三峡水库蓄水139 m前后江面江岸冬季鸟类动态

2000～2004年,对三峡库区长江干流及部分主要支流的冬季鸟类分布状况进行了较为系统的调查。野外调查工作中,统计到鸟类56种,隶属9目21科,其中国家Ⅰ级保护动物1种,Ⅱ级保护动物3种。由于不同类群的鸟类对于环境变化的反应差别较大,所以,将观察到的与水域生境密切相关的鸟类分为游禽类、涉禽类、傍水栖息类和空中傍水栖息类等4种类型,对各类群在2003年三峡水库蓄水至139m高程前后的种群状况进行分析讨论。结果显示,水禽中以雁鸭类为主体的游禽类总体计数差别不大;涉禽类数量出现非常明显的变动;库区11种傍水栖息类型鸟类总体数量在蓄水前后出现急剧变动,下降明显。     

三峡库区蓄水前后农田生态系统服务与环境压力分析

农田生态系统是人类赖以生存的基础,重大工程影响下农田生态系统服务的响应与反馈对指导工程影响区的社会经济发展具有重要意义。基于三峡工程蓄水前后(2002,2011)的农业生产数据,评估了库区农田生态系统服务价值,并对其在蓄水前后的变化特征与环境压力进行了分析。结果表明:(1)三峡库区蓄水后,农田生态系统各项服务价值均增加,总价值增加了16.81%,增加部分主要为产品供给、休闲旅游和气体调节,相对于生产功能与生活功能,生态功能价值增加幅度较小;(2)总价值的变化是自然与包括三峡工程在内的人类活动综合影响的结果,其增加原因主要与常用耕地面积增加、种植结构调整、化肥农药施用强度增加,以及休闲旅游发展和科研投入加大有关,部分区县,尤其是常用耕地面积下降的区县,种植结构调整、化肥农药施用强度的增加起主导作用,按1990年不变价计算,库区蓄水淹没耕地损失的农田生态系统服务价值约为4.24亿元/a,其中产品供给价值1.37亿元/a;(3)化肥农药施用强度增加,化肥施用增产效益下降,是维持与提高库区农田生态系统产品供给服务所带来的环境压力,而农田生态系统服务除受到化肥农药施用强度增加对其自身的抑制外,还受到总人口增加与农业人口减少、耕地资源逐年减少和蓄水淹没高质量耕地的制约。     

三峡库区消落带狗牙根种群对水陆生境变化的响应

基于定位观测,研究了三峡水库消落带不同海拔区段狗牙根的种群密度、形态性状和生物量及其分配,结果表明:在3个海拔区段,狗牙根种群密度的大小为浅水位区段(海拔165 ～170 m)＞未经水淹区段(海拔＞172 m)＞深水位区段(海拔145～150m);根径和根系长度的大小为深水位区段＞浅水位区段＞未经水淹区段;种群总生物量和根、茎、叶生物量及茎生物量分配比率为浅水位区段＞未经水淹区段和深水位区段,根、叶生物量分配比率和地下/地上生物量的变化为深水位区段＞浅水位区段和未经水淹区段,浅水位区段的狗牙根种群应对水陆生境变化特有的适应策略是加速伸长生长,增加茎生物量分配;深水位区段的策略是增加分枝节间数量、分枝数量和叶生物量分配;二者共有的适应策略是加速根系生长、增加分蘖数量和地下生物量分配,为在陆地环境中的快速生长提供营养和能量储备.     

种群统计随机性和环境随机性对种群绝灭的影响

影响种群绝灭的随机干扰可分为种群统计随机性、环境随机性和随机灾害三大类。在相对稳定的环境条件下和相对较短的时间内,以前两类随机干扰对种群绝灭的影响为生态学家关注的焦点。但是,由于自然种群动态及其影响因子的复杂特征,进一步深入研究随机干扰对种群绝灭的作用在理论上和实践上都必须发展新的技术手段。本文回顾了种群统计随机性与环境随机性的概念起源与发展,系统阐述了其分析方法。归纳了两类随机性在种群绝灭研究中的应用范围、作用方式和特点的异同和区别方法。各类随机作用与种群动态之间关系的理论研究与对种群绝灭机理的实践研究紧密相关。根据理论模型模拟和自然种群实际分析两方面的研究现状,作者提出了进一步深入研究随机作用与种群非线性动态方法的策略。指出了随机干扰影响种群绝灭过程的研究的方向：更多的研究将从单纯的定性分析随机干扰对种群动力学简单性质的作用,转向结合特定的种群非线性动态特征和各类随机力作用特点具体分析绝灭极端动态的成因,以期做出精确的预测。     

蓄水对三峡库区重庆段长江干流浮游植物群落结构的影响

为了分析三峡库区长江干流重庆段因蓄水产生的三类不同水体(自然河流型、过渡型、类湖泊型)对浮游植物的影响,分别于不同季节和蓄水期对水体浮游植物进行了群落调查,结果显示各群落指标仍呈现亚热带河流型水库的季节变化趋势:春季绿藻、隐藻占优势,夏季蓝藻所占比例增加,冬季硅藻占绝对优势,但不同类型水体对季节的响应程度不同:(1)2010年3月春季调查期间绿藻的优势种的优势度以及所占比例均呈现随水体类型改变逐渐增加趋势,并在类湖泊型水体中达到最大(优势度0.62、所占比例达67.8%),而夏秋季(9月蓄水前)蓝藻的优势种数、优势度、藻密度以及所占比例也存在同样的变化,2009年9月蓝藻所占比例由河流型水体的8.5%增加到类湖泊型水体的52.6%,到2010年9月类湖泊型水体蓝藻比例甚至达到63.8%。冬季蓄水期间(2010年1月),硅藻占绝对优势,但绿藻在类湖泊型水体中的比例要大于其他两类型水体。(2)Shannon-Wiener指数平均值为2.43,总体呈现出河流型水体>过渡型水体>类湖泊型水体,类湖泊型水体多样性指数夏秋季>冬季>春季,而自然河流型和过渡型水体冬季多样性指数低于其他季节。     

三峡库区多年高水位运行对消落带狗牙根生长恢复的影响

为深入了解三峡库区多年高水位运行对消落带优势植物生长恢复的影响,分别于2008年和2017年定量调研了库区长寿段消落带狗牙根(Cynodon dactylon)种群的变化,探讨了库区高水位运行对消落带狗牙根萌发、生长和物质分配的影响。结果表明,多年的高水位运行导致不定芽形成和萌发显著被促进,形成更多的分株;高水位运行导致狗牙根分株的株高、茎宽和叶片数被显著抑制,而叶长和种群的总叶片数被显著促进,且随着消落带水位的降低叶长呈降低趋势,而叶宽和总叶片数呈增加趋势;高水位运行导致狗牙根种群匍匐茎和地下茎的茎长、茎节数和总茎长均被显著促进,且随着消落带水位降低匍匐茎茎长和茎节数呈显著的降低趋势,而地下茎茎长和茎节数呈增加趋势;高水位运行导致狗牙根地下茎储存的干质量呈增加趋势,而分株和匍匐茎的干质量呈降低趋势,而且在种群物质分配中地下茎所占的比例呈增大趋势,低水位狗牙根种群的分株和高水位种群的匍匐茎所占的比例也呈增加趋势。因此,狗牙根不仅具有很强的耐淹和生长恢复能力,也具有很强的拓殖能力,可以作为库区中低位消落带恢复和重建的主要原生物种。     

气候变化对大兴安岭北部蒙古栎种群动态的影响

通过对气象因子和样地数据分析表明,20余年来大兴安岭北部气候趋于变暖,低海拔地带蒙古栎呈现明显的进展趋势,演替趋于以蒙古栎为优势种的阔叶林,海拔较高地带蒙古栎更新不良,演替趋于兴安落叶松和几种阔叶树的混生林,蒙古栎种群发展与干暖化具有一致性,在各类气象因子中,5月均低温是影响蒙古栎更新的决定性因子,由海拔升高引起的区域干燥度降低也是影响更新的重要因子,这也说明蒙古栎对冷湿生境的不适应性。     

蓄水后洪水胁迫对三峡库区消落带狗牙根幼苗生长的影响

为了进一步评估蓄水期后三峡库区消落带狗牙根的水淹耐受能力, 于蓄水期后引种库区消落带狗牙根植株, 模拟洪水发生时水下无光、淹水逆境, 探讨洪水复合胁迫持续时间对其后期生长恢复的影响。结果表明: 洪水胁迫显著抑制狗牙根分株的生长发育, 随着胁迫时间的延长其分株数、分株茎长、分株总茎长、分株茎宽、分株叶片数、分株总叶片数均显著低于对照, 仅短期(20 d)胁迫促进了分株叶片的伸长; 短期(20 d)胁迫促进了分枝数、分枝直径和分枝茎节长的生长, 分别比对照增加 20.0%(P<0.05)、15.0%(P<0.05)、18.2%(P<0.05), 但是随着洪水胁迫时间的延长, 狗牙根的分枝数、分枝长、总分枝长、分枝直径、分枝茎节长、分枝茎节数、分枝总茎节数均呈降低趋势; 随着洪水胁迫时间的延长植株叶片光合作用能力也呈降低趋势, 原初光化学效率、实际光化学效率、电子传递速率、光化学淬灭系数显著低于对照, 而非光化学淬灭系数则相反, 表明能量更多的以热的形式被耗散掉, 参与 CO2 固定的电子数显著减少, 光合产物显著降低。因此, 三峡库区消落带狗牙根幼苗对洪水复合胁迫的耐受能力较强, 胁迫时间≥40 d 后其耐受能力呈显著降低趋势, 会导致库区消落带(特别是低水位消落带)狗牙根种群衰退演替加快。     

播种时间对棉田害虫和天敌种群的影响

通过对3种不同时间播种的棉田内害虫、天敌系统调查,分析和比较了播种时间对棉田害虫、天敌种群和群落的影响。结果表明,播种期推后,可减轻或避免第二代棉铃虫的为害,加重第三代和第四代棉铃虫的为害;但不同播种日期对不同时期的棉蚜影响不同,苗蚜以迟播棉田内种群数量最高,伏蚜则以夏播棉田内种群数量最高。播种期的推后,不利于棉田捕食性瓢虫、蝽类、蜘蛛和寄生性天敌种群增长。棉田害虫和天敌群落多样性指数也随播种期的推后而下降．因此．应针对不同时间播种的棉田开展相应的害虫生态管理。     

三峡库区175 m蓄水对小江回水区主要经济鱼类能量来源的影响

2010年三峡大坝首次成功蓄水到175 m.为了探讨175 m蓄水对库区支流鱼类食物网能量来源的影响,采用稳定性同位素方法并结合多源线性混合模型(IsoSource模型)对小江回水区鲫、鲤、蒙古鲌、鲇、大鳍鳠、瓦氏黄颡鱼、光泽黄颡鱼等7种主要经济鱼类能量来源进行了分析.结果表明:蓄水前(2010年7月),微型藻类是7种主要经济鱼类能量的主要来源;蓄水后(2010年12月),微型藻类对7种主要经济鱼类能量来源的贡献比例略有下降,而陆生C4植物的相对贡献比例明显增加,特别是对杂食性鲫和肉食性鲇的贡献率分别达到了38％ ～54％和32％ ～ 50％.蓄水后,鲫和鲇至少有30％的能量来自陆生C4植物.说明三峡大坝的蓄水过程增加了外源性C4植物对鱼类能量的贡献比例.     

崖沙燕繁殖期雄鸟的鸣叫行为

2003年3月～2004年4月在南充市郊的嘉陵江边记录了崖沙燕(Riparia riparia)繁殖期雄鸟的呜叫。声谱分析结果表明,崖沙燕繁殖期有8种呜叫(恫吓叫声、屈服叫声、求救叫声、警报叫声以及4种鸣唱声)。通过对其行为的实时观察,确定了每种呜叫的生物学意义。4种叫声是整个繁殖期的主要呜叫,而4种鸣唱声则主要出现在开春以后的集群求偶与筑巢期间。虽其鸣唱声仅有两种类型的短音节,但通过组合可形成含有多达4个或6个音节的鸣唱声。鸣唱声的持续时间分别为3184、1030、1274、1232ms。鸣唱声中的间歇时间分别占持续时间的47％、39％、50％、48％。     

三峡库区不同阶段蓄水前后江面江岸冬季鸟类动态

2003~2013年的隆冬季节(2011年除外),对三峡库区长江主河道的重庆朝天门港-秭归茅坪港江段(全程约618.30 km)和12条一级支流(合计调查河道长度约619.49 km),以及2个湖泊(长寿湖65.5 km~2,大洪湖30 km~2;调查年份2000~2013年,2003和2011年除外),进行了水禽及傍水栖息鸟类的监测调查。观察统计到鸟类76种,隶属8目14科39属,其中国家Ⅰ级重点保护野生动物1种,Ⅱ级重点保护野生动物3种。鉴于不同类群鸟类对环境变化的反应差别较大,将观察到的与水域生境密切相关的鸟类分为游禽类(32种)、鸥类(6种)、涉禽类(23种)、傍水栖息鸟类(13种)和空中傍水栖息鸟类[2种,以崖沙燕(Riparia riparia)为主体]等5种类型,并对各类群鸟类在三峡水库不同工程阶段蓄水高程前后的数量分布状况进行对比分析。结果显示,长江主河道中的游禽类在蓄水139 m高程前后数量波动幅度不大,蓄水156 m高程后表现出增长趋势,并且趋向于尾水点集中分布,直至最终蓄水目标175 m高程后的第5个冬季(2013年1月)数量猛增到最高,与蓄水139 m水位线前后的2个冬季(2003年1月和2004年1月)数量相比,增幅分别达171.83%和179.91%;然而2个湖泊中的游禽数值却表现出下降趋势,蓄水175 m高程后5个冬季(2008~2013年)与2000年冬季数值相比,降幅达52.96%~83.29%;大多数支流河道中的游禽数量呈现波动幅度不大或是明显下降趋势,只有乌江和小江这2条支流河道中的游禽数量呈现出增长趋势,并且小江中的游禽数量一度表现出"爆发式"增长现象后又大幅回落(2012~2013年),可能与水质富营养化程度的变化相关。涉禽类在长江主河道中的分布格局类似于游禽类(偏向于上游),其数量分别在蓄水139 m高程和156 m高程后的第1个冬季出现峰值,蓄水前后的其他年份数量差别不大;多数支流河道中涉禽类分布数量不高,只有嘉陵江、乌江、小江、大宁河与梅溪河的涉禽数量较多且数值波动明显。傍水栖息型鸟类总体数量在蓄水前后出现急剧变动,数量下降明显,个别鸟种甚至消失不见。空中傍水栖息型鸟类蓄水之后在长江主河道数量锐减,在大多数支流河道中几乎绝迹。鸥类主要分布在长江主河道,其数量在不同阶段蓄水初期出现峰值,至最终蓄水目标175 m后的第5个冬季其数量趋于接近蓄水之前。     

三峡库区古夫河着生藻类分布与水质因子的关系

于2010年12月至2011年12月,对位于长江三峡库区内的湖北省兴山县古夫河着生的藻类和水体共采样10次,共鉴定出着生藻类28属,检测水质指标12项。对水质变量进行因子分析,根据特征值大于1的原则选取4个主成分,第一主成分主要代表总氮（TN）和硝酸盐氮（NO3--N）,第二主成分主要代表pH和化学需氧量（CODCr）,第三主成分主要代表磷酸盐磷（PO34--P）、总磷（TP）和氨氮（NH4＋-N）,第四主成分主要代表电导率（Cond）和总有机碳（TOC）。将提取的9项主要水质因子与着生藻类重要属进行典型对应分析（CCA）,结果可见,古夫河主要水质因子与着生藻类类群分布相关性大小为：CODCr〉pH〉TN〉NO3--N〉TOC〉TP〉PO34--P〉Cond〉NH4＋-N。Monte Carlo显著性检验表明,CODCr和pH对古夫河着生藻类物种组成及空间分布的影响最大,其次为TN、NO3--N和TOC。pH与CODCr呈极强的负相关关系,古夫河着生藻类大多数类群均与CODCr表现出正相关关系,仅胶毛藻属（Chaetophora）倾向低CODcr和偏碱性的环境。TN和NO3--N有很强正相关性,而两者均与TOC有强负相关,它们将古夫河着生藻类大体上分为两类,即亲碳元素的类群和亲氮元素的类群。TP通常是河流生态系统中的限制性营养因子,但在古夫河流域中并不是影响着生藻类物种分布的主要水质因子。     

三峡库区重庆段主要支流春季浮游植物调查

三峡库区位于东经107°20'—111°01'、北纬30°31'—30°20'之间,流经重庆市和湖北省两个省级行政区。三峡水位提升至139m后,河面变宽,水深加大,水流明显减缓。库区主要污染源为工业污染源,其次按顺序排列为农田径流、生活污水、城市径流和船舶流动污染源,随着经济发展和人口增长,污染物排放增加,致使水体中营养物质浓度升高,库区水环境污染面临严峻形势,部分支流发生了藻类水华。       

三峡水库峡谷地貌区消落带主要植物种间关联性研究

根据三峡水库峡谷地貌区消落带560个植物样方调查数据,选取频度≥5%的18种主要植物,采用方差比率法、χ²检验、Jaccard指数、Spearman秩相关系数等数量分析方法,对经历多次水库水位涨落后消落带植被主要植物的种间关联性进行研究,以探讨消落带植物的生态适应性、种间的内在联系以及群落演替现状,为三峡水库峡谷地貌区消落带植被恢复和重建提供理论依据。结果表明：（1）三峡水库峡谷地貌区消落带18种主要植物间总体为显著正关联;经χ²检验,在153个种对中,正关联种对78个,负关联种对75个;Jaccard指数小于0.20的种对占种对总数的82%;经Spearman秩相关性检验,正相关种对74个,负相关种对79个。（2）植物的生态习性以及植物对生境要求的相似性、生态位重叠等是消落带18种主要植物总体表现为显著正关联的主要原因;种对间Jaccard指数较小,表明消落带大多数种对间的关联不紧密,植物种间关系容易受到外界因素的干扰而出现波动;χ²检验和Spearman秩相关性检验结果基本一致。（3）种对间负关联种对数所占的比例较大,表明消落带虽然经历了多次水库水位涨落,但其生境仍然不稳定,植物种间还存在较明显的资源性竞争,消落带植物群落仍处于不稳定阶段。     

干藏和淹水对三峡库区21种草本植物种子萌发的影响

研究了三峡库区河岸带21种常见草本植物种子在干藏以及不同淹水深度（0.5、1.0和2.0m）处理下的萌发特性。结果表明：以新采集种子的萌发率作为对照,干藏后8个物种的萌发率增加（占总数的38.1%）,1种萌发率不变（4.8%）,12种萌发率降低（57.1%）。与对照相比,淹水后3个物种的萌发率增加（占总数的14.3%）,2个物种的萌发率不变（9.5%）,16个物种的萌发率下降（76.2%）。水淹处理后,占总数76.2%的物种的萌发率下降,其中11种显著下降;但淹水深度对种子的萌发没有显著影响。干藏后的繁穗苋（Amaranthus paniculatus）、皱果苋（Amaranthus viridis）和红刺果苋（Amaranthus sp.）以及水淹后的鳢肠（Eclipta prostrata）萌发率〉50%,而且能够利用库区退水期完成生活史形成种子,表明这些植物可作为三峡库区消落带植被恢复时优先考虑的物种源。     

三峡水库富营养化问题与对策研究

三峡水库蓄水后,大部分库湾已出现富营养化态势,并暴发了数次以甲藻(拟多甲藻)和硅藻(小环藻)为主的水华现象,特别是在春季。以香溪河库湾为例,分析两周年的营养状态变化,总体上说,除冬季外,大多数月份为富营养,在春季则为重富营养。对三峡水库22条入库支流库湾的营养状态进行综合评价,结果表明,有5条(22.7%)支流库湾为中营养,17条(77.3%)支流库湾为富营养(重富营养化支流库湾有10条,占45.5%);但三峡水库本身水质尚好,仍保持中营养状态。统计分析表明,入库支流流域的年均流量和流域面积与支流库湾叶绿素a存在显著负相关关系,说明支流库湾越小或年均流量越小,藻类叶绿素a浓度就越高,即越容易在春季形成水华。文中讨论了控制和减缓富营养化几项措施。       

Water eutrophication evaluation based on semi-supervised classification: A case study in Three Gorges Reservoir

Water eutrophication, which refers to the enrichment of nutrients to an aquatic environment, is one of the most challenging problems in water protection. Although many researchers have made attempts to solve the eutrophication problem, there is one issue that needs to be further discussed, i.e., how to establish a fast, low-cost, and accurate eutrophication evaluation model? For addressing this issue, this paper proposes a data-driven eutrophication evaluation model based on the semi-supervised classification. Concretely, a case study in Three Gorges Reservoir of China is carried out to demonstrate the validity of the proposed model. Experimental results clearly show that the proposed model has the advantages of high computational efficiency, high accuracy, and great ability of exploiting low-cost factors to assist or even replace high-cost factors in realizing the eutrophication evaluation. Moreover, we find that three low-cost factors, including pH, dissolved oxygen, and ammonia-nitrogen, are effective in achieving a better eutrophication evaluation for Three Gorges Reservoir based on the proposed model.     

三峡水库坝前段蓄水前后桡足类种类组成的变化

三峡水库蓄水后库区水环境发生了巨大变化,坝前茅坪至归州的西陵峡段由激流型河流生态系统演变为相对静水的水库型生态系统。桡足类是河流、湖泊、水库中重要的浮游动物类群,在水生态系统中占有重要地位,在浮游动物的研究中备受重视[1—7]。20世纪50年代三峡水库论证时也曾对其淹没区小水体的桡足类进行过调查,并对建库后的桡足类的种类组成进行了预测,但当时在未成库区干流中没有采集到桡足类[8]。作者对三峡水库蓄水前后坝前段(茅坪至归州)的桡足类进行研究,以期为三峡水库水生态系统中桡足类的演替、水环境管理、第二和第三阶段蓄水后桡…