近30年来鄱阳湖环湖区土地利用与景观格局变化研究

以1988—2018年7期Landsat遥感卫星影像为数据源,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数等方法探究了鄱阳湖环湖区近30年来土地利用与景观格局变化特征.结果表明：(1)近30年来鄱阳湖环湖区建设用地和林地面积显著增加,耕地、草地、水域和未利用地面积减少.(2)建设用地的转入类型以耕地为主,30年间共侵占耕地面积1243.66 km²,占建设用地面积增加量的71.19%.林地的转入类型主要为耕地和草地,其中,耕地转入占比56.95%.耕地的转出类型以建设用地、草地和林地为主,且1999年以后随着城镇化的发展耕地主要转向建设用地.(3)近30年来鄱阳湖环湖区景观总体破碎程度逐渐增大,景观斑块个数共增加63492个,增幅为11.68%.景观连通性降低,各类型土地呈均衡化趋势分布,景观异质性增加.研究结果可为推动鄱阳湖环湖区土地资源保护、生态环境保护和经济协同发展提供参考依据.     

鄱阳湖水体细菌群落组成及遗传多样性

利用建立细菌16S rRNA基因文库和限制性内切酶长度多态性(RFLP)分析的方法,对鄱阳湖南、北湖区水体的细菌多样性进行了研究. 结果表明,鄱阳湖水体细菌多样性较高,且南湖区2007年水体的细菌多样性明显高于其2006年水体和北湖区水体. 主要细菌组成分析表明,鄱阳湖水体中的349个阳性克隆代表的167种基因型分别属于十大细菌类群,变形菌门(Proteobacteria)在4个克隆文库中占据了47%～81%,数量极其丰富,尤其是亚型的β-变形菌为优势菌群; 拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)也广泛分布,且有2.9%～17.1%的克隆数属于未分类细菌. 研究结果进一步提示鄱阳湖水体有一定程度的富营养化.      

鄱阳湖乐安江流域非点源氮污染时空变化特征分析

乐安江是影响鄱阳湖水质的一条重要河流,近年来非点源污染迅速增加,水质呈下降趋势。运用GIS手段建立了研究区非点源污染的基本空间信息库,在野外水样监测和土地利用调查的基础上,分析了乐安江流域非点源氮的时空变化特征。氮的流失主要以可溶态形式,TN和DTN全年变化剧烈,在12月份普遍较高,4月份次之,9月份最低。在监测各月份乐安江流域TN浓度的范围为0.09~1.359 mg/L,水质属中营养水平。NO3-N浓度平均值为DTN的65%,是DTN流失的主要形态,其时空分布与TN具有明显的相似性;在丰水期4月份,NH3-N的平均浓度为全年最低水平,平水期9月份NH3-N平均浓度为三氮之首;NO2-N全年含量最低。各种形态的氮浓度在空间上从上游向下游基本呈增加趋势;西南部地区各种形态的氮浓度普遍高于东北部地区,说明上游水质普遍好于下游水质。     

鄱阳湖湿地出露草洲分布特征的遥感研究

利用鄱阳湖区46景不同时相的Landsat MSS/TM/ETM+遥感影像,分别提取鄱阳湖的出露草洲范围,并假定只要一个时期是出露草洲就属于草洲,形成鄱阳湖湿地草洲潜在分布图,并分析鄱阳湖湿地出露草洲的分布特征。研究结果表明：(1)利用出露草洲面积与星子水文站观测水位得到二者的关系,表明出露草洲分布及范围受水位的影响显著,高水位时,大部分草洲被水淹没;低水位时,出露草洲面积大。此外,也受气象因素、草洲植物生长期的水位过程等因素影响;(2)出露草洲面积的季节变化明显：随水位的升高而减少,随水位的下降而增加;在植被生长期的春季和夏季,出露草洲面积逐渐减少,在秋季和冬季,出露草洲面积却逐渐增加;出露草洲面积最大在1月,最小在7月;(3)鄱阳湖潜在草洲的面积达2 441 km2,草洲可能出现的范围占整个鄱阳湖面积的69.5%     

基于遥感技术的鄱阳湖-长江水体清浊倒置现象的分析

长期以来,在鄱阳湖和长江的交汇处,江水混浊而湖水清澈,然而,近年来江水清澈而湖水混浊。这种鄱阳湖 长江清浊倒置现象引起了广泛的关注,但鲜有研究人员系统分析这种现象的成因。借助中分辨率成像光谱仪（MODIS）和Landsat影像分析这种清浊倒置现象的起始时间和成因。基于MODIS影像反演的鄱阳湖和长江水体透明度显示在2004年以前鄱阳湖北部的水体透明度明显高于长江,而在2005和2006年长江水体透明度高于鄱阳湖北部,出现清浊倒置现象;同期鄱阳湖北部和长江水体透明度对比分析发现这种水体清浊倒置现象受长江水体透明度增加和鄱阳湖水体透明度下降的双重影响,但鄱阳湖北部水体透明度的变化在其中扮演主要角色;由Landsa影像识别的采（运）砂船数量及其与鄱阳湖北部水体透明度关系的分析表明,自2001年开始的鄱阳湖北部的采砂活动引起此区域水体透明度的显著下降.     

鄱阳湖生态经济区城市体系空间结构分形特征分析

为探讨鄱阳湖生态经济区城市体系空间结构特征,利用分形模型,分别测算了鄱阳湖生态经济区城市体系的集聚维、网格维和关联维。研究表明：(1）南昌市和九江市在鄱阳湖生态经济区城市体系自组织演化过程中核心作用明显（集聚维数分别为1.042 5和1.151 6）,前人认为该区域城市体系具有双核结构特征,集聚维数的测算从城市自组织演化角度印证了该论点;(2）研究区城市体系在空间上以线（如公路、铁路）为轴线展布（容量维（1.035 6）、信息维（107）、关联维D→1）,区域内各主要城市之间通达性良好（牛鸦维数比Q=0.941 6）;(3）区域内城市体系系统演化动力比较单一（D1≈D0）,自组织演化过程中明显受到鄱阳湖平原水陆生态系统的驱动     

鄱阳湖流域基本特征、面临挑战和关键科学问题

鄱阳湖流域总面积占长江流域面积的9%,占江西省国土面积的939%,鄱阳湖流域的生态健康维系着流域内,特别是长江中下游的生态安全,是区域经济、社会、生态可持续发展的重要保障。在全面认识鄱阳湖流域基本特征和面临挑战的基础上,探讨了鄱阳湖流域面临的五大科学问题：“山 江 湖”的相互关系与流域的生态健康;全球变化背景下流域生态系统的响应;流域生物多样性地理格局与社会经济合理分区;长江流域环境演变对鄱阳湖流域的影响;流域科学管理的理论与实践。为鄱阳湖生态经济区的建设和全流域的综合管理提供科学的建议和对策     

鄱阳湖表层水中全氟辛酸和全氟辛烷磺酸污染现状调查

为阐明鄱阳湖表层水中全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）的污染现状,于2011年4月7～9日采集鄱阳湖的表层水样30份和长江水样2份,采用超高效液相色谱－三重四极杆串联质谱/质谱法检测样品中PFOS和PFOA含量,探索鄱阳湖表层水中PFOS和PFOA的污染水平及空间分布特征。结果表明： PFOS和PFOA的浓度范围分别为未检出~071 ng/L和030 ~189 ng/L,均值分别为035 ng/L和110 ng/L。而位于长江的0号点水中PFOA和PFOS含量分别为1511 ng/L和081 ng/L。鄱阳湖表层水中的PFOS和PFOA在整体上都呈现南部高于北部的趋势,这可能是由鄱阳湖的水动力条件和其周边PFCs污染源分布不同所致。以上研究结果显示,鄱阳湖表层水中PFOS和PFOA处于较低的污染水平     

鄱阳湖洲滩植被健康状态评价及其典型不健康年水文条件分析

在气候变化、人类活动的共同影响下,湿地生态系统退化的形势日益严峻。因此,开展浅水湖泊洲滩植被健康状态评价,探索导致湖泊洲滩植被结构和功能退化的原因具有十分重要的意义。通过构建逐层聚合的指标体系,运用综合健康指数法(EHCI)对鄱阳湖洲滩植被健康状态进行评价;并通过不健康年份湖泊水情与多年平均湖泊水情的对比,揭示对洲滩植物健康状态影响最为显著的湖泊水情。主要结论如下:(1)1989~2010年春季,鄱阳湖洲滩植被处于健康和亚健康状态的年份约占总体的80%,不健康年份约占总体的20%;同时段的秋季,鄱阳湖洲滩植被在健康和亚健康状态的年份约占总体的85%,不健康年份约占总体的15%。1989~2010年,鄱阳湖年均洲滩植被健康状态均在健康与亚健康之间,无不健康年份。鄱阳湖洲滩植被健康状态在年尺度上表现出比单一季节更好的稳定性。(2)涨水期水情是影响鄱阳湖春季洲滩植被健康状态的主要水文要素。1989~2010年春,鄱阳湖洲滩植被不健康年份发生在典型的春旱年份2005年和典型的春涝年份2010年。丰水期水情是影响鄱阳湖秋季洲滩植被健康状态的主要水文要素。1989~2010年秋,鄱阳湖洲滩植被不健康年份出现在典型的丰水期高水情年份1999年和典型的丰水期低水情年份2001年。就鄱阳湖年均水位波动状况而言,其具有比单一季节水位波动更好的稳定性,因此导致鄱阳湖洲滩植被全年的总体健康状态比单一季节具有更好的稳定性。本研究结果对于科学的认识鄱阳湖洲滩植被现状及其变化原因具有重要的现实意义,也为鄱阳湖洲滩湿地管理、生态修复及工程决策提供了重要的科学依据。     

鄱阳湖水体污染现状与水质预测、规划研究

从鄱阳湖的自然景观特征着手，在介绍了该水体污染现状的基础上，对其到本世纪末水质进行了预测、规划。