鄱阳湖水位空间差异及其对湿地水文分析的影响

大型湖泊受支流入流及湖底特性、风浪变化等因素的综合影响,其内部不同区域的水位存在空间差异.水利工程设计、湿地水文调控分析中常以单个水文站点的水位代表整个湖泊的水位状况.受五河及长江水量变化规律的综合影响,其枯水水位空间差异较大.在洲滩湿地水文调控分析中,代表水文站的选择尤为重要.目前湿地水文分析中常采用湖口、星子两站作为鄱阳湖的代表站.但站点选择却均缺乏科学的数据分析.本文结合56年来鄱阳湖湖区7个水位站点的监测数据及站点的空间位置信息,分析了湖区各水文站点间的水位差异及水位比降.结果显示棠荫站作为鄱阳湖湿地水文分析的代表站较合适.结合鄱阳湖湖底地形数据探讨了相对于棠荫水位,以湖口或星子水位来模拟鄱阳湖洲滩湿地面积的差异,以及可能产生的潜在影响.     

鄱阳湖湿地苔草对水位变化的响应

湖泊湿地生态系统的结构和功能与其水位变化有着紧密的联系.近年来,受气候变化和人类活动的影响,鄱阳湖出现了低水位提前并持续时间延长、湿地退化、生物多样性锐减等严重问题.本文应用CoupModel生态水文模型,模拟鄱阳湖湿地优势种灰化苔草呼吸量(碳),应用人工神经网络模型建立鄱阳湖星子站水位与苔草呼吸量(碳)的关系,研究鄱阳湖湿地对水位变化的响应.结果表明,1990—2011年间9—11月的鄱阳湖湿地优势物种苔草生长期累计呼吸量呈下降趋势,且三峡水库试验性蓄水后比蓄水前减少了3.5%,减少趋势显著.根据鄱阳湖水位变化的特征,提出了高、中、低3种水位调控方案:应用人工神经网络模型,反演了3种水位调控方案下,鄱阳湖湿地9—11月苔草生长期累计呼吸量的变化,结果表明,中水位调控方案可明显恢复三峡水库蓄水后的苔草呼吸量,对湿地生态的保护和恢复具有明显作用.研究结果为制订适宜的鄱阳湖湿地生态水位调控方案提供了科学依据.     

1960年以来太湖水位变化特征及影响因素分析

以太湖为研究对象,综合采用Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析等方法,分析太湖1960—2018年水位数据,阐明太湖水文特征变化及其影响因素．结果表明:1960—2018年间太湖水位整体呈现缓慢上升趋势,极值水位波动幅度较强;年内水位受降雨分配的影响呈单峰型变化,汛期尤为明显;水位周期性显示稳定的时间尺度是9 a,变化强烈的时间尺度分别是22和28 a;气候变化和人类活动共同影响了太湖水位的变化,2000年前太湖水位对降水的响应十分敏感,而2000年后太湖水位受人为调控而趋于稳定;合理范围内的水位波动对整个流域的水资源调配和太湖的生态水文特征有重要影响,科学的水利工程调控有利于太湖湖泊生态系统的健康发展．研究结果可为太湖水情调控和湖泊生态系统管理提供理论参考和决策依据．      

鄂东太白湖的水文特性

本文根据多次实测数据与水文站多年观测资料,量算了太白湖的形态特征值;探讨了湖泊水文特性,即对湖水水位变化、运动状况、水温时空变化、光学特性等进行了分析.     

2001-2010年东洞庭湖湿地NDVI指数的水位响应

利用TIMESAT拟合2001年至2010年东洞庭湖的MODIS-NDVI数据,获得整个东洞庭湖湿地A及湿地西侧B和南侧C三个区域的NDVI时间序列.通过分析NDVI时间序列与水位变化关系、绘制样本自相关曲线及计算Spearman秩相关系数(ρs),研究了东洞庭湖湿地植被覆盖和水位变化两方面功能状态,并探讨东洞庭湖湿地植被覆盖对水位变化的响应.研究表明:1)东洞庭的植被覆盖状况受水位作用是以年为周期,每周期内的4月及10月底出现一个峰值,丰水期7月份出现一个降低过程;二次多项式拟合显示植被覆盖峰值的水位临界点在24~25m左右.2)三个研究区植被受湖泊水位作用大小关系是:A区B区C区,其主要影响因素是植被类型与区域高程的差异.3)在2003,2006及2009年这三个三峡的重要蓄水年,位于水陆交错带的NDVI值与水位的秩相关系数变化较大;三峡蓄水水位从135m上升至175m的这三年,三区域全年的ρs分别增长至0.641,0.687,0.518,相关性增强.三峡蓄水对东洞庭湖植被覆盖与湖泊水位关系产生一定影响.     

黑河中游正义峡水文站水位～流量关系单值化分析

对正义峡水文站2015-2017年实测流量资料分析,绘制多年综合水位~流量关系曲线,结果表明:用正义峡水文站多年水位~流量关系综合曲线推流,完全满足水文资料整编规范精度要求,对流量资料质量不会产生影响,可为水文测验方式转变和水文监测改革提供依据。     

双碳目标背景下湖泊湿地的生态修复技术

湖泊湿地是我国湿地的重要组成部分,对于实现碳减排和缓解全球气候变暖具有重要作用,当前全球气候变化和人类活动干扰导致的湖泊湿地退化等限制了其碳汇功能的发挥。笔者梳理了我国湖泊湿地的退化现状与成因,分析了土地利用方式改变、生物多样性降低和环境污染对湖泊湿地碳汇功能的影响,总结了湖泊湿地的生态修复技术及增汇途径:①通过水环境修复技术去除内源和外源污染物、提升湖泊湿地水质、减缓温室气体排放等途径提高湿地植物和土壤碳储量;②生物修复可直接提高植物碳储量,进而通过植源碳的输入和微生物作用等过程提高土壤/沉积物碳储量。水文修复和生境修复技术可为生物修复营造有利的水位和生境条件。未来应强化湖泊湿地生物多样性与其碳库的协同关系及机理、水质特征对湖泊湿地碳演化规律的影响、湖泊湿地生态系统的碳汇饱和度和碳汇计量核准系统的研究等,为实现我国“双碳”目标提供科学依据。     

基于RS/GIS的斧头湖湿地演变及其驱动力研究

研究湿地景观的动态变化及原因是有效保护湿地资源、合理制定利用与保护湿地政策的关键.采用ERDAS、ArcGIS等软件对1991年、2005年7月的湖北斧头湖区遥感影像图进行解泽,确定斧头湖湿地类型现状,描述湿地类型动态变换.结果表明:(1)研究期内湿地景观类型发生了较大幅度的变化,其中湖泊及滩地面积缩减较为严重;(2)研究区内居民点面积处于加速扩张过程,是湿地景观格局空间变化的关键影响因素;(3)研究期内不同湿地类型的动态变化特征差异显著,其中人工湿地类型双向动态变化较为明显,湖区湿地受人为干扰较严重.长江水位变化及长江入湖口堵塞是引起这种变化的自然原因;围湖造田与精养鱼池扩建是引起这种变化的主要人为因素.     

西安市沪河下游湿地水文水质特征的初步分析

目的 针对西安浐河下游地区进行的湿地恢复工程,调查研究湿地恢复区的生态环境状况以及湿地水文水质特性,为中国西北地区湿地的恢复与重建提供基础数据和实践经验.方法 采用野外实地观测获得水文资料和湿地恢复区的水质监测数据,分析研究湿地恢复区的水文水质变化情况.结果 湿地水文过程受到浐河径流特性的影响,需要工程清淤措施来调控补给水源,湿地出水流量6×106 m3/y,湿地水位在进水流量变化的影响下,呈现出阶段性涨落变化的趋势;湿地对浐河水质改善明显,总氮、总磷、化学需氧量等6项监测指标从原来的V类或劣V类水质改善达到或接近Ⅲ类地表水水质标准.结论 以浐河为水源,将分布在河道外侧的采砂坑重建为湖泊湿地的方案可行,在恢复湿地地表径流的基础上,湖泊湿地得以重建,恢复区生态环境效益显著,为西北地区的湿地恢复提供了参考.     

近60年以来洞庭湖水文情势变异及生态效应

为了定量评价近60年来洞庭湖水文情势的动态变化，基于洞庭湖城陵矶、南咀和杨柳潭水文站1959～2016年的日平均水位序列，运用M-K法和累积距平法分析了洞庭湖水位的时空变化特征，结合IHA-RVA法综合评估水文变异前后洞庭湖水文指标改变程度，并采用累积量斜率变化率法定量评价人类活动和气候变化对洞庭湖水位变化的贡献率.研究结果表明：(1)西洞庭湖南咀站的年均水位呈下降趋势，而东洞庭湖城陵矶站和南洞庭湖杨柳潭站的年均水位呈上升趋势，洞庭湖水位突变年份为1979年和2003年；(2)洞庭湖水文情势以1959～1978年作为水文未受干扰阶段，则水文变异Ⅰ阶段(1979～2002年)城陵矶、南咀和杨柳潭水文站水文改变度分别为39%、26%和27%,洞庭湖整体水文改变程度属于低度改变；水文变异ⅡⅠ阶段(2003～2016年)城陵矶、南咀和杨柳潭水文站水文改变度分别为60%、41%和31%,洞庭湖整体水文改变程度属于中度改变；总体上，东洞庭湖水文改变程度最大，西洞庭湖和南洞庭湖水文改变程度较小；(3)西洞庭湖和南洞庭湖1979～2002年期间水文情势受人类活动影响较大，2003～2016年受气候降水...     

东北三江平原地区水位梯度对湿地植被群落生态特征的影响

【目的】探究三江平原湿地水文因子与湿地植被群落类型的关系以及水位梯度与湿地植被生态特征的耦合关系,分析水文情势对湿地植被群落的影响,为湿地生态恢复与生态系统的科学管理提供依据。【方法】以东北三江平原洪河国家级自然保护区湿地为研究区,基于野外调查选取水位梯度明显的9条样线共90个样点数据,建立以物种为横坐标、样点为纵坐标的21×90的矩阵。采用PC-ORD 5对矩阵数据进行双向指示种分析(TWINSPAN),对保护区湿地植被群落进行数量分类并分析群落类型与水位梯度的关系,使用CANOCO 5对矩阵数据进行除趋势对应分析(DCA),探究湿地植被群落分布与水位梯度的关系。最后利用Origin 2018对典型湿地植被的株高及生物量与水位数据进行高斯拟合,探究水文梯度变化对湿地植被生态特征的影响。【结果】TWINSPAN结果显示,洪河自然保护区湿地植被可划分为12个群落类型,群丛类型沿水文梯度的变化体现了植被类型由湿生植被向旱生植被演替的变化趋势,表明水位变化对湿地植被群落的演替与分布具有重要作用。样地DCA分析结果表明,湿地植被群丛的分布呈现一定的规律,植被群落类型及分布主要受水位梯度的影响。物种DCA排序结果显示,湿生植被、湿中生植被、旱生植被在排序图上均有明显的分布范围和界限,影响植被分布的主要环境因子是水位梯度。高斯拟合结果表明,3种典型湿地植被的高度和生物量随水位的变化趋势均为先增加后减少。小叶章(Calamagrostis angustifolia)、毛果苔草(Carex lasiocarpa)、漂筏苔草(Carex pseudocuraica)的最适水位生态幅分别为:[4.46 cm,20.04 cm]、[8.30 cm,28.40 cm]和[40.87 cm,48.71 cm],3种湿地植被的高度及生物量对应最大水位排序均为:小叶章<毛果苔草<漂筏苔草,此结果与分类和排序结果相符合。小叶章的高度及生物量对水位梯度的变化最敏感。【结论】水位梯度为洪河国家级自然保护区湿地植被群落类型与分布的首要环境因子,优势种的分布体现了所属植被群落的分布特征,并且具有指示生境的作用。水位梯度对湿地植被的生态特征有极显著影响,不同湿地植被对淹水水位适应性的差异导致其最适水位生态幅的差异明显。     

基于星载雷达遥感的鄱阳湖水域面积时空变化及影响因素分析

鄱阳湖位于江西北部与长江中下游南岸接壤处,是中国最大的淡水湖.明显的涨退水干湿交替造就了流域湿地的丰富资源,其生态及经济价值使得高时间分辨率、高空间分辨率动态监测鄱阳湖的水淹范围显得尤为重要.通过初探哨兵雷达1号卫星2016—2019年遥感数据采用阈值分割法提取鄱阳湖水域面积,并通过构建湖区全年最大淹没时间指数,结合江西五大水系和鄱阳湖区主要水文站水位数据,分析鄱阳湖水域在全年内的面积变化和空间分布规律,同时建立鄱阳湖水域面积和水位的关系.结果表明:1)鄱阳湖水域面积受季节影响很大,近4 a夏季平均水域面积最大为3505 km2,春秋季节次之分别为2602 km2、2227 km2,冬季最小为1902 km2;2)通过构建全年最淹没时间指数发现,占湖区19.9％的面积为年内长久水域;而剩余的81.1％的年内变化水域,受降水量多少的影响,存在干旱或者洪涝的风险;3)鄱阳湖水域面积与星子及湖口水文站水位数据灰色关联度最大,分别为0.7467、0.7359,线性拟合系数均大于0.8,水域面积与水位呈正相关关系.     

三峡水库156m蓄水库区水面比降变化分析

综合分析三峡库区156m蓄水后,坝前水位受长江上游来水的减少及水库下泄流量的增大呈现不升反而微降的现象。通过库区各水文站实际收集资料,分析上游来水及水库运行、调度情况的影响,找出呈现负比降的原因。掌握三峡工程156m蓄水过程中库区水文河道变化情况,检验模型参数、验证模型试验成果、检验156m动库容回水曲线及反推糙率,更好地为长江三峡工程调度服务。     

青藏高原东北部不同地理单元全新世湖泊演化与模拟

选择青藏高原东北部地区3个典型湖泊:猪野泽(干旱区)、青海湖(高原区)、小柴达木湖(柴达木盆地)为研究对象,基于流域能量与水量平衡模型,利用古岸堤高程和年代学证据重建古湖泊面积、古降水量与古径流量,运用虚拟湖泊能量与水量平衡模型连续模拟全新世湖泊演化过程,结合古气候代用指标分析湖泊演化与气候变化的驱动机制.结果表明, 3个典型湖泊重建结果与模拟结果较为一致;猪野泽中全新世湖泊水位变化主要受降水因素影响,晚全新世湖泊水位变化主要受控于蒸发因素;青海湖全新世湖泊水位变化主要受季风降水影响;小柴达木湖全新世湖泊水位变化幅度小,中全新世湖泊水位变化主要受西风影响,晚全新世湖泊水位主要受控于蒸发因素.     

湖泊湿地系统地表水-地下水相互作用及“三氮”迁移转化

湿地系统作为地球上最重要的自然生态系统,被称为“地球之肾”,在保护物种多样性、调节径流、改善水质、调节气候等方面发挥着重要作用,但有关湖泊湿地系统中地表水-地下水相互作用以及“三氮”在其中的迁移转化过程研究尚缺乏系统分析与总结。目前关于湖泊湿地水文以及地表水-地下水相互作用这两大问题的研究已取得一定发展,深刻揭示了湿地水文过程及地表水-地下水相互作用在自然因素和人类活动影响下的变化机制和规律。“三氮”作为水体中的重要污染物,一直以来是湿地研究中的热点问题,其在湖泊湿地系统中的迁移转化过程不仅受到自身和人类活动的影响,水文条件和地表水-地下水相互作用的改变对其迁移转化也具有一定的影响。梳理了近年来国内外文献,系统总结了湖泊湿地系统的水文地质条件、地表水-地下水相互作用及研究方法、“三氮”迁移转化过程及氮氧同位素的应用等方面的研究进展,对湖泊湿地系统水文过程和物质循环研究有重要借鉴意义和参考价值。     

高崖水文站水位流量关系综合曲线率定分析

选取高崖水文站2013年-2017年实测水文资料进行分析研究,对5年的水位流量关系率定综合关系曲线,经分析可知高崖水文站在中、低水(既流量小于300m~3/s)时Z-Q关系较好,经过三种检验分析符合规范要求。     

天然河道渠化后测流方法的探讨

伴随国家经济的快速发展,西部水电站的大量建设,给水文监测带来了前所未有的机遇和挑战。本文从李家湾水文站受黄葛灏水电站影响迁移至富顺县新站后的多年实测流流量资料出发,分析水位流量关系紊乱的原因,总结梯级水电开发中水文测验面临的难题,通过思考提出其解决的新思路。     

北江下游河段的水文特征分析

本文从实测水文资料出发，应用石角、三水水文站长期的降雨量、月平均水位、流量及含沙量资料。对北江下游河段的水文特征进行了的分析。     

黄河三角洲典型潮沟系统水文连通特征及其生态效应

滨海盐沼湿地处于海陆交替的过渡区域,初级生产力高,是很多重要物种的栖息地,对于维持滨海湿地的功能及全球生态平衡方面起着重要的作用。在气候变化及人类活动的作用下,滨海盐沼湿地从结构完整性到生态功能的发挥都受到深刻影响。潮沟系统水文连通是滨海湿地的关键生态过程,同时也是维护和修复滨海湿地的重要途径。本文通过对黄河三角洲滨海盐沼湿地中一条典型、完整且具有主、次支流的潮沟系统进行野外调查及原位观测,分析其水文连通特征及不同水文连通梯度下的土壤及生物空间分布规律。结果表明水文连通强度受潮沟形态及地形地貌特征影响,其中淹水频次、累计淹水时长与潮沟形态及地形地貌特征具有显著的相关关系;土壤水盐特征受水文连通强度影响显著,含水率在大潮期大于小潮期,高频淹水区大于低频淹水区,而土壤盐度受淹水频率影响较大,较为频繁的淹水有助于缓解土壤盐度胁迫;盐地碱蓬生物量随水文连通梯度的分布规律与种子流通量、土壤种子库密度基本一致,均为高频淹水区大于低频淹水区,表明盐地碱蓬的分布主要取决于植物生命周期的各个过程对水文连通特征的适应性。      

艾比湖水位变化对湖区生态效益影响的初探

新疆艾比湖是典型的干旱区湖泊,作为一个封闭的内陆湖泊,具有特殊的湿地、干旱生态系统.文章从分析湖泊水位变化入手,阐述了湖泊水位变化原因,讨论了艾比湖水位变化所引发的一系列生态环境问题.指出要遏制湖区生态效益的下降,必须结合流域的实际情况,对艾比湖的最优运行水位加以研究,以确保湖区生态环境的可持续发展.