基于综合指标法的鄱阳湖生态系统健康评价

由于湖泊生态问题日益突出,湖泊生态系统安全状态已经成为人们关注的热点问题,了解湖泊水生态系统的状况并根据湖泊生态系统健康状况开展精准治理和生态修复与保护尤为重要。本文基于对鄱阳湖及其流域生态环境的长期监测数据和资料收集,采用综合指标体系法,从物理形态、水文、水环境、水域生态、湿地生态和社会服务6个方面构建了鄱阳湖生态系统健康评估的指标体系,主要涵盖了湖泊口门状况、“五河”入湖径流变异程度、入湖河流水质达标率等26个指标。依据设置的阈值等级得到鄱阳湖生态系统健康评价各层次健康状况等级,通过对各湖泊生态系统各指标得分进行加权计算,得出生态系统健康评估准则层和目标层的得分,最终对鄱阳湖生态系统健康进行了客观的评价。结果表明,构建的湖泊生态系统健康评价体系针对性强、科学全面、具有可操作性,可为鄱阳湖及类似通江湖泊的生态系统健康评价提供案例和方法借鉴。评价结果表明鄱阳湖健康体征状况目标层得分为73.45分,评价结果为亚健康,鄱阳湖水生态系统健康主要受泄流能力、水文节律变化、富营养化程度和物种多样性的影响。最后根据鄱阳湖的水生态系统健康评分等级探讨了鄱阳湖水生态系统中亟需解决的问题,针对性地提出了鄱阳湖保护的对策与建议。

野外科学观测研究站的数据管理平台开发与应用

以中国科学院鄱阳湖湖泊湿地观测研究站为例,开展野外科学观测研究站的数据管理平台开发与应用,以分析数据化管理现状为基础,提出了基于MySQL技术的野外科学观测研究站数据管理平台设计与实现方法。数据管理平台的功能分为登录注册、查询、录入数据、评估4个,结合典型的数据应用案例,探讨如何基于中国科学院鄱阳湖湖泊湿地观测研究站生态环境类数据开展相关的数据应用,以实现湖泊生态环境类信息数据的高效管理与资源共享。

1960年以来气候变化与人类活动对鄱阳湖流域生态径流改变的影响

基于鄱阳湖流域五河水文站1960-2013年逐日径流量和14个国家级气象站的日气象数据,本文利用长短记忆模型框架构建神经网络模型来开展鄱阳湖流域的径流过程模拟,结合生态赤字与生态盈余等生态径流指标,定量分析了鄱阳湖流域的水文变异特征.同时,利用差异化的情景模拟方式,定量区分了人类活动和气候变化对鄱阳湖流域生态径流变化的贡献分量.研究结果表明:(1)5个站点的夏季径流贡献率达到40%以上,年内的生态盈余主要发生在夏季,基准期的夏季径流贡献率大于实测期和模拟期,可能的原因是水利工程的蓄水调水在时间上分摊了夏季的径流压力.(2)生态径流指数与降水在年尺度上有较好的一致性,相关系数均在0.7以上,但各生态流量指标与春、秋、冬季降水的一致性较差,相关系数均小于0.6,降水最多的夏季与年际变化最相似.(3)年内变化上,气候变化引起生态赤字的减少,春、冬季节减少最为强烈;人类活动引起生态赤字的增加,在秋、冬季节增加最多,而在冬季引起生态盈余的减少.(4)年际上,生态盈余的变化中,除了赣江以外(气候变化的影响贡献为26%),其他河流中气候因素是影响生态盈余的主要原因(60%~85%),对生态赤字而言,除了饶河(25%)和抚河(52%),赣江、信江和修水气候因素的影响贡献都达到了95%以上.研究结果为更好地了解气候变化与人类活动对流域水文变化的影响提供了一种新的研究方法,为鄱阳湖流域水资源管理提供了理论支持.