白洋淀流域土地覆被变化及其生态服务价值评价

白洋淀流域处于京津腹地, 经济、生态战略地位显要, 研究其土地覆被变化规律及它引起的生态系统服务价值变化具有重要意义。文章研究了白洋淀流域 2005—2015 年土地覆被的变化情况, 并对其引起的生态系统服务价值的变化进行分析。为此, 收集了该区域 2005 年、2015 年两个时间段 TM/OLI 遥感影像, 解译出相应的土地覆被数据, 从两个时期土地覆被变化的趋势、转换关系及土地利用程度等方面对土地覆被变化规律进行分析, 并进一步分析不同土地覆被类型变化对当地生态服务价值的影响。结果表明: 2005—2015 年间流域内土地覆被显著变化, 草地、未利用地的面积呈减少趋势, 林地、耕地、建设用地、湿地水体呈增加趋势, 土地利用程度增加; 生态服务价值随土地覆被变化有所改变, 林地、耕地、湿地水体的变化导致生态服务价值增加, 草地的变化导致生态服务价值减少。总体而言, 近 10 年来白洋淀流域生态服务总价值增加, 生态环境明显改善。     

白洋淀流域大鸨越冬栖息地的适宜性评价

基于大鸨越冬期生境选择的相关研究成果,结合专家意见和近年来白洋淀流域大鸨的分布点记录,选择3项一级指标和13项二级指标,用以表征影响大鸨越冬生境选择的关键因子,并通过构建适宜性评价模型,对白洋淀流域大鸨越冬生境的质量进行了评价.结果表明:2005年,白洋淀流域内大鸨越冬适宜栖息地面积11907.25 km2,占流域总面积的34.1%;其中,最适宜生境面积4596.25 km2,仅占流域总面积的13.2%.研究区最适宜生境的空间分布相对集中,主要位于流域东部的白洋淀自然保护区及其周边(I区)和流域西南部的行唐、曲阳2县(II区).I区和II区中最适宜生境面积之和达2803.55 km2,占流域内最适宜生境面积的61.0%.为保护流域内大鸨的越冬生境,须重点针对上述2个区域的特点,分别采取适当措施加以保护.     

白洋淀东方大苇莺繁殖生境质量评价

白洋淀湿地自然保护区是东方大苇莺在华北地区的重要繁殖栖息地之一.于2011年6—7月采用样线法在保护区内开展东方大苇莺巢位调查,累计记录巢位112处,在此基础上,采用生态位因子分析模型对保护区内东方大苇莺的繁殖生境质量进行分析评价.结果表明:东方大苇莺偏好在高程相对较高、远离人类活动干扰的旱地芦苇景观内营巢,而避免在其他景观内营巢;2011年,白洋淀湿地自然保护区内东方大苇莺繁殖适宜生境总面积2474.69 hm2,占保护区总面积的7.6%,其中最适宜生境面积1131.19 hm2,仅占保护区总面积的3.5%.最适宜生境呈圈层状结构分布,集中分布于现分隔2处的白洋淀东部的大麦淀、烧车淀核心区及其周边区域.为保护东方大苇莺繁殖生境,建议将大麦淀和烧车淀核心区合并,形成一个面积更大、分布相对集中的核心区,并以最大限度地保护和维持白洋淀湿地自然景观的规模为目标,合理设置缓冲区.     

在线生物监测技术及其应用研究

同化学分析或化学传感器相比,在线生物监测技术具有灵敏度高、费用低、能够综合反映水质变化等优点。对目前国际上几种在线生物监测技术进行了分析,列举了该技术在不同领域的应用,表明该技术对重大水质污染事件等的早期预警具有不可替代的优点,也可作为化学品安全性评价中生物毒性研究的重要手段。     

模拟多情景下白洋淀流域土地利用变化及生态系统服务价值的空间响应

模拟多情景下白洋淀流域土地利用变化引起的生态系统服务价值改变,对保障流域生态安全和提升区域生态系统服务价值能力具有重要意义。选取白洋淀流域上下游所涉及的河北省相关县级行政区为研究区,以1990、2000、2010、2020年4期遥感影像及统计年鉴为基础数据,分析和测算30年间白洋淀流域的土地利用与生态系统服务价值变化,在此基础上利用CA-Markov模型模拟2035年趋势延续、均衡发展和统筹发展等3种情景下研究区土地利用变化情况,估算各情景下生态系统服务价值,利用网格工具可视化表达3种情景下生态系统服务价值的空间分布状况以及集聚程度。研究结果表明：①1990-2020年白洋淀流域土地利用变化最明显的特征是耕地面积锐减,建设用地迅速扩张,30年间耕地面积减少了122776.99hm²,建设用地增加了167369.74hm²。②1990-2020年研究区生态系统服务价值分别为852.59亿元、788.26亿元、796.95亿元和784.68亿元,总体呈波动下降的趋势。③在趋势延续、均衡发展和统筹发展等3种模拟情景下,生态系统服务价值依次为785.36亿元、807.26亿元、812.46亿元。研究区生态系统服务价值整体呈现西北高东南低的空间分布特征。④ESV值的热点和冷点分布范围较大且集聚性较强,热点区域主要集中在西北部山地区域,冷点区域主要分布在研究区东南部平原地区以及研究区西北部的部分区域。模拟白洋淀流域未来土地利用变化趋势,探寻不同情境下生态系统服务价值的响应有利于构建流域国土空间开发保护新格局,为今后全面推进白洋淀流域的可持续发展提供科学基础和决策参考。     

水生生物增殖放流生态风险评价研究进展

增殖放流已成为恢复和保护水生生物资源的重要措施, 水生生物增殖放流生态风险评价是指对水生生物增殖放流引发的正在发生或可能发生的不利生态过程的评估, 目前相关研究处于发展阶段。文章综述了国内外生态风险评价研究进展, 结合水生生物的生物学属性、生态学特征和增殖放流特点, 探讨评价水生生物增殖放流对环境、环境生物、遗传和病害等的风险, 并提出了生态风险防控措施, 以期为今后水生生物增殖放流的实施、管理和研究提供参考依据。     

鲥鯸淀鱼类群落特征与生物完整性评价

鱼类生物完整性指数(F-IBI,fish-index of biotic integrity)被广泛应用于河湖健康评价,可为水域生态修复和保护提供重要科学依据。于2018年10月—2019年7月在白洋淀区的典型湖泊鲥鯸淀开展鱼类群落采样,结合鱼类生物完整性指数评价体系和ABC曲线(abundance-biomass comparison curves),综合评价鱼类群落组成特征和水域健康状况。共发现鱼类30种,隶属4目10科,其中鲤科鱼类物种数最多,共21种,占鱼类总物种数目的70%。F-IBI评价结果表明,在鲥鯸淀的采样站点中,鱼类生物完整性评为\"好～优\"等级共有3个点;评价为\"好\"等级共有3个点;评价为\"一般～好\"等级共有4个点;评价为\"一般\"等级共有5个点;评价为\"差～一般\"等级共有8个点;评价为\"差\"等级共有3个点;没有点位评价为\"优\"和\"极差\"等级。总体上,春季和秋季呈现\"一般～好\",夏季呈现\"差～一般\"。ABC曲线结果显示,季度性汇总、春季和夏季所得的ABC曲线展现出明显的交叉趋势,表明总体状态、春季和夏季均呈现中度干扰状态;秋季的数量优势度曲线位于生物量优势度曲线之上,表...     

九华河水生昆虫群落结构和水质生物评价价

1989年6月、8月、10月对安徽九华河水系3、4、5级支流5个基点采用扫网、刷石等综合定性取样法,共采得水生昆虫9目、49科、86属、124种,计6445头。其中:毛翅目12科、41种;蜉蝣目10科、26种;鞘翅目5科、16种;双翅目7科、14种;襀翅目4科、9种;蜻蜓目5科、8种;半翅目4科、5种;广翅目1科、3种;鳞翅目1科、2种。3、4级支流Shannon多样性指数大于4,种丰富度大于60,水质极清洁;5级支流Shannon多样性指数大于3,种丰富度29,水质较清洁。3级支流以毛翅目,蜉蝣目为主,科级水平生物指数最高(2.58—2.59);4级支流以毛翅目、蜉蝣目和双翅目为主,多样性指数最高(5.54);5级支流以蜉蝣目、双翅目为主。本文还根据“河流连续概念”对各支流水生昆虫群落结构、季节性变化、毛翅目取食功能类群与支流级别的关系等作了初步分析,并提供了必要的物理、化学参数。     

流域景观格局变化的河流生物响应研究进展

流域景观格局变化会造成河流生物群落组成、结构和功能的改变,流域景观格局变化的河流生物响应研究受到重视。本文分析了流域景观格局变化对河流生物的影响途径,归纳了流域景观格局变化的河流生物响应研究中选取的指标、方法和研究尺度,总结了主要研究结论。最后,从研究指标和尺度选取、监测点布设等方面提出了展望。     

生物操纵理论与技术在富营养化湖泊治理中的应用

近年来,全球范围内湖泊富营养化问题日趋严重。以生物操纵理论为指导,采用水生食物网调控、改善水质、抑制藻类的生物修复方法,为解决这一问题提供了可行的途径。论文综述了生物操纵理论的产生、发展和应用,阐述了富营养化水体生态系统中肉食性鱼类、滤食性鱼类、浮游动物、沉水植物和细菌等的作用,并针对当前生物操纵技术应用中存在的差异性问题,提出了不同湖泊应根据其特性采取不同的组合技术并重点采取相应措施的建议。     

庐山西海鳡国家级水产种质资源保护区水生生物资源初步调查

调查水生生物资源现状是科学制定水产种质资源保护区管理策略的重要依据。为了掌握庐山西海鳡国家级水产种质资源保护区内水生生物资源现状,于2019年10月对庐山西海全湖浮游植物资源、浮游动物资源和鱼类种类组成进行了初步调查。结果显示,庐山西海有浮游植物123种,平均密度、平均生物量和香农威纳多样性指数分别为27.13×10~6ind./L、1.75mg/L和1.579;浮游动物56种,平均密度、平均生物量和香农威纳多样性指数分别为326.6 ind./L、1.13 mg/L和1.686;鱼类22种,其中鲤形目最多为16种,鲈形目4种,鲇形目2种。与历史资料相比,庐山西海的鱼类种类数量以及浮游植物和浮游动物的生物量都出现了一定程度的下降。为了更好地保护庐山西海宝贵的水生生物资源,建议采取优化保护区功能区划、提升管理能力建设和加强保护宣传等对策。     

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。     

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。     

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。     

白洋淀轮虫多样性及群落结构的初步研究

于2006年12月、2007年3～5月调查了白洋淀9个采样点的轮虫种类组成、数量及优势种,并对轮虫群落的多样性指数和群落相似性系数进行了测算,综合评价了白洋淀水质及富营养化状况.本次共发现轮虫41种,平均丰度为607～5024 ind./L,优势种为蒲达臂尾轮虫Brachionus budapesllensis、长肢多肢轮虫Polyarthra doli-choptera、角突臂尾轮虫B.angularis、矩形龟甲轮虫Keratella quadrata等,均为耐污性种类,各样点轮虫群落具较高相似性.从轮虫群落Margalef多样性指数看,白洋淀水质属中度污染和严重污染状况.     

Fishery of Lake Ladoga — past, present and future

The post-war fishery of Lake Ladoga can be divided according to its catch level into four periods. In the years 1945–1954 the total annual catch increased, and reached the level of 4000 tonnes. In this period the fish stocks that had increased during the war years were intensively exploited. However, this fishery was not in balance with the stocks during the period 1955–1963. As a consequence, the catch decreased drastically, being sometimes less than 2000 tonnes.Controlling the fishery restored the abundance of whitefish Coregonus lavaretus (L.) and zander Stizostedion lucioperca (L.). This increased the total annual catch to about 5500 tonnes in 1964–1989. However, the fishery control measures have not been sufficient to achieve the conservation of salmon Salmo solar L. m. sebago, brown trout Salmo trutta L. and the migratory lake whitefish stocks.A decrease in the total fish catch has been observed since 1990. This decrease may be related to the deterioration of the environment of Lake Ladoga, caused by anthropogenic factors. The unfavourable state of the ecosystem has led to decline of the whitefish stocks and, especially during the last few years, to drastical decline of zander.Acute problems, to be faced in the near future, are connected with the hatchery maintenance of several river-spawning stocks, e.g. salmon, brown trout and migratory whitefish, because the existing fish hatcheries are insufficient in capacity and technically outdated.     

富营养化对白洋淀底栖-浮游耦合食物网结构和功能的影响

国际湖沼学的长期研究发现,一个完整的湖泊生态系统应包括底栖食物网和浮游食物网,而营养条件变化会显著改变浅水湖泊中底栖-浮游食物网的结构和功能。为了明晰富营养化对浅水湖泊底栖-浮游耦合食物网结构和功能的影响,以浅水草型湖泊——白洋淀为研究区,运用野外监测和ECOSIM与ECOPATH(Ew E)模型相结合方法,构建白洋淀底栖-浮游耦合食物网的概念模型,模拟1982—2011年间富营养化对白洋淀底栖路径和浮游路径的结构和功能影响:(1)野外监测的结果表明,从1999年至今白洋淀一直处于富营养化状态;(2)Ew E模型模拟结果表明1982—2006年,总生物量呈下降趋势,下降比例达66.38%;能流路径从以底栖路径为主转变为以浮游路径为主;(3)运用Pearson相关分析,结果表明:浮游植物与TN(r=0.67,P0.01)和TP(r=0.37,P0.05)呈显著正相关,而底栖藻类和大型沉水植物与TN(r=0.77,P0.01;r=0.67,P0.01)和TP(r=0.54,P0.01;r=0.36,P0.05)呈显著负相关。富营养化是白洋淀底栖初级和次级生产力向浮游初级和次级生产力转变的主要驱动力。采用科学的方法准确评估富营养化对湖泊底栖-浮游耦合食物网结构和功能的影响,可为湖泊生态系统管理提供技术和方法支持。     

Mathematical modelling as a tool for management in eutrophication control of shallow lakes

The eutrophication model Delwaq-Bloom-Switch is developed to be a functional tool for water management. Therefore it includes nutrients, algal biomass and composition as well as water transparency. A module describing the interaction between water and bottom gives the model the flexibility to deal with measures, such as a decrease of the external phosphorus loading and flushing with water differing in composition from the lake water. This paper focuses on the functional aspects of the model, the results of an application on Lake Veluwe, The Netherlands, and the implications for water management.With one set of coefficients DBS reproduces the most important characteristics of Lake Veluwe for a period of two years before measures (reduction of the external loading and flushing during the winter months) and eight years after the measures. The phosphorus concentration decreased and became growth limiting for algae instead of nitrogen and light. Both in measurements and modelling results, the algal composition changed from blue-green algae dominance to green algae and diatom dominance. Lake Veluwe had a relatively short transient phase after reduction of external loading, because high nitrate concentrations in the flushing water inhibited a long period with high phosphorus releases from the bottom.Model calculations were carried out to investigate the effects of fish stock management and optimization of flushing. Both measures are promising.     

农业面源污染对水体富营养化的影响及其防治措施

随着点源污染得到逐步的治理,农业面源污染已成为水体富营养化的主要污染源,并引起了人们的极大关注,简要地概述了农业面源 水体富营养化中所起的重要作用,同时了国内外防治农业面源污染的主要措施,指出了防治农业面源污染的难点和建立稳定、和谐与良性循环的农业生态系统是治理农业面源污染的长久之针。