辽河干流河流化学完整性评价方法对比研究

基于河流水环境和河岸带生境状况进行河流化学完整性评价, 可以全面综合的判断河流水体及河岸带化学污染情况, 对有效控制水体污染, 科学制定整治计划, 恢复河流自身的环境承载力及生态系统功能以及对河流生态系统的修复都具有重要意义。以辽河干流为研究对象, 探讨了化学完整性的概念、评价指标、评价标准及评价方法, 从河流水环境和河岸栖息地环境两方面选取了19个指标, 构建了河流化学完整性评价指标体系。同时采用模糊综合评价法、贴近度法和综合指数法分别对辽河干流化学完整性进行评价, 最终筛选并确定综合指数法更适合河流化学完整性评价。综合指数法评价结果表明, 辽河干流化学完整性评价结果总体表现为“一般”, 河流水环境总体评价为“一般”, 哈大高铁、达牛和盘山闸评价为“差”。其中哈大高铁和达牛地处交通节点, 受人为干扰较大。另外盘山闸长期处于施工状态且靠近市区, 施工废料与城市污水污染不断。评价结果为研究者及管理者开展辽河干流生态修复与后评估等工作提供指标与方法参考。     

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。     

Changes in vegetation and soil properties following 6 years of enclosure in riparian corridors

河岸带是维持生物多样性的重要生态系统之一。然而,由于过度放牧引起的植被消耗和过度开垦等人类活动的干扰,河岸带植被多样性和植被盖度受到严重的破坏,甚至威胁了河道的稳定性。围栏封育在退化草地生态系统修复中被广泛应用,但对退化河岸带植被群落和土壤性质的影响尚不明确。本研究的目的旨在明确围封的实施是否会促进河岸带植被群落的物种组成、物种丰富度和物种多样性恢复,土壤氧分如何随围封年限的增加而变化。辽河干流自2012年起被围栏封育管理,本研究在辽河干流河岸带沿岸设置了20个草本群落长期观测样地,记录了2012–2017年样地中植被高度、盖度和个体数量等参数用于物种丰富度和物种多样性的统计分析。同时,分别测定了2012年和2017年植被群落土壤氧分含量,验证了植被群落和土壤氧分对围封的反馈,研究了2012–2017年辽河干流河岸带的围栏封育对物种多样性和土壤氧分的影响。结果表明,随着围封年限的增加,辽河干流河岸带草本群落植被丰富度和多样性显著增加。物种组成方面,菊科植物的优势度显著增加,禾本科植物优势度显著下降。围封后植被群落的恢复和禁止耕作,加速了土壤中磷和钾的消耗,表现为显著降低,土壤有机质含量对围封的响应表现的相对滞后,并没有显著变化。综上所述,本研究为河岸带植被群落物种多样性、物种组成对围封的响应提供了新的见解。     

贴进度法的改进及在浑河干流水质监测断面优化中应用

贴近度法作为一种模评价方法,已被广泛应用于土壤重金属污染水平和水环境质量的评价。本文针对优化后点位选择缺乏定量方法的现状,引入重心距离算法对贴进度法进行改进,使优化结果更具科学性和准确性。以浑河干流为研究区,使用改进后的贴进度法对浑河干流7个监测断面进行优化,采用T检验和F检验对优化结果进行验证,优化后的浑河干流监测断面减少为5个,优化后断面所反映的水质与优化前无显著差异,表明改进后的贴近度法在水质监测断面优化中实用性较好。     

东辽河河岸带草本植物物种多样性及群落数量分析

采用样线法调查了东辽河河岸带草本植物群落,分析了物种多样性特征,利用组平均聚类法和除趋势对应分析(DCA)分别对植物群落进行了分类和排序,探讨了影响东辽河河岸带草本植物群落分布的主要环境因子。结果表明:东辽河河岸带共有草本植物118种,属36科70属,草本植物的物种多样性自上游向下游呈现先增加后降低的变化趋势,而丰富度指数变化规律不显著,这与河流水文特征、河岸土壤基质类型、土壤含水量和人为干扰有关。聚类分析结果显示,东辽河河岸带草本群落可划分为11种类型,其中湿生植物群落占据优势。DCA排序轴与环境因子的相关性分析表明,海拔和河流等级是东辽河河岸带草本植物群落分布的重要影响因子。     

辽宁省辽河水生态系统健康评价

2009年6-8月,在对辽宁省辽河铁岭段、沈阳段、盘锦段20个断面水文、水质、着生藻类、栖息地状况实地调查的基础上,采用主成分分析方法,进行指标的筛选与指标权重的确定,构建了该河流水生态系统健康评价指标体系和健康评价标准体系,并用改进的灰色关联度法对辽河6个断面的水生态系统健康状况进行了评价.结果表明：辽宁省辽河3个评价断面的水生态系统健康程度一般,2个评价断面分别为较差和极差,仅有1个评价断面达到了亚健康程度,说明辽河河流水生态系统生态退化严重,需要进一步加强辽河水系的生态恢复及水环境污染综合治理.     

辽河流域河段蜿蜒度特征分析

对辽河流域河流水系进行分段, 计算河段的蜿蜒度, 分析各子流域东辽河、西辽河、浑太河、辽河干流及其支流的河段蜿蜒特征, 对4个子流域之间的河段蜿蜒度进行了差异显著性分析; 并研究了河段蜿蜒度与地貌、河流等级、坡降的关系, 结果表明: (1)辽河流域共有3158个河段, 河段蜿蜒度范围为1-4.2; (2)各子流域低度蜿蜒河段占流域总河段数的70%左右, 辽河干流属于高度蜿蜒河段, 大多数源头河流、西辽河中下游以及辽河干流东部的招苏台河、清河、柴河的上游属于低度蜿蜒河段, 东辽河和浑太河河流从源头山地区流向平原地区后河流逐渐蜿蜒;(3)东辽河、西辽河和浑太河3个子流域之间河段蜿蜒度差异不显著, 辽河干流及支流河段蜿蜒度显著高于其他个子流域; (4)不同地貌类型间河段蜿蜒度差异极显著, 河段蜿蜒度与河流等级成正相关关系, 河段蜿蜒度与坡降成负相关关系。     

城市滨江地区生态空间质量快速评价——以长江南京段为例

生态空间质量能够反映自然环境的优劣程度及其生态服务对人类社会的适宜能力。基于国土空间高质量发展理念,结合湿地生态健康快速评价法,从生境自然性、景观稳定性、环境适宜性和管理调控度等维度构建了适用于城市滨江地区的生态空间质量评价的指标体系,通过现场打分和主成分分析等方法,对长江南京段生态空间质量进行诊断。结果表明：总体上,南京滨江生态空间综合质量处于中等水平,生态斑块在土地利用类型和空间分布上具有显著差异,这与人类活动干扰密切相关。其中,生境自然性的数量等级分布均衡,斑块间具有明显的空间自相关性;景观稳定性的数量等级具有“两头高、中间低”的态势,且呈现距长江越近指标越优的分布格局;环境适宜性与管理调控度表现优良,城市化水平越高的区域,生态空间的管控水平越高。研究结果对国土空间规划和长江岸线生态廊道建设具有一定的理论与实践价值。     

岷江上游河岸带土地覆盖格局及其生态学解释

针对岷江上游干流河岸带的土地覆盖状况,将该区沿河流主干分为68个样方,结合空间信息及环境因子,对这些样方及流域内的12种土地覆盖类型,采用双向指示种分析法(Two-way indicator species analysis, TWINSPAN)和除趋势典范对应分析法(Detrended canonical correspondence analysis, DCCA)对种类和样方进行分类和排序,以揭示其生态学意义及环境影响因素。结果显示:1)研究区土地覆盖可分为高植被覆盖、中度植被覆盖和低/非植被覆盖3种类别,各类别在流域不同位置分布状况不同,整个流域以中度植被覆盖为主。2)所取样方可分为8个类群,各自拥有相似的土地覆盖组成,呈聚集分布。3)根据土地覆盖特征,河岸带可分为上、中、下3段,流域上段河岸带植被覆盖度较高;中段以中度植被覆盖类型为主,占总面积最大;下段集中了大部分人工土地覆盖类型。4)气温、海拔是影响岷江上游干流河岸带土地覆盖格局的最重要因素,此外降水和人类活动对其也有影响。除干旱河谷区外,顺流自上而下,海拔逐渐降低,水热条件逐渐改善,同时人类干扰强度也逐渐增加,是造成流域3段截然不同的土地覆盖格局的原因。5)干旱河谷特殊的土地覆盖格局是水、热共同作用造成的。总之,岷江上游河岸带土地覆盖呈现出一定的梯度变化特征,自然条件的制约是形成这一格局的主要原因。     

遥感与GIS支持下的盘锦湿地水禽栖息地适宜性评价

盘锦湿地位于辽河三角洲的核心地带,是重要的水禽栖息地。受自然和人类活动的影响,该地区水禽栖息的生境面积不断缩小,致使湿地生态系统受到严重破坏,生物种群数量急剧下降。在此背景下,以GIS/RS为技术手段,根据盘锦湿地环境特点,采用层次分析法,从干扰条件、水源状况、遮蔽物以及食物丰富度4个方面对盘锦湿地水禽栖息地适宜性进行空间分析,再按照不同指标因子的等级划分,得到适宜性最好、适宜性良好、适宜性一般以及适宜性最差4个等级的盘锦湿地水禽栖息地适宜性评价图。结果表明:(1)盘锦湿地水禽栖息地适宜性最好、适宜性良好、适宜性一般、适宜性差的面积分别为803.79,913.47,905.29,1023.65hm2,分别占总面积的22.04%,25.05%,24.83%,28.07%;(2)前三类总面积为2622.55 hm2,占71.93%,说明盘锦地区水禽栖息的适宜地区较多,主要分布于流域、河漫滩等人为干扰较少的芦苇湿地以及食物和水源比较充足的大面积耕地中;(3)基于遥感分析和GIS空间分析技术,能有效、简便地对湿地生态环境处于快速动态变化中的水禽栖息地适宜性进行快速、客观准确的评价分析,其结果能为盘锦湿地水禽种群及其生存环境的规划、保护、管理和决策提供数据支持和科学依据。     

黄河干流河岸带植物群落特征及其影响因子分析

作为河岸带生态系统的关键组成部分,河岸带植被为许多动植物提供了栖息地以及迁徙或扩散的廊道,并对非点源污染物有着缓冲和过滤作用。黄河是我国湿地的重要组成部分,也是生物多样性分布的关键地带。但是,目前黄河水资源的过度利用如农业灌溉和干流拦河水利工程的兴建在很大程度上改变了原有的水文情势,对河岸带植被发育带来了不利影响。另外,黄河两岸的加固硬化进一步破坏了河岸带植物的生存环境。然而,过去对于黄河河岸带植被仅有对个别河段的调查。为了解目前黄河河岸带植被现状,于2008年4-6月及2008年9-10月对黄河干流河岸带植被进行了两次系统调查,以期为黄河河岸带植被多样性的保护、河岸带的开发管理提供理论支持。对群落的物种组成、多样性进行了分析,并采用双向指示种分析法对黄河干流河岸带植被进行了数量分类。共采集到木本和草本植物169种,隶属于37科124属。区系分析表明黄河干流河岸带植被区系地理成分多样。空间分布方面,中游河段草本植物无论在种类数、密度、生物量上都较上游和下游河段丰富。TWINSPAN将植被划分为17个群落,论述了各群落的特征。环境分析表明,影响黄河干流河岸带植被空间分布的主要生态因子是海拔、年均气温、年均降雨量、年均径流量和平均最大流速。       

北京永定河-海河干流河岸带植物的区系分析

探讨了北京永定河-海河干流河岸带植物区系特征。结果表明,河岸带植被中共有维管束植物37科100属134种,其中包括种子植物36科100属133种,蕨类植物1科1种。北京永定河-海河干流河岸带植物种类比较丰富,其中,在科的组成结构上,植物种类主要集中于少数几个大科如为禾本科和菊科,而多数科只有少数种或单种。在属的组成结构上,主要以单种属和小属为主。对其中种子植物的植物区系分布类型在种级水平上进行了分析,结果表明:河岸带共有4大类区系性质成分和16个地理成分类型,总体呈温带特性,各类温带分布类型67种,占河岸带植物总种数的50%。各河段河岸带植物区系结构存在差异:永定河山峡段与海河干流段区系结构比较相近,各结构在植物种所占比例上的排序为温带类世界类热带类亚洲类;而大部分长期干涸的永定河平原段,则温带类热带类世界类亚洲类。     

河流河岸带自然生境恢复评价研究进展

近年来, 随着社会发展, 人类开始意识到保护河流河岸带的重要性。为明确河流及河岸带自然生境现状、甄别影响自然生境恢复的关键因子, 需对特定的河流或河岸带自然生境进行评价, 其评价结果可为河流的健康管理提供重要的依据, 同时也可为河流河岸带的生境恢复、生态管理提供理论基础和借鉴意义。文章主要研究了河流河岸带自然生境的定义及内涵, 综述了国内外专家学者对自然生境评价指标体系和评价方法的研究进展, 为我国河流河岸带自然生境评价提供重要依据, 对经济社会的可持续发展及流域未来的规划治理具有显著意义。     

大汶河水生态环境健康状况与土地利用的相关性

为了解大汶河水生态环境现状及河岸带土地利用类型对其影响,基于2017年4月大汶河流域水生态调查数据,采用主成分分析和相关分析方法对流域地形、水文、水环境因子、主要水生生物因子和栖息地质量5个方面共19个候选指标进行筛选和优化,构建了大汶河生态系统健康评价多指标体系并用于大汶河水生态健康评价。结果表明:水环境因子和水生生物类型指标在健康评价指标体系中所占权重较大;大汶河水生态系统健康状况评价结果主要以一般和较差为主,分别占总采样点的58.33%和20.83%,仅瀛汶河上段、大汶河南支上段和大汶河干流下段部分断面处于健康或亚健康水平;城镇村及工矿用地、耕地和交通用地与大汶河生态健康综合指数呈负相关,是该流域水生态系统受到破坏的主要因素。     

大汶河水生态环境健康状况与土地利用的相关性

为了解大汶河水生态环境现状及河岸带土地利用类型对其影响,基于2017年4月大汶河流域水生态调查数据,采用主成分分析和相关分析方法对流域地形、水文、水环境因子、主要水生生物因子和栖息地质量5个方面共19个候选指标进行筛选和优化,构建了大汶河生态系统健康评价多指标体系并用于大汶河水生态健康评价。结果表明:水环境因子和水生生物类型指标在健康评价指标体系中所占权重较大;大汶河水生态系统健康状况评价结果主要以一般和较差为主,分别占总采样点的58.33%和20.83%,仅瀛汶河上段、大汶河南支上段和大汶河干流下段部分断面处于健康或亚健康水平;城镇村及工矿用地、耕地和交通用地与大汶河生态健康综合指数呈负相关,是该流域水生态系统受到破坏的主要因素。     

大兴安岭天然落叶松林单木健康评价

单木健康评价结果融入传统小班(或林分)尺度健康评价中,可提高小班(或林分)尺度评价准确性,实现单木尺度与小班(或林分)尺度间的耦合过程,可为实现森林的健康经营提供理论依据.本文以大兴安岭林区天然落叶松林为对象,建立了包括根部状态、树冠落叶程度、树冠透视度、树冠重叠程度、树冠枯梢比重、活冠层比重、树冠偏斜程度和垂直竞争指数的单木健康评价指标体系,根据主成分分析法进行去相关性处理,并使用熵值法赋予指标权重,利用模糊综合评价法对天然落叶松林进行单木健康评价.在评价结果的基础上,采用判别分析法建立单木健康预测模型.结果表明:研究区内处于亚健康等级的林木最多,占总株数的36.7％;健康林木最少,仅占总株数的12.9％;不健康林木比例超过健康林木,达到21.1％;单木健康预测模型预测正确率为86.3％.应采取合理有效的经营措施提高林木的健康等级.     

内蒙古镶黄旗草地蝗虫潜在发生可能性评价

以内蒙古草地蝗虫产卵期、越冬期和孵化期的关键气象影响因子作为草地蝗虫气象适宜度指数构建的主要因子,对内蒙古镶黄旗2010年草地蝗虫潜在发生的气象适宜性进行评价;根据当年7月上中旬在镶黄旗的实地调查资料,选取海拔、坡向、土壤类型、土壤含砂量、植被类型、植被盖度、土地覆被类型7个相对稳定的生境因子,用模糊评判方法和3S(GIS、RS、GPS)技术对该旗草地蝗虫潜在发生的生境适宜性进行评价;最后通过构建气象-生境适宜性综合评价模型,得到该旗2010年草地蝗虫潜在发生可能性(POG)等级,并用2010年实测数据和2001-2010年历史数据对模型模拟的蝗虫发生位置和蝗灾发生面积进行验证.结果表明:用本文所建气象-生境适宜性综合评价模型对镶黄旗POG等级的评价结果是可靠的.该旗草地蝗虫潜在发生的气象适宜性等级非常一致,绝大多数为适宜等级;蝗虫潜在发生源地的空间异质性主要与生境因子有关,在海拔1300～1400 m的平地/东坡/南坡、植被盖度30％ ～ 50％的温带丛生禾草草原、土壤含砂量60％～80％的典型栗钙土的生境条件下,草地蝗虫潜在发生的可能性最高.     

内蒙古镶黄旗草地蝗虫潜在发生可能性评价

以内蒙古草地蝗虫产卵期、越冬期和孵化期的关键气象影响因子作为草地蝗虫气象适宜度指数构建的主要因子,对内蒙古镶黄旗2010年草地蝗虫潜在发生的气象适宜性进行评价;根据当年7月上中旬在镶黄旗的实地调查资料,选取海拔、坡向、土壤类型、土壤含砂量、植被类型、植被盖度、土地覆被类型7个相对稳定的生境因子,用模糊评判方法和3S（GIS、RS、GPS）技术对该旗草地蝗虫潜在发生的生境适宜性进行评价;最后通过构建气象-生境适宜性综合评价模型,得到该旗2010年草地蝗虫潜在发生可能性（POG）等级,并用2010年实测数据和2001-2010年历史数据对模型模拟的蝗虫发生位置和蝗灾发生面积进行验证.结果表明：用本文所建气象-生境适宜性综合评价模型对镶黄旗POG等级的评价结果是可靠的.该旗草地蝗虫潜在发生的气象适宜性等级非常一致,绝大多数为适宜等级;蝗虫潜在发生源地的空间异质性主要与生境因子有关,在海拔1300～1400 m的平地/东坡/南坡、植被盖度30%～50%的温带丛生禾草草原、土壤含砂量60%～80%的典型栗钙土的生境条件下,草地蝗虫潜在发生的可能性最高.     

功能约束条件下的钱江源国家公园体制试点区游憩利用适宜性评价研究

国家公园功能分区根据生态系统和文化资源的保护要求划定不同的区域,并通过对区域内活动开展的范围和强度进行管控,实现生态保护、游憩利用等目标。从功能约束条件出发,以钱江源国家公园体制试点区(简称"钱江源国家公园")为例,采用德尔菲法和层次分析法,选取自然游憩资源、景观美景度、人文游憩资源、游憩利用能力、生态环境承载力、社会条件等6个因子构建了国家公园游憩利用适宜性评价体系。运用GIS空间分析工具对其进行单因子分级评价和综合评价,定量评估了钱江源国家公园游憩利用的适宜性,并将其适宜性从低到高依次划分为I—IV的4个等级。结果表明,钱江源国家公园游憩利用适宜性4个等级的面积呈"橄榄"型分布格局。在游憩利用适宜性分析结果及国家公园功能分区管理要求的基础上,本文进一步将钱江源国家公园游憩利用划分为6大游憩利用类型,并提出不同游憩利用类型的主导服务功能与管理措施。研究结果可为国家公园功能分区管理和游憩利用提供规划与管理指导。     

基于GIS的四川省油橄榄生态适宜性模糊综合评价

综合考虑与油橄榄生活习性密切相关的气候、土壤、地形等因素,利用GIS分析方法对空间数据进行组织与计算,结合AHP方法确定各参评因子权重,并选择适当的隶属函数和模糊算子对四川省油橄榄生态适宜性进行模糊综合评判。结果表明:基于GIS的模糊综合评判方法所得出的评价结果与目前四川省油橄榄引种区的分布大体一致,较之传统的评价方法有着评价周期短、评价结果更加精细、更有利于小区域范围内生态适宜性的确定等优点。