新疆艾比湖湿地开发及环境效益分析

以新疆典型湖泊湿地艾比湖为主要研究区,并与东部洪泽湖、中部鄱阳湖和西部青海湖在生态系统服务功能、生态经济价值等方面进行了比较。由于气候、资源特点不同,各个湖泊湿地的开发方式和开发力度不同,使湖泊湿地的环境效益不同,产生了一系列生态环境问题,由此提出了湖泊湿地的开发利用建议。     

艾比湖湿地植物群落变化对盐分环境梯度的响应

土壤盐分是影响干旱区荒漠植物群落动态的决定因素之一。基于2012年5月和10月在艾比湿地调查的植物样方和实验得出的土壤表层盐分数据,利用聚类分析方法将39个土壤表层盐分数据划分为3个盐分梯度0.03%~0.73%（S1）、0.81%~1.73%（S2）和2.40%~3.12%（S3）,分析艾比湖湿地植物群落植物多样性变化对土壤盐分环境梯度的响应。结果表明,（1）距湖15 km和距湖5 km采样点大部分处于第1个盐分梯度,属于轻度盐渍化;鸟岛、博河、鸭子湾、奎屯河、和距湖10 km处均处于第2个盐分梯度,盐渍化程度达到中-重度;湖边采样点,在3个盐分梯度各有分布。（2）3个盐分梯度上的主要植被类型不同：S1以梭梭（Haloxylon ammodendron）、柽柳（Tamarix ramosissima）、白刺（Nitraria tangutorum Bobr）为主,并且出现的植被种类较多（37种）;S2以柽柳（Tamarix ramosissima）、盐节木（Haloenemum strobilaceum）为主,出现的植被种类相对较少（11种）;S3以盐节木（Haloenemum strobilaceum）、盐角草（Salicornia europaea）、芦苇（Phragmites australis）为主,出现的植被种类较少（7种）,随土壤盐含量的升高,植被种类减少、群落生活型结构有所改变,草本比例减少,灌木和乔木比例有所增加。（3）植物Simposon指数、Shannon-Wiener指数和Margalef指数在中盐梯度下达到最大,最大值分别为0.84、2.28、3.82。（4）Pielow 指数则是随着盐分梯度的上升呈下降趋势,在低盐梯度下达到最大值,最大值为1.26。（5）多样性指数在S3梯度下整体显著降低,即土壤盐分含量为2.40%~3.12%时对艾比湖湿地植物多样性的影响较大。     

1960-2006年艾比湖流域冷暖季气候状况分析

运用线性倾向估计、累积距平、小波分析、Mann-Kendall检验等方法对艾比湖流域1960-2006年冷、暖季和全年平均气温、降水量、日照时数的变化趋势、周期性和突变性进行分析。结果表明:①47 a来,艾比湖流域平均气温和降水量均呈增加趋势,其变化率分别为0.43 ℃/10 a、12.02 mm/10 a;而日照时数呈减少趋势,其变化率为-22.30 h/10 a。②从空间分布来看,流域各站年均气温均呈不同程度的增加,其中以托里增幅最大,温泉增幅最小;除托里年降水呈减小趋势外,其他各站年降水量皆表现为增加趋势;冷季日照时数减少趋势明显强于暖季,这也导致研究区大部分站点年日照时数呈减少趋势。③平均气温、降水和日照时数序列在冷季、暖季、全年中都存在着长周期和短周期。其中,降水和日照时数都具有8 a左右的短周期,并分别存在14 a和20 a的长周期;而气温的变化周期较为复杂,且具有较强的波动性,存在11 a和22 a的年代际周期。④流域气候的突变发生在20世纪80年代,1988年流域气温发生了由偏冷时期向偏暖时期的转变;1986年降雨发生了由少雨到多雨的变化,流域气候开始变得湿润;1984年左右日照时数出现由多到少的转变。     

艾比湖干缩的生态响应

新疆艾比湖是典型的干旱区湖泊,具有特殊的湿地—干旱生态系统。从晚更新世晚期开始,由于气候逐渐变干,艾比湖不断萎缩。20世纪50～80年代末,由于湖区人口的激增及其对水土资源的不合理开发利用,加速了湖泊干缩的进程。本文对艾比湖干缩引起的生态响应进行了初步的分析,指出艾比湖的干缩是自然因素和人为因素共同作用的结果,但人为因素是第一位的,其中以河流上游大量截流引水和大规模开荒为主要原因。     

艾比湖流域大气降尘重金属的污染和健康风险

为了解新疆典型绿洲盆地经济发展背景下大气降尘中重金属的污染状况及潜在健康风险,通过采集样品,测试了其中重金属Zn、Cr、Hg、As、Pb、Cd和Cu含量,然后结合富集因子(EF)、地累积指数(Igeo)和健康风险评估方法进行研究.结果表明:艾比湖流域年降尘通量平均值为298.23g/m2,各月降尘平均值为24.85g/m2,从年内分配来看,艾比湖流域冬半年(2013年8月~2014年2月)大气降尘通量明显大于夏半年 (2014年3~7月),富集系数计算表明,艾比湖流域大气降尘中重金属Cu、Cr和As,主要来自于流域自然地质背景;降尘中重金属Pb、Cd和Hg主要受人为污染因素的影响.地积累指数评价表明艾比湖流域大气降尘中重金属As、Cr、Cu和Zn的无污染等级在全年各月所占比例最大;重金属Pb、Cd和Hg轻污染等级较大,中度污染也占有一定比率.健康风险评价表明艾比湖流域大气降尘中重金属的致癌和非致癌风险概率均较低,不会对流域人体健康造成危害.     

干旱区内陆艾比湖流域平原区景观生态安全评价研究

在构建基于景观尺度的生态安全评价模型基础上,分析了1990-2005年干旱区内陆艾比湖流域平原区的景观生态安全变化特征。结果表明:研究区景观生态安全状况可以分为3个层次,并以河流、湖泊及沼泽为主的湿地景观所在区域的生态安全程度相对较高。1990-2005年,研究区生态安全状况呈现"V"字型变化趋势,其中生态安全评价指数相对较低区域的面积所占比例呈现先增加后减少、总体上趋于增加的状态;而生态安全指数相对较高区域的面积所占比例呈现先减少后增加、总体上趋于减少的状态。     

改进的属性识别模型在湖泊富营养化评价中的应用

随着经济发展,水污染日益加剧,水体富营养化问题目益突出.将改进的属性识别模型结合熵权法对新疆艾比湖的富营养化状况进行了评价,并与综合营养状态指数法和改进密切值法进行比较,结果吻合.该方法计算简便,评价结果客观、合理,为湖泊水质的富营养化评价提供一种简便实用的评价方法.     

艾比湖湿地根际放线菌多样性及其环境响应

分别在春、夏、秋3个季节采集新疆艾比湖自然保护区盐节木、芦苇以及盐角草3种不同植被的根际土壤,利用PCR-DGGE技术研究土壤放线菌群落结构及多样性,同时测定7个理化因子,并对放线菌多样性与土壤理化因子的相关性进行分析。结果表明,艾比湖湿地不同植物根际、不同季节的放线菌多样性存在明显差异,其中盐角草群落放线菌的多样性最高,芦苇群落次之,盐节木群落最低;在盐节木和芦苇根际土壤中放线菌的多样性为夏季秋季春季,而盐角草根际土壤放线菌的多样性随春夏秋季节的变化依次增大。DGGE图谱中共测序22个条带,主要为放线菌亚目、微球菌亚目、弗兰克氏菌亚目、酸微菌亚目、棒杆菌亚目、动孢菌亚目和细菌域的未知类群。Shannon指数与土壤有机质含量、含水量呈显著正相关;与电导率、pH值、速效钾、有效磷和碱解氮等呈负相关。     

保护湿地改善艾比湖流域生态环境

艾比湖湿地面积缩小,是导致流域生态环境恶化的主要原因。生态环境的恶化给博州乃至北疆地区社会、经济发展造成严重危害。通过对湿地的作用及重要性分析阐述,提出加强湿地保护,改善流域生态环境的建议及对策。     

艾比湖生态环境治理措施

新疆准噶尔盆地艾比湖流域属典型的风沙地貌聚集区,近50年来由于湖域面积不断减少,植被逐渐衰亡,在阿拉山口大风的作用下,艾比湖流域已经成为新疆沙尘暴的策源地之一,综合治理刻不容缓。流域水量逐年减少、植被大面积衰亡和阿拉山口的大风是导致艾比湖流域环境恶化的主要原因。利用风力布水,辅以植物纤维网覆盖为核心的生物综合治理方案,其可行性分析表明:该方法对逐步恢复艾比湖流域的生态有较好的应用价值,同时该技术还可以推广至湿地恢复和沙漠化治理当中。