我国水生态系统完整性研究的重大意义、现状、挑战与主要任务

水生态系统完整性研究是当今国际热点,维护水生态系统健康与稳定已成为世界各国水生态系统保护的目标、方向和管理策略. “十三五”以来,我国地表水环境质量改善效果显著,但部分流域或局部水生态退化问题成为突出短板,强调水生态系统整体保护、促进水生态环境质量全面改善、提高生态系统自我修复能力将是未来我国水生态环境保护的重点任务. 本文详细剖析了典型流域水生态系统保护现状和需求,阐述了我国开展水生态系统完整性研究的重大意义,系统总结了完整性研究国际进展和应用实践,深入分析了当前我国完整性研究面临的主要挑战,提出了未来发展思路与重点任务. 加快研发完整性监测与评价新技术,建立物理、化学和水生生物多要素统筹的完整性评价指标体系,创新发展多尺度完整性评价理论,持续开展典型流域完整性状况评估,摸清水生态家底及演变趋势;突破完整性退化诊断与修复调控新技术,厘清退化机制及驱动因子,阐明气候变化与人类活动复杂压力下退化水生态系统修复路径和调控策略,提升水生态系统保护修复的科学性,加快推动我国水生态环境管理制度迈上新台阶,为恢复和维持重点流域水生态系统原真性和完整性提供科技支撑.      

三江源区退化天然草地和人工草地生物量碳密度特征

生物量碳密度是生态系统表征碳截存能力的重要功能特征之一。为明晰三江源区高寒草地生物量碳密度特征,选取源区内3个县（玛沁县、甘德县、达日县）的退化天然草地（黑土滩）、退化人工草地、未退化天然草地为研究对象,通过野外调查取样和室内分析相结合的方法,对样区地上生物量、根系生物量及其碳密度进行测定与分析。结果表明：“黑土滩”地上生物量高于退化人工草地和天然草地;“黑土滩”活根和死根生物量都低于天然草地和退化人工草地。退化人工草地、“黑土滩”和天然草地的总生物量碳密度分别为719.47、706.57和2 233.09 g/m²。草地退化不仅改变了生态系统的生物量分配,而且改变了地上部分、活根和死根中的碳密度分配比例。退化人工草地和天然草地的活根和死根碳密度占总生物量碳密度的90%以上,“黑土滩”活根和死根碳密度占79.41%。活根碳密度与总生物量碳密度的比值在3种不同草地群落间的变化较地上植被和死根的大,因此,活根碳密度比例可以作为草地退化的敏感指标。     

内陆水环境修复技术进展

水环境退化是全球普遍面临的重要问题．退化后的水环境修复，重建．已成为当前各国重视的焦点．也是环境科学与工程研究的热点。该文全面综述了国内外水环境修复技术的研究进展．并在此基础上对水环境修复的重点和热点进行了分析和归纳。文章指出．为改善我国水环境．还有待于进一步加强水环境修复的方法学，基础理论，应用技术和示范推广等方面的研究工作。     

洞庭湖区湿地生态系统存在的问题及其对策研究

洞庭湖是我国最大的淡水湖泊湿地景观生态系统之一,湿地资源丰富.由于泥沙淤积,洞庭湖区调蓄容积减少、洪水位不断抬升、江湖关系改变.在加重湖区的防洪负担、造成严重的洪涝灾害的同时,也降低了湖泊水体对各种污染物的稀释自净能力和水环境承载能力,导致湖泊湿地生态系统严重退化.本文分析了洞庭湖区湿地生态系统的功能,找出了导致洞庭湖区湿地生态系统退化的原因,并针对原因提出了一系列对策,以期恢复其原有功能.     

水源涵养型重点生态功能区生态状况变化研究

水源涵养型重点生态功能区对于保护中国大江大河源头区及水源补给区具有重要意义。文章以生态系统状况指数为指标,通过生态系统组成与结构、生态系统生产能力、生态系统服务功能分析了2000-2010年中国水源涵养型重点生态功能区的生态状况变化态势。结果表明水源涵养型重点生态功能区以森林和草地生态系统为主。2000-2010年,三江源区和若尔盖区生态系统状况整体表现为好转,甘南区、祁连山区和南岭山地区生态系统状况整体表现为基本稳定大小兴安岭区、长白山区和阿尔泰山地区生态系统状况整体表现为轻度退化。大小兴安岭区退化面积占该区面积的比例最大,为42.54%;三江源区和祁连山区退化面积比例较小,分别为6.26%和6.93%。大小兴安岭区、长白山区和南岭山地区以轻度和中度退化为主,阿尔泰山地区以中度和重度退化为主,甘南区以轻度退化为主。     

滨海新区湿地生态系统退化程度诊断分析

滨海新区湿地类型多样,作为滨海新区生态环境与景观生态的基质,对其区域生态、景观生态及经济发展具有重要影响。根据滨海新区湿地生态系统特征,在定性与定量相结合的原则下,建立了退化诊断分析指标体系,共两个大类23个单项指标,并通过AHP法、专家咨询法确定了各指标的权重。在此基础上,结合GIS技术将滨海新区湿地划分为11个具体的退化研究区域,并参照诊断标准对各项指标打分,计算各评价区域综合诊断指数,依据综合诊断指数分析了评价区域生态系统退化状况,为今后湿地恢复实践提供指导。     

沙质草地植被防风抗蚀生态效应的野外观测研究

采用定位实测法,研究了科尔沁沙地沙质草地植被防风抗蚀的生态效应.结果表明:在春季风沙活动期,退化沙质草地不同恢复阶段的植被盖度存在很大差异,从流动沙地的0.3%增至固定沙地的16%.植被盖度的有序增加导致下垫面空气动力学粗糙度从流动沙地的0.013cm增至固定沙地的0.111cm,摩阻速度从0.272 m·s^-1增至0.823 m·s^-1,近地表20cm高度平均风速由7.0 m·s^-1降至3.8 m·s^-1,侵蚀风持续时数由2h降至1h.相应地,0～20cm气流层内的总输沙量由流动沙地的88.8 g·(h·cm²)^-1降至固定沙地的1.6 g·(h·cm²)^-1.回归分析表明,在退化沙质草地的恢复过程中,植被盖度VC与土壤风蚀率Q间具有良好的指数函数关系:Q=3.93+93.66e^-0.60VC(R²=0.893,p<0.0001,n=40).     

基于多性能参数退化数据的可靠性评估及应用

针对同一系统中多个性能参数同时退化的情况,研究了多个性能参数的退化量独立和相关情况下的可靠度计算模型,建立了基于多性能参数退化数据的可靠性预测方法及步骤,并以某航空液压泵的性能退化试验数据为例进行了可靠性分析,得出了预测的可靠度变化规律,同时分析了退化量之间的相关性对可靠度预测结果的影响。     

土壤真菌群落对五台山亚高山草甸退化的响应

草地退化已经成为了一个世界性的生态问题.尽管土壤微生物作为草地退化过程的主要参与者,在维持生态系统功能和提高土壤生产力中扮演着关键角色,但目前对草地退化引起的微生物群落变化及其与土壤性质和植物群落的关系知之甚少.本文利用Illumina MiSeq测序技术,对五台山亚高山草甸4个不同退化阶段[未退化(ND)、轻度退化(LD)、中度退化(MD)和重度退化(HD)]土壤真菌群落特征进行了分析.结果表明,子囊菌门、担子菌门和接合菌门是亚高山草甸土壤真菌的优势门. LEfSe分析显示不同退化程度草甸富集了不同的生物标志物,MD和HD富集了更多的病原真菌.与ND相比,HD土壤真菌群落丰富度和香农指数显著降低(P<0.05).非度量多维尺度分析(NMDS)和相似性分析(ANOSIM)结果表明,真菌群落组成和结构在退化梯度上存在显著的差异(P<0.05).冗余分析(RDA)发现土壤含水量、总氮、植物丰富度和铵态氮是真菌群落组成和结构变化的主要驱动因子.植物与真菌群落之间的α多样性和β多样性均存在显著相关性(P<0.05),具有强耦合性.本研究结果为研究亚高山草甸不同退化阶段下土壤真...     

基于CSR模型的我国湿地退化地学监测指标体系研究

基于成因-状态-结果(CSR)模型,构建了适合我国湿地退化监测和评价的地学指标体系,即由成因指标、状态指标、结果指标组成,选取水文与水文地质、污染物排放、湿地资源开发和地质灾害作为湿地退化成因指标,选取湿地景观、生物、水文、水质和土壤作为湿地退化的状态指标,选取气候调节、水源涵养、生产量和净化功能作为湿地退化结果指标,每类指标又分为类别指标、次级指标和三级指标3个层次;该指标体系的建立,对科学评价湿地环境变化和完善湿地环境监测预警体系有着重要的意义.