The Challenging Topics and Future Directions of the Research in Limnology and Watershed Sciences

Based on reviewing the problems in limnology and watershed sciences in meeting the national demands and the development of theories and methodology, this paper proposed some challenging topics to the sciences, covering the process of lake evolution and the quantitative analysis of human impacts, in -lake nutrient cycling an biogeo-chemical process, the process and mechanisms of material flow in lake-watershed system, digital watershed and the modeling of the surface process of lake -watershed, and ecosystem health and scientific management of lake-watershed.     

美东地区罗德河流域地下水中铝形态分布的化学平衡模式计算

美东地区的罗德河流域遭受着严重的酸沉降侵蚀．在酸性条件下,铝从土壤中大量溶解并迁移到水环境中．地表水中升高的铝浓度对鱼类产生毒害,监测地表水和土壤水中的铝形态及浓度变化已成为问题的关键．本文报导了用化学平衡模式计算法分析美东地区罗德河流域地下水中的铝形态分布,获得了有价值的结论     

速生阶段第2代杉木林养分循环的动态模拟

根据第2代杉木人工林小集水区径流场定位观测的数据资料，利用分室法建立生物地球化学循环的数学模型，并对15％和30％两种间伐强度的模拟结果进行了分析．结果表明，第2代杉木林生态系统中除土壤分室外，其余各分室养分的贮存量呈逐年增加的趋势；与对照相比，两种经营措施对地下部分养分库影响不大，对地上部分养分库影响较大．15％和30％的强度间伐后，生态系统内地上部分养分积累量恢复到间伐前的水平，分别需要6a和9a的时间。     

黄河中游湿地生物多样性及保护对策

黄河中游湿地是指从山西省禹门口到河南省和山东省交界处的东坝头黄河流域的所有湿地,晋豫陕等省已建湿地类型的自然保护区7处.湿地类型包含河流湿地、湖泊湿地、水库湿地、河漫滩湿地、沼泽湿地、草甸湿地等,总面积为48.03×104hm2.黄河中游湿地生物多样性丰富,高等植物有110科405属936种,其中苔藓植物有13科17属27种;蕨类植物有11科12属20种;种子植物有85科376属889种(其中裸子植物2科2属2种,被子植物83科374属887种);植被类型有52个群系.鸟类17目44科239种,其中国家1级保护鸟类9种;湿地哺乳动物仅有2目2科3种;两栖类动物有2目5科14种;鱼类7目12科82种;其它动物589种.此外,还分析了黄河中游湿地生物多样性保护面临的威胁及其原因,提出了保护对策.     

朱家尖岛滨海小流域湿地的蟹类

研究了朱家尖岛在海堤和水闸建成前,与海洋直接相连的滨海小流域小型湿地蟹类的种类与分布,为今后作进一步探讨湿地与海洋完全分隔后环境和生物多样性的变化提供基础.通过系统的采集,共采集到蟹类11种,分属3科8属,其中8种属于方蟹科,占总数的72.7%,1种属于沙蟹科,痕掌沙蟹遍布高潮区的沙滩.河道中,字纹弓蟹成为该地域内蟹类群落的优势种,而且蟹类分布与周围环境变化有关.水闸建成后,将会对字纹弓蟹等洄游性蟹类产生更大影响.     

藏东南高寒区尼洋河河谷地带不同土地利用方式土壤抗蚀性研究

土壤抗蚀性是评价土壤侵蚀潜在发生可能性的重要综合性指标,研究高寒河谷地带不同土地利用方式土壤抗蚀性为土地利用模式优化和资源整合提供理论依据.本文应用主成分分析法对藏东南高寒区尼洋河流域5种不同土地利用方式下的3大类、13个土壤抗蚀性指标进行分析研究.研究结果表明:土壤团粒类指标和有机质能很好地反映土壤抗蚀性,0.25 mm水稳性团聚体质量分数、0.5mm水稳性团聚体质量分数、0.25 mm非水稳性团聚体质量分数、水稳性指数、平均重量直径、团聚体结构破坏率、有机质7个指标对土壤抗蚀性的影响最为明显,是表现不同土地利用方式土壤抗蚀性的最佳指标.各抗蚀性指标值基本表现出(0～15)cm(16～30)cm规律.通过建立权重求和模型发现0～15 cm表层土壤抗蚀性能远远大于16～30 cm;最终,通过叠加法得出不同土地利用类型土壤抗蚀性评价从强到弱顺序为:灌木林地(SL)、天然林地(NF)、农耕地(CL)、河滩林地(BL)、人工林地(AF).     

一种形态学梯度滑降算法的研究

滑降算法是一种重要的图像分割工具,然而基于滑降算法的图像分割在很大程度上依赖于待分割图像梯度的计算.提出了一种多尺度形态学梯度滑降分割算法.该算法首先利用多尺度形态学梯度,通过大小不同的结构元素提取图像梯度特征,获得梯度图像,然后利用滑降算法进行图像分割,为了减少滑降算法的过分割现象,提出了区域面积和区域相似性规则的区域合并的方法.实验结果表明,本方法具有较好的分割效果,同时分割中结构元形状、尺度可以灵活选取,使得该方法适用范围相对比较广泛.     

流域泥沙过程机理分析

黄土高原地质地貌复杂，是黄河流域的主要泥沙源区，并以黄土丘陵沟壑区和黄土高塬沟壑区为代表．沟壑区的不同部位具有不同的侵蚀产沙现象，并在不同的空间尺度上表现出迥异的水沙运动规律．为此需将流域分为坡面与沟道两大系统分别研究，本文描述坡面侵蚀产沙、沟坡区重力侵蚀和沟道水沙运动的主要现象，分析各水沙过程的主要机理．揭示出可依据坡面径流建立坡面侵蚀产沙模型；根据水流的诱发作用，用沟坡土体失稳的随机力学模型模拟沟坡重力侵蚀；考虑影响水沙运动的多种要素，建立沟道系统的高含沙水沙模型．流域泥沙过程机理的研究为建立符合实际物理图景的水沙模型系统，完成流域泥沙过程模拟提供基础。     

基于多分辨率-分水岭算法的图像分割方法

提出了在小波多分辨率域中使用分水岭算法对图像进行区域分割和融合的新方法,该方法首先使用小波变换理论将原始图像变换为不同层次的金字塔多分辨率图像；然后通过分水岭算法获得最低分辨率下的分割图像；最后。利用逆小波变换将分割的图像映射到原始分辨率上．从而获得分割图像．实验结果表明：此方法可以大大减少噪声存在下的过分割现象．     

中国东北山地集水区和溪流结构模拟分析

利用GTOPO30 DEM数据模拟了东北东部山地的集水区和溪流结构,并结合坡度和海拔研究了溪流等级在地域上分布的特征.根据溪流建立50m BUFFER区,然后研究了不同等级溪流的BUFFER区内NDVI的分布特征.最后得出,溪流等级与海拔、坡度和NDVI 都呈负相关,相关系数分别为:-0.2, -0.09和-0.18. 溪流由低等级向高等级变化时,其 空间分布范围逐渐集中于海拔较低、坡度较小的平缓地.低等级溪流周围的植被生长好于高等级溪流周围的植被,并相对稳定.