,土地利用格局的Shannon多样性、Simpson均匀度和斑块密度指数随道路缓冲距离增加而降低.100m缓冲距离情况下,3个指数为2.04,0.83和5845个·km-2,而1000m分别为1.92,0.81和599个·km-2,人工干扰指数也从46.6%下降到34.4%,而且格局指数和人工干扰指数都是2000年大于1980年.景观格局和人工干扰的时空分析表明,道路网络对区域土地利用的驱动作用随着距离道路的远近和时间有明显的变化土地利用转移矩阵分析表明,灌丛、林地、旱地受到建设用地转移驱动最大.     

纵向岭谷区高速公路干扰强度对沿线植物主要生理生态特征的影响

选定西南纵向岭谷区的大保(大理-保山)和思小(思茅-小勐养)2段高速公路,在分析公路建设对植物生理特征影响方式的基础上,采用方差分析和LSD检验等方法研究了高速公路干扰强度对沿线主要建群种植物光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等指标的影响.结果表明:1)高速公路建设对植物生理生态指标的干扰强度随着与公路距离的增大而逐渐减弱;2)随着公路干扰程度的加剧,选定乔木的Pn和WUE整体呈下降趋势(p＜0.05),Tr呈上升趋势(P＜0.05),灌草植物Pn、WUE和Tr在整体上均呈增大趋势(p＜0.05),但Ⅰ级、Ⅱ级和部分Ⅲ级干扰对各指标的影响不大(p＞0.05);3)2条公路沿线各选定植物的生理生态指标变化幅度不同,大保公路沿线选定的乔木和灌木植物Pn、WUE和Tr,草本植物Pn的变化幅度大于思小公路沿线;不同植物类型比较,选定的灌木和草本植物Pn和Tr的变化幅度大于乔木,WUE变化幅度小于乔木.     

湿地水动力研究中无人机遥感技术的应用进展、机遇与挑战

水动力过程对湿地生态系统结构和功能具有重要调控作用,准确、高效地获取湿地水动力参数对于湿地研究和保护修复具有重要意义。无人机遥感技术具有操作简便、机动性强、成像高度低、受天气环境影响小的特点,近年来被广泛应用于非接触地进行湿地水动力监测。梳理了无人机在水位、水下地形（水深）和流速（流量）3种主要水动力参数监测中的应用现状,总结了当前方法的不足和发展前景,以期为未来水动力监测及其在湿地管理中的应用提供参考。针对当前存在问题,提出了面对复杂湿地环境和监测需求的高标准化、自动化监测是未来无人机水动力遥感监测的重点发展方向。如何应对未来智能化、信息化湿地保护与管理需求,提高无人机监测效率、数据传输效率,促进无人机与其他多平台监测数据融合技术的发展,推动数字孪生湿地建设应被重点关注。     

黄河三角洲湿地生物多样性保护工程植被修复效果评估

开展修复效果的跟踪监测和评估是湿地生态修复的重要环节。跟踪监测可以观察湿地恢复状态和过程,找出修复过程潜在问题以便及时调整修复手段和技术的运用,从而提高修复效率,亦可为评价湿地修复效果提供数据支持。通过野外生态监测、遥感反演等手段,对黄河三角洲湿地生物多样性保护工程的植被修复效果进行评估。结果表明：南、北岸修复区土壤含水率分别提升45.86%和25.17%,土壤盐度分别下降70.51%和64.71%;南、北岸修复区的植被盖度分别提升5%和54%;NDVI指数分别提升48.4%和44.1%,修复区植被种类趋于多样,植被群落结构得到改善。不同生态修复措施对植被恢复均有效,效果差异不显著。修复区植被以芦苇为优势种,优势度为0.748,其他植被的优势度较低,植被总体盖度、芦苇密度和株高与未修复区相比差异不大。总体来说,北岸修复区植被尚未恢复至较高水平,南岸修复区植被恢复效果良好。建议在生态修复工程实施时应减轻对原生物种的破坏,实施后应关注植被恢复的滞后性,加强湿地管理以及外来物种入侵防治。该成果将为我国滨海湿地生态修复提供数据和技术参考。