基于“压力—状态—响应”模型和分形理论的湿地生态健康评价

科学评价湿地生态系统健康是湿地管理和保护的重要前提。以海河流域河北衡水湖湿地为例,采用"压力—状态—响应"(PSR)模型对其健康评价进行探讨研究,并对该模型的压力、状态和响应部分分别建立相应的指标体系;该指标体系不仅将生态、经济、社会要素结合起来,而且考虑了湿地所处地区的社会经济结构、湿地所具有的功能以及管理部门、个人及企业等对保护湿地所采取的措施。同时,根据湿地生态系统具有自组织、自相似的特征,基于分形理论对其进行评价。计算分析时首先对选择的各指标进行归一化处理,然后采用最小二乘法求解拟合曲线斜率的方法来计算分维数(D),由1/D得到脆弱度,以此作为评价健康程度的依据。计算结果表明,D=0.5826,则脆弱度为1.7164,表明衡水湖湿地生态系统处于不健康程度。该湿地亟待开展进一步的科学管理和生态保护。     

西湖北里湖沉积物磷形态分布及其与间隙水磷的关系

杭州西湖是典型的富营养化浅水湖泊。经过环湖截污等工程措施,影响西湖的外污染源得到有效的治理,但西湖仍处于富营养化状态。在外污染源得到控制后,富含营养盐的沉积物成为西湖水质改善的主要限制因子。通过研究西湖北里湖沉积物中磷的赋存形态和丰度、间隙水磷含量垂向时空分布特征,分析沉积物磷形态与间隙水磷含量的相关性,探讨内源磷对西湖北里湖营养盐的贡献作用。结果表明,北里湖沉积物中活性磷含量较低,不同磷形态及其含量在垂向上呈现一定的波动,没有表现出明显的规律。间隙水总可溶性磷(TDP)和PO34-含量随沉积物深度的变化不明显,但其含量总体在垂向上都有先升高后降低的趋势,与沉积物中各形态磷均具有一定的正相关性。因此,沉积物磷对水体富营养化具有一定的贡献。     

柴窝堡湖的生态功能价值及其保护

柴窝堡湖湿地是乌鲁木齐市的门户,南郊的最佳水上旅游景点和渔业基地,是候鸟迁飞的重要歇息地,是乌鲁木齐地区古人类文明的发源地和生存的摇篮,还是我国批准的第100个湿地公园。但是,作为乌鲁木齐市第二水源地过度抽水,使生态环境急剧恶化,面临干涸。保护柴窝堡湖生态环境,特别是保持适当的水面积,势在必行!     

近30年来太湖围湖利用及东太湖网围养殖动态变化研究

利用多期遥感影像从时间、空间和利用类型3个方面分析了近30 a来太湖围湖利用及东太湖网围养殖的时空变化特征。结果表明：1979～2008年,太湖围湖利用面积总计达 16.004 2 km2;其中1979～2001年,太湖围湖利用面积 9.509 0 km2,年均围湖利用面积 0.432 2 km2,围湖利用的主要用途为水产养殖,鱼塘用地占该段期间围湖利用面积的5653%;2001～2008年,围湖利用面积 6.495 2 km2,年均围湖利用面积 0.927 9 km2,围堰取土用地占该段期间围湖利用面积的5228%。1979年以来,东太湖网围养殖规模逐渐增大,1979年东太湖网围养殖面积 8.343 4 km2,2001年网围养殖面积达 100.272 6 km2,占东太湖水面面积的7465%,网围养殖区域的分布逐渐从湖岸边沿处向湖心处扩展,至2006年,除主航道外,东太湖整个湖面几乎遍布网围,并呈现向西太湖扩展的趋势,随着东太湖水环境问题日益突出及太湖整治力度的加大,东太湖网围养殖面积从2006年的 105.873 2 km2 下降为2008年 92.969 1 km2,网围养殖区域的逐渐缩小及自由水域面积的逐渐增大,将真正实现太湖流域经济 资源 环境的可持续发展     

湖域工业初始排污权纳什议价模型研究——以江苏省太湖流域纺织行业为例

针对湖域工业初始排污权定价问题,文章从多利益相关者合作视角出发,结合我国现阶段基本国情,利用合作博弈理论构建了基于多利益相关者合作的湖域工业初始排污权纳什议价(Nash-Bargaining)定价模型。即在满足湖域水环境排污权总量控制及区域产业规划调整方案的前提下,通过政府主体与行业主体之间考虑议价能力系数λ影响的Nash-Bargaining,求解符合价格约束的行业初始排污权价格的最大满意解。其中,价格约束通过求解行业治污成本函数的Aumann-Shapley值给出。并以江苏省太湖流域纺织染整行业为例,针对湖域工业点源氨氮初始排污权定价问题,对比分析了Nash-Bargaining定价模型与江苏省太湖流域现行氨氮类资源价格,结果表明:议价能力系数λ对Nash-Bargaining定价模型影响显著,λ的合理区间为0.5≤λ≤0.7,现行氨氮初始排污权价格对应于0.3<λ<0.4时的情况,不利于初始排污权资源的可持续利用;现行氨氮初始排污权价格的标准化系数ξ=0.91,以λ=0.6时的价格为例,Nash-Bargaining定价模型所给出的价格的标准化指数ξ=0.85,具有比现行价格更强的资源补偿性能,考虑到太湖流域污染现状,Nash-Bargaining定价模型所得价格可行性更强。因此,建议适当调高氨氮初始排污权价格。     

典型湖库富营养化的模糊综合评价研究

随着氮磷等营养盐类的不断排入湖库中,导致了水体的富营养化,使得水体透明度下降,产生异味,对人们的身体健康造成威胁。通过采用合适的水体富营养化评价模型,可以对水体的污染现状进行评价,得出正确的结论,以便采用适当的处理方式及时处理富营养化状况,减少对水环境和人体健康的危害。采用模糊综合评价法,将评价指标进行层次分析,并根据指标的相互关系,确定了各指标的权重,建立了模糊综合评价的数学模型。最终根据建立的评价指标体系、确定的评价标准和实测的湖库（巢湖、洱海和微山湖等）水质资料,得到了我国典型湖库的富营养化评价结论。评价结果与实际状况相吻合,说明该模型适合广泛应用     

近三十年云南九大高原湖泊水面面积遥感变化监测

云南省九大高原湖泊对于云南省社会经济可持续发展具有极其重要的意义。利用30 m分辨率的Landsat系列遥感数据和1.5 m分辨率的SPOT6/7遥感数据分别对云南省九大高原湖泊1989,1993,2000,2007,2015年的湖面面积进行了动态监测。结果表明:云南省九大高原湖泊在1989~2015年间总体上较为稳定,湖体湖面面积共减少了约41 km~2(约4%),但各湖变化差异较大。杞麓湖和异龙湖湖面面积持续快速萎缩,至2015年异龙湖已萎缩了1989年湖体湖面面积的40%。其中异龙湖萎缩的主要原因是干旱和围湖造田,而滇池变化波动较大,原因主要在于工业发展及工程治理。通过对同期的Landsat 8OLI数据与SPOT6/7数据解译的杞麓湖和异龙湖湖面面积对比发现不同空间分辨率的解译结果有较为明显差异(2.8%和1.7%),表明在采用多源遥感数据进行湖泊面积解译时需要考虑不同空间分辨率的影响。     

巢湖入湖河流沉积物中有机磷的形态分级研究简

为识别巢湖流域污染物的特征、来源及其沉积物有机磷各形态分布与富营养化的关系,测定了7条巢湖入湖河流沉积物中有机磷各形态的含量,分析不同污染类型入湖河流沉积物中有机磷各形态分布的差异及与其他因素间的相关性。研究发现,不同污染类型入湖河流沉积物中水土保持控制型河流沉积物中有机磷各组分的相对含量顺序为残渣态P_o >富里酸-P_o >HCl-P_o >胡敏酸-P_o >NaHCO₃-P_o,平均的相对比例为7.5：3.1：1.9：1.5：1.0,而城市污染控制型和面源污染控制型河流沉积物中有机磷各组分的相对含量顺序恰好相同,面源污染控制型河流沉积物P_o各形态含量低于城市污染控制型和水土保持控制型河流。中活性P_o和OM、TP、P_i、P_o、TN、NaHCO₃-P_i、NaOH-P_i呈正相关,非活性P_o与P_o、NaOH-P_i呈显著正相关关系,反映了中活性P_o很容易转化为生物可利用磷和非活性P_o,且非活性P_o仍然具有潜在的生物活性。     

堑秋湖渔业模式对鄱阳湖南矶湿地越冬候鸟种群数量的影响和保育对策

鄱阳湖是我国最大的淡水湖、国际重要湿地。“堑秋湖”是当地老百姓根据鄱阳湖夏涨秋落的规律,在湖底低洼处堑壕沟、围矮堤,以便在秋季退水时截留更多的鱼和水,最后将鱼类资源一网打尽的渔业方式;也是长江流域中下游湖区以及鄱阳湖流域老百姓利用季节性浅水蝶形湖泊中渔业资源最主要的捕鱼和管理方式。采用PRA方法对江西鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区“堑秋湖”历史及现状进行问卷调查,采用样线样点结合方法对越冬候鸟种群数量进行调查分析。研究表明：鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区拥有蝶形湖泊26个,均已承包给个人管理并存在养鱼虾蟹等行为,为典型的“堑秋湖”渔业模式;不同月份越冬候鸟数量变化呈“M”型,不同样线候鸟数量差异较大,而候鸟种类在月份和样线方面差异不大;“堑秋湖”渔业模式对鄱阳湖越冬候鸟的种群数量、分布及栖息地生态功能的发挥存在明显正负面影响。对于建立经济社会可持续发展的“堑秋湖”经营模式进行了探讨,提出了有利于越冬候鸟栖息的保育对策     

不同退耕年限下菜子湖湿地土壤活性铝形态特征

选取菜子湖区不同退耕年限(3、5、7、9、11和21 a)湿地、以仍耕油菜地和原始湿地土壤为研究对照,分析了土壤全铝和活性铝形态组分特征,探讨退耕还湖后湿地土壤铝元素组分特征变化及其生态效应。结果表明,研究区土壤全铝含量和活性铝含量分别在16.78~57.05 g/kg和1 699.94~3 823.49 mg/kg之间,其中活性铝总量占全铝含量的6.70%~11.84%。退耕还湖3~11a期间,土壤全铝、活性铝总量及5种形态活性铝总体均随退耕年限延长而增加;退耕11~21 a期间均下降。不同形态活性铝中,可溶性铝Al S含量最低,而酸溶无机铝和腐殖酸铝Al-HA含量较高,分别占活性铝总量的42%~53%和39%~50%,左右着活性铝总量的变化。分析讨论表明退耕后湿地植被和水文条件的改变导致土壤粘粒,有效磷和有机质的变化,进而影响退耕后土壤活性铝组分特征。其中0~5 cm土壤毒性较强的交换性铝Al3+和羟基铝Al(OH)2+、含量均在退耕3~9 a期间逐渐增加,占活性铝总量的比例也有所增加,该退耕期湿地土壤存在一定的铝毒生态风险。