探地雷达在白洋淀湖底地层结构探测中的技术攻关与实践

白洋淀湖底地层调查对于白洋淀生态地质调查、湖底生态清淤及湿地生态保护具有非常重要的现实意义。为系统探明白洋淀湖底地层结构,从区域尺度对湖底地层实现完整刻画,为钻探调查提供精确的靶区数据支撑,创新了探地雷达应用范围,采用船载方式,透过水体开展了湖底地层勘查。剖析白洋淀湖底结构探地雷达勘探技术难点,分析了含底泥和不含底泥2种情形下水上勘探电磁波的传播特征和湖底原生地层的地球物理响应条件,建立了淀水+淤泥层+湖底原生地层的湖底简化结构模型。通过对比国内外主流探地雷达系统不同硬件设备的勘探能力与适应条件,优选出双皮划艇搭载50 MHz低频组合天线的工作模式,结合适用于水下电磁波弱信号提取的数据处理技术,获得了白洋淀湖底15 m深度范围的地层结构数据。结果表明,此种工作模式适用于湖区水深小于5 m的水域,原生地层电磁波整体呈现弱反射特征,湖底15 m深度范围内存在2~3组砂层反射界面。淤泥层会大大削弱湖底原生地层的电磁波反射强度。存在厚砂层的水域,电磁波会形成强反射波组,砂层展布形态刻画清晰,砂层厚度变化在0~3 m之间。本项研究实现了湖底地层结构建模分析、天线勘探模式优选、数据处理过程优化等技术集成。该技术成果为白洋淀淀区地下水与地表水三维地质建模提供了基础依据,为湖底地层钻探勘查提供了靶区支撑,有力推动了白洋淀湿地水-陆一体化探测技术方法体系的构建。

2013—2022年白洋淀水体富营养化时空变化特征研究

作为华北平原最大的淡水湖泊,白洋淀水质安全与区域生态环境健康息息相关。基于2013—2022年逐月监测数据(总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a(Chl-a)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD_(5))、氨氮和高锰酸盐指数),采用综合营养状态指数(TLI(Σ))揭示了白洋淀水体营养状态分布特征,以期为未来白洋淀水质提升工作提供科学依据。结果显示,2022年白洋淀水体处于中营养状态,TLI(Σ)较2013年下降6%。白洋淀水体营养程度呈现西高东低特征。2022年南刘庄在春季和夏季处于轻度富营养状态,春季属于磷限制,夏季属于氮+磷双限制,春、夏季应严格管控入淀水中氮、磷的浓度;采蒲台在夏季处于轻度富营养状态,属于磷限制,应通过控制底泥释放、加强水草收割管理等措施控制其夏季水体中磷的含量。

燕赵文脉谱系中的白洋淀作家群

“白洋淀作家群”是生长在河北大地上,继承了燕赵文脉传统,并不断涌动向前吸收时代新质的一个文学团体,他们的创作是燕赵文化在现当代的余响,是河北古老历史底蕴的现代演绎。考察白洋淀作家群发生发展、文学作品和文化生态,在河北文学的精神谱系中寻找白洋淀文学的历史定位,有助于更为全面地理解冀中平原的时代变革与文化记忆,从而为河北孕育独特的现代文化品格提供文学支撑,推动京津冀三地“瓣瓣不同,却瓣瓣同心”的协同发展。

白洋淀补水通道DOM组分特征及无机离子对其影响研究

白洋淀水源主要以外调水为主,研究补水通道水化学特征对入淀河流的环境管理及淀区的水质保持具有重要意义。本研究以白洋淀补水通道白沟引河、府河、孝义河和小白河为研究对象,利用三维荧光光谱、电感耦合等离子体发射光谱等方法,分析了不同补水路径中水体溶解性有机质,营养盐及无机离子分布差异性。结果表明:(1)白洋淀补水通道溶解性有机质为类腐殖质、类酪氨酸和类色氨酸3类,其中白沟引河的类酪氨酸、类色氨酸总占比为82%,府河、孝义河和小白河DOM荧光组分则以类腐殖质、类酪氨酸为主,占总组分分别为97%、84%和94%。(2)白洋淀补水通道地表水DOM主要来源于陆源输入和自身生物降解。白沟引河、府河、孝义河水化学类型为Na·Ca-HCO_(3)型,小白河水化学类型为Na·Ca-SO_(4)·Cl型。不同补水类型河道的有机及无机组分具有差异。(3)河道水体中溶解性有机质转化过程受主要无机离子(Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-))、营养盐影响。本研究为河道水体溶解性有机质转化效应及白洋淀生态补水和水生态修复提供基础支撑。

白洋淀流域水环境保护政策分析

文章简单说明了水环境保护政策的主要目标分类,并以 1995 年至今白洋淀流域在水环境保护方面的政策变动、工作情况为切入点,针对白洋淀流域水环境保护政策的发展进程进行了分析,将白洋淀流域水环境保护政策与对应工作的展开划分为了以点源为主的水污染防治阶段、重点流域治污阶段、系统治污阶段这三个阶段。在此基础上,参考白洋淀流域水环境保护的政策设定与工作现实情况,提出了水环境保护政策的优化思路与发展建议,以期实现白洋淀流域水环境保护的升级。

基于GEE的白洋淀水体生态补水后时空格局变化分析

生态补水是白洋淀生态环境治理的一项重要举措,根据生态补水机制的变化过程,将白洋淀的生态补水过程分为临时补水阶段、应急补水阶段和稳定补水阶段。为进行各生态补水阶段下白洋淀水体的时空格局变化分析,通过GEE对白洋淀在1990-2022年的701幅遥感影像进行水体和冰体提取,分析不同阶段下水体时空变化格局,以及专门分析了冬季结冰期的冰体面积变化。主要得出以下结论:①在各个生态补水阶段,白洋淀水体面积均呈现在夏季最小,冬春季最大的特点,而随着生态补水机制的不断完善,白洋淀水体面积变化幅度逐渐减小,呈现“削峰补低”的变化规律,其中临时补水阶段的逐月平均水体面积介于0.63~186.03 km^(2),稳定补水阶段的逐月平均水体面积介于17.88~109.15 km^(2),变化幅度减小了50.77%;②生态补水机制的完善让白洋淀呈现永久性水体大幅增加,间歇性水体大幅减小的变化规律,其中临时补水阶段永久性水体面积为7.66 km^(2),而稳定补水阶段的永久性水体面积为23.62 km^(2),增加了208.16%,间歇性水体面积则从263.50 km^(2)减少到143.58 km^(2),减小了45.51%;③从冰体面积变化角度分析,随着生态补水机制的不断完善,白洋淀的冰体面积不断减小,其中一月份的平均冰体面积从72.77 km^(2)减小到12.60 km^(2),减小了82.69%。结果表明:生态补水机制的完善并没有导致白洋淀水体面积不断增加,而是使白洋淀的水体环境更加破碎化;在全球变暖以及其他因素的影响下,白洋淀的冰体面积大幅减小;这种趋于破碎化、板块化的水域特征可能不利于生物多样性的保护,但鉴于生态系统对于水文响应具有滞后性,今后需进一步加强生态水文响应过程监测和研究。

白洋淀浮游生物群落结构及关键环境因子分析

浮游生物对环境变化敏感,可作为环境监测的指示生物。2021年9月,采用冗余分析法、相关性分析法对白洋淀浮游生物及关键环境因子进行研究。共鉴定出浮游动物47种,优势种为无节幼体、近邻剑水蚤、萼花臂尾轮虫、螺形龟甲轮虫、针簇多肢轮虫、曲腿龟甲轮虫、长额象鼻溞、卜氏晶囊轮虫;共鉴定出浮游植物143种,优势种为小球藻、梅尼小环藻、席藻和尘埃微囊藻。分析结果表明:浮游动物多样性指数与环境因子之间的相关性不显著;浮游植物多样性指数与总氮含量、pH、化学需氧量、亚硝态氮含量显著相关;pH、化学需氧量是影响浮游动物群落分布的主要环境因子,亚硝态氮含量、pH、总氮含量是影响浮游植物群落分布的主要环境因子。pH、化学需氧量、亚硝态氮含量、总氮含量及浮游生物多样性指数可作为白洋淀水质状况的重要评价指标。

白洋淀流域水域空间格局变化及维持机制

本文基于VIC(Variable Infiltration Capacity)水文模型,还原了白洋淀天然入淀径流量(即不受大坝干扰情境),结合实际入淀水量的组成,探究了白洋淀入淀径流量衰减过程、淀区水量维持变化以及流域陆地水储量的响应。研究结果表明:(1)白洋淀年均总入淀水量在天然状况下为23.79×10^(8)m^(3),实际仅为8.59×10^(8)m^(3),且总入淀水量呈减少趋势,2000年后流域内外调水成为入淀水量的重要组成部分;(2)模拟天然状况中,上游径流量能够维持淀区耗水量,在实际状况中,1960―1979年径流量基本能满足淀区耗水量需求,1980―1997年淀区出现长时间水量赤字,1998―2016年淀区耗水主要靠上游水库、黄河等流域内外调水补给;(3)白洋淀流域陆地水储量显著下降,西南流域下降趋势大于东北流域。白洋淀流域水资源减少,淀区来水与耗水失衡,且过度依赖人工调配水,增加了白洋淀流域水资源应对未来气候变化的不确定性。尤其在雄安新区建设背景下,实现淀区水生态保护与恢复目标面临更多挑战。

白洋淀流域地下水水化学特征及主要离子来源

地下水是水资源的重要组成部分,也是流域水循环的关键过程之一。文章以白洋淀流域为研究对象,运用Piper三线图、离子比例系数法,结合正向演替模型,明晰地下水中主要离子来源及影响因素。结果表明:(1)白洋淀流域地下水主要阳离子为Na+,主要阴离子为HCO_(3)^(-),浅层地下水水化学类型主要为Ca·Mg-HCO_(3)和Ca·Mg-HCO_(3)·NO_(3),深层地下水水化学类型主要为Na-HCO_(3)和Na·Mg-HCO_(3)。(2)岩石风化是地下水中离子的主要来源,其中,碳酸盐岩风化占主导地位(47.83%),其后为硅酸盐岩(29.65%)与蒸发盐岩(13.52%)。(3)主要离子受岩石风化、溶滤、阳离子交替吸附作用和人类活动的共同影响,山前冲洪积平原区浅层地下水主要受农业活动影响,白洋淀周边浅层地下水受工业活动影响大。研究成果可为白洋淀流域及雄安新区的水生态环境保护和改善提供支撑。

晚更新世末期白洋淀南部沉积物粒度特征及环境意义

为揭示白洋淀地区晚更新世末期气候环境变化特征与未来演化趋势,通过综合分析白洋淀南部地区ZK02钻孔中的湖泊沉积物粒度组分特征,并且在测年的基础上,对晚更新世末期(26.9 ka B.P.)以来白洋淀的环境气候变化进行综合分析。结果表明:26.9~10.5 ka B.P.期间,该地区以洪冲积沉积为主,气候处于冰期向间冰期过渡阶段,但总体仍比较干燥;10.5~8.3 ka B.P期间,沉积环境以河流相沉积为主,气候比前一阶段温暖湿润;在8.3 ka B.P.至今期间,该地区沉积环境逐渐以湖相沉积为主,气候以温暖湿润的间冰期气候为主,并于全新世中期(约6.6 ka B.P.)达到晚更新世末期以来气候最温暖湿润的时期,随后于3.2 ka B.P.和1.8 ka B.P.前后发生了两次明显的冷干波动,在地质构造与河流变迁的影响下,白洋淀开始萎缩解体,加之受到人类活动的干扰,最终形成了白洋淀湖泊的现代形态格局。综上所述,受季风演化的影响,华北地区末次冰期环境冷干,早全新世开始转湿,中全新世最湿,晚全新世环境转干。这一湖泊演化模式与东亚夏季风的演化模式相似,对于理解人类活动影响下的未来季风演化模式具有重要的参考价值。

湖泊环境因子空间异质性及其对食物网结构的影响研究——以白洋淀为例

湖泊环境因子变化会影响食物网和生态系统结构。为了明晰湖泊环境因子空间变化对食物网结构的影响,本研究选取白洋淀为研究区,分别于2018年4月(春季)和8月(夏季)采集水体、沉积物和生物样品。淀区共设置32个采样点,根据土地利用类型划分为3个不同区域:重度干扰区(生境1)、中度干扰区(生境2)和轻度干扰区(生境3)。本研究分析了水体、沉积物的主要理化因子和食物网结构的时空变化,利用模糊聚类法阐明环境因子空间变化对食物网结构的影响,运用空间自相关分析环境因子的空间异质性,利用典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)和偏最小二乘回归分析识别影响食物网结构的关键环境因子。结果表明:(1)就物理生境条件而言,水深(water depth,WD)、pH、温度(temperature,T)、透明度(transparence,Tran)和溶解氧(dissolved oxygen,DO)最大值均在生境3;而就水化学条件而言,总氮(total nitrogen,TN_(sediment))、总磷(total phosphorus,TP_(sediment))和总有机碳(total organic carbon,TOCs)最大值均在生境2;(2)模糊聚类分析表明,环境因子数值越大,食物网结构特征指数越低,食物网结构越不稳定;(3)空间自相关分析表明,T、Tran、pH和化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)莫兰指数分别为0.14、0.10、0.44和0.37,其值呈现正相关,在空间上形成高低聚类;(4)CCA和偏最小二乘回归分析结果表明,WD、TP_(water)、TN_(sediment)和T是影响白洋淀食物网结构的关键环境因子。因此,在全球气候变化和快速城市化背景下,应重点监测T、WD和营养盐。

白洋淀流域种植业氮磷投入-盈余-排放时空特征

为明晰白洋淀流域种植业氮、磷施用、盈余及流失特征和影响因子,本研究以白洋淀流域36个县区为研究对象,从种植业氮、磷施用、盈余与流失角度,分析白洋淀流域2015—2020年种植业氮、磷排放的时空特征,量化不同作物的相对贡献。结果表明:2015—2020年,白洋淀流域氮、磷施用强度分别减少30.2%和31.4%,空间上呈现上游低、中下游高的分布特征。在研究周期内,玉米对种植业氮、磷施用量的贡献分别达到31.0%~41.8%和32.6%~48.0%;果树氮、磷施用强度最大,分别为247.0~299.6 kg·hm^(-2)和145.6~199.4 kg·hm^(-2)。从研究期初至期末,白洋淀流域种植业氮、磷盈余强度分别减少37.0%、33.1%,空间上呈现上游低、中下游高的分布特征。流域内各作物氮盈余量大小由蔬菜>玉米>小麦>果树变为玉米>小麦>蔬菜>果树,磷盈余量大小始终为玉米>小麦>蔬菜>果树,果树氮、磷盈余强度最大,分别为395.8~480.1 kg·hm^(-2)和148.4~202.3 kg·hm^(-2)。2015—2020年,白洋淀流域氮、磷流失强度分别减少28.4%、33.3%,空间分布特征与氮、磷施用及盈余相同。玉米对种植业氮、磷流失量贡献最大,分别为33.3%~43.3%和31.8%~47.1%;蔬菜氮流失强度最大(4.46~5.60 kg·hm^(-2)),果树磷流失强度最大(0.52~0.72 kg·hm^(-2))。种植业氮、磷盈余与流失强度极大程度上取决于施肥强度,为减少流失应对氮、磷施用强度大的作物及地区进行针对性管理。

白洋淀生态补水量质综合保障决策支持系统平台研究

在天然水资源衰减严重流域,河湖系统生态补水已经成为湖泊水生态系统修复的重要途径之一.本研究以提升河-湖系统生态补水的科学性为目标,以白洋淀为例设计并研发了集成监测-模拟模式的白洋淀上游河流生态补水量质综合保障决策支持系统平台.系统平台涵盖了基础地理信息查询、地表-地下水量水质实时动态监测、上游河流补水河道水量水质耦合模拟、基于水量平衡模型的白洋淀水位预测,以及生态补水与水污染防治综合管控方案库等核心功能.该系统可为在气候变化和人类活动共同影响下科学高效制定白洋淀生态补水水量与水质综合保障方案提供决策支持,并为基于大数据与云计算的环境与水利领域决策支持平台研发提供借鉴.

白洋淀上游流经城区前后细菌群落结构和功能与环境因子的关联研究

细菌群落作为水生态环境的重要组成部分,其结构和功能研究可为水生态环境污染监测与治理提供技术支撑。通过对流经城区白洋淀上游河流细菌群落的高通量测序和环境因子的监测,分析城市环境因素对白洋淀上游水质的影响,并深入探究细菌群落功能与污染物动态变化的关系。结果表明,城市环境对白洋淀上游生态环境的影响较大,上、中、下游的水质等级差异显著。城区中汇入的各类污染物不仅影响细菌群落结构,使得污染严重流域高丰度的细菌种群减少和细菌群落多样性增加;还与细菌群落的硝酸盐和磷酸盐代谢功能密切相关。同时,河流虽汇集了城区的各类污染物,但下游的细菌群落结构和部分氮、磷代谢功能均有恢复为上游水平的趋势。此外,高丰度的黄杆菌属(Flavobacterium)受各类菌群和污染物的抑制作用较大,但验证其与NO-3-N污染物具有较强的相关性。对白洋淀上游流经城区前后细菌群落结构和功能与环境因子动态变化的关联研究,为白洋淀流域生态环境保护与污染治理提供理论依据。

白洋淀流域植被净初级生产力时空变化及驱动因素

[目的]评估白洋淀流域长时间序列植被生长状况及驱动机制,为进一步保护雄安新区生态环境质量提供理论支撑。[方法]基于2007—2020年NASA MOD17A3H的NPP数据,运用趋势分析、变异系数、Hurst指数、地理探测器等方法,探究白洋淀流域植被NPP的时空分异、变化趋势及驱动因素。[结果]①白洋淀流域植被年均NPP值在217.1~357.6 g/(m^(2)·a)之间变化,在空间上呈现西北部山区较高,东南部平原区较低的分布规律;②超过80%的研究区域植被NPP具有明显波动性,其中西北山区和东南平原波动性最强;③绝大部分植被NPP随年份呈增加趋势,并且由东南至西北,从不显著增加逐渐过渡到显著增加状态;④研究区内,西北部地区为Hurst指数小于0.5的反向持续性区域,未来植被NPP可能会出现增加趋势减缓的问题,西南地区为正向持续区,未来变化趋势良好;⑤研究区植被NPP空间分异的主导驱动因素为温度、人口、第三产业等,双因子交互作用的影响力明显高于单因子,其中降水和温度的交互作用最强。[结论]2007—2020年,白洋淀流域植被NPP逐渐增强,温度虽是影响NPP空间分异的主要驱动因素,但社会因素发挥的作用在逐渐增强。

白洋淀水生态环境质量综合评价研究

白洋淀是华北地区最大的内陆淡水湖泊,被誉为“华北明珠”。基于“三水”统筹的理念,本文构建了涵盖水环境、水生生物和物理生境的白洋淀水生态环境质量综合评价指标体系,并明确了各指标的分析评价方法和权重。评价结果显示:白洋淀2022年度水生态环境质量综合指数为3.6,水生态环境等级为良好。在综合评价的基础上,分析了白洋淀在水环境、水生生物和物理生境等方面面临的压力和问题,并提出了相应的建议,旨在推动白洋淀生态环境的保护与修复。

白洋淀流域红色资源保护、开发及利用研究

深入挖掘白洋淀流域的红色资源,实现其保护、开发与利用的和谐共生,不仅能够为思想教育和精神文明建设注入新的活力,更能为资源的可持续利用和经济有序发展提供坚实基础。文章对白洋淀流域红色资源发展过程中存在的优势与困境进行分析,并提出增强保护意识、深化开发利用、加大宣传力度、增加资金投入、培养专业人才的建议。

基于星载Lidar白洋淀水下地形遥感测绘研究

为精确获取白洋淀水下地形特征,为河湖水环境管理提供数据支撑。文章基于ICESat-2测高数据自动检测浅水底部反射的光子,使用BP神经网络回归从Sentinel-2卫星图像中获得白洋淀水下地形。分析表明,BP模型联合ICESat-2和Sentinel-2数据可在没有原位测深数据的情况下获得浅水测深数据,精确获取水域水下地形空间特征,测绘精度较高,具有应用推广价值。

生态女性主义视角下关仁山《白洋淀上》解读

满族作家关仁山,受满族文化和道家思想的滋养,始终关注人与自然的关系,他有感于生态环境危机,创作出不少饱含生态文化维度的文学作品。在《白洋淀上》这部新作中,关仁山将自然与女性联系起来,对二者的物化、崛起、亲近性做出了生动描述,形成了文本中独特的生态女性主义审美意蕴。作品中的女性视角及对人类精神生态危机的指认,成为生态书写的新向度,利于生态文明建设。

安新县多举措规范白洋淀景区价格秩序

为了保障游客的合法权益,营造公平、公正、透明的旅游消费环境,河北省雄安新区安新县市场监督管理局采取一系列措施,全力规范白洋淀景区价格秩序。一是加强价格政策宣传。通过在景区入口、游客服务中心、主要景点等显著位置张贴价格政策宣传海报、发放宣传资料等方式,向景区内的经营者和游客广泛宣传价格法律法规和政策。