海河流域景观空间梯度格局及其与环境因子的关系

基于GIS技术,以海河流域为对象,首先,分别采用Fragstats3.3的标准法和移动视窗法先后分析了流域整体景观格局及其空间分异特征;然后,针对流域本身自然地理梯度特点,分别沿流域纵向(河流流向)梯度和横向(垂直与河流流向)梯度设置了两条样带,应用移动视窗法计算了景观层次下的斑块面积(AREA_MN)、蔓延度指数(CONTAG)、边界密度(ED)、形状指数(LSI)、斑块密度(PD)、多样性指数(SHDI),获得了景观沿两个样带方向的梯度格局;最后,以高程、降水、气温、人口和GDP为环境因子,以上述6个指数值为目标物种,利用去趋势典范对应分析(DCCA)方法研究了景观梯度格局与环境因子的关系。结果表明:2000年海河流域内景观基质为农田,面积占55.9%,流域内景观结构以块状结构为主,并零散分布有圈层和带状(廊道)结构;景观梯度格局在两条样带上均表现为类似的特征,即随景观类型变化呈现不同幅度的波动,两条样带上均存在较为明显的过渡带;DCCA分析表明:景观梯度格局与环境因子关系密切,区域高程、降水量、温度对流域尺度的景观格局起决定性作用,人口数量、GDP则在局部地区对景观格局有着重要影响。     

中国湖泊水量调节能力及其动态变化

湖泊水量调节是指湖泊生态系统通过洪水蓄积和径流补给实现水资源的再分配,进而减轻洪旱灾害。在围湖造田、退田还湖和气候变化影响下,科学评估我国湖泊水量调节能力现状及变化情况,是实现湖泊洪水调蓄功能和水资源调节功能评价的重要基础。基于全国湖泊调查数据,将全国划分为5个评价区,探讨了面向全国尺度的湖泊水量调节能力评价方法,在此基础上对全国湖泊的水量调节能力及其动态变化进行了分析评价。结果表明:(1)我国湖泊(面积1 km2)水量调节总量为1500.02亿m3,其中东部平原区和青藏高原区的调节量最高,分别占全国总量的44.46%和43.63%;(2)湖泊调节水量的效能以东部平原区最高(310.19万m3/km2),其次是东北平原与山区(191.19万m3/km2),围湖造田/退田还湖将导致该区湖泊水量调节能力明显削弱/增强;(3)近几十年来,我国湖泊水量调节能力呈小幅增长(增长量9.76亿m3,增幅0.65%),5个评价区仅蒙新高原区湖泊水量调节能力明显削弱,其余区域均呈不同程度增强,且以东部平原区增加最多,东北平原与山区增幅最大。研究可以为评估我国湖泊生态系统水量调节能力、分析土地利用变化对流域洪水调蓄和水资源调节功能的影响提供参考。     

人工湿地系统在湖泊生态修复中的作用

湖泊在维系区域水安全、生态安全和环境安全中具有重要价值。然而,受到人类非理性水土资源开发活动和全球变化的影响,部分湖泊遭到污染、无序垦殖及生态和环境需水被挤占而发生退化,其生态服务功能和经济社会价值也显著降低,对湖泊进行生态修复已成为政府部门、学术界和社会公众共同关心的资源与环境问题之一。在湖泊生态修复中,人工湿地系统可有效降低湖泊污染负荷,对湖泊生态系统的非生物环境进行有效调控;此外,人工湿地系统可对湖泊生物物种进行定向培育、增殖和保护。人工湿地系统消减湖泊污染负荷主要包括对外源性污染负荷的生态拦截和对内源性污染负荷的生态萃取。根据外源性污染负荷的入湖方式,生态拦截又包括针对无组织排放污染负荷(主要包括农田区坡面径流和城市地表径流)的带状拦截和针对有组织排放污染负荷的前置库拦截及线状拦截。在利用人工湿地系统进行湖泊生态修复过程中,需要结合湖泊生态系统的基本特征、生态退化的动力学机制和生态修复目标,按照节水、节地原则,适时、适地、适效地建设人工湿地系统及组合系统,充分发挥人工湿地系统对湖泊的综合生态修复功能。需要特别指出的是,在利用人工湿地系统进行湖泊生态修复过程中,要在多方论证和生态风险调控的基础上进行,避免外源性物种入侵对湖泊生态系统的破坏。     

黄淮海地区农业水问题及保障性对策

黄淮海地区是中国粮食主产区和农业发展的核心区.自1998年以来,农业用水整体呈下降趋势,但农业用水比例仍在70%以上,总量维持在1000亿m3左右.黄淮海地区农业面临着较为严重的用水危机,其农业水资源可持续性利用的障碍性因素主要有水资源总量相对匮乏、水质恶化、农业用水被挤占、农业用水效率低以及极端水文事件及全球气候变化等.黄淮海地区用水安全的保障性对策主要是:实施南水北调工程和非常规水资源利用,提高农业供水量;加强农业面源污染等水污染治理,改善水质;加强节水型农业建设,合理配置农业水资源,提高用水效率/效益;建设土壤墒情监测和灌溉预报系统,提高农业用水应急处理能力;改革农业水资源管理体制等.     

中国东北区沼泽湿地景观的动态变化

以GIS和RS技术为关键技术平台,分析了1986~2000年东北区沼泽湿地的动态变化特征。东北区沼泽湿地较为丰富,多年平均沼泽率为3.66%;但地区分布不均匀,最大沼泽率(乌苏里江区)是最小沼泽率(绥芬河区)的407.67倍;沼泽湿地分布面积整体上呈下降趋势。东北地区沼泽湿地多年平均分布重心位于东北区几何中心北东方向,距离为150.62 km,反应了东北地区沼泽湿地景观“北多南少”的整体态势;从分布重心的年均变化程度来看,东北地区沼泽湿地受干扰的程度在1986~1996年小于1996~2000年,但各分布区间的差异明显;从各分区沼泽湿地的景观类型的动态变化来看,东北区沼泽湿地的动态变化主要受到农业开发活动(包括牧业)的影响;从沼泽湿地景观格局的动态变化来看,东北地区多年平均斑块面积为1.99 km2,但呈增加趋势;从分维特征的角度来看,东北区沼泽湿地景观平均分维指数整体上呈增加趋势,表现为斑块形状渐趋复杂。     

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.     

东北地区森林资源生态风险评价研究

根据区域生态风险评价的理论和方法体系,对东北地区森林资源进行了生态风险评价．东北林区生态风险问题形成的主要胁迫包括物理胁迫、化学胁迫、生物胁迫和社会胁迫,其权重系数分别为0．30、0．22、0．11和0．37．东北93个林业局中,轻风险占64．4％,中风险占21．2％,重风险占13．3％。严重风险占1．1％,符合偏正态分布．东北区森林生态风险的地域分异明显,靠近长白山区的森林处于轻风险和中风险等级,向西生态风险越来越重,处于重风险和严重风险等级的林业局主要集中在小兴安岭地区．必须加强东北区风险管理和森林景观的修复与重建。