云南九大高原湖泊湖滨带入侵植物物种组成与分布特征

湖滨带植物多样性是湖滨带生态系统维持稳定的关键,入侵植物的出现破坏湖滨带生态平衡,对湖滨带生态安全造成威胁。为揭示云南九大高原湖泊湖滨带入侵植物组成与分布特征,基于文献报道及野外踏查,整理得到云南九大高原湖泊湖滨带外来入侵植物名录,并对其种类组成、原产地、生活型、分布特征、区系类型、繁殖特征进行了分析。结果显示,云南九大高原湖泊湖滨带有外来入侵植物64种,隶属于23科52属。从种类组成上看,外来入侵植物多为菊科(Asteraceae)和苋科(Amaranthaceae);从分布特征上看,滇池湖滨带入侵植物分布最多,泸沽湖湖滨带入侵植物分布最少;从原产地上看,超过50%的入侵植物来自美洲;从生活型上看,外来入侵植物几乎均为草本植物,且以一年生草本植物居多;从物种分布上看,白车轴草Trifolium repens、凤眼莲Eichhornia crassipes、土荆芥Dysphania ambrosioides、喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides分布最广;从区系类型上看,九大高原湖泊湖滨带外来入侵植物科和属的区系类型均具有明显的广布与泛热带分布特征;从繁殖特征上看,外来入侵植物花期集中于7-10月,果实类型多为被毛瘦果。研究表明,云南九大高原湖泊湖滨带入侵植物较为多样,与同区域数据比对后发现九大高原湖泊湖滨带入侵植物种数有所增加。不同湖滨带入侵植物种数的差异可能与海拔、温度和周边人口数量有关,较高的海拔,较低的年均温以及较少的周边人口数量都有利于减少湖滨带入侵植物种数。研究结果将为高原湖泊湖滨带生态系统风险评估和防控部署提供理论基础。

遥感在高原湖泊蓄水量估算的应用研究

青藏高原湖泊众多,水资源开发利用与保护是推进我国生态文明建设的关键要素。以萨利吉勒干南库勒湖为研究区,采用高分二号遥感数据,利用可见光同时具水体穿透力和湖底反射特性,通过水深实地测量,建立湖水深度与绿波段之间的模型,生成湖底地形,水深反演模型平均绝对误差为0.23 m,相对误差均为2.84%。采用GIS水淹分析建立湖泊面积与蓄水量间的数学关系,估算当前萨利吉勒干南库勒湖蓄水量为6.179×10^(8)m^(3)。结果表明:结合野外实测数据,高分二号遥感数据能够较精细地反映湖泊湖底地形结构和纹理,能够满足对湖泊蓄水量估算需求,为水资源利用与保障、高原湖泊研究等提供数据支持。

云南九大高原湖泊流域人类活动强度对水质的多尺度影响

人类活动强度的空间异质性是理解区域人地关系和生态环境效应的基础。基于云南九大高原湖泊流域2020年土地利用数据,构建不同景观类型的人类影响强度系数,运用GIS空间分析量化流域人类活动强度与空间分异,探讨人类活动强度对水质的影响。结果表明:人类活动强度总体特征由高到低依次是杞麓湖(4.83)、星云湖(4.71)、滇池(4.19)、阳宗海(4.11)、抚仙湖(4.03)、异龙湖(4.01)、程海(3.93)、洱海(3.88)和泸沽湖(2.96)。人类活动强度指数(HAI)在流域尺度、坝区尺度、湖岸尺度的空间分异特征明显,每个流域都受到高强度人类活动影响,最大值出现在坝区,滇池、杞麓湖岸线存在完全开发的区域。人类活动强度随海拔和坡度增高而下降,高强度区集中在地势低平的湖泊周围。湖泊营养状态指数与流域尺度和坝区尺度高强度区呈显著正相关,这些区域应作为景观优化和管理的重点;与岸线尺度低强度区呈显著负相关,有必要减少湖滨带人类活动。综合考虑流域地形地貌-人类活动强度-水质的级联效应,应从不同空间尺度对各景观要素与过程管控。鉴于人类活动强度对水质的影响,可把湖泊管理分为预防型、保护型、治理型。

基于贝叶斯随机方法的高原湖泊水位模拟预测

湖泊水位变化呈现随机性和流域水文模拟与湖泊水位响应的复杂性。文章以杞麓湖作为研究区域,利用气象水文因素与前1月水位数据基于贝叶斯统计理论构建BMA(VC,BP,SVR)和BMA(BP,SVR)模型,以期提高长时序湖泊水位预测精度。结果表明,BMA(VC,BP,SVR)和BMA(BP,SVR)模型预测精度高于单一模型,相关系数分别达0.99和0.98;BMA(VC,BP,SVR)模型95%置信区间覆盖率达90%,预测的不确定性较小;湿季(5—10月)水位预测精度低于干季(11月—次年4月)水位预测,且不确定性较大。

典型高原湖泊人类活动净氮磷输入时空变化及其影响因素——以云南星云湖为例

星云湖作为人类农业生产活动影响下环境问题突出的代表性高原湖泊,其水体健康与生态平衡对于区域可持续发展至关重要。因此,量化解析星云湖流域人类活动净氮磷输入时空来源变化及影响因素对于流域管理和湖泊恢复具有重要意义。基于社会经济统计数据,采用人类活动净氮输入(NANI)、人类活动净磷输入(NAPI)模型量化星云湖流域NANI、NAPI强度。结果表明,19892020年研究区NANI、NAPI均值分别为(14614±2196)和(3135±452)kg/(km^(2)·a),时间上呈现先上升后下降的变化趋势,且峰值出现在2015年,分别达到18076和3889 kg/(km^(2)·a);空间分布上,除东部NANI、NAPI较低外,其余区域均较高;化肥和食物/饲料输入分别是NANI和NAPI的最大来源,占比分别为58.2%~63.8%和30.5%~59.5%。此外,基于模型选择和变量重要性分析发现,经济作物产量和畜禽密度是影响NANI、NAPI变化的最主要因素。因此,星云湖流域氮磷管控应从调整种植结构和模式等控源措施入手,加快经济模式转型。本研究结果可为星云湖流域建立有效的氮磷综合管理措施提供科学依据。

云南5个典型高原湖泊沉水植物群落组成及其与环境因子的关系

通过对云南中部5个典型高原湖泊沉水植物和水环境状况进行野外调查,研究该区域主要沉水植物群落组成及其与环境因子的关系,为云南高原湖泊沉水植被保护和管理提供理论参考。综合营养状态指数计算表明,所选取的5个湖泊中,异龙湖、杞麓湖和星云湖属于富营养湖泊,抚仙湖和阳宗海属于贫-中营养湖泊。调查共发现沉水植物6科10属15种,微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)和穿叶眼子菜(P.perfoliatus)在贫-中营养湖泊中为主要优势种,穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)和篦齿眼子菜(P.pectinatus)在各营养类型湖泊中均能成为优势种或亚优势种,轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、菹草(P.crispus)和金鱼藻(Cerato-phyllum demersum)仅在富营养湖泊中成为优势种。沉水植物多样性分析表明,抚仙湖的香农-威纳多样性指数(H')最高,平均值达到1.63;杞麓湖的H'最低,平均值仅0.79,总体来说,贫-中营养湖泊的沉水植物多样性要高于富营养湖泊。沉水植物群落物种与水环境因子的冗余分析(redundancy analysis,RDA)结果显示,透明度(SD)、pH、硝氮(NO_(3)^(-)-N)是影响这些不同营养水平湖泊沉水植物分布特征的关键环境因子,pH、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、水温(WT)是影响贫-中营养湖泊沉水植物分布特征的关键环境因子,WT、电导率(SPC)、叶绿素a(Chl-a)是影响富营养湖泊沉水植物分布特征的关键环境因子。研究对于恢复、保护和管理该区域湖泊沉水植物具有重要指导意义。

滇中高原湖泊流域景观生态风险评价及驱动因素识别

滇中高原湖泊流域位于我国西南生态安全屏障内,担负着擘画生态文明新蓝图的重任。评估流域景观生态风险、揭示驱动因素是保障其生态功能稳定性和防控生态风险的关键。本文基于2000年、2005年、2010年、2015年、2020年的土地利用数据,借助ArcGIS 10.8和Fragstatas 4.2构建景观生态风险评价模型,运用空间分析工具探究流域景观生态风险的时空分异特征和变化趋势,采用地理探测器识别全流域及局部区域自然因素和社会经济因素对景观生态风险的影响。研究结果显示:1)2000—2020年,林地和耕地是滇中高原湖泊流域内面积最大的景观,未利用地的面积最小。2)研究区内景观生态风险以中风险、中低风险为主。高风险区位于滇池以北,呈扩张趋势并向西北和东南方向延伸;中风险区、中高风险区不断向中部压缩;中低风险区、低风险区主要位于湖泊周围及流域北部,并围绕这些区域向外扩张。3)流域内大部分区域生态系统较为稳定,等级未发生变化。景观生态风险整体呈下降趋势,生态系统发展向好。4)从整体来看,景观生态风险主要受植被归一化指数、夜间灯光等因子的影响;从局部来看,夜间灯光、年降水量、植被归一化指数对景观生态风险影响较为显著。为此,滇中高原湖泊流域的景观生态风险具有明显的空间分布格局及变化特征并被多种因素驱动,相关政策的制定应围绕这些方面展开。

高原湖泊流域生态保护和系统治理研究实践——以云南洱海流域为例

统筹山水林田湖草沙一体化保护和系统治理是支撑保障云贵高原湖泊流域生态安全与高质量发展的重要手段。基于云贵高原湖泊流域呈典型山地—坝区—湖泊耦合生态系统(MDLS)生态本底,运用定性分析与案例分析相结合的方法,以云南洱海流域为例进行实践,对其生态本底进行分析并识别诊断关键生态问题,探讨MDLS系统治理思路,提出适用于高原湖泊流域MDLS的“四个一”理念模式和“六大”工程体系,以期为云贵高原湖泊流域实施山水林田湖草沙系统治理提供重要参考借鉴。

距今2000年青藏高原湖泊水位下降的区域特征及机理

基于亚洲夏季风与西风的影响范围将青藏高原划分为3个研究区,通过对比湖泊沉积物中多代用指标与晚全新世火山活动、北半球温度和亚洲季风指数,探讨了2 kaBP前后高原湖泊水位下降的原因,并分析了不同区域湖泊对气候波动响应的空间差异。结果表明,青藏高原西南部湖面水位下降幅度大于西北部,更甚于高原东北部。这可能是因印度夏季风(Indian Summer Monsoon,简称ISM)强度减弱,高原西南部的湖泊更依赖于ISM降水的补给,因此对该季风所带来的水汽通量的减少更加敏感。而且,该时期的北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,简称NAO)的位相由负转正,使得青藏高原北部水汽辐合增强、降水偏多而南部降水偏少,进而导致高原南部湖面水位下降幅度普遍大于北部湖泊。导致青藏高原气候趋于冷干的主要原因,本文归因于该阶段厄尔尼诺(EI Niño)的加强。除此之外,该时期南半球环状模(Southern Annular Mode,简称SAM)冬夏季的不同位相也通过复杂的海气耦合过程,跨越赤道对青藏高原气候起到了降温减湿的作用。

基于meta分析的高原湖泊典型新污染物赋存特征及风险评估

人类活动强度及新污染物长期且持续输入,给高原湖泊生态环境带来巨大压力.以web ofscience数据库获取中国高原湖泊典型新污染物浓度数据,通过系统的回顾元分析,旨在评价高原湖泊中新污染物的赋存特征及相关生态风险.筛选web of science数据库检索从2009年至2022年间的文章,包括青藏高原、黄土高原、云贵高原和内蒙古高原的23个湖泊.通过中国高原湖泊典型新污染物的赋存、分布和健康风险,深入了解高原湖泊中新污染物的潜在污染源.

滇中高原湖泊流域景观生态风险时空演变研究

以滇中高原湖泊流域为研究对象,分析了2000-2020年的景观要素变化特征,在此基础上对景观格局指数进行分析,通过构建景观生态风险评价模型及空间自相关模型分析景观生态风险的时空分布特征。结果表明:2000-2020年,耕地和林地始终是滇中高原湖泊流域的基质景观,面积最小的景观始终为未利用地。研究期内,滇中高原湖泊流域景观生态风险有所改善,低风险区面积增加,中高风险区面积减少。2000-2020年,除分维度指数外,研究区内未利用地的各景观格局指数均为最高。总体上看,草地破碎度和损失度较高并呈上升趋势,建设用地的分离度和干扰度较高并呈下降趋势,水域的分维度与其余景观类型的分维度差距较大。由全局空间自相关分析可知,近20 a来,流域景观生态风险指数在空间分布上呈现正相关且空间聚集性在上升;由局部空间自相关分析可知,研究期内,“高–高”聚类主要分布在五华区、西山区、官渡区和盘龙区的交界处和呈贡区与澄江市的交界处,“低–低”聚类区域主要分布在湖泊及其周围和植被生长茂密的地区。本研究可为滇中高原湖泊流域的生态整治起积极作用,也可为区域生态保护和可持续发展提供有力支撑。

生态文明思想指引下的云南九大高原湖泊保护治理的实践和思考

云南九大高原湖泊是中国断裂构造型、高海拔低纬度湖泊的典型代表,是重要的生态系统、生命系统。九大高原湖泊保护与治理是坚定践行生态文明思想,胸怀“国之大者”的重要体现。文章重点归纳分析了云南九大高原湖泊的基本特征,人类活动影响下的水资源、水环境、水生态演变,保护与治理的难点,阐述了湖泊立法、空间管控、全民治湖等方面具体行动和初衷,提出了要科学处理发展与保护的平衡关系,应重点树立两个危机意识、确定两个高水平保护目标、认准两大高质量发展方向,在保护中发展,在发展中保护,促进流域经济快速复苏,将九大高原湖泊流域打造成为“绿水青山”转化为“金山银山”的活样板。

高原湖泊流域面山区域划定方法及实现路径研究——以云南省阳宗海流域为例

面山区域是面向湖泊的山体区域,是山脊线靠近湖泊一侧但未受到前方山体遮挡的区域,也是从湖泊水面视角可以观测的山体区域。云南省已出台滇池、阳宗海、抚仙湖等湖泊的保护条例,其中明确提出“面山”的概念,但面山区域范围缺乏明确的划定方法。以阳宗海流域为例,探索高原湖泊流域面山区域划定方法及实现路径,提出面山区域保护的具体措施。总体来说,要强化面山区域空间管控,加强面山区域保护与修复,加大监管和执法力度,提高公众环保意识。

典型高原湖泊周边农田生态系统生态产品总值(GEP)核算研究

农田生态系统是一个为人类提供所需食物和其他农产品生产的半人工半自然生态系统,而高原湖泊周边农田生态系统更具特殊性和典型性。本研究选取云南省抚仙湖和杞麓湖所在地的澄江市和通海县农田生态系统为研究对象,选定2大类共6项核算指标,核算出澄江市和通海县农田生态系统生态产品总值。结果显示:澄江市和通海县2021年农田生态系统生态产品总值分别为32.14亿元和42.06亿元,澄江市和通海县2021单位面积农田生态系统生态产品总值为16.77元/m^(2)和20.75元/m^(2);农田生态系统生态产品价值量主要体现在物质产品供给,其次为调节服务价值,文化服务价值较低;农田生态系统物质产品供给价值的高低与种植农作物种类关系密切,农田生态系统调节服务价值则主要与农田类型和农田位置有关。

高原湖泊异龙湖流域水资源配置分析

目的在于对异龙湖流域现状水资源状况进行分析,旨在得出流域现状水资源的真实情况,为流域优化区域水资源配置结构,处理好保护与发展的平衡关系,实现高原湖泊高水平保护与异龙湖流域的高质量发展提供基础科学的水资源数据。采用区域水资源平衡的分析方法,梳理流域现有水资源配置体系,分析论证充分满足区域生产生活用水的前提下,得出水利工程设施对异龙湖生态补水量。水资源优化配置即结合水资源的实际特征,以可持续利用为目的,为尽可能的满足多目标、多主体、多层次以及多方向的这种供水需求进行的探讨。从当前来看,系统分析理论、计算机技术以及模拟技术被大量的使用在了水资源领域。随着中国水资源行业及众多学者的不断探索,资源已经从最开始的可调取量小、范围集中以及较强目的性的水库过渡转变为加宏观的层面,在水资源配置方面有了更加长远的视野。在以往的基础上,中国水资源的配置当前已经得到了显著发展,能够满足必要的水质和水量要求,在朝着更加可持续、多目标以及优化的配置方向发展。

多姿多彩的高原湖泊

青藏高原上的湖泊星罗棋布,仅西藏就有一千五百多个。这些湖泊大多分布在藏北高原上,多数为淡水湖、少部分是咸水湖,还有盐湖、碱湖和热水湖等。我在藏北生活了二十余年,先后去过著名的色林错和纳木错两个大湖,以及其它大大小小五十多个湖泊。这些湖泊形状各异,又各具特色,都给我留下了深刻的印象。

高原湖泊流域水环境特征与污染防治综合整治研究

高湖滞洪区主要由耕地和养鱼池组成,存在着非点源的农业非点源污染问题,对蓄滞洪区的生态环境造成了严重的危害。湖区周边有许多乡镇,其排水体系不完善,生活污水集中或分散排放;大部分入湖水体未经治理,水体质量欠佳;临近湖泊的工业园区的污水处理及排污体系不完善,严重影响了高湖水系的水质,使其水质不断恶化。在对该地区的水环境污染现状和原因进行分析的基础上,提出了行洪提升、驳岸改建和生态恢复等治理对策。

对云南省高原湖泊污染治理的思考

云南省拥有九大高原淡水湖泊,湖水分布的区域是云南省重要的经济区和粮食主产区。但是随着云南省经济的持续发展,经济产业结构越来越丰富,工农业生产总量也在逐年增长。九大高原湖泊的水体环境污染问题越发严重,与之相关的生态环境、经济发展也面临的新的问题。如何根据水体环境的污染情况制定行之有效、科学合理的水环境污染治理方案成为当务之急。文章主要分析了云南高原湖泊现状,从多个方面对高原湖泊污染治理的有效方案展开了探讨。

21世纪以来黄河源区高原湖泊群对气候变化的响应

利用2001-2006年逐年汛前期和汛后期两个时相黄河源区湖泊群EOS—MODIS卫星遥感资料和气候、冻土监测数据，分析了21世纪以来黄河源区高寒湖泊群的最新动态变化，描述了器测时期以来该区域气候的演变背景，揭示了湖泊面积和数量对气候、冻土环境变化的响应。结果表明：近52年来源区出现了气温显著升高、降水量增加和蒸发量增大的气候变化大背景，但2001年以来气候以暖湿为主要特征的同时，蒸发量明显减少，且受气候变暖的影响冻土环境表现出冻土厚度减小、冻结时间缩短等退化趋势；2001—2006年黄河源区湖泊群的最新波动表现为湖泊面积增大、数量增多的一致性变化迹象，这种波动趋势在汛前期表现得较汛后期更为显著，并以湖泊数量的变动最为明显；21世纪以来黄河源区湖泊扩张、数量增大正是同期降水量增大、蒸发量减少和冻土退化加大了地下冰融化水补给量等气候变化的直接结果。

云南九大高原湖泊的演变与生态安全调控

系统梳理了云南九大高原湖泊(滇池、洱海、抚仙湖、程海、泸沽湖、杞麓湖、星云湖、阳宗海、异龙湖)的演变历程,依据湖泊演化阶段、湖泊生态系统发育阶段、流域社会经济特征、湖泊富营养化阶段、水质类别、生态安全水平、主导功能核心导向划分9个湖泊的管理类型,并提出了预防型、控制型、治理型湖泊流域生态安全调控途径。