鄱阳湖流域综合管理浅谈

本文试图通过对鄱阳湖流域的流域管理现状及存在问题的综合分析,借鉴国外的成功经验,寻找有效的途径以及相应解决问题的办法,旨在促进鄱阳湖流域的协调与可持续发展,实现流域综合治理的社会效益、经济效益与生态效益的统一。     

鄱阳湖流域泥沙流失及吸附态氮磷输出负荷评估

水土流失是吸附态氮磷输出负荷的主要方式,也是非点源污染评估的重要环节。鄱阳湖流域水土流失及其所带来的泥沙和吸附态氮磷等营养盐将直接影响到鄱阳湖的生态功能,进而影响着长江中下游水环境安全。科学估算鄱阳湖赣江、抚河、信江、饶河、修河等五大流域的土壤侵蚀量和吸附态氮、磷的输出负荷,将为鄱阳湖流域农业非点源污染控制及鄱阳湖生态建设和环境保护提供理论依据。以2007年全国第一次农业污染源普查数据和2007年江西省土壤质量调查数据为基础,利用RUSLE方程和GIS的空间统计功能,对江西省境内鄱阳湖流域的土壤侵蚀量和吸附态氮、吸附态磷的输出负荷进行估算。结果表明：基于RUSLE得到的2007年鄱阳湖五大流域输沙模数比较可信,鄱阳湖流域内泥沙、吸附态氮、吸附态磷的年输出负荷分别为1245183t、3383t和73t,其中赣江流域吸附态氮磷的年输出负荷最大,占鄱阳湖全流域的58.1%,抚河、饶河、信江、修河等分别占11.2%、7.2%、11.3%和12.2%。与流域内农业污染源总氮、总磷排放量相比较,尽管流域尺度内泥沙的输出负荷相对较大,但吸附态氮、磷的输出负荷较小,应该不是鄱阳湖水污染中总氮和总磷等营养盐的主要来源。     

鄱阳湖流域多尺度碳、硅输送特征及其对浮游植物分布的影响

选取鄱阳湖流域内从初级支流到最大干流再到湖区（香溪→架竹河→赣江→鄱阳湖）这一联通水系线路为研究对象,通过对该流域多尺度碳、硅输送进行监测,并对其浮游植物群落分布进行研究,揭示鄱阳湖流域多尺度碳、硅输送对浮游植物分布的影响。结果表明：（1）鄱阳湖通江流域的碳、硅浓度与碳硅比呈明显空间变化。香溪流域和鄱阳湖湖区溶解态硅（DSi）浓度显著低于架竹河流域和赣江流域,而溶解性总碳（DTC）和溶解性有机碳（DOC）浓度变化则与之相反;碳硅比随流域尺度的扩大呈现先下降后上升的趋势,西鄱湖高于东鄱湖,冬季高于其他季节。（2）碳、硅对浮游植物分布特征的影响随着流域尺度的变化而变化。架竹河流域浮游植物主要受碳影响,且硅藻对溶解性无机碳（DIC）浓度变化最敏感,赣江流域,硅成为影响浮游植物分布的主要因子,进入鄱阳湖湖区后,硅对浮游植物分布的影响减弱;DIC虽然不是鄱阳湖流域浮游植物生长的限制性因子,但可通过影响水体pH值间接影响浮游植物群落结构。（3）浮游植物密度随着流域面积的扩大而成倍增加,鄱阳湖湖区浮游植物密度约为架竹河流域的11倍,湖区生态环境及水体污染问题不容忽视。     

基于GIS的鄱阳湖流域生态系统服务价值结构变化研究

鄱阳湖作为中国最大的淡水湖,国际重要湿地,其生态环境保护与可持续发展意义重大。基于生态系统服务价值分析方法,以鄱阳湖全流域为研究区,利用1990年、2000年、2008年3个时期数据,分别从全流域与子区域两个层次,计算了生态系统服务价值。并且基于威弗(Weaver)组合指数,求出了鄱阳湖各子流域的生态系统服务价值结构与坡度结构类型。分析表明,鄱阳湖流域在3个时期生态系统服务价值量持续增大,全流域的可持续性向有利的方向发展。在各子区域中,大部分区域生态系统服务价值较高,可持续发展水平较好,且呈现良性发展趋势,但是在鄱阳湖流域的中部地区生态系统服务价值较低,可持续发展水平较差,且呈现不良发展趋势。鄱阳湖流域的生态系统服务价值组合结构以林地、农用地、水体3类为主,且单重结构类型所占比例最大,双重结构类型与三重结构类型次之;坡度类型以小于15°的组合类型为主,结构类型除三重结构类型外,其它类型分布均较多。促进流域可持续发展向更高水平发展,在全流域角度,应该继续执行退耕还林、还湖工程,严格控制建设用地的增加;从子区域的角度,对鄱阳湖流域的中部地区应该控制建设用地与农用地对林地、草地的占用,严格执行退耕还林、还草工程。从生态系统服务价值结构角度,对于山地丘陵区,应该加大对生态环境的维护,并且合理的发展林业经济以促进经济发展;对于环鄱阳湖平原区,应该推进资源消耗少,污染排放小,高科技产业,促进湖区生态环境保护与社会经济的协调发展。     

鄱阳湖流域五河水系放逸短沟蜷群体遗传结构初步分析

正鄱阳湖流域位于长江中游末段南岸,由鄱阳湖、五河水系(赣江、抚河、信江、饶河、修河)及丘陵山地等构成独立完整的自然地理单元,是长江流域的重要组成部分~[1]。鄱阳湖流域淡水贝类资源特别丰富,共记录淡水贝类122种,     

鄱阳湖流域土地利用生态风险格局

以鄱阳湖流域土地利用数据为基础,定量分析2005年以来鄱阳湖流域土地利用变化特征;借助空间自相关、地统计分析等方法,揭示了鄱阳湖流域土地利用变化下生态风险时空演变特征。结果表明:2005—2013年,鄱阳湖流域土地利用转移非农化趋势明显;土地利用生态风险呈小幅上升趋势,在空间分布上具有显著相关性,生态风险"北热南冷"空间分异及等级扩散特征明显;依据空间差值结果可将研究区划分为低生态风险区(ERI0.15)、较低生态风险区(0.15≤ERI0.25)、中等生态风险区(0.25≤ERI0.35)、较高生态风险区(0.35≤ERI0.45)、高生态风险区(ERI≥0.45)5类;高风险区域主要分布在滨湖区、南昌、九江及赣中部分地区。生态风险等级分布与地形存在显著相关性,随着生态风险等级提高,分布区域表现出明显的地形指向性。以土地利用结构对生态风险进行表征,尝试从宏观上把握大尺度区域生态安全格局,为鄱阳湖流域土地利用格局优化提供了相关借鉴及建议。     

鄱阳湖流域不同土地覆被碳水利用效率时空变化及其与气候因子的相关性

鄱阳湖流域作为较突出的碳汇功能区,深入掌握不同土地覆被碳素利用率（CUE）和水分利用效率（WUE）的时空分异规律及其对气候因子的响应,对明确气候变化背景下该流域生态功能和碳水循环有重要意义。利用MODIS数据产品,结合流域土地利用和气象监测数据,辅以趋势分析和相关分析等方法研究了2000-2014年鄱阳湖流域不同土地利用类型CUE和WUE的时空变化特征,并探讨了其与降水、气温和日照时数的相关性。结果表明：1）鄱阳湖流域CUE和WUE多年平均值分别为0.458和0.682 gC/kgH₂O,不同土地利用类型的CUE大小依次为草地 > 水田 > 其他林地 > 旱地 > 疏林地 > 灌木林 > 有林地,WUE大小依次为有林地 > 灌木林 > 旱地 > 疏林地 > 水田 > 其他林地 > 草地;2）鄱阳湖流域CUE、WUE在研究时段内均呈微弱下降趋势,各土地利用类型CUE和WUE则表现出较大的年际波动,且年际变化趋势率具有高度的相似性,其中林地各类型下降趋势最大,其次是旱地和水田,草地最小;3）降水是影响鄱阳湖流域土地覆被碳水利用效率变化的关键因素,其他因子与CUE和WUE的相关性均不显著,不同覆被CUE和WUE对气温、降水和日照时数的响应程度存在较大差异。     

鄱阳湖流域极端降水时空分布和非平稳性特征

全球变暖背景下的极端天气气候事件显著增加。本研究基于PreWhitening Mann-Kendall(PWMK)、极点对称模态分解法和广义可加模型,利用鄱阳湖流域1959—2019年16个国家级气象站点的逐日降水数据,从极端降水的强度、频率和持续性3个维度系统检测和分析流域极端降水的时空分布和非平稳性特征。结果表明: 研究期间,鄱阳湖流域极端降水强度和频率呈显著增加趋势,持续性呈下降趋势,极端降水整体表现出强度大、频率高、持续时间短的特点;极端降水存在明显的汛期和非汛期时间分异规律,汛期极端降水集中在流域北部和中部,而非汛期多集中于中部,子流域中信江流域降水量增加趋势最显著,达到2.10 mm·a^-1;汛期极端降水的持续时间越长,强度和范围越小,非汛期极端降水则相反;鄱阳湖流域的极端降水强度和频率以平稳性特征为主,持续性表现出非平稳性特征。随着鄱阳湖流域极端降水量的不断增加,其可能引发的灾害风险将进一步增大。     

基于全球气候模式集合的鄱阳湖流域未来潜在蒸散量及其干旱效应研究

鄱阳湖流域近年来旱涝灾害频发,原有的水量平衡被打破。因此,开展鄱阳湖地区潜在蒸散量及干旱效应研究具有重要意义。潜在蒸散量（Reference Evapotranspiration,ET₀）是评价区域水资源配置和计算干旱指数的重要指标。以我国的鄱阳湖流域为研究区,依托统计降尺度模型,基于站点观测数据、气候模式数据以及美国环境中心再分析数据,运用遗传算法构建多模式集合,模拟未来情景下流域潜在蒸散量和干旱指数（Drought Index,DI）时空演变特征。结果表明：基于遗传算法构建的模式集合较单一气候模式或等权模式集合,模拟性能佳;RCP4.5、8.5情景下流域ET₀均呈上升趋势,ET₀变化的第一主周期分别为20年和4年,流域ET₀未来空间变化特征表现为东高西低;RCP8.5情景下,鄱阳湖流域DI在年际上呈显著上升趋势,9-11月是干旱风险防范的关键时期;流域年DI变化的主周期为8年,流域的中东部地区将是未来干旱风险防范的重点区域。本研究为认识区域尺度下气候变化对潜在蒸散量的影响提供借鉴,同时为政府部门科学应对鄱阳湖流域未来时期可能出现的旱情提供的决策支持。     

鄱阳湖流域非繁殖期鸟类多样性

2010年11月-2011年3月,采用样线和样点法相结合,对鄱阳湖流域非繁殖期鸟类种类及数量进行了调查.共记录鸟类13目36科106种.其中,国家Ⅰ级重点保护鸟类1种,国家Ⅱ级重点保护鸟类10种.居留型方面,留鸟和冬候鸟最多,分别占鸟类物种总数的56.60％和35.85％.鸟类区系上,古北界种类最多,占41.51％;其次是东洋界鸟类,占32.08％.鸟类物种数1月份和3月份最多,多样性和均匀度指数均以12月份和3月份最高,以11月份和2月份最低.欧氏距离显示,修水段、龙虎山段和靖安段与其他河段的鸟类组成差异较大.宜黄段、耳口段和浮梁段的鸟类组成比较相近.研究结果表明,鸟类的相似度与各河段间隔的距离无关,而可能与当地的生境密切相关.鄱阳湖流域分布着一些濒危鸟类,然而人类活动如采砂、非法捕鱼等严重影响了这些鸟类的生存环境.因此建议降低人类活动强度,维持鄱阳湖流域鸟类多样性.     

水文变异条件下鄱阳湖流域的生态流量

受气候变化和人类活动综合影响,鄱阳湖流域水文状况发生变异。河流生态系统适应了变异前的水文状况,变异后势必会影响当地生态系统。基于此,采用8种变异检测方法对水文变异进行综合诊断,阐明水文变异原因。在此基础上,采用15种概率分布函数分别拟合5站各月变异前日流量序列,最终确定5站点各月最优分布函数及所对应的概率密度最大处的流量,即得河道内生态流量。研究表明:(1)抚河于1962年发生弱变异,赣江、修河于1968年发生中变异,信江、饶河于1991年发生弱变异;(2)变异后,赣江、信江、饶河、修河生态需水满足率平均上升11%,抚河生态需水满足率下降32%;(3)水文变异增加提高生态需水满足率,水利工程建设降低年均生态需水满足率、提高干季生态需水满足率。高森林覆盖率提高干季生态需水满足率,对年均生态需水满足率影响不明显。研究结果为鄱阳湖流域水资源管理及区域水资源规划与配置提供重要科学依据。     

水资源利用与保护的途径--流域管理

为了促进水资源的利用与保护 ,美国率先提出了流域管理 ,目前是水资源管理的主要模式 ,在世界上得到了广泛应用。在描述流域管理的萌芽、发展历程、目标、基本思想的基础上 ,介绍了国内外先进的技术手段和国外流域管理的成功典范———美国流域保护规划和澳大利亚全流域管理方法。我国水资源质量现状表明 ,我国目前水资源缺乏有效管理 ,流域管理尚未贯彻到水资源管理的全过程中 ,存在较多问题。为了完善流域管理 ,加强非点源污染管理、流域评价、土地利用规划和完善相关法律是当前的主要任务。只有从我国流域管理现状出发 ,把流域管理作为水资源利用与保护的主要途径 ,才能做到水资源的可持续发展。     

流域生态学——新学科,新思想,新途径

在评述流域生态学定义、来源及有关认识的基础上,论述了流域生态学作为一门学科的意义和主要研究内容．文章认为流域生态学的研究与应用是流域社会、经济可持续发展的有效途径,有必要尽快地系统开展相关研究     

流域生态与管理学科发展及研究重点

在介绍了流域生态与管理学科发展的基础上,阐述了流域生态与管理研究的基本内容,并根据我国水土保持与生态建设需求,提出我国在该领域研究任务是深入了解流域生态过程,完善野外研究基地,发展以退化生态系统恢复为主要特色的流域管理理论体系,建成不同尺度流域生态与管理研究网络及示范模型,完成流域生态与管理学科建设。近期研究的重点为流域生态系统功能过程及其模拟、土壤质量演变与生态系统健康评价理论与方法、社会经济因素对流域水土资源管理的影响过程及作用机制。     

鄱阳湖地区多尺度流域水体重金属输送特征及其污染风险评价

鄱阳湖流域的生态健康是维系长江下游区域生态安全的重要保障,而流域内丰富的重金属矿排放的工业废水会对流域生态健康产生巨大威胁。通过对不同级别河流水体中8种重金属（As、Cr、Fe、Mn、Mo、Pb、Se和V）的浓度进行监测,分析和探讨鄱阳湖流域河流重金属污染状况、来源及迁移输出特征,评估通江河流重金属迁移运输对鄱阳湖流域生态健康的影响。研究结果表明：鄱阳湖流域内梅罗综合污染指数平均值为2.67,属于中度污染,丰水期污染情况较为严重,污染指数在4.14-4.74之间,处于重度污染水平,水体主要污染元素是V和Se,V的最大浓度达331.90 μg/L,超过国家水质标准（50 μg/L）6.64倍。重金属浓度和由季节差异造成的水文特征变化是控制流域重金属输出通量的主要原因,而小流域的重金属输出通量对丰枯水期的响应更为敏感。香溪对架竹河、架竹河对赣江以及赣江对鄱阳湖的重金属输出通量分别为7.30 kg/km²、4.06 kg/km²和28.10 kg/km²。不同尺度流域对下游的重金属输出贡献率与径流量相关,丰水期,香溪流域对下游架竹河流域重金属输出的贡献率为1.10%,架竹河对赣江的贡献率为0.02%,而在枯水期,上述贡献率分别为1.61%和0.02%。主成分分析表明鄱阳湖流域水体溶解态重金属的主要污染来源为工业采矿,因此,在预防和治理鄱阳湖流域水体重金属污染问题时,应重点控制工业污染来源。     

流域生态学——新学科、新思想、新途径

在评述流域生态学定义、来源及有关认识的基础上,论述了流域生态学作为一门学科的意义和主要研究内容。文章认为流域生态学的研究与应用是流域社会、经济可持续发展的有效途径,有必要尽快地系统开展相关研究     

鄱阳湖干旱启示录

<正>近些年来,鄱阳湖干旱问题引起了各方的关注,与此相关的筑坝建闸问题也充满了争议。解决这些问题的核心在于科学认识鄱阳湖流域干旱的本质。设置大背景:人类世鄱阳湖是中国当前第一大淡水湖,周边人口稠密,社会经济发展压力大。历史上,鄱阳湖流域有白鹭书院和滕王阁等众多名胜古迹,很多诗歌和文人出自该地。这就意味着有关鄱阳湖的问题不仅仅局限于自然层面,而且还涉     

锡林河流域综合管理信息系统研发与应用

流域综合管理信息系统是集成多主题流域信息,服务流域综合管理决策的工具。本文基于GIS技术,设计了锡林河流域水质评价、流域分析和灌溉需水估算模型,研制了锡林河流域综合管理信息系统,并在系统中集成了数据管理、查询、更新、处理、模型分析和输出等多种功能,在栅格水平上实现了模型参数的输入、传递、计算及显示与分析。其中,水质评价模型以遥感影像为基本信息源,实现水质评价指标实时监测与估算,应用影响因子与水质评价指标的回归系数,分析影响水质变化的关键影响因素;流域分析模型具备确定流向、估算流域累积流量并判定流域分区等功能;农业灌溉需水计算模型实现了在已有降雨条件下锡林河流域年灌溉需水量的估算。锡林河流域综合管理信息系统为该流域现代化管理和综合治理提供了决策参考。     

鄱阳湖流域含珍稀针叶树种的群落特征

亚热带分布有众多珍稀针叶树种, 珍稀针叶植物的保护与濒危机制研究受到广泛关注。为了解鄱阳湖流域天然森林植被中珍稀针叶树种的分布及其生存状况, 对其所在的植物群落进行调查。调查采用样方法, 样方面积20 m × 20 m, 记录样方信息、群落物种组成及数量特征, 计算物种重要值, 分析了群落的类型及结构特征。样方分布于鄱阳湖流域内南岭山地、罗宵山脉、武夷山脉、黄山山脉、九岭山脉。论文提供了23组详细的群落样方数据, 11种珍稀针叶树种分布于14个不同群系中, 珍稀针叶植物多以共建种或伴生种出现在群落中, 以针叶树为优势种的群系有南方红豆杉(Taxus wallichiana var. mairei)林、黄杉(Pseudotsuga sinensis)林、福建柏(Fokienia hodginsii)林、榧树(Torreya grandis)林。     

基于组合可拓综合分析法的鄱阳湖流域水质富营养化评价

长期跟踪定位评价湖泊的水质营养化程度,对于实现地区水功能具有重要意义。针对评价方法中指标选取的可行性、单一性、权重赋值的主观随意性以及水质变化的模糊性、随机性、动态性和生物指示性等特点,采用了可拓综合评价法和浮游生物调查与室内测定法相结合,构建了组合可拓综合分析法,一方面利用可拓综合分析法对鄱阳湖流域5个代表性观测站点的10年的年均（每2年）观测数据进行评价;另一方面通过浮游生物指示法对该5个站点的水质进行富营养化评价,以生物指示评价法所得等级与可拓综合分析法评定等级吻合的最多次数所对应等级作为组合可拓综合评价法的评价等级。结果表明：（1）自2006年以来鄱阳湖流域水体富营养化水平较为平稳,总体呈好转势态。2010年有4个观测点的水体达到富营养化程度,而在2014年湖区的蛤蟆石和鄱阳水质略有所改善,达到轻富营养化程度,都昌、康山、星子站点的水体为中营养化,改善幅度较大,水质较好;（2）从湖区的地理区位看,鄱阳湖湖区的南部和西部的水质富营养化程度总体上要好于北部、东部和中部湖区,水质富营养化程度表现为区域的不均匀性。