基于GIS的天津市滨海新区湿地演变分析

以1984年、1995年、2008年遥感影像和2004年滨海新区土地利用现状图为主要数据源,配合其它历史数据,在遥感与地理信息系统技术支持下,对天津市滨海新区1984-2008年期闻景观格局及其动态变化进行分析。结果表明在研究期内滨海新区湿地面积整体呈下降趋势,湿地面积占总面积比例由1984年的48．16％降低到2008年的31．86％,其中以2004—2008年湿地减少速度最快,5年内湿地面积减少14．70％,占土地总面积13．4％的湿地转出变为建设用地。这其中的变化有湿地向其他用地类型转出、其他用地类型向湿地的转入,也有湿地内部盐田、水域和未利用地之间的相互转换。湿地与其他土地利用类型相互转换中以湿地转出变为建设用地为主要变化方式。     

生物除锰技术研究进展与应用

文章简要阐述了生物除锰的机理,重点介绍生物除锰的工艺流程和应用,包括以生物滤池为核心的单极/多级工艺、复合MF/UF中空纤维膜工艺以及用于处理矿山废水的人工湿地工艺;同时介绍了国内外生物除锰的研究动态,如:同时去除NH4+、Fe、Mn的研究、生物滤池运行模式的研究等。分析了目前存在的问题,并对今后生物除锰的研究方向提出了一点看法。     

沼泽湿地水生无脊椎动物完整性指数构建与健康评价

依据2017年5、7、9月对三江平原19处沼泽湿地(参照湿地6处,受损湿地13处)的水生无脊椎动物采样结果,应用生物完整性理论和方法,构建水生无脊椎动物完整性指数,评价三江平原沼泽湿地健康状况。通过对27个候选指标的分布范围、判别能力和相关性分析,筛选出总分类单元数、扁卷螺科百分比、龙虱科百分比、刮食者百分比4个指标构成水生无脊椎动物完整性指数核心指标。采用比值法计算各指标参数值,将各参数值加和得到水生无脊椎动物完整性指数值。根据参照湿地水生无脊椎动物完整性指数值的25%分位数值确定评价标准,对小于25%分位数的值进行三等分,确定三江平原沼泽湿地健康评价标准:≥2.58,无干扰;1.72～2.58,轻度干扰;0.86～1.72,中度干扰;0～0.86,重度干扰。结果表明:所调查的三江平原沼泽湿地有78.95%受到不同程度的干扰(其中47.37%受到了中重度干扰),21.05%属于无干扰。     

人工湿地在我国城市生态建设中的应用

阐述了人工湿地的特点,并对人工湿地在我国城市生态建设中的污水处理以及生态社区、生态景观建设等方面的应用进行了阐述。     

杭州城市及其边缘区湿地磷化学特征的研究

对杭州城市及其边缘区湿地土壤的磷形态组成、固磷能力和释放潜力等方面进行了初步的研究。结果表明,杭州城市及边缘地区的湿地由于受人类影响的不同及所处环境的差异,性质已有很大的分异。城区的西湖、水塘和河流底泥中磷的积累、磷的饱和度和零吸附磷平衡浓度均明显高于城市边缘地区的湿地;湿地土壤中的磷主要呈不稳定、或亚稳定态,可提取态磷约占总磷的80%,62%的湿地土壤磷饱和度在25%以上。最大磷吸附量的大小主要与湿地中无定形氧化铁、铝含量有关。零吸附时磷的浓度(EPC)较高,在0.10~2.48mg·L-1之间,具有较强的释放潜力。半透膜渗析法测得的磷释放量与磷积累呈正相关,但当磷饱和度超过25%时,其磷释放量显著增加。研究表明杭州市及其边缘区湿地土壤磷已普遍达到较高水平,这在一定程度上影响磷净化功能的正常发挥。     

人工湿地对有机污染物的去除效果与动态特征

通过对荣成人工湿地污水处理系统1999年1月至2004年12月间监测数据进行分析,确定系统的处理效果及有机污染物去除效果的动态特征。结果表明,人工湿地对SS、COD、BOD5均有很好的去除效果,出水质量浓度分别为27.6±6.6、90.0±12.5和22.7±4.3 mg.L-1,去除率分别为73.9%、63.8%和72.5%。大肠菌群、粪大肠菌群去除率分别为99.7%和99.6%。对NH4 -N和TP去除效果较差,出水质量浓度分别为11.2±2.7和2.03±0.29 mg.L-1,去除率分别为45.1%和30.2%。BOD5、COD的去除效果和季节变化有一定关系,每年的4—7月BOD5去除效果最佳,1月和12月去除效果最差。COD的去除效果每年6月和7月最高,1月和12月最低。分析BOD5、COD和SS去除效果的年际变化发现,BOD5和COD年平均去除率从1999年到2004年有增加的趋势。     

DATB+SFCW处理工艺中的短时厌氧预处理的效能研究

提出一种新型生活污水处理工艺———降流式厌氧紊动床(DATB)+潜流人工湿地(SFCW)组合工艺联合处理乡镇生活污水。它不但节省人工湿地的占地面积,防止人工湿地容易出现堵塞的问题,而且能有效地去除有机物和氮、磷,特别适应于中小城镇废水水质水量特点及人力资源特点。主要研究DATB对COD、SS、BOD5有一定的去除效果及其出水对人工湿地处理的影响。     

霍林河中游径流量序列的多时间尺度特征及其效应分析

霍林河是松嫩平原西部地区科尔沁、向海和查干湖湿地的重要补给水源。通过对其中游白云胡硕水文测站46a的年径流量序列的多时间尺度分析,探讨霍林河径流演变的近似周期性,识别霍林河径流变化对其下游洪泛湿地水源补给的规律,以及这种规律控制下的洪泛湿地环境演变。小波分析表明,霍林河白云胡硕水文站年径流序列主要存在3个尺度的周期变化,不同时间尺度下周期信号的强弱在时频域中的分布具有较强的局部特征,以大于30a尺度的年代际周期变化起主导作用,该尺度下,霍林河径流演变呈现出丰、枯、丰的交替振荡,下游洪泛湿地景观演变相应表现出阶段性特征,1990年代以前尤为突出。能量相对较弱的中、小时间尺度径流量周期性变化,与强烈的人类干扰活动相比,对下游洪泛湿地环境演变的作用效果不明显,突出表现在1990年代以后。     

Differing Modes of Biotic Connectivity within Freshwater Ecosystem Mosaics

We describe a collection of aquatic and wetland habitats in an inland landscape, and their occurrence within a terrestrial matrix, as a “freshwater ecosystem mosaic” (FEM). Aquatic and wetland habitats in any FEM can vary widely, from permanently ponded lakes, to ephemerally ponded wetlands, to groundwater‐fed springs, to flowing rivers and streams. The terrestrial matrix can also vary, including in its influence on flows of energy, materials, and organisms among ecosystems. Biota occurring in a specific region are adapted to the unique opportunities and challenges presented by spatial and temporal patterns of habitat types inherent to each FEM. To persist in any given landscape, most species move to recolonize habitats and maintain mixtures of genetic materials. Species also connect habitats through time if they possess needed morphological, physiological, or behavioral traits to persist in a habitat through periods of unfavorable environmental conditions. By examining key spatial and temporal patterns underlying FEMs, and species‐specific adaptations to these patterns, a better understanding of the structural and functional connectivity of a landscape can be obtained. Fully including aquatic, wetland, and terrestrial habitats in FEMs facilitates adoption of the next generation of individual‐based models that integrate the principles of population, community, and ecosystem ecology.     

Modeling Connectivity of Non‐floodplain Wetlands: Insights,Approaches, and Recommendations

Representing hydrologic connectivity of non‐floodplain wetlands (NFWs) to downstream waters in process‐based models is an emerging challenge relevant to many research, regulatory, and management activities. We review four case studies that utilize process‐based models developed to simulate NFW hydrology. Models range from a simple, lumped parameter model to a highly complex, fully distributed model. Across case studies, we highlight appropriate application of each model, emphasizing spatial scale, computational demands, process representation, and model limitations. We end with a synthesis of recommended “best modeling practices” to guide model application. These recommendations include: (1) clearly articulate modeling objectives, and revisit and adjust those objectives regularly; (2) develop a conceptualization of NFW connectivity using qualitative observations, empirical data, and process‐based modeling; (3) select a model to represent NFW connectivity by balancing both modeling objectives and available resources; (4) use innovative techniques and data sources to validate and calibrate NFW connectivity simulations; and (5) clearly articulate the limits of the resulting NFW connectivity representation. Our review and synthesis of these case studies highlights modeling approaches that incorporate NFW connectivity, demonstrates tradeoffs in model selection, and ultimately provides actionable guidance for future model application and development.