白洋淀蝗虫分布调查及其防治

1998～ 2 0 0 2年对白洋淀蝗区的蝗虫种类、分布、优势种群及蝗区水文、植被、土壤、天敌等进行了调查研究。调查表明 ,白洋淀蝗区有蝗总科昆虫 3 0种 ,隶属 6总科、2 2属 ,分布于白洋淀淀内湖泊蝗区、淀边内涝蝗区和淀外河泛蝗区 ;明确以东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis (Meyen)为主的 5个蝗虫优势种群及生活史 ,并根据不同蝗区类型 ,提出了蝗区治理区划、生态治理技术、应急化学防治等 3项防治技术和“两改一加强”防治手段     

1995年白洋淀东亚飞蝗大发生原因及防治策略

白洋淀是华北地区最大的淡水湖,是历史老蝗区,河北省东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis（Meyen）重点蝗区之一。1995年夏蝗呈特大发生,形成大面积高密度群居型蝗蝻,是20年来极为罕见的。其发生特点为蝗蝻出土集中,非农田蝗区密度高于农田蝗区,高密度群居型蝗螨均发生在淀边苇田蝗区。发生面积1．2万hm2,防治1．l万hm2,其中发生10头／m2以上的有0.7万hm2,100头／m2以上的0.l万hm2。现将分析的特大发生原因及防治策略报道如下。1大发生原因1．1大发生的蝗虫基数：据调查,1994年秋残蝗面积为1．2万hm2,比中等发生年多0．3万hm2…     

白洋淀湿地蝗虫多样性调查及DNA条形码应用研究

为了解白洋淀湿地蝗虫的物种多样性及其分布情况,探究DNA条形码技术在物种鉴定方面的可行性,本研究对白洋淀湿地的蝗虫进行了采集调查。采用自行设计的cox1基因引物,本研究共扩增得到21种蝗虫的cox1序列97条,并利用构建NJ系统发育树法、计算遗传距离的ABGD法以及序列差异阈值分类的MOTU法对已得到的序列连同Gen Bank下载的10种25条cox1序列进行了比较分析。结果表明:白洋淀湿地蝗总科昆虫共有6科23属34种,包括1个新记录属,即异爪蝗属(Euchorthippus),和3个新记录种,即素色异爪蝗(E.unicolor)、柳枝负蝗(Atractomorpha psittacina)和日本稻蝗(Oxya japonica);蝗虫在白洋淀湿地主要分布在农田及其周围、堤坝及其周围以及淀边草丛;DNA条形码技术能够在种级阶元对蝗总科物种进行良好地解析,但物种鉴定时,不能完全脱离形态学方法。     

白洋淀最低生态水位研究

由于自然条件的变化、工农业的不合理开发、人口的剧增以及水库和涵闸水利设施的盲目建设等,引发了白洋淀一系列生态环境问题,主要表现为干淀、水污染、生态环境退化、泥沙淤积、湖泊萎缩以及航运中断等。恢复和重建已遭破坏的白洋淀湿地生态系统,并使其至少维持在最低生态水位上是至关重要的问题。在分析白洋淀生态系统功能的基础上,利用水量面积法、最低年平均水位法、年保证率设定法和功能法等4种方法对其最低生态水位进行分析和计算,计算结果分别为7.32 m、7.33m、7.2 8m和7.2 7m。通过合理性分析,认为取它们的平均值即7.30 m作为白洋淀最低生态水位是合理的,符合白洋淀实际情况。     

河北省东亚飞蝗发生动态及未来灾变趋势分析

80年代以来 ,尤其进入 90年代 ,由于受异常气候、农业生态及人为因素的影响 ,河北省东亚飞蝗Locustamigratoriamanilensis (Meyen)出现了暴发频次增加、发生期提前、秋蝗发生加重、潜在和隐伏蝗区突发等特点。作者分析了 5 0年来影响河北省东亚飞蝗发生动态的 5种因素 :气象因素、生态因素、湖库水位因素、河泛流量因素、人为因素等。并对河北省东亚飞蝗未来灾变趋势做了展望。     

沿淮蝗区水涝与飞蝗发生关系的初步调查及其在防治措施上的探讨

本文根据沿淮蝗区的历史情况、饲养观察、气象、水文等资料,加以整理与分析: 1.从产蝗基地形成的过程中,阐明飞蝗生态特性与水涝之间的联系,从而了解飞蝗消长规律是由这种联系内在矛盾和统一的更替影响的结果。 2.雨水对飞蝗发生有一定的控制作用,故雨量的多寡与雨量的分布具有飞蝗生态上的重大意义: (1)淮河流域雨量适中,全年雨量集中在7、8两月,雨期短,湖滩洼地暴露时间长,故 宜飞蝗生长繁殖,同时该蝗区雨量较多,加之年雨量变幅大(年雨量相对变率超出25％以上,接近30％),及淮河水流平缓吐洩困难等原因,故而有大水涝灾发生,对飞蝗繁殖有很大的限制。 (2)雨期推移与蝗虫的盛衰是有直接的联系:(i)全年雨量表现在两个高峯以上,即夏秋蝗蝗卵发育及孵化时间多雨,蝗卵的死亡淘汰高,蝗情在雨量控制下基本不能猖撅成灾。(ii)雨期提前即夏蝗在卵的发育后期和孵化期遭高雨量的影响淘汰,以及秋蝗受高水位的影响不得大量发生。(iii)雨期移至7月份正值夏蝗成虫活动和秋蝗孵化的交错时期,对蝗情影响程度须视雨期前后、雨量大小而定。(iv)雨期后移至8月,即夏季季尾雨量一般较少,水情不大,而利于夏蝗发生,对秋蝗影响也少,往往在这种情况下,造成蝗虫大量的发生。 (3)雨水对蝗卵发育后期及孵化期有严重的影响,不仅是引起     

应用多种生物类群评价白洋淀水环境质量变化

白洋淀是华北平原最大的浅水湖泊。近几十年来,白洋淀上游耗水增加,天然入淀水量急剧减少,使白洋淀水位明显降低;同时,随着淀泊周边农村生活污水的排入,白洋淀发生了严重的富营养化。2017年雄安新区设立,白洋淀环境治理工作的重要性空前提高。近几年通过上游水库和跨流域生态补水,白洋淀水位明显抬升,同时淀中和淀边农村实施了生活污水收集。为了解白洋淀当前水环境状况,对前期补水和治污的效果进行评估,2019年8月对白洋淀水体理化指标及水生生物进行调查,采用水质、浮游植物、浮游动物、底栖动物指标评价白洋淀水环境质量,并与2010年的调查数据进行对比,辅以沉水植物指标评价水体生态状况。结果表明: 白洋淀2019年总磷达到优于Ⅲ类水平,总氮优于Ⅱ类水平,水环境状况比2010年有较大改善。其中,总磷浓度下降了88.6%,总氮浓度下降了83.9%,叶绿素a浓度下降了47.8%,透明度增大了43.4%;浮游动物、底栖动物等生物多样性明显提高,浮游植物密度显著降低,优势种从普遍的重富营养型转变为富营养型;沉水植物清洁型种类分布范围缩小。这说明沉水植物物种评价法不适于白洋淀水环境质量评价,浮游动物多样性评价方法也不适用于当前白洋淀水环境质量评价。早期,由于污染源集中在西部,白洋淀西部水质差于东部;现在,由于自西、北、南多方向补水,淀区的水动力条件发生显著改变,加之西部实施治污工程,淀区水质呈现空间均一化的特点。     

气候及其变化对飞蝗发生期的影响

利用环渤海2类典型蝗区飞蝗发生期资料和同期气候资料,对不同蝗区气候变化和飞蝗发生期的关系进行对比分析。结果表明：沿海蝗区和洼淀蝗区气候的差异是导致飞蝗发生期差异的重要因素,影响飞蝗发生期的主要气候因子为气温;沿海蝗区3、4月气温偏低0.2 ℃～0.4℃,导致夏蝗三龄期以前飞蝗发生期比洼淀蝗区偏晚2～3 d,沿海蝗区其他月份气温偏高,气温的累积效应导致夏蝗三龄期以后发生期偏早;秋蝗发生期变化幅度小于夏蝗,与入夏后气温变异系数小相对应;20世纪90年代以来2类蝗区气温变化幅度不同是导致飞蝗发生期变化幅度不同的主要原因,且夏蝗发生期早晚与3、4月气温高低密切相关。     

近33年白洋淀景观动态变化

湿地具有重要的生态功能,由于各种因素的影响改变了湿地水文条件,并且导致湿地退化。利用1974、1987、1996和2007年遥感影像,使用ERDAS 9.1、ARCGIS 9.2和FRAGSTATS 3.3,分析了白洋淀景观动态变化过程及其驱动力。研究结果表明:从1974至2007年,白洋淀湿地面积从249.4km²下降到182.6km²,农田和居民地面积分别从70.0、2.1km²增加到126.4、12.5km²;在景观水平上,斑块密度、景观形状指数和香农多样性指数增加,蔓延度减小,景观破碎化程度增加,优势景观类型湿地对整个景观的控制作用减小;在类型水平上,明水面和沼泽的斑块密度和周长-面积分维数增加,最大斑块指数、平均斑块面积和连接度减小,居民地的斑块密度、最大斑块指数、平均斑块面积、周长-面积分维数和连接度都增加,农田的斑块密度、最大斑块指数和连接度增加,平均斑块面积和周长-面积分维数减小;水位变化是影响白洋淀景观变化的主要因素,水位升高会使湿地面积增加,反之,使湿地面积减小;流域人类活动和降水量变化是白洋淀水位和景观变化的重要驱动力。引水补淀只能暂时缓解白洋淀缺水问题,从流域角度考虑,实施有效的水资源管理方式,才能从根本上解决白洋淀湿地退化的问题。     

白洋淀水生植被初步调查

通过野外实地调查对白洋淀水生植被的物种组成、群落类型、分布格局及物种生物量进行了初步研究.结果表明：白洋淀湿地共有水生植物39种,隶属于21科32属,其中挺水植物16种,沉水植物14种,浮叶根生植物6种,漂浮植物3种.与20世纪90年代初相比,水生植物共减少了9种,群落类型也由原来的16种变为现在的13种,大面积轮叶黑藻、大茨藻等优势群落消失,物种分布格局也发生了巨大变化.群落生物量较1980年大幅下降.人工养殖、污染物随意排放和水位的变化可能是造成白洋淀湿地退化、水生植被格局发生巨大变化的主要原因.     

应用原生动物群落评价枯水期白洋淀的水质现状

应用PFU微型生物群落监测方法,对长期处于低水位状态下的白洋淀水质进行了综合评价。结果表明,白洋淀水域受府河污水的影响,淀内的内源性污染,对原生动物群落造成了极大的影响。与20世纪90年代的资料相比,淀内中心区4个采样点原生动物的群集种类数(1d)急剧下降,而丰度上升了1．28倍,表明内源性污染对白洋淀水质的影响加剧。     

Effects of long-term environmental flow releases on the restoration and preservation of Baiyangdian Lake,a regulated Chinese freshwater lake

Environmental flow releases provide the water regime required to maintain the aquatic ecosystem health, which are subject to intensive human disturbance. We used decades of data to determine whether the long-term use of flow releases had successfully restored China’s Baiyangdian Lake ecosystem. We used fuzzy-logic inference and field data to compare the water level regime, water quality, and ecological variables before and after the releases. Critical components of the water level regime, including the annual mean, the 7-day low, and the 30-day low and high water levels, differed significantly before and after the releases. The releases slightly improved water quality compared with the pre-1997 level, except in 2003. The reed area and fish yield have been greatly increased by these flows since 1997, but changes in the reed yield and fish species were not significant. We discuss the advantages and drawbacks of the current environmental flow releases for Baiyangdian Lake, and propose that the release patterns have adversely affected the lake’s natural level regime from an ecological perspective. Therefore, we suggest that accounting for recent research on environmental flows, including the implementation of adaptive management, will be required to implement more sustainable and ecologically effective releases of environmental flows.     

白洋淀轮虫群落结构特征

选取白洋淀8个采样点于2005年9月—2006年12月对轮虫群落进行定性定量分析,共检出轮虫110种,采蒲台种类数最多,其次是枣林庄,南刘庄最少;从季节来看,春、秋轮虫种类数量最多,夏季其次,冬季最少;根据优势种比较,臂尾轮虫科、迈氏三肢轮虫、针簇多肢轮虫、龟甲轮虫属等甲型-中污性和乙型-中污性水体种类分布在污染较严重的南刘庄,而单趾轮属、腔轮属、鬼轮属等清洁种类则分布在采蒲台、枣林庄、烧车淀等淀区。除端村外,各采样点轮虫密度和生物量于2006年4月出现最大值。根据Q(B/T)指数评价白洋淀各采样点水质,南刘庄属富营养,圈头属寡营养,其它样点属中营养水质。白洋淀轮虫的Shannon-Wiener指数以及均匀度指数则在夏秋季较高,春季较低,而物种多样性指数并不能完全反映白洋淀各采样点的水质。     

白洋淀原生动物群落多样性变化与水质关系研究

报道了大型浅水型湖泊原生动物群落变化与富营养化关系的研究,通过对华北平原最大淡水湖-河北白洋淀两个湖区9个采样站的初步调查,共鉴定出77种原生动物,其中43种为该湖首次记录：利用PFU原生动物群落结构和功能方法快速（两次实验的群集速度均为1d时间）监测了不同湖区的水质状况,水质分析及原生动物定性和定量调查结果表明,湖区Ⅰ（安州至枣林庄5个采样点）水体的污染程度明显大于湖区Ⅱ（圈头至端村4个采样站）,通过与20世纪50年代的调查资料比较,较好地反映了白洋淀富营养化的发展趋势。     

Determining water level management strategies for lake protection at the ecosystem level

To prevent lake degradation, water level management has been a major focus of research in the past several decades. There are, however, some shortcomings in the traditional studies, and the protection of entire ecosystems is difficult to achieve in practice. In this paper, the framework of a new method for determining ecosystem-based water level regimes (WLRs) for lake protection is proposed. First, historical WLRs are divided into several sub-stages. Then, ecosystem statuses corresponding to different WLRs are quantified and compared. Finally, parameters of optimal and acceptable WLRs are used to determine water level management goals. The proposed method was applied to Baiyangdian Lake, the largest shallow lake in the North China Plain, to test its effectiveness. Results showed that to protect the ecosystem at the optimal status, 50% of the parameter values should fall within the range of the 25th and 75th percentiles of Stage I; and to protect the ecosystem from reverse succession, 50% of the water level parameter values should fall within the range of the 25th and 75th percentiles of Stage II. This method takes ecosystem status into account, and has high practicability in water resources management.     

芦苇型湿地生态系统的潜水水质状态研究

以白洋淀芦苇滩地为实验地,研究了湿地生态系统中潜水的水质状况.苇地潜水运动受到芦苇根孔的强烈影响.受芦苇根区生物呼吸作用的影响,潜水pH值(6.94士0.14)显著低于淀水(9.17).潜水中CO2分压约为淀水的85～1039倍.潜水水质类型在离淀2.7至6.7m发生变化,逐渐由ClN3转变为CCa.自苇地边缘至中央,HT(总硬度),Ar(总碱度)与∑C(主要离子总量)逐渐升高.潜水中Mg2+/Ca2+的平均摩尔比值为0.60,明显低于淀水(1.31).淀水和潜水Cl-,SO2-,Na++K+含量无显著差异,平均值分别是176,116和112mg/L.苇地濒水区为一过渡带,对磷氮污染物具备首先的过滤作用.在离淀0.7m处TN,TP和活性磷酸盐的减少量分别为63.3%,84.6%,80.8%.     

白洋淀流域湿地连通性研究

湿地在流域防洪减灾、水资源调节、缓解环境污染、保护生物多样性和维持区域生态环境方面具有重要功能和价值。作为我国北方平原湿地系统之一,白洋淀流域湿地对于保障雄安新区的水资源安全和良好生态环境等方面具有关键性作用。了解目前白洋淀流域湿地生态系统的现状对于新区建设和未来科学规划也具有重要意义。以2017年9月欧空局提供的10米分辨率的Sentinel-2B影像为主要数据源,并结合谷歌地球高分辨率卫星影像(分辨率0.23m),通过人工目视解译和机器自动分类等多种方式,绘制了白洋淀流域最新的湿地生态系统网络分布图;在此基础上,利用地理信息系统分析了白洋淀流域湿地的连通性(包括水文连通性和景观连通性)。结果显示:(1)2017年白洋淀流域湿地面积为4596.6km~2,包括沼泽、洪泛区、沟渠、湖泊、河流,主要分布在坡度为0°至2°,海拔在100m以下的平坦地区;而流域内非湿地面积约86%,以耕地和林地为主。(2)2017年白洋淀流域河道长度为2440km,面积为514 km~2,其中山区河道177 km~2,平原河道337 km~2。河道内耕地面积比例达27%,建设用地比例约为8%,河道占用明显。河道两侧1km、2km和3km距离范围内耕地比例分别占61.77%、62.53%、62.63%。随着距离的扩大,湿地面积减少,非湿地面积增加。(3)由于人类活动的直接和间接影响,河道的水文连通性下降,与河道没有受到干扰时的连通性水平相比,减少了三分之一。(4)从景观格局指数SPLIT和DIVISION指示的流域湿地连通性看,景观级别上流域内自然湿地的景观连通性最差,人工湿地次之。在类型级别上沼泽类型的连通性最差,河流、沟渠与洪泛区湿地类型的连通性较好,湖泊的景观连通性最好。为保障白洋淀流域水安全,以流域湿地网络为整体,恢复和增强流域湿地网络连通性,将有效提高雄安新区水资源安全和生态环境保护的能力。