鄱阳湖流域五河水系放逸短沟蜷群体遗传结构初步分析

正鄱阳湖流域位于长江中游末段南岸,由鄱阳湖、五河水系(赣江、抚河、信江、饶河、修河)及丘陵山地等构成独立完整的自然地理单元,是长江流域的重要组成部分~[1]。鄱阳湖流域淡水贝类资源特别丰富,共记录淡水贝类122种,     

鄱阳湖流域泥沙流失及吸附态氮磷输出负荷评估

水土流失是吸附态氮磷输出负荷的主要方式,也是非点源污染评估的重要环节。鄱阳湖流域水土流失及其所带来的泥沙和吸附态氮磷等营养盐将直接影响到鄱阳湖的生态功能,进而影响着长江中下游水环境安全。科学估算鄱阳湖赣江、抚河、信江、饶河、修河等五大流域的土壤侵蚀量和吸附态氮、磷的输出负荷,将为鄱阳湖流域农业非点源污染控制及鄱阳湖生态建设和环境保护提供理论依据。以2007年全国第一次农业污染源普查数据和2007年江西省土壤质量调查数据为基础,利用RUSLE方程和GIS的空间统计功能,对江西省境内鄱阳湖流域的土壤侵蚀量和吸附态氮、吸附态磷的输出负荷进行估算。结果表明：基于RUSLE得到的2007年鄱阳湖五大流域输沙模数比较可信,鄱阳湖流域内泥沙、吸附态氮、吸附态磷的年输出负荷分别为1245183t、3383t和73t,其中赣江流域吸附态氮磷的年输出负荷最大,占鄱阳湖全流域的58.1%,抚河、饶河、信江、修河等分别占11.2%、7.2%、11.3%和12.2%。与流域内农业污染源总氮、总磷排放量相比较,尽管流域尺度内泥沙的输出负荷相对较大,但吸附态氮、磷的输出负荷较小,应该不是鄱阳湖水污染中总氮和总磷等营养盐的主要来源。     

水文变异下的黄河流域生态流量

使用t检验和Mann-Whitney U检验对黄河干流7个水文站月均流量进行水文变异分析,探讨了水文变异成因,在此基础上,确定变异前各月月均流量序列最适概率分布函数,将概率密度最大的月平均流量定义为河道内生态流量。经与Tennant法、最小月平均流量发和逐月径流法比较,考虑水文变异的河道内生态流量计算方法是可行、合理的。水文变异后,黄河干流7水文站月均流量普遍减少,月均流量满足河道内生态流量的频率降低。研究结果表明,人类活动是黄河生态系统水环境恶化的重要原因。在流域生态管理中,确保变异后生态流量满足频率与变异前相当。研究对于理解在当前气候变化与人类活动双重影响下,干旱半干旱区流域水资源科学管理具有一定理论与现实意义。     

江西省鄱阳湖地区的鸟类区系组成及分析

有关鄱阳湖鸟类研究的文献记载极少。1981年12月至1984年2月,由江西省林业厅主办,江西省自然保护区管理办公室、江西省林科所、江西大学、南昌市人民公园等单位组成鄱阳湖鸟类考察队,对鄱阳湖区的鸟类区系组成进行了一次比较全面的考察。现将调查结果整理报道如下。一、自然概况鄱阳湖位于江西省北部,东经115°47′～116°45′、北纬28°22′～29°50′。它汇纳赣江、抚河、饶河、信江、修河五大河流和博阳河、西河来水;下与长江相通,水域广阔。湖南北长170公里,东西最宽为74公里,湖岸线长达1800公里。丰水季节(4至9月)湖水面积达4646.64平…     

水文变异下长江荆南三口河道内生态需水量变化及贡献因素

基于1951—2015年长江荆南三口5站实测原型年径流量序列,采用Mann-Kendall等方法检测其径流序列的突变年份.在此基础上,运用GEV概率密度最大流量法计算荆南三口河道内生态需水量,并从多时空尺度视角分析河道内生态需水量的时空差异及其贡献因素.结果表明: 研究期间,新江口、沙道观、康家岗、管家铺和弥陀寺水文站的第一次径流突变年份分别为1990、1959、1959、1972和1972年,并将第一次突变以前的月均流量序列作为水文变异前的水文序列.在水文变异条件下,长江荆南三口1—12月的各月生态需水量分别为69.63、26.15、55.65、452.65、2166.44、4660.83、10875.66、9966.49、7868.38、4773.60、1655.01和338.49 m³·s^-1.新江口、沙道观、康家岗、管家铺和弥陀寺5个水文站的年均生态需水量分别为901.57、507.00、221.30、1438.03和581.62 m³·s^-1.水文变异后,荆南三口满足河道内生态需水的频率大幅下降,由变异前的55%以上下降至变异后的20%以下,生态需水缺乏现象严重.影响荆南三口河道内生态需水时空变化的因素主要为不同时期水利工程、各行业用水量等人类活动.     

海河流域生态需水核算

从生态系统角度分析了生态需水内涵和生态需水与生态用水概念的差别。探讨了海河流域自然陆地、河流、湿地、城市 4种生态系统类型生态需水核算方法 ,并对其生态需水量进行了核算。大气降水首先被天然植被利用后形成地表径流 ,才能被人类管理利用来满足经济水量和生态水量需求。从水资源管理来说 ,河流、湿地、城市等生态需水来源于径流性水资源可称为狭义生态需水 ,而包括利用降水性水资源的天然植被生态需水在内的全部生态系统生态需水可认为是广义的生态需水。狭义生态需水是水资源管理及生态需水研究和关注的重心。研究结果表明 :海河流域河流生态需水 31.6 4× 10 8m3,占多年平均天然径流量的 12 % ;湿地生态需水为 34.31× 10 8m3,占 13% ;城市生态需水量 10 .83× 10 8m3,占 4 .1% ,3项合计占径流总量的 2 9.1%。生态需水量是一个动态的值 ,随生态保护目标的提高和经济的发展核算结果必然发生变化 ,维护生态环境质量的状况不同 ,也存在最大、最小生态需水量的阈值问题 ,此类问题需今后进一步研究     

河湖生态系统生态用水优化研究——以滇池流域为例

生态需水是河流与湖泊生态系统健康的重要基础。湖泊流域的河流与湖泊生态系统之间存在密切的水量联系,目前对流域内生态用水的研究多为单一生态系统生态需水简单相加,忽略了河流和湖泊之间复杂的水量联系。基于河湖复合生态系统之间的水量联系构建了河湖生态系统生态用水优化模型,并以滇池为例分析了河湖生态系统生态用水规律。结果表明：湖泊流域中单一河流或湖泊生态需水计算结果不能满足复合生态系统的生态用水要求,需要综合考虑河流和湖泊之间的水量联系;在当前水质状况下,牛栏江每年的调水量不能满足滇池流域的生态用水要求;滇池流域水体污染对流域内生态用水影响较大,随着水体污染程度的下降,流域生态用水量和调水量呈指数下降,河流生态用水呈线性下降。     

长江流域生态系统水文调节服务空间特征及影响因素:基于子流域尺度分析

水文调节服务是流域生态系统所提供的重要服务之一,认识流域生态系统水文调节服务空间变异规律及其驱动力,对于流域生态系统保护与恢复、合理开发利用水资源具有重要意义。以洪涝灾害频发的长江流域为对象,运用变异系数法和多元统计方法,在子流域尺度上研究了长江流域生态系统水文调节服务空间特征及影响因素。结果表明,长江流域子流域生态系统水文调节服务呈现出明显的空间异质性,水利工程密集、自然植被覆盖率高达71%的金沙江和汉江水系各子流域水文调节服务最强,降雨与径流变异系数差为0.477;农田和人口密集的嘉陵江水系各子流域水文调节服务最弱,降雨与径流变异系数差为-0.474,其他子流域水文调节服务作用不明显。影响水文调节服务的主要因素是:水库库容、自然植被面积比例、农田面积比例、单位面积人口数,其中:水库库容和自然植被面积比例对水文调节服务具有正向促进作用,农田面积比例和单位面积人口对水文调节服务的作用正好相反。水库库容对子流域生态系统水文调节服务空间异质性的贡献最大(58.85%)。上述结果有助于科学认识长江流域生态系统水文调节服务空间分异规律,可为制定不同子流域生态保护与恢复措施、提升子流域生态系统水文调节服务提供科学依据。     

生态流量方法应用现状研究

水资源是制约国家经济社会发展的重要因素。长期以来,水资源的过度开发利用直接影响了流域的生态保护和高质量发展。生态流量(Ecological Flow)是保障流域水生态环境可持续发展和管理的重要指标。然而当前研究方法众多,尚未进行系统性梳理。以生态流量为出发点,归纳总结国内生态流量评估的最新进展,系统地对水文学法、水力学法、生境模拟法和整体分析法等四大类共17种方法进行对比总结,评述其优缺点及适用条件,并根据国内流域的生态流量评估现状,建议在我国流域水系庞杂且气候、水文地质、下垫面和水资源开发利用等条件差异较大的情况下,因地制宜地选择生态流量评估方法。未来的生态流量研究和流域水生态管理应综合考虑气候、水文条件变化和人类活动的影响,依据生态流量目标制定、水利水电工程调度、生态流量监测、流域制度法规建设等方面系统性完善生态流量管理与研究,实现流域水资源的高质量发展。     

基于SWAT模型的汾河流域生态补水研究

随着人类对于河流的开发利用日益增强,显著改变了河流的天然径流过程,生态供水不足成为流域生态系统健康的重要制约因素。以山西省汾河流域为研究区,基于天然和实测径流数据,利用SWAT模型分别模拟了流域近30年天然径流和近10年跨流域调水情况下现状径流过程,并在此基础上对流域各河道生态流量及现状径流量进行时空量化,探讨了不同生态流量标准下生态缺水量在时间和空间上的变化情况。研究结果表明：(1)汾河流域各河道生态流量时空差异明显,汛期(0.50—18.80m~3/s)河道生态流量需求显著高于非汛期(0.05—1.81m~3/s),总体分布特征为中下游干流远高于上游支流;(2)在Tennant法的不同生态流量标准下,汾河流域非汛期生态流量保障情况整体优于汛期,高频缺水区主要分布在支流,呈上下游分散分布;(3)在中等级生态流量标准下,流域约84%的区域能保障基本生态流量需求,关键缺水区为岚河、潇河、浮山县及浍河地区;(4)建议流域生态补水在时间上侧重汛期补水,空间上侧重高频缺水地区,基于流域生态缺水量时空分布特征分配跨流域调水资源,提高水资源利用效率。研究从时空上量化了跨流域调水工程实施后流域生态流...     

Using stable hydrogen and oxygen isotopes to study water movement in soil-plant-atmosphere continuum at Poyang Lake wetland,China

Water movement in the soil-plant-atmosphere continuum (SPAC) has a significant effect on the biogeochemical process in wetlands. This study investigated the water movement in the SPAC in Poyang Lake wetland, which is a protected area with an important ecological function within the Yangtze River basin, under different water-level conditions by analyzing the responses of river, groundwater, soil and plants to precipitation using stable hydrogen and oxygen isotopes. The results show that the stable hydrogen and oxygen isotopic compositions (δ¹⁸O and δD) of soil water decrease with increasing depth due to the near surface evaporation. During the dry season the water-level in Poyang Lake is low, when it rains the influencing depth of precipitation and evaporation on soil water isotopic signatures was 20 cm below the ground surface. The rain water infiltrates into the soil, recharges groundwater and flows to the river. When the water-level in Poyang Lake is low, the Xiu River is recharged by the groundwater, which recharges the soil water by capillary rise. During the flood season, the water-level is high and the water in Poyang Lake reaches or covers the meadows, recharges the groundwater and soil water. In the meantime, the water in Poyang Lake can be recharged by rain water when it rains. During the dry season when it doesn’t rain, plants mainly use groundwater, but soil water is preferred and plants don’t use rainwater directly when it rains. When the lake water-level is extremely low, the plants in Poyang Lake wetland may suffer from water stress, which is harmful for plant growth.     

鄱阳湖不同水文期浮游生物群落结构特征和影响因素及水质评价

为阐明鄱阳湖不同水文期浮游生物群落结构特征及其影响因素, 研究于2017年8月(丰水期)和12月(枯水期)在鄱阳湖湖区典型水域设置5个采样点进行浮游生物采样调查。研究期间共鉴定浮游植物8门75属186种, 丰水期与枯水期均以硅藻门和绿藻门为主。共鉴定浮游动物4类76种, 丰水期与枯水期均以原生动物和轮虫为主。方差分析显示: 浮游植物密度与生物量在不同水文期之间的差异均为极显著(P<0.01), 浮游动物丰水期密度高于枯水期, 但无显著差异(P>0.05), 浮游动物生物量(P<0.05)在不同水文期差异显著。冗余分析(RDA)显示: 丰水期透明度和浮游生物呈显著负相关关系, 电导率和浮游生物呈显著正相关。透明度、电导率与营养盐是影响丰水期浮游生物群落结构的主要环境因素, 枯水期水温和溶解氧是驱动鄱阳湖浮游生物群落生态分布的主要环境因素。基于Shannon-Wiener(H′)、Margalef(d)和Pielou(J)等生物多样性指数的水质评价结果表明: 鄱阳湖研究区域水质状态处于寡污-中污之间。研究揭示了2个水文期对通江湖泊浮游生物的影响: 季节变化不改变湖泊浮游生物的物种组成及优势种, 但显著影响浮游生物的丰度及多样性。     

基于扩展的Budyko模型定量评估平江流域森林恢复和气候变异对季节性径流的影响

流域季节性径流变化反映了年内水资源的动态特征。在以森林为主的流域中,森林变化和气候变异被普遍认为是影响流域水文过程的两大驱动因素。因此在全球气候变化背景下,研究流域森林恢复和气候变异对流域季节性径流的影响,可为协调区域碳-水关系和制订可持续的森林经营管理策略提供参考。选择鄱阳湖流域上游的平江流域为研究对象,根据流域历史森林覆盖率变化情况,将研究期划分为参考期（1961-1985）和森林恢复期（1986-2006）,采用Mann-Kendall趋势分析研究流域长时期水文气象数据是否存在显著变化趋势。同时引入月干旱指数（潜在蒸散发和有效降雨的比率）,将一年定义为能量限制季（1-6月）和水分限制季（7-12月）,结合扩展的Budyko模型定量分析平江流域森林恢复和气候变异对季节性径流的相对贡献。在本研究流域整个研究期内（1961-2006）,通过Mann-Kendall趋势分析发现,研究流域水分限制季径流呈现显著增加趋势,而能量限制季水文和气候变量变化趋势均不显著。其次,相较于参考期,流域森林恢复使能量限制季径流降低了11.71 mm/a （24.40%）,使水分限制季径流增加了12.27 mm/a （17.23%）。同时,气候变异导致能量限制季径流减少了36.28 mm/a （75.60%）,而使水分限制季径流增加了58.94 mm/a （82.77%）。上述研究结果表明,森林恢复对径流影响具有累积效应。森林恢复对季节性径流具有积极的调节作用,同时季节性径流对森林恢复的响应存在时间差,而且森林恢复对径流的影响在能量限制季和水分限制季具有相互抵消的作用,气候变异与森林恢复的影响效应类似。此外,本研究也证实,平江流域季节性径流变化主要是受气候变化主导,但森林恢复对季节性径流的贡献也不容忽视。     

鄱阳湖浮游甲壳动物群落结构特征

鄱阳湖是中国第一大淡水湖,具有"丰水为湖,枯水为河"的独特特点。为探讨鄱阳湖浮游甲壳动物群落结构及其时空分布的特征,于2009年全年采集其不同季节、不同水位期的浮游甲壳动物样品进行定量分析。结果显示,鄱阳湖浮游甲壳动物群落结构总体与河流浮游甲壳群落具有相似性。无节幼体、象鼻溞、剑水蚤等河流优势类群在鄱阳湖浮游甲壳动物中占优势;而哲水蚤和溞属仅在低水位季节占优势,枝角类丰度仅在高温、高水位、流速缓的季节高过桡足类。丰水期浮游甲壳动物平均丰度和生物量远远高于枯水期,可达枯水期的50倍,差异极其显著(P0.01)。温度和水位变化引起的环境因子改变是导致鄱阳湖浮游甲壳动物发生季节演替的主要原因;而营养盐对浮游甲壳动物的影响并不显著。空间上浮游甲壳动物群落构成明显不同,年均丰度最高和最低的点均出现在河口地区。因此:对于换水周期短,水交换速率快的水体,应该充分考虑水文条件对生物的影响。     

Optimising hydrological conditions to sustain wintering waterbird populations in Poyang Lake National Natural Reserve: implications for dam operations

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基于多水文改变指标评价东江流域河流流态变化及其对生物多样性的影响

新丰江、枫树坝和白盆珠3座大型水库的建立对东江流域河道流量和河流流态过程有了较大改变,威胁河道下游生态系统的健康。基于广义指标生态剩余和生态赤字评价了东江流域受水库影响后流域生态需水需求目标总的盈余和缺失变化过程,基于IHA32指标计算的Do和DHRAM评价了水库对下游河段河流水文过程总的改变程度以及威胁河道生态系统健康的风险性大小,并进一步分析了对河道生物多样性的影响。研究结果如下:(1)水库对流量历时曲线(FDC)有显著影响,曲线上部下降,尾部上升,尤其体现在秋季和冬季。降水对年与夏季生态剩余影响较大,水库对各季节生态剩余和生态赤字均有较大影响:秋季和冬季生态赤字几乎为0,生态剩余显著增加。生态剩余和生态赤字与大部分IHA中32个指标具有很强的相关性,可作为衡量东江流域年和季节径流变化的生态指标。(2)龙川、河源、岭下和博罗4站点总体改变程度分别为58.48%、54.04%、54.32%和52.47%。河流流态变化导致总季节生态剩余增加并维持在较高水平,进一步引起河流生物多样性下降,并维持在较低水平。龙川和河源两站河流流态的变化对河流生态系统造成了高风险性影响,岭下和博罗两站则为中等风险。     

鄱阳湖湿地水土环境中微塑料的时空分布及多源性

淡水湿地中日益严重的微塑料(MPs)污染已引起全球关注。为了解鄱阳湖典型湿地微塑料的时空动态特征,相继于丰水期和枯水期采集鄱阳湖流域五河入湖段和鄱阳湖汇入长江出湖段的水体和沉积物样品,分别采用消解抽滤法和浮选分离-消解抽滤法分离水体和沉积物中的微塑料,采用显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜鉴定分析微塑料表征。结果表明: 鄱阳湖各区域丰水期水体和沉积物微塑料丰度范围分别为32.1～127.3 n·L^-1和533.3～1286.6 n·kg^-1,枯水期分别为87.1～295.5 n·L^-1和460.0～1368.0 n·kg^-1,与其他淡水湿地相比,鄱阳湖具有较高的微塑料丰度,且各区域间呈时空差异性。研究区微塑料的主要形态有微球、碎片、薄膜和纤维等,相应聚合物成分主要为聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等;水体中微塑料以微球类(丰水期35.7%,枯水期52.0%)为主要形态,沉积物中以碎片类(丰水期45.8%,枯水期69.7%)为主要形态;两个水期水体和沉积物中均以小粒径(<0.1 mm)微塑料占优势(>50%),不同粒径微塑料丰度随粒径增大呈减少趋势。鄱阳湖湿地微塑料的潜在主要来源包括工业废水排放、城乡生活污水处理厂排放、农业和渔业活动以及生活垃圾处理不当。     

Modeling the effects of the streamflow changes of Xinjiang Basin in future climate scenarios on the hydrodynamic conditions in Lake Poyang,China

The responses of lake hydrodynamics to the hydrological processes in watersheds have been associated with the ecological evolution of and the biochemical processes in aquatic ecosystems. This paper investigates how the changes in the streamflow of Xinjiang Basin in different future climate scenarios could affect the hydrodynamic conditions in Lake Poyang. First, the hydrodynamic processes in Lake Poyang (i.e., lake level and water velocity) were simulated based on the environmental fluid dynamics code (EFDC). Error statistics indicated that the hydrodynamic model reasonably reflected the hydrodynamics in Lake Poyang. Second, the future streamflow of Xinjiang Basin from 2016 to 2050, which was projected in two future climate scenarios (Sim_RCP4.5 and Sim_RCP8.5) based on the Xin’anjiang model, was applied to hydrodynamic modeling to investigate the relationship between future discharge and hydrodynamics. Results showed that the streamflow changes of Xinjiang Basin in future climate scenarios considerably affected the seasonal distribution of the flow field in Lake Poyang. The hydrodynamic change region that exceeded the threshold values under these two climate scenarios both demonstrated a fluctuating trend and nearly covered the entire lake until April. In Sim_RCP8.5 a slightly larger area was influenced than in Sim_RCP4.5, except in January, and the eastern channel was always significantly affected by streamflow change. These analyses can enhance the present understanding of the relationships between the hydrodynamics in lakes and the hydrological processes of sub-basins.     

Silver Carp, Hypophthalmichthys molitrix, in the Poyang Lake belong to the Ganjiang River Population Rather than the Changjiang River Population

The Poyang Lake is the largest lake and the main nursery area in the middle basin of the Changjiang (Yangtze) River. We compared molecular genetic markers of silver carp among populations of the Changjiang River, the Ganjiang River and the Poyang Lake using the ND5/6 region of mtDNA. Analysis of restriction fragment length polymorphisms (RFLPs) of this region revealed distinct variation between the Ganjiang River and the Changjiang River populations. The Poyang Lake is linked with the Ganjiang River and the Changjiang River. Shared RFLP fragments between the Ganjiang River population and the Poyang Lake population are as high as 61.4%. The value is 47.74% between the populations of the Changjiang River and that of the Poyang Lake. Frequencies of bands peculiar to the Ganjiang River population are the same as in the Poyang Lake population. We conclude that the Poyang Lake silver carp population consists mainly of the Ganjiang River population. The water level of the Poyang Lake outlet, which is higher than that of the Changjiang River in the silver carp spawning season, supports this conclusion.