长湖水生植物多样性与生态位的季节性变化研究

根据2015年1、4、7、10月对长湖水生植物的调查结果,按季节分析了长湖水生植物的优势种、物种多样性、生态位宽度和重叠值的季节性变化.菹草(Potamogeton crispus)、微齿眼子菜(P.maackianus)和狭叶香蒲(Typha angustifolia)是冬、春季相对重要值前3的物种;夏、秋季荇菜(Nymphoides peltatum)和凤眼莲(Eichhornia crassipes)的相对重要值增加.长湖水生植物多样性指数夏季最高(H'=2.946、D=0.940),冬季最低(H'=0.931、D=0.428).菹草的生态位宽度最大,分别为冬季0.523、春季0.363和夏季0.273,其他物种的生态位均小于0.2,长湖水生植物倾向于特化种,其分布具有一定局限性.长湖发生生态位重叠的物种较少,冬季为7对,春季为19对,夏季为23对,秋季为17对.其中轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)与马来眼子菜(P.malaianus)、菱(Trapa bispinosa)与穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、满江红(Azolla imbricate)和槐叶萍(Salvinia natans)以及红蓼(Polygonum orientale)与水蓼(P.hydropiper)的生态位重叠值较高,表明其生态习性相近,对资源的生态要求相似性较高.菹草是发生生态位重叠最多的物种,冬季4对,春9对,夏季7对,秋季1对,这与其生态位宽度较宽一致.生态位能较好地解释长湖水生植物的物种组成、分布特点及多样性变化,结果表明长湖处于水生植物种类组成较简单,种群结构稳定性较差的状态.     

金沙江干流浮游植物群落结构特征及其时空变化

为研究金沙江干流浮游植物群落结构及其时空分布特征,于2017～2018年春秋两季对干流14个断面进行调查分析。调查结果显示:金沙江干流水域共分布浮游植物8门100种(含变种),主要由硅藻(56%)、蓝藻(22%)、绿藻(11%)组成,浮游植物密度变化范围为0.019 3×10~6～0.341 0×10~6cells/L,浮游植物生物量变化范围为0.016～0.434 mg/L,各江段存在显著性差异。Shannon多样性指数变化范围1.168～2.519,Pielou均匀度指数变化范围为0.559～0.876,Margalef指数变化范围为1.573～3.36,各江段多样性指数变化各异,金沙江干流水环境综合评价为中污染状态。等级聚类和排序结果表明,2017、2018年的春秋两季样本点群落均分为3组。上中下游在不同季节、年份里表现出不同程度的相似性,由于不同断面的环境差异造成了浮游植物群落的时空差异。时间上,金沙江干流浮游植物群落结构上每个季节演替明显,既有延续也有交替;空间上,采样点从上游至下游浮游植物群落越均匀旺盛,具有较明显的空间趋异性,聚类和排序较好的揭示了金沙江干流各江段浮游植物分布组成、种类数量和生境的相似性。     

湖北省粮食生产的时空特征演变研究——基于耕地因素分解的视角

"藏粮于地"是新时期保障我国粮食安全的重要战略。分析湖北省粮食生产的时空演变特征,运用LMDI方法对影响粮食产量的耕地利用因素进行分解。结果表明:湖北粮食生产正处于稳定增长时期,但其周期性波动特征并未改变,粮食产量大幅波动的可能性仍然存在;湖北省粮食生产具有明显的中间高,两边低的区位特征;单产提高与复种指数上升是粮食增产的主要因素,种植业结构调整与耕地资源减少导致了粮食减产;由于自然环境与社会经济发展差异,不同区域种植业结构调整的程度与方向、耕地资源的利用方式都不相同。加强耕地资源保护,确保耕地数量不减少,质量不降低;调整耕地利用方式,合理安排耕作制度,优化种植业结构和区域布局;推进农业科技创新,培养新型职业农民,建立稳定的粮食生产队伍是实施"藏粮于地,藏粮于技"战略的有效途径。     

中尺度流域的景观格局分析--以湖北四湖流域为例

以湖北四湖流域为中尺度流域的代表，对流域九种景观类型657个斑块的形状、6种景观类型分离程度、四个分区及全流域的景观异质性进行了分析。结果表明：斑块伸长指数和形状系数是完全相关的，它们与周长／面积各自表达着形状复杂性的不同方面，有必要对其进行综合评价；四湖流域的不同类型的景观斑块形状有较大差异，分区间的斑块形状差异较小；湿地类型的斑块形状趋于简单，其中湖泊斑块形状员简单，非湿地类型的斑块形状趋于复杂，又以林地类型为员。这表明本地区的湿地，特别是湖泊，受到了更大的人类活动影响；湖泊斑块的分布最集中，居民点斑块的分布员分散，这不利于控制流域内的洪涝灾害；从流域的上游到下游，景观多样性和均匀度呈增加的趋势，景观破碎化程度呈下降趋势，这种景观异质性的空间差异反映了流域空间开发历史的长短和人类活动强度的差异。     

江汉平原涝渍地域农业生态环境特征与评价指标体系

江汉平原涝渍地域由于所处的特殊地理集团、地形条件和不当人为干预等原因,洪、涝、渍灾害频繁发生,农业生态环境受损严重。主要表现为气候资源丰富,但变率较大,分布不均;水资源相对充足,但涝渍相随,旱涝并存,且旱涝灾害有加重的趋势,农业用水的水质劣化趋势加剧;涝渍地的生物资源比较丰富,但生产力低下;涝渍地域相对贫困人口增加,血吸虫疫区不断扩展,在简要描述江汉平原涝渍地域农业生态环境主要特征的基础上,给出了涝渍地农业生态环境评价的主要指标体系,根据这一评价指标体系,可以将用于种植业的涝渍地分为基本适宜、比较适宜和不太适宜三种类型,为涝渍地的综合治理及合理利用与保护提供理论依据。     

江汉平原湿地农业技术体系探讨

以十多年来江汉平原农业地理和涝渍地开发研究实践为基础,综合国内外湿地研究新成果,首次提出了建立中国南方湿地农业技术体系的构想。针对本地区涝渍灾害严重和生态脆弱化突出的实际,重点探讨了湿地农业关键技术和建立湿地农业开发模式的问题,湿地农业的关键技术主要有涝渍地农业小区综合整治开发规划与实施;涝渍地排水改良技术;涝渍地土壤肥力特征及改良技术;适生生物资源的发现、引进与鉴定;主要作物抗涝渍的机理及抗渍高产栽培;涝渍地作物病虫草害的发生规律及综合防治技术;涝渍地生态环境异化评价与生态恢复技术。基于江汉平原实际,今后湿地农业必须在国土整治与水资源合理分配、调控技术、选择与培育湿地特色产业和恢复优美环境与确保食物安全等方面进行重点攻关研究。     

稻田表面流去除鱼塘养殖水中的氮、磷效果试验研究

池塘水质对水产养殖非常重要,本研究的目的在于探索稻田面流净化池塘养殖水质的技术途径。在养殖池塘旁稻田内布置9个小区,进行田间面流试验,取水样进行分析。结果表明：在1．5—6．0m^3／h（相应的平均流速为7．5～30m／h）的水力负荷下,鱼池水经稻田表面流处理后可得到一定净化;N、P的去除率与稻田表面流的流量（流速）有关,随流量增大呈减小趋势;在抽穗一扬花期稻田可有效减少养殖水的氮磷含量,在拔节期一孕穗期可显著减少NOf—N含量,有利改善池塘养殖环境。     

江汉平原涝渍地农业生态环境恢复的对策与效益分析

由于长江流域日益严峻的外生态环境的压力，加上长期以来湖区不合理的围垦开发利用，使江汉平原涝渍地域的农业生态环境变得十分脆弱。主要表现为气候变率较大，分布不均，涝渍相随，旱涝并存，农业用水的水质劣化趋势加剧，涝渍地的土壤潜沼化仍在继续，土地生产力低下，涝渍地域相对贫困人口增加。要提高认识，更新观念，将水和涝渍地看成一种资源而非负担，从整个流域生态系统出发，用大农业的观点，走社会化自然顺应的生态环境恢复之路，要上防下截，蓄泄兼顾，控制围垦，退田还湖，通过工程，生物和农业措施使涝渍小生境得到改善；要加强理论研究和国际合作，使涝渍生态环境的治理恢复更加科学的可持续。不同类型的涝渍地农业生态环境的恢复实践表明，因地制宜地治理开发可以获取很好的生态经济效益。     

江汉平原涝渍地域分异规律研究

通过五年研究，澄清了江汉平原涝渍灾害形成的原因。根据微地貌特点和涝渍状况将江汉平原涝渍地域土地分为7种类型：洲滩平地季节性洪涝地域，淤高平地季节性暗渍地域，中间平地季节性渍害地域，低湿平地渍害地域，滨湖平地涝渍地域，湖泊水面调蓄地域，碟形洼地涝渍圈。江汉平原涝渍微地域分异和演变规律主要表现在6个方面：(1)在平面上与河流呈水平带状分布；(2)在空间上呈梯度分布；(3)碟形洼地涝渍特征呈同心圆分布；(4)涝渍微地域随时间推移发生有序地演变；(5)人类活动越来越成为江汉平原涝渍地域分异的主导因素；(6)江汉平原涝渍微地域与涝渍灾害呈显著的相关性。根据江汉平原涝渍微地域涝渍发生特征，提出了因地制宜、分区开发的指导思想，并选点进行了实证开发示范，取得了显著成效。