乌梁素海保护的生态需水量评估

结合乌梁素海湿地生态系统特征 ,基于保证水量、保证水质和改善水质 (对于污染湖泊 ) 3个层次的湖泊湿地保护目标 ,给出了不同环境保护目标下湖泊湿地的生态需水量估算方法 ,并在系统分析乌梁素海水文水循环特征的基础上 ,选择适合的计算方法 ,对乌梁素海不同保护目标下的生态需水量进行了估算。结果表明 ,从保证水量平衡角度看 ,乌梁素海排干系统排入湖泊水量为 6 .18× 10 8m3/ a,可以保证乌梁素海的水量平衡 ;从保证水质角度看 ,由于作为生态用水的黄河水总 N浓度超过国家地表水水质标准中湖泊水质 V类水标准限值的 1.6倍 ,比乌梁素海湖水总 N含量还要高 ,因此 ,完全达标的生态需水量是不存在的 ,但如果只考虑盐分和总 P,在现有排干水量为 6 .18× 10 8m3/ a条件下 ,则维持乌梁素海的盐分和 P浓度不变的生态需水量分别为 1.82× 10 8m3/ a和 12 .3× 10 8m3/ a;从保证湖水水质达标角度看 ,现有污染物排放情况下 ,1a盐分和总 P达标的生态需水量分别为 4 .91× 10 8m3/ a和 16 .3× 10 8m3/ a,10 a盐分和总 P达标的生态需水量应分别为 4 .2 8× 10 8m3/ a和 14 .3× 10 8m3/ a     

乌梁素海冰封期浮游植物分布特征及其与水质指标的关系北大核心CSCD

为揭示寒旱区冰封期富营养化湖泊水体中浮游植物群落结构及其与水质指标的响应关系,该研究以乌梁素海为对象,于2019年1月在湖区设立12个采样点采集水样及浮游植物,通过对浮游植物定性定量检测和水体理化性质测定分析,以明确冰封期乌梁素海浮游植物群落结构空间变化特征及主要水质指标的分布规律;结合RDA分析和Pearson相关性分析揭示了浮游植物与水质指标的响应关系,为水体富营养化程度评估及防控提供理论依据。结果显示:(1)冰封期乌梁素海12个样点的水质指标特征差异明显,各水质指标从北到南具有不同的变化趋势。(2)冰封期乌梁素海共检出浮游植物61种,其中隐藻门的丰度最高(4.76×10^(6)个·L^(-1)),甲藻门的生物量最高(18.09 mg·L^(-1)),但湖区不同位置的优势浮游植物类群有所差异,北湖区蓝隐藻和伪鱼腥藻丰度明显高于南湖区。(3)不同种类的浮游植物在空间分布上存在明显的差异,且在P3样点的多样性最低,P8样点的多样性最高,并发现中、下湖区物种类型多且组成较为均匀。(4)浮游植物的丰度与TP呈显著正相关关系,生物量与TP呈极显著正相关关系,多样性指数与TP呈正相关关系。研究表明,冰封期乌梁素海水体处于中等营养水平,水体中总磷(TP)含量是影响浮游植物物种丰度和生物量的主要影响因子;寒旱区冰封期富营养化湖泊浮游植物分布特征为北湖区隐藻门、蓝藻门和甲藻门占优势;南湖区中绿藻门丰度最高。     

乌梁素海全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征

为监测乌梁素海全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征, 研究了乌梁素海2016年4—11月和2017年1月的不同形态氮磷和藻类的浓度变化。实验结果表明: 总氮浓度秋季最高, 总磷浓度冬季最高, 应加强对河套灌区农事行为的管理以减少氮磷等营养盐排入; 对乌梁素海12个监测点浮游植物镜检知共监测到浮游植物6门69属, 全年以硅藻、绿藻种群占优势; 乌梁素海各采样点浮游植物丰度在6.88×107—96.66×107 cell•L -1间变化, 浮游植物各种群丰度表现为春冬季低, 夏秋季高; 空间采样点丰度值由大到小顺序为南部明水区和出水口、N13（芦苇区）、进水口附近点位和Q10（旅游区）。掌握全季不同形态氮磷及浮游植物分布特征对各季度有针对性地治理湖泊水体意义重大, 为乌梁素海以及寒区富营养化湖泊的进一步修复提供理论支持与参考。     

基于环境流体动力学模型的浅水草藻型湖泊水质数值模拟

针对内蒙古乌梁素海面临的污染现状,基于三维环境流体动力学模型(EFDC)的计算模式,将其与CE-QUAL-ICM模型耦合,模拟了不同情景下的乌梁素海藻类、总氮、总磷、化学需氧量年际和季节变化规律,模型中不仅考虑了风速和蒸发对模型的影响,也加入了挺水植物密度、高度、直径等形态指标,以此反映水生植物存在的区域中植物吸收降解污染物质、风速对底部应力、流场变化等因素对模型模拟结果的影响。研究结果表明:考虑挺水植物分布的耦合模型能够很好的模拟藻类和污染物质在乌梁素海内的年际、季节变化过程,模拟结果更接近于实际,模拟值与实测值间的相对误差基本控制在30%以内,大部分相对误差已控制在20%以内;降低入湖污染物质负荷直接影响着湖区内水质浓度的变化。另外,对于浅水或挺水植物密集而无法进入取得信息的区域,利用所建耦合模型能够为这些区域湖泊规划、管理、修复提供依据。     

近年来乌梁素海疣鼻天鹅种群数量变化及原因分析

为查清内蒙古乌梁素海湖泊湿地疣鼻天鹅(Cygnus olor)繁殖期和秋季迁徙前期种群数量,2014至2017年采用路线统计法和样点统计法对其进行精确计数统计,结合近十余年来的文献数据和监测记录,探讨了种群数量的变化及原因。结果显示,2015至2017年春季繁殖成鸟数量依次为84只、92只、80只,基本稳定;2014至2017年,秋季种群数量依次为411只、302只、281只、153只,逐年减少;近几年适宜繁殖地和觅食地面积不断缩小、天敌偷袭、捡蛋和投毒等因素影响亚成鸟和幼鸟的生存。根据文献和保护区监测数据,1996至2004年种群数量逐年增多,与自然保护区的建立、严禁捡蛋和没收猎枪有关,而2005至2013年因干旱缺水、水域被开发利用、芦苇(Phragmites australis)和宽叶香蒲(Typhalatifolia)面积扩增、水质恶化、富营养化加重等原因种群数量下降。研究表明,近几年乌梁素海被过度开发利用,人为干扰频繁,影响疣鼻天鹅正常繁殖栖息;栖息地的科学管理和严禁捡蛋及投毒行为,对该种群的生存及增长至关重要。     

基于小波理论的干旱区内陆湖泊叶绿素a的TM影像遥感反演

叶绿素a(Chl-a)是衡量湖泊富营养化的重要指标,利用遥感技术动态监测面积较大的湖区水体中Chl-a浓度对了解湖区水质具有重要意义。以内蒙古乌梁素海为例,提出利用TM影像中的水体实测光谱进行小波去噪和光谱信号重构,并结合水质采样实测数据进行神经网络拟合,建立光谱反射率比值与Chl-a浓度的反演模型的方法。结果显示:小波理论和神经网络相结合的模型可以适用于估算乌梁素海Chl-a浓度,去噪后Chl-a浓度与光谱信号的相关系数(-0.575)较去噪前(-0.417)明显增强,去噪后的采样点光谱信号与Chl-a浓度之间表现出比原始信号更强的负相关性,证明了去噪后的观测值可进一步减弱随机误差的干扰和去除噪声,使观测数据更加逼近Chl-a浓度的真实情况,图像去噪重构结果显示重构后的光谱范围较之前有所缩窄,部分信号点得到了增强,但基本剖面结构并没有产生较大变化,反演模型的平均相对误差为0.142,与其他研究相比差别不大。反演得出的乌梁素海Chl-a浓度分布反映了污染源的分布,同时说明了乌梁素海Chl-a浓度在时空分布上呈现一定的差异,表现为丰水期呈现浅水区Chl-a浓度值高于湖心区,来水区高于其他湖区的分布趋势,枯水期乌梁素海中部呈现由西向东Chl-a浓度逐步降低的分布规律,西部呈均一化分布。反演模型基本可以满足实际预测的需要。但模型在具体应用中在影像数据采集、数据量及算法方面还有很大的改进空间,该方法的提出为干旱区大型内陆水体富营养化的实时定量遥感监测提供了新的解决方案。     

乌梁素海浮游植物污染指示种及水质评价

为了研究内蒙古乌梁素海湖泊水体污染程度, 在乌梁素海水域设置12个采样点, 于2016年4月至11月期间, 每月的第一周对乌梁素海湖浮游植物进行采样调查, 在实验室鉴定浮游植物种类, 然后通过计算浮游植物污染生物指数方法, 分析湖泊水体污染状况。结果显示, 实验室内通过镜检共鉴定测出浮游植物种类161种(包含6种变种), 属于6 门57 属, 其中以绿藻门种类数最多(60种), 其次为硅藻门(48种)、蓝藻门(37种)和裸藻门(13种)。乌梁素海常见污染指示种为58种, 其中在群落中呈优势的物种有梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)、弯曲栅藻(Scenedesmus arcuatus)、微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、点型平裂藻(Merismopedia punctata)、小空星藻(Coelastrum microporum)、细小隐球藻(Aphanocapsa elachista)、居氏腔球藻(Coelosphaerium kuetzingianum)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)。乌梁素海湖泊浮游植物污染生物指数(SI)平均值为2.55(当2.5相似文献   

基于生态系统评价的山水林田湖草生态保护与修复体系构建研究——以乌梁素海流域为例

山水林田湖草系统保护与修复工程实施的重要目标是维护和提升区域生态系统服务。从乌梁素海流域山水林田湖草的生态现状与功能出发,对乌梁素海流域水土流失、土地沙化等生态敏感性及土壤保持、水源涵养、生物多样性等生态功能重要性进行系统评价,形成基于生态敏感性和生态功能重要性相结合的空间格局评价结果。以维护和提升人类福祉所需的重要生态系统服务为目标,以乌梁素海流域生态敏感性和生态功能重要性相结合的空间格局评价结果为基础,制定了“一中心、二重点、六要素、七工程”的乌梁素海山水林田湖草生态保护与修复体系,并基于此将乌梁素海流域生态保护修复分为6个主要治理区域,形成“四区、一带、一网”的生态安全格局,通过具体工程实施,流域生态环境质量和生态服务能力将取得明显提升,防风固沙能力有效增强,生物多样性持续改善,水环境质量稳定达标,生态系统的稳定性明显加强。通过乌梁素海流域的分析案例为流域山水林田湖草生态保护与修复关键区域的识别提供了定量分析方法,为流域尺度构建生态安全格局、实现山水林田湖草系统保护和修复提供思路和途径。     

艾比湖区域景观格局空间特征与地表水质的关联分析

为进一步明确区域土地利用/覆被—景观格局对河流水质影响的空间尺度。选择新疆艾比湖区域为研究对象,以25个水质采样点为中心,建立5种尺度的河流缓冲区并提取不同尺度下的土地利用/覆被-景观格局数据。首先,通过主成分分析获得水环境的主要水质变量。其次,利用冗余分析(RDA)方法探讨研究区不同宽度缓冲区土地利用/覆被—景观格局对河流水质的影响,获得水质管理的有效缓冲区。最后,引入突变点分析方法进一步寻找导致水质变量沿景观梯度突变的特定位置。结果表明:(1)土地利用/覆被—景观格局在不同宽度缓冲区内对河流水质的影响不同。4 km缓冲区土地利用/覆被—景观格局对区域水质有较强的分异解释能力,因此4 km缓冲区的景观格局合理配置对河流水质管理尤为重要。(2)通过偏RDA分析发现4 km缓冲区中,影响区域水质的主要环境变量为景观水平斑块密度、类型水平耕地斑块密度和森林聚集度。(3)在偏RDA分析的基础上,对4 km缓冲区内的景观指数进行突变点分析研究,发现区域景观水平斑块密度为90—105 m/hm~2,类型水平耕地的斑块密度ED值在90—110 m/hm~2、林草地的AI值在70%—90%,是艾比湖区域水质保护的最佳突变值,该值为艾比湖区域水质保护的阈值。本研究从多个角度对新疆艾比区域的土地利用/覆被—景观格局对区域水质的影响进行定量分析,揭示该地区景观生态变化的规律,为区域景观格局优化和土地合理规划提供理论依据,并对改善"丝绸之路经济带"生态环境、实现资源可持续利用具有重要的现实意义和理论价值。     

乌梁素海湿地富营养化研究进展

本文回顾了乌梁素海湿地近20年来富营养化的研究成果。乌梁素海湿地富营养化主要状况表现为:(1)水体氮、磷平均含量已超国家地表水环境质量标准Ⅴ类要求;空间分布上,总体特征为北高南低,西高东低,局部特征则与植物分布有关;时间分布上,总体受河套地区退水和气温变化影响,局部受植物生长影响。(2)沉积物氮、磷显著富集,氮含量在水平方向上北高南低,西高东低,垂直方向上随深度增加而递减,磷含量则无一致规律。(3)藻类时空分布与氮、磷表现出较为一致的规律。近年来,藻类的过量繁殖常导致"黄苔"暴发。(4)水体有机质显著富集,与氮含量空间分布特征一致。(5)沉积物有机质主要来源于陆源输入和水生生物,与氮具有显著的同源性且空间分布特征一致;沉积物有机质显著富集,成为重要内源污染源。今后应加强乌梁素海湿地富营养化机理研究,为乌梁素海湿地恢复提供科学依据和技术支撑。     

乌梁素海的鸟类异形吸虫

1982年4月至5月,内蒙古水产科学研究所组织了对乌梁素海(内蒙古乌拉特前旗之北)的调查。我们采到鸟类的异形吸虫三种,其中有一个新种、一个国内和宿主新纪录、一个国内新纪录。现记述其特征如下。测量单位为毫米。     

内蒙古乌梁素海鲤鱼的年龄和生长

乌梁素海位于内蒙古河套平原的东都,总面积约100万亩。上承五原河套的灌溉渠水和乌拉山下泄的山洪,下流直导黄河。由于水质肥沃,深度适宜(平均1.5米),流速较缓,水生生物繁茂,成为鱼类生长繁殖的良好场所。鱼产量年达300—800万斤,以鲤、鲫为主。1955年以前,鲤鱼在总渔获量中,曾高占80%,其中三龄以上个体(体重在二公斤以上)约占50％,闻名全区和外销京津的内蒙黄河鲤鱼,实际上大部均为此海所产。近年来,由于鲤鱼在渔获物中所占比例及年龄组成,发生了显著变化,使生产上受到直接的影响。为此,1960年7月,应内蒙水产局要求,曾到该地进行短期调查。     

基于pufM基因的乌梁素海富营养化湖区好氧不产氧光合细菌系统发育多样性分析

好氧不产氧光合细菌(AAPB)的多样性在海洋中已经广泛研究,但在富营养化湖泊中却研究甚少。通过构建和分析AAPB光合中心合成中的关键基因pufM克隆文库,以期揭示乌梁素海富营养化湖区AAPB分布及其系统发育多样性,探讨其在富营养化湖泊中的功能和作用。对乌梁素海红圪卜湖区水体文库中的52个克隆子进行分析,产生了28个OTU,文库覆盖度达到71.4%,反映出文库有较好的代表性。同源性和系统发育分析结果表明,乌梁素海红圪卜湖区AAPB有较高的多样性,与我们之前所发现的同一湖区总细菌多样性较低形成鲜明对比。所获得的序列分属7个亚群,即γ-Proteobacteria(44.2%,含Group-1,-2和-3共3个亚群)、β-Proteobacteria(21.2%)、Rhodobacter-like(7.69%)及2个未知亚群unknown Group-1(21.2%)和Group-2(5.77%)。其中γ-Proteobacteria占到总克隆的44.2%,在低盐的乌梁素海环境中出现高比例的γ-Proteobacteria之前并未见类似报道,并且乌梁素海中存在一些可能是富营养化湖泊特有的AAPB。这表明AAPB可能在富营养化湖泊生态系统的维持和稳定中有重要作用。     

基于突变理论的近岸海域生态风险综合评价方法——以罗源湾为例

基于突变理论建立了“海水水质-沉积物-生物体”三相一体、“富营养化-重金属-有机污染”3种类型的近岸海域生态风险综合评价指标体系和递级突变模型,综合相关质量标准,建立了近岸海域生态风险4级评判标准（无、低、中、高）,采用2007和2009年监测数据对罗源湾进行生态风险综合评价.结果表明： 2007-2009年,罗源湾生态风险空间变化特征表现为从湾顶到湾口呈降低趋势;2009年罗源湾生态风险等级总体小于2007年;罗源湾关键生态风险因素为富营养化.本文所建方法能够识别近岸海域生态风险的时空变化特征,能较好地反映出关键风险因素,为近岸海域生态风险有效预测预警提供了基础方法.     

乌梁素海浮游细菌群落结构及其对富营养化因子的响应

【目的】揭示乌梁素海浮游细菌的群落结构及其对富营养化环境因子的响应,认识乌梁素海浮游细菌多样性,以丰富微生物与富营养化关系的理论。【方法】提取水体浮游细菌总DNA,利用细菌通用引物对63F/1387R进行PCR扩增,构建小口、沙尖北和红圪卜3个湖区16S rRNA基因克隆文库;以典型对应分析(CCA)方法解析浮游细菌群落结构对环境因子的响应。【结果】各湖区中富营养化程度最重的红圪卜位点细菌多样性、丰富度及均匀度最高,而富营养化程度最轻的小口位点细菌多样性、丰富度及均匀度最低。Proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria为水体中优势类群。α-、γ-、δ-Proteobacteria,Actinobacteria及Bacteroidetes等菌群丰度随着水体的富营养化程度改变而有显著的变化。各湖区皆存在许多可能具有污染物降解及驱动生源要素循环能力的细菌类群。CCA分析表明TN、NH4+、NO3-和COD等水体指标对浮游细菌群落结构组成的影响较大。此外,乌梁素海水体内未知细菌类群很多;且不同于一般淡水生态系统,乌梁素海中存在9.6%的轻度嗜盐碱性细菌。【结论】乌梁素海水体中浮游细菌多样性较高,细菌群落结构复杂、其类群组成与富营养化因子紧密相关。     

气候变化与太湖蓝藻暴发的关系

对太湖区域40多年来气温、降水量、日照时数随时间变化的特征进行了分析,并对太湖蓝藻的爆发时间、次数、等级进行了统计,采用对比分析法对气候变化与太湖蓝藻暴发的关系进行了分析。结果表明:太湖区域1961—2007年总的气候倾向率,年平均气温为0.35℃.10a-1,年累计降水量为31.33mm.10a-1,年累计日照时数为-69.00h.10a-1;而突变点,气温在1989年,降水量在1979年,日照时数在1999年,在突变点年份后,气温升高、降水量增加和日照时数减少的趋势更加明显。2000—2007年气候变得异常,主要表现为气温上升速度加快,约为1961—2007年的3.7倍,5月和10月的这种气候倾向性更明显;降水量减少,比1961—2007年减少了178.10mm.10a-1,日照时数增加,比1961—2007年增加了244.23h.10a-1。气候变暖速度加快为太湖蓝藻的生长发育提供了热量条件;降水量减少,加速了太湖水质恶化,为蓝藻暴发提供了有利的水质环境条件;日照时数增多,充足的光照为蓝藻生长发育提供了优良的光合条件;温度偏高、降水量偏少、日照时数偏多的气候变化趋势对应太湖蓝藻暴发的次数也偏多,造成了太...     

辽河铁岭段水生生物和微生物状况、评价及变化趋势

以2003年至2007年辽河铁岭段水生生物浮游植物、微生物监测数据为基础,应用Shannon-Wiener多样性指数法和Kolkwitz-Marsson污水生物系统法等生物学指标分析方法,分析辽河铁岭段水质状况,评价水质质量,划分水质污染等级,得出水质变化趋势。     

乌梁素海鸟类吸虫(复殖目)

乌梁素海位于内蒙古自治区中西部,黄河后套平原的东端,东面和北面有高山屏障,西面和南面是黄河冲积平原,为44万亩水面的高原淡水湖泊。湖中有大量芦苇、蒲草丛生,野鸟资源十分丰富。1982年5月、8月我们随内蒙古水产研究所做水域调查,顺便调查了野生鸟类的复殖吸虫。共采鸟类9目31种192只,获吸虫13科42种。其中2个新     

飞来峡水库水质现状及其向广州供水能力的探讨

水库供水(特别是对城市的供水)已成为缓解全球水资源供给不足的重要途径。于2001年至2003年的丰水期和枯水期调查分析了新建河流型水库-飞来峡水库的水质、浮游植物群落特征和营养状态。结果表明飞来峡水库水质良好,多数水质指标为地表水Ⅱ水质标准,其营养盐浓度、浮游植物的密度均较低,属于贫中营养。从近几年的水质变化来看,建库后,水质改善明显。通过对广州市饮用水源水水质现状及存在问题的分析,从水质和水量两方面探讨了飞来峡水水库作为广州优质水源地的优势。由于来水量大,水库水质净化能力强,飞来峡水库水质和水量均有保证,可作为广州市重要水源地之一。但今后,在流域管理和水土保持工作更应重视和加强。     

自然与人工创造的奇迹 乌梁素海流域生态治理启示录

正乌梁素海地处内蒙古西部乌拉山与鄂尔多斯高原之间,位列中国淡水湖第八,是地球同一纬度最大的湖泊。历史上,黄河巴彦淖尔段,沿乌拉山由西向东奔腾,地处乌拉山南坡山脚下的乌加河,曾经是其主河道。百年沧桑,历史巨变,几经改道,昔日主河道由乌加河迁移至今天鄂尔多斯高原北缘的新河道,并逐渐安定下来。在迁徙过程中,黄河在乌拉山与鄂尔多斯高原之间,孕育了一片面积广袤、南北走向的河迹湖,就是现在的乌梁素海。乌梁素海现在面积293平方公里,历史上面积曾高达800平方公里,是黄河内蒙古段,同时也是黄河中下游最大的岸边湖和最大的功能湿地。