生态河岸带综合评价与GIS耦合研究

生态河岸带综合评价与GIS耦合是实现精确评价的有效手段.介绍在耦合过程中所涉及的耦合技术,主要包括数据库的设计、评价模型的存取方式、评价结果的可视化等.各种不同评价数据库的逻辑结构和物理结构分别采用图层结构和关系表的方式设计;描述性评价模型和计算性评价模型的存储方式分别采用关系表和模型字典方式存储;评价结果均以各种专题地图形式表现.应用GIS耦合技术可以有效地实现生态河岸带的合理评价.     

河岸带的边缘结构特征与边缘效应

河岸带是一个典型的边缘区,根据河岸带纵向空间的镶嵌性、横向空间的过渡性、垂向空间的成层性以及时间分布的动态性等边缘结构特征,提出了河岸带边缘效应的概念.指出河岸带边缘效应是河岸带在结构、状态、行为和功能等方面具有明显的异质性和独特性,这种边缘效具有过渡性、动态变化涨落、易超承载运行等特点,并具体表现为地理边缘效应、生态边缘效应、缓冲边缘效应以及社会边缘效应等.     

森林生态水文研究进展与发展趋势

基于国内外近几十年森林生态水文学的研究成果,概述了森林生态水文学的发展历程,介绍了森林生态系统水文过程和流域水文过程以及生态水文模型等方面的最新研究进展.基于存在的森林生态水文过程研究不系统、缺乏水文过程对生态过程影响研究、生态水文的尺度限制、水文模型的研究仍不完善等问题,提出了加强多学科综合研究,生态系统水文过程和机理研究,水文尺度研究,生态水文与气候变化的研究;同时指明了重视恢复生态水文学的研究、生态水文与水环境的研究、生态水文与生态用水的研究、生态水文学与高新技术结合研究等生态水文的发展趋势和发展方向.     

河流生态水文学研究进展

生态水文学是20世纪90年代兴起的一门新兴边缘学科,主要从流域尺度上研究水文与生态之闯的相互关系,探索实现流域生态平衡与水资源可持续利用的新途径.通过对生态学与水文学相关关系的分析,提出了河流生态水文学的概念与内涵,综述了河流生态水文学的研究进展,着重介绍了水文与生态的相互关系,水利工程的生态效应、河流生态需水量,以及河流生态系统的恢复,并在此基础上,结合中国实际情况,指出了河流生态水文学的研究重点,提出了未来的研究方向.     

苏南河网地区河岸带土壤重金属污染生态风险评价

以苏南河网地区常熟青墩塘河岸带土壤为研究对象,在系统调查河岸带土壤环境中重金属含量的基础上,采用单因子污染指数与模糊数学综合评价相结合的方法,分别对河岸带土壤重金属污染进行了分析与评价.结果表明,土壤中重金属As、Pb、Cr、Cd、Zn、Cu、Ni、Hg的含量分别为39.72 mg/kg～210.16 mg/kg、2.23 mg/kg～9.56mg/kg、94.88 mg/kg～64.08 mg/kg、0 mg/kg～0.12 mg/kg、82.34 mg/kg～238.39 mg/kg、31.13 mg/kg～52.22mg/kg、15.33 mg/kg～30.30 mg/kg和0.19 mg/kg～0.56 mg/kg.单项污染指数评价结果表明,除As为重污染外,Pb属于安全级别,Cd和Ni处于警戒级别,Cr、Cu和Zn为轻度污染.模糊综合评价结果表明,河岸土壤受污情况尚好,多数为清洁状态,各采样点As为主导污染因子.因此,在该地区河岸绿化时,可配置一定量的砷超富集植物,实现河岸绿化和污染修复功能相得益彰、相映成趣的生态效果.     

河岸带研究现状与存在问题探讨

论述了河岸带的定义、河岸植被带的结构与功能,探讨了国内外河岸带研究的现状,分析了当前研究中存在的问题,并对河岸带的研究进行了展望。     

秦淮河河岸带土壤理化性质分析

以南京秦淮河为例分析了河岸带土壤主要理化性质的变化.河岸带土壤含水量普遍较高,体积密度、总孔隙度、非毛管孔隙度和毛管孔隙度因取样地点不同而有较大差异.就秦淮河而言,上游土壤呈酸性,中游、下游土壤呈中性到弱碱性;土壤有机质含量变化显著,主要积聚在地表,全氮含量与土壤有机质呈极显著正相关;土壤pH与含磷量呈显著正相关;上游河岸土壤含磷量低于下游河岸全磷量,但土壤不同层次磷的含量变化不明显.     

河岸带适宜宽度要求与确定方法

根据河岸带结构特征,分析河岸带水文、水动力、生态及溶质迁移等主要动态过程,提出河岸带最小、最大和最优的不同宽度要求。综述了目前国外确定河岸带宽度的定量计算方法,归纳了美国、澳大利亚等国家在河道管理中河岸带宽度的参照值。据此,提出我国在河道建设和管理中河岸带宽度确定的总体思路和方法。     

生态河岸带用于农村污水处理厂尾水深度净化的试验研究

利用自然土、腐殖土、生物陶粒和斜发沸石这4种常见填料,根据其不同配比设计出3种生态河岸带装置(R1、R2和R3),并全部种植黑麦草,探究不同填料种类及配比的河岸带处理单元对农村污水处理厂尾水的净化能力,以期为该工艺应用于工程实践提供科学依据.结果表明:以自然土和陶粒分层填充的河岸带R1对污染物(不包括NH~+_4-N)的去除率显著优于R2和R3,且出水水质更稳定,其对TN、NH~+_4-N、TP和COD_(Cr)的平均去除率能够分别达到23.0%、49.5%、36.3%和25.6%;3组生态河岸带中的黑麦草对尾水中N、P去除的贡献率最高可达23.5%和22.6%,其对尾水的净化作用值得肯定;含有斜发沸石的R2对水中NH~+_4-N的平均去除率最高(58.2%);生态河岸带的填料生物膜中去除有机物的菌属为优势菌(如鞘氨醇单胞菌属),而脱氮除磷相关菌属的占比则较小(脱氮与除磷相关菌属的占比均不足2%),说明生态河岸带对尾水中有机物的去除主要依靠其填料中的微生物净化作用,对N、P的去除则主要依靠填料吸附和植物吸收作用.后续研究可以根据污染物类型强化河岸带的相关功能,并尝试将斜发沸石加入R1的现有填料配置中,从而进一步强化生态河岸带对农村生活污水厂尾水的深度净化效果.     

南芬细河河岸带土壤理化性质分析

 为揭示人为扰动对河岸带土壤造成的影响,以近年来频繁受到人为干扰的、辽宁省本溪市南芬区的细河河岸带为研究对象,采用野外调查和实验室分析测定的方法,对研究区27个点位,0—20cm、20—30cm、30—40cm 3个不同采样深度的土壤进行了多项理化性质的分析。结果表明,南芬细河河岸带土壤基质较硬,容重普遍较大而孔隙率较小,土壤结构性差;土壤呈中性或碱性;河岸带土壤全磷质量比普遍较高,而速效磷质量比极低;有机质和全氮质量比随采样点不同差异较大,二者之间存在极显著的相关性;不同理化指标数值普遍在研究区域的不同采样点表现出明显差异,而在同一点位的不同采样深度上的数值差异不显著。研究结果说明,频繁的人为干扰对南芬细河河岸带土壤层次性造成了较为严重的影响,其恢复过程尚需较长时间。     

水岸带研究综述

水岸生态系统是介于陆地与河流、湖泊、溪流或水塘之间的过渡地带,是非常重要的典型的生态交错区。水岸带具有重要的生态、社会、经济和旅游价值。水岸带研究以生态学、水文学和地貌学为基础涉及多种学科和技术。我国城市水岸多使用混凝土等人工建筑材料,结果导致水岸植物群落丧失,破坏了水岸连接水生生态系统和陆地生态系统的纽带作用,其生态作用越来越小。由于自然和人为因素的影响,退化水岸带的生态恢复与重建较为复杂,我国水岸带及其退化生态系统重建理论与实践研究均较为薄弱。为此,笔者总结目前国内外有关水岸生态系统的研究现状及未来发展方向,对我国水岸生态系统的研究提供参考。     

受损河岸生态系统修复研究进展

基于传统水利工程设计理念修建的河流护岸工程只考虑工程的耐久性及施工的方便性而使用混凝土或钢筋混凝土材料,忽略了河流的生态功能,从而破坏了河流的各种生态过程,导致河流污染严重,生态作用越来越小.分析了国内外关于受损河岸生态系统修复的研究现状及存在的问题,并提出了我国开展受损河岸生态系统修复研究需要解决的问题、应采取的研究方法.     

受损河岸生态系统生态修复材料的研究

我国城市段河道护岸多使用混凝土等人工建筑材料,其结果导致河岸植物群落丧失,破坏了河岸连接水生态系统和陆地生态系统的纽带作用,其生态作用越来越小.因此恢复重建受损河岸生态系统,需要研究适于河岸生态环境、生态作用好的生态修复材料.以恢复重建城市段受损河岸生态系统为目的,研究了作为受损河岸生态修复材料--芦苇幼苗的快速繁殖技术.结果表明:芦苇秆粗细对芦苇秆的发芽没有显著影响,因此在选取芦苇秆时,尽可能选择休眠芽多的芦苇秆,并且选用细芦苇秆,以便于运输;散状、捆状条件下,芦苇秆的发芽有显著差异,捆状芦苇秆要比散状更易发芽,可培育出优良的芦苇幼苗,因此最好将数个芦苇秆捆成一束浸泡发芽.本研究得出的技术方法,可以减少对芦苇原生地的破坏,并且能够快速、大量繁殖芦苇幼苗,为成功开发植物相容型混凝土河岸生态修复材料奠定了重要基础.     

坡度对入渗河岸带表土层氮素截留效果的影响

利用自制的土槽装置,室内模拟入渗氮素在不同坡度河岸带表土层中的运移过程.通过观测取样点在不同坡度条件下渗流水体出流时间以及水体中TN,NH4+-N浓度,探讨不同坡度河岸带土壤水分运移特性以及坡度对入渗河岸带表土层氮素截留效果的影响.试验结果表明:河岸带坡度越小,入渗水流在表土层中的停留时间越长,河岸带表土层对氮素的截留效果越好,但土层深度不同,截留效果差别较大;坡度越大,河岸带表土层对氮素的截留效果越差,但土层深度不同,净化效果差别不大;坡度大小与NH4+-N,TN截留率之间存在极其显著的指数相关关系.     

湖滨带生态修复研究进展

介绍了湖滨带的定义和功能,阐述了湖滨带生态系统恢复的不同阶段及管理方法,并对国内外的研究概况和发展趋势进行了综述和展望。     

生态足迹计算模型在区域可持续发展评价中的应用

以珠江三角洲为案例研究区,将遥感获取数据应用到生态足迹的计算中,以此衡量该区域的可持续发展状态.计算结果表明:各土地类型的人均生态足迹之间存在着较大的差异;人均生态足迹的变化速率比人均生态承载力的变化速率快得多;土地类型的生态盈亏由大到小的顺序依次为建筑用地、林地、水域、耕地、草地.2000年珠江三角洲地区的人均生态足迹为1.5403 hm2,而实际人均生态承载力为0.280 7 hm2;生态赤字为O.182.生态赤字的存在表明该区域的发展模式仍处于一种不可持续的状态.     

Assessment of water-recharging based on ecological features of riparian forest in the lower reaches of Tarim River

The occurrence and development of riparian forests which are mainly dominated by mesophytes species relate closely with surface water. Since there is no water discharge to the lower reaches of Tarim River in past 5 decade years, the riparian forests degrade severely. Based on the analyses of the monitored data of Yingsu, Argan and Luobuzhuang in 2002 and 2003, the effect of water-recharging is discussed. The water-recharging project neglects the fact that that it is flooding that controls the process of Populus euphratica colonizing on the bare surface, but focuses on groundwater influence on vegetation. The flooding control deviates Inherent laws of riparian forests development, so the natural regeneration of riparian forests is checked. The response scope of riparian plants on groundwater uplift is extremely narrow, and most riparian communities have not been optimized. No seedlings of dominant species are found in flooding areas because their physio-ecological characteristics are ignored. The vegetation changes in vicinities of stream only reflect the demand of mesophytes species on the shallow groundwater, however, the water-recharging fails to provide suitable habitats for the seedlings establishment of riparian plants. The present water-recharging scheme is difficult to realize vegetation restoration.     

Assessment of waterrecharging based on ecological features of riparian forest in the lower reaches of Tarim River

The occurrence and development of riparian forests which are mainly dominated by mesophytes species relate closely with surface water. Since there is no water discharge to the lower reaches of Tarim River in past 5 decade years, the riparian forests degrade severely. Based on the analyses of the monitored data of Yingsu, Argan and Luobuzhuang in 2002 and 2003, the effect of water-recharging is discussed. The water-recharging project neglects the fact that that it is flooding that controls the process of Populus euphratica colonizing on the bare surface, but focuses on groundwater influence on vegetation. The flooding control deviates Inherent laws of riparian forests development, so the natural regeneration of riparian forests is checked. The response scope of riparian plants on groundwater uplift is extremely narrow, and most riparian communities have not been optimized. No seedlings of dominant species are found in flooding areas because their physio-ecological characteristics are ignored. The vegetation changes in vicinities of stream only reflect the demand of mesophytes species on the shallow groundwater, however, the water-recharging fails to provide suitable habitats for the seedlings establishment of riparian plants. The present water-recharging scheme is difficult to realize vegetation restoration.