应用鱼类生物完整性指数评价黑水河河流健康状况

黑水河为金沙江下游一级支流,是白鹤滩库区干流鱼类的重要替代生境和优先保护支流,评价黑水河河流健康状况,可为黑水河鱼类栖息地生态修复提供数据支撑。2018年11月至2019年9月在黑水河23个采样点开展了4次鱼类资源调查,共采集到鱼类45(亚)种,隶属于4目10科33属。以黑水河河口、水文站上游和825回水点作为参照点,经过分布范围、判别能力及Pearson相关性分析等指标构建黑水河鱼类生物完整性指数(F-IBI)评价体系。使用1、3、5赋值法和比值法计算各采样点的IBI分值以评价各采样点健康状况,结果显示,1、3、5赋值法和比值法的结果虽不完全相同,但趋势是一致的。黑水河大部分采样点的健康状况处于“较差”和“一般”水平。相关性分析结果显示,F-IBI分值与海拔呈显著负相关(P<0.01)。丰度生物量比较曲线显示,黑水河鱼类群落结构整体上受到中度干扰。

基于景观格局指数的河流生境特征描述方法研究

以金沙江支流黑水河为研究对象,借助景观格局指数,筛选并建立描述生境特征的指标集,分析了黑水河苏家湾电站所处河段生境特征变化规律。研究结果表明:在不同工况下,生境斑块的时间和空间分布存在明显差异;主成分分析共提取出11个代表指标,从形状、聚集性、复杂性等方面描述了生境特征;筛选得到的生境指标集随流量变化存在4种不同的变化趋势,其中斑块占景观面积百分比、连接度、整体性和回旋半径加权面积指数与鱼类加权可用面积的变化显著相关。生境景观格局指数反映了鱼类生境斑块配置及其质量的变化,可为河流可持续发展和鱼类生境修复提供可靠的监测依据。

黑水河河谷型藏族聚落空间形态及形成机制分析

聚落空间是人地协调适应的结果,反映和记录着人们生产生活与自然环境的相互关系和特殊状态。河谷型聚落在河流地形环境与水文特征的影响下,其聚落空间形态往往呈现出与环境特征深度耦合的适应性。文章基于聚落空间的系统性视角,综合运用地理学、风景园林学、人居环境学的交叉视野及方法,选取黑水河河谷型藏族聚落为研究对象,依据黑水河上下游地形地貌、水文特征及河谷聚落人居的在地特征将聚落分为河谷平坝型与河谷山麓型2种类型,结合聚落的土地利用方式和空间组织方式分析聚落的空间要素格局、民居组团形态,并探讨河谷型聚落的适应性机制。以期对地域聚落的传承振兴、规划建设有所启示与借鉴。

黑水河流域水文气象要素演变特征分析

黑水河为岷江上游典型流域,流域气候变化敏感,水能资源丰富,开展黑水河流域水文气象要素变化特征的研究工作,有利于成都平原水资源的开发利用与管理。采用有序聚类法、Pettitt法、线性倾向估计法、MK趋势检验法及小波分析法等科学全面探讨了年尺度水文气象要素的演变特征。研究成果可以为流域径流演变归因分析及径流预测等内容提供理论依据,以期加深对岷江上游径流变化规律的认识。

黑水河流域梯级水电站集约化运营效益分析

分析了现阶段小水电在发电与运营方面存在的问题。根据黑水河流域梯级小水电改造情况,分析了开展集约化运营的可行性。考虑入注流量的不确定性,基于随机机会约束规划方法构建了集约化运营发电收益计算模型,定量分析了那岸、上利、格强、中军潭、新和、农本6座梯级水电站在该运营模式下的月内经济效益提升情况。最后,根据碳减量探讨了集约化运营模式在生态环境方面的作用。计算结果表明,与传统运营模式相比,集约化运营能够有效优化小水电机组出力,提升总体发电经济效益的同时促进流域周边生态效益的发展。

金沙江下游支流黑水河松新电站鱼道过鱼效果监测与评估

松新鱼道建设是恢复金沙江白鹤滩库区鱼类生境替代支流——黑水河连通性的重要工程措施之一,其过鱼效果备受关注。本研究以黑水河松新鱼道为研究对象,通过网捕法和射频识别遥测技术(RFID)开展松新鱼道过鱼效果监测与评估研究。结果表明:(1)黑水河松新坝址下游共监测到19种鱼类,其中12种鱼类可以顺利通过鱼道抵达上游河道;(2)鱼道进出口鱼类多样性受到鱼类洄游动机影响呈现季节性规律,非洄游期(12月)鱼道进出口鱼类Shannon-Wiener多样性指数显著低于洄游期(次年3、5月);(3)松新鱼道主要过鱼对象短须裂腹鱼的进口吸引率为31.50%,通过率可达44.44%。利用张网监测数据发现:当水温超过20℃时,过鱼种类和数量随着水温的升高呈递减趋势;当鱼道内流量超过0.50 m^(3)/s时,过鱼种类和数量随着鱼道内流量的增大而呈递减趋势。为识别影响鱼道过鱼效果的关键因素,选取短须裂腹鱼为研究对象,构建了基于多因素(鱼道内流量、水温、昼夜节律、pH、湿重、体长等)的Cox风险比例回归模型,研究发现:鱼道内流量、水温和昼夜节律是影响短须裂腹鱼上溯效果的关键因素;当水温变化范围为14.0~20.0℃时,短须裂腹鱼的通过率随水温的升高而呈递增趋势;当鱼道内流量变化范围为0.01~0.50 m^(3)/s时,短须裂腹鱼的通过率随鱼道内流量的增大而呈递增趋势;昼夜节律对短须裂腹鱼的上溯有显著影响,短须裂腹鱼更偏好于夜晚上溯。本研究结果有助于黑水河开展鱼类栖息地修复及鱼类资源保护措施等工作,为黑水河梯级小水电及西南地区山区河流低水头闸坝修建鱼道提供理论依据。

黑水河上游山地村寨聚落空间特征及营建智慧解析

选取黑水河上游山地村寨为研究对象,运用田野调查、无人机航拍、ArcGIS分析等方法,基于村寨聚落整体的区域宏观、聚落中观、民居微观多层级尺度剖析山地村寨与地域环境特征深度耦合的聚居空间系统,分析归纳村寨聚落的适应性空间特征,并根据山地人居环境从“生存压力”到“生存理性”再到“生存理想”的生存逻辑,总结村寨聚落被动适应、主动作为,进而实现景文共生的营建智慧。通过以上研究分析,以期为相关山地村寨聚落保护规划和发展工作提供参考。

金沙江支流黑水河松新电站短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)过坝后上溯行为

鱼类过坝后的上溯行为对鱼类寻找适宜的产卵、索饵等功能性栖息地至关重要。现阶段我国大多数研究聚焦于鱼类上溯通过鱼道的游泳行为量化,而过坝后的上溯行为分析鲜有报道。本研究在金沙江下游支流黑水河松新坝址处利用PIT(passive integrated transponder)遥测技术对松新电站过鱼对象短须裂腹鱼(Schizothorax wangchiachii)过坝后的上溯行为开展监测,考虑监测过程中水文情势变化对过坝后上溯行为的影响,采用生存分析方法,构建了耦合多因素(流量、水温、河道涨落水率、昼夜节律、肥满度等)的Cox风险比例回归模型,利用AIC模型准则筛选出最优模型参数,识别了影响鱼类过坝后上溯成功率的关键因素。结果表明:(1)短须裂腹鱼在松新鱼道的上溯效果显著优于河道;(2)水温及河道涨落率是影响短须裂腹鱼过坝后上溯效果的关键因素;(3)水温与短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率呈负相关,当水温超过短须裂腹鱼最适温度后,河道上溯成功率随着温度的上升呈递减趋势;河道涨落水率与短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率呈正相关,其中涨水情势下短须裂腹鱼河道成功上溯的概率高于落水,河道上溯成功率随着涨水率增大呈递增趋势;(4)尽管昼夜节律对短须裂腹鱼过坝后河道上溯成功率无显著影响,但从数据结果发现有61%的短须裂腹鱼选择在夜间上溯。本研究旨在为恢复鱼类栖息地和优化小水电生态调度提供科学依据及参考价值。

电导率作为流域水文变化指标初探

利用电导率作为主要指标,研究了四川黑水河流域的水文特征.方差分析表明,支流和干流上共10个样点的电导率值在采样地点间差异显著(枯水期和平水期,P=0·000),但在时间上不具显著性差异(枯水期P=0·346,平水期P=0·517);对枯水期和平水期各样点的电导率值做配对t检验,得出两个时期的电导率值虽差异显著,但具有极其相似的动态规律(r=0·973,P=0·000),表明流域内电导率呈规律性的变化.可将电导率应用于水文时期的划分以及河流特征的标识等研究.通过计算支流电导率对邻近干流的贡献,可以推算各支流流量的贡献率.将电导率作为流域水文时空变化的特征性指标,可为深入研究河流水文变化提供更便捷的途径.

岷江上游黑水河流域不同景观结构小流域径流系数的比较

在GIS技术支持下,结合岷江上游黑水河流域1988—2002年多年平均降水量和蒸散量空间分布,对不同景观结构的小流域多年平均径流系数进行比较。结果表明:不同土地覆盖类型组合流域多年平均径流系数大小关系依次为林灌流域<林灌草复合流域<森林流域<林草流域,这与流域土地利用类型、流域海拔分布和迎风坡向分布特征有关;对于森林流域和灌木流域,其多年平均径流系数主要受多年平均降水量、多年平均蒸散量和平均坡度共同影响;对于林草流域和林灌草复合流域,其多年平均径流系数主要受流域的多年平均降水量、多年平均蒸散量和多林草面积比共同影响。

生境模拟法在黑水河鱼类栖息地保护中的应用

为了解黑水河鱼类栖息地适宜性状况,研究行之有效的栖息地保护方案,采用基于河道内流量增加法(IFIM)原理的栖息地模拟方法,使用RIVER2D二维水动力学及栖息地模拟软件,以黑水河干流苏家湾水电站坝址至公德房水电站坝址河段为例,进行水动力模拟和鱼类栖息地适宜性模拟,通过加权有效栖息地面积(WUA),分析适宜物理栖息地的数量、质量和分布情况,评估研究河段的鱼类栖息地适宜性状况并探究存在的主要问题。结果显示,公德房库区河段水域面积较大,大部分河段适宜性指数较高,有效栖息地面积较大;减水河段河道内流量较小,大部分河段水深较浅,有效栖息地面积小,需要开展河道生境修复;在此基础上,研究了增加生态流量(坝址处多年平均流量的10%、12.5%、15%)条件下的改善效果,以及固定生态流量(坝址处多年平均流量10%)条件下进行河道整理的改善效果。经比较分析,提出了黑水河生境修复可采取河道整理为主,结合优化生态流量的保护方案。

产卵迁徙对金沙江黑水河下游鱼类群聚结构变动的影响

鱼类作为河流生物的重要组成部分,其在干支流之间的迁徙或移动不仅是常见的,而且通常与鱼类的繁殖活动相联系.金沙江下游支流作为金沙江下游河流网络的重要组成部分,分布有较为丰富的集合生境以及较高的鱼类物种多样性.研究鱼类在金沙江下游干支流的产卵迁徙对支流鱼类群聚结构变动的影响以及支流生境维持对区域鱼类种群维系的意义,对金沙江下游干支流鱼类的保护具有重要的意义.本文拟选择黑水河下游江段作为典型研究区域,通过2014年在该区域的逐月渔获物调查,采用聚类分析、基于距离的线性模型以及基于距离的冗余分析等多种多元分析方法,确定黑水河下游群聚结构的逐月变动是否严重依赖于鱼类在干支流之间的产卵迁徙以及黑水河下游自然生境的维持对区域鱼类种群的维系是否具有重要的意义.结果表明:黑水河下游鱼类群聚结构在金沙江雨季和旱季显著分离的同时,表征这种分离的8种指示种的性成熟个体丰度也在雨季和旱季间发生不同程度的变动.7种指示种鱼类性成熟个体丰度的变动能够解释黑水河下游鱼类群聚结构变动77.20%的变异,其中齐口裂腹鱼、大鳞副泥鳅和犁头鳅性成熟个体丰度的变动是影响黑水河下游鱼类群聚结构变动的3个最显著的因素,7种指示种鱼类在干支流的产卵迁徙对黑水河下游鱼类群聚结构的变动造成了明显的影响.研究表明:在金沙江干支流严重水电开发背景下,维持黑水河现有的自然生境面积对区域鱼类种群的维持具有重要意义.为实行上述目标,建议在白鹤滩水电站蓄水运行后,拆除黑水河的部分小型水坝,并采取其他河流再自然化措施以维持黑水河现有的自然生境面积.

泥石流对重大水电工程的影响评估——以金沙江下游白鹤滩电站库区黑水河泥石流为例

泥石流是金沙江下游主要山地灾害之一,它对重大水电工程施工和运行期间的工程安全可能构成一定程度的威胁和危害。通过评估该区泥石流对重大水电工程的影响,指出泥石流对水电工程的影响主要表现在对施工道路、水电工程附属设施及移民安置、库区泥沙、坝区工程设施等4个方面。以金沙江下游白鹤滩电站库区黑水河泥石流为例,具体分析了泥石流对水电工程的影响。结果表明,黑水河泥石流可能堵塞主河,其堵塞回水和溃决洪水对白鹤滩电站建设的施工道路、临时设施有一定危害。此外,泥石流会将大量的泥砂带入库区,从而减少电站的有效库容。

黑水河干旱河谷沿程土壤物理参数梯度变化特征研究

横断山区干旱河谷是具有典型的旱季和雨季的特殊气候特征的区域，本区域土壤退化和荒漠化极大制约了区域农业的发展。本文研究了金沙江干热河谷区支流黑水河从源头到河口未扰动土壤的物理参数变化特征。结果表明，沿河土壤物理呈现不同变化趋势，砾石在中游部分河段和河口段高，而〉5mm团聚体的变化则相反；5～1mm的团聚体变化不大；〈1mm团聚体河口和源头段高于其余地段；土壤容重沿程增大，非饱和导水率源头地段土壤最高。本研究初步揭示了干旱河谷土壤不均匀，不同水热条件及其组合可能对退化程度有至关重要的影响。这表明横断山区不同的干旱河谷地段土壤和植被退化途径、退化特征和退化过程不同，开发和治理途径与方式也应当不同。

黑水河下游前鳍高原鳅的繁殖特征

为了解长江上游特有鱼类前鳍高原鳅(Triplophysa anterodorsalis)的繁殖特征,于2014年1-12月在金沙江一级支流黑水河下游江段对前鳍高原鳅进行逐月采样,并采用数理统计学方法对其性腺发育与性成熟系数的周年变化、繁殖群体组成、卵径分布、繁殖力、产卵水温和繁殖集群等进行了研究。结果显示,前鳍高原鳅的性成熟个体在1-2月以及9-12月出现,其雌、雄个体的性成熟系数平均值均在12月达到最大值;50%雌、雄个体达到性成熟的全长分别为72 mm、78 mm,繁殖季节雌雄性比为0.98:1,平均卵径为0.64 mm,卵径分布呈单峰型;绝对繁殖力为1 428~6 356粒,均值为3 834粒;相对繁殖力为250~938粒/g,均值为535粒/g;全长、体重与绝对繁殖力呈二次项函数正相关;繁殖季节水温为9.3~20.6℃,均值为14.1℃;前鳍高原鳅有明显的产卵集群现象。研究结果可为前鳍高原鳅资源保护及其全人工繁殖技术提供基础数据支撑。

金沙江白鹤滩库区黑水河泥石流及其防治对策

黑水河为金沙江左岸的一级支流，地处川西南山地，该沟曾发生过严重的泥石流灾害，泥石流直接威胁沟口公路、村庄、桥梁等的安全。通过对黑水河流域地质、地貌、气候等自然环境条件的分析，表明黑水河具备泥石流形成的条件。根据野外实地考察和取样分析，确定黑水河泥石流性质为粘性泥石流，重度为2．0～2．2t/m^3，并总结出黑水河泥石流具有活动频率低、规模大、危害严重的活动特征。在此基础上，提出了以稳、拦、排等工程措施为主，结合造林、改善流域生态环境、预警预报为辅的综合治理方案。

白缘[鱼央]的年龄结构与生长特征及生活史类型

为丰富白缘[鱼央](Liobagrus marginatus)的基础生物学资料,在金沙江支流黑水河采集白缘[鱼央]244尾,分析其年龄结构、生长特性和生活史类型,并通过脊椎骨进行其年龄鉴定。结果显示,黑水河白缘[鱼央]由5个年龄组构成,其中以2龄个体为主,占50.4%。全长与体重的关系式为W=3×10^(-5)L^(2.78)(R^(2)=0.947),全长与体重的Von Bertalanffy生长方程分别为L_(t)=133.13[1-e-^(0.24(t+1.92))]和W_(t)=24.02[-e^(-0.24(t+1.92))]^(2.78)。体重生长速度和加速度均具有拐点,拐点年龄为2.34龄,拐点体长85.19 mm,拐点体重6.30 g。通过模糊聚类法分析,确认白缘[鱼央]属于r-选择鱼类。研究表明,白缘[鱼央]的种群结构呈现低龄化,水电开发和过度捕捞是影响其种群结构的主要因素;白缘[鱼央]的捕捞规格应该高于其拐点年龄,即体长大于85.19 mm,体重大于6.30 g。

“窜三苗于三危”新辨

"窜三苗于三危"的地望研究,是一个关乎西北民族发展流变的话题。以往关于"三危"地望的争鸣,以在今甘肃敦煌市东南三危山,在康、藏、卫三地及在今甘肃中部(鸟鼠山西南)者最有影响力。徐南洲"黑水即洮河"的观点,是能够符合人文地理学实际的。齐家文化陶器(包括辛店文化、寺洼文化)相对于马家窑彩陶,其历史时段、彩陶器形、彩陶图案内涵三个方面,均与马家窑文化陶器不符,比对分析得出齐家文化、辛店寺洼文化,不是马家窑文化的延续,而是戎狄部落的文化遗迹。故"三危"地望在今甘肃中部(鸟鼠山西南)的观点,比较符合历史真实和考古发现。

攀西黑水河流域北部地区崩塌与滑坡分布规律

攀西黑水河流域北部地区是我国地质灾害高易发地区。为深入研究该地区崩塌、滑坡灾害发育规律,基于现场调查和高精度遥感影像崩塌、滑坡解译,借助Arc GIS平台强大的空间分析能力,研究区内崩塌、滑坡的分布规律。主要成果与结论为：①研究区共发育崩塌76个,滑坡487个,93.4%的滑坡分布于10°-40°斜坡范围内,47.4%的崩塌发育于40°-50°斜坡;②地层岩土体结构组合特征及力学强度在宏观上决定山地灾害的类型及其易发性;③尽管研究区现今处于地震活动的相对平静期,但断层对崩塌、滑坡的发育仍有一定的影响（滑坡约300 m,崩塌约500 m）,断层切过处往往发育大型崩塌和滑坡;④研究区滑坡的分布宏观上受河网水系的控制;⑤公路对滑坡发育的影响范围约300 m。

水坝拆除对黑水河鱼类群落结构和空间分布的影响

水坝拆除引起河流连通性、水动力、河流地貌等一系列变化,直接影响了鱼类群落结构和空间分布。黑水河为金沙江左岸一级支流,其上共建四级电站,出于支流生境恢复需求,第四级水坝老木河水坝于2018年12月实行拆除。为探明低水头坝拆除对鱼类群落的影响,结合2018年6月和2019年6月黑水河下游60.4km河段10个点位的渔获物调查,对拆坝前后鱼类群落结构和生态类型变化、优势物种与单位捕捞努力量以及不同河段间的群落相似性进行了分析。结果表明,水坝拆除半年后优势物种仍以鲤科和鳅科为主,但物种数和丰度整体上增加;生态类型上以杂食、喜急流和产微粘性卵鱼为主;拆坝后鱼类群落空间分布变化明显,靠近河口的自然河段鱼类上溯洄游到原坝址的上下游,部分长江上游特有鱼类在原坝址附近发生定殖行为,且拆坝后各河段的鱼类组成结构有同质化趋势。总体上,老木河水坝的拆除对黑水河下游的鱼类群落结构和空间分布产生了积极的影响。