Phosphorus Fractions in Water and Sediment and Their Correlations in Hengshui Lake, China

Sediment is a principal reservoir which accumulates and releases the pollutants. It is an important way of nutrients releasing from pore water of sediments to overlying water across the sediment-water interface. Five sampling sites were selected in the Hengshui Lake. Overlying water and sediments were collected in each of them. The phosphorus fractions and their relationships were analyzed. The results showed that the change of the total phosphorus （TP） in sediment was similar to that of the total dissolved phosphorus （TDP） and soluble orthophosphate （PO4^3-） in pore water. The concentrations of PO4^3- in pore water were higher than those in overlying water, reflecting a possible diffuse trend for PO4^3-P in the five zones of Hengshui Lake. It is indicated that phosphorus and other nutrients will be transferred from sediment to pore water and then to overlying water, which can lead to lake eutrophication.

Hengshui Lake China’s Key Wetland Nature Reserve

WETLAND, an important eco-logical sys-tem, is of inestimable scientific, ecological, social and economic value. Bestowed liberally with nature’s bounty, China boasts various types of wetland, and during the past years has built over 130 wetland nature reserves, of which ten percent are

河北衡水湖自然保护区水鸟多样性分布格局及其保护优先区

水鸟是反映湿地生态系统状况的指示物种,水鸟多样性保护优先区识别对自然保护区功能区划和湿地保护修复具有重要意义。于2020年5月—2021年4月,开展了衡水湖自然保护区水鸟群落的调查监测,采用GIS软件和结构方程模型等分析其不同区域水鸟群落结构和季节性变化、水鸟多样性分布格局及其驱动因素。结果表明:(1)衡水湖自然保护区不同区域均表现出以雁鸭类等游禽为优势种的水鸟群落特征,衡水湖西湖和滏东排河的水鸟物种丰富度和Shannon多样性指数最高,衡水湖东湖的水鸟种群数量最大,滏阳新河的鸻鹬类种群数量相对较大。(2)不同区域水鸟群落具有明显的季节性变化特征,春夏季涉禽数量明显增多,但仅在衡水湖自然保护区东湖、西湖和滏阳新河成为水鸟群落的优势种;9月之后各区域游禽种数和种群数量占比均明显上升,雁鸭类成为优势种群。(3)水鸟物种丰富度和种群数量较高的区域主要在自然保护区的湿地恢复区、滏东排河和小湖隔堤两侧等地;不同类群水鸟的空间分布格局差异较大,雁鸭类分布较为分散,鸻鹬类、鹤鹳类水鸟分布更为集中;栖息地状况是影响衡水湖水鸟多样性的主要因素。(4)衡水湖水鸟保护优先区包括湿地恢复区及周边区域、南李庄鱼塘、良心庄鱼塘及周边区域、东湖的姊妹东岛、小湖隔堤两侧等5个区域,占保护区总面积的8.94%。研究结果为衡水湖自然保护区的功能区划、水鸟保护策略制定、栖息地保护修复提供了相关依据。

衡水湖湿地水生植物生长对水质的影响

为探究衡水湖水生植物生长腐解对湿地水动力水质影响,调查研究衡水湖大型水生植物优势种芦苇(Phragmites australis)、香蒲(Typha latifolia)的生长腐解动力学参数,基于EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)模型构建了衡水湖水动力-水质-水生植物模型,模拟了2018~2022年衡水湖水生植物生长过程和水质变化,定量分析了植物生长对水体水质变化的时空影响及影响机制,并提出适应植物生长过程的衡水湖水质精细化管理保障措施.结果表明,利用植物生长积累量(以C计)表征植物生长腐解动力学相关参数,植物生长期生长系数和腐解期代谢系数分为0.01d^(-1),0.05d^(-1),用于建立衡水湖生态水质模块实现系统模拟研究;有植物生长区较无植物大湖心区在植物生长期对氨氮、总磷浓度降低可达40%~60%,腐解期增加可达60%~80%,且植物对原位及周边500~1000m范围内作用显著;在成熟期(10月)对植物70%茎叶量进行收割,氨氮浓度峰值最大由1.833mg/L降至1.095mg/L,下降率达到40.25%,总磷浓度由0.172mg/L降至0.119mg/L,下降率达到30.78%,年均下降率为25.41%和21.28%,大湖西部滩区氨氮、总磷改善效果明显,且无植物生长的大湖心区域水质也有一定提升.同时,在植物生长期(5~9月),考虑植物生长对水深的要求(芦苇保持-0.3~0.7m、香蒲保持0.24~0.96m),加强水量水位的控制,保障植物生长条件.

价值共创对游客忠诚度的影响研究——以记忆为中介变量

价值共创是研究热点,也是旅游研究中的一个重要问题。为进一步推进旅游业的发展,从价值共创行为的构成出发,探讨感知体验价值和游客记忆对旅游目的地忠诚度的影响机制,并以483名衡水湖游客为研究样本进行了实证检验。研究发现,游客参与行为和游客公民行为对于游客的感知体验价值有着显著的正向影响;游客的感知体验价值对于游客记忆有着显著的正向影响;游客记忆和感知体验价值对于游客忠诚度有着显著的正向影响;游客记忆在游客的感知体验价值和游客的忠诚度的关系中起到了中介作用。

无人机拍摄在衡水湖环境素材采集中的应用

随着科技的快速发展,无人机应用于素材拍摄逐渐成为趋势。采用无人机拍摄衡水湖周边水体、静态植物、鸟类、人文景观等影像具有一定的优势。对水体的拍摄,可以深入了解衡水湖水质的动态变化和水体中污染物的浓度;对静态植物的拍摄,有助于追踪湖泊周边地区生态系统的健康状态,并检测植被覆盖率的变化;对鸟类的拍摄,有助于记录鸟类的迁徙、繁殖和栖息地使用的情况;对人文景观的拍摄,可以为城市规划和可持续发展提供珍贵文化遗产的可视化证据。

衡水湖游泳动物资源现状与保护利用

为基本摸清衡水湖游泳动物资源现状,2023年4月、7月、10月在衡水湖进行了3次游泳动物资源调查。结果显示:衡水湖游泳动物共36种,其中鱼类31种,隶属于6目10科27属;甲壳类5种,隶属于1目3科5属。优势种有3种,分别为:(Hemiculter leuciclus)、似鳊(Pseudobrama simoni)和日本沼虾(Macrobrachium nipponense)。Margalef物种丰富度指数为2.65;Shannon-Wiener物种多样度指数为3.24;Pielou物种均匀度指数0.65。根据调查结果提出了游泳动物资源保护与合理利用建议。

基于色度角信息的衡水湖富营养状态监测研究

【目的】营养状态作为评价湖库水环境变化特征的一个重要方面,实现对其准确、大范围的动态监测对于分析富营养化成因具有十分重要的作用。【方法】利用Landsat8遥感数据的色度角信息,构建了适用于衡水湖的叶绿素a浓度反演模型,并对其精度进行了检验,在此基础上,实现对衡水湖2013—2022年10 a间的营养状态监测,分析了其与气温和降水等气候因素的关系,对2018—2019年5次生态补水过程进行了遥感监测。【结果】结果表明:(1)该模型较为可靠,决定系数R^(2)为0.79,均方根误差和平均百分比误差分别为0.0018和4.5%;(2)近10 a衡水湖营养状态得到一定的改善,其空间变化呈现“北低南高”现象。其中,南关闸和南关新闸相对于其他湖体区域营养状态处于较高水平;(3)通过对5次生态补水过程的遥感监测发现,生态补水对于衡水湖营养状态改善具有一定的积极作用,尤其在进水口的王口闸附近,其对生态补水的响应最为及时。衡水湖营养状态是一个内在、外在、水动力等多因素影响的问题,对于个别区域存在些许波动,仍需进一步研究其内在关系。【结论】通过遥感手段实现对衡水湖营养状态的监测是可行的,能够较好揭示衡水湖营养状态变化整体规律,并实现对生态补水过程的有效监测,为衡水湖湿地水环境监测和营养状态治理提供重要的技术支撑。

基于地理国情数据的衡水湖湿地景观动态变化分析

基于2008年、2014年、2020年3期地理国情数据,以衡水湖自然保护区为例进行湿地提取,并分析3个时期湿地面积变化、类型转换及景观格局指数的变化。研究结果表明,基于地理国情数据对湿地二级类的提取是成功可行的。研究期内区域总体处于不平衡状态,湿地有较少的增加,其中河流湿地、沼泽湿地有所减少,湖泊湿地、人工湿地有部分增加。湖泊湿地的增加与沼泽湿地的减少呈现互补关系。区域整体景观破碎度增加,面积加权平均分维数减少,空间结构趋于复杂,斑块形状趋于简单,但幅度均较小,景观多样性、均匀度减少,优势度增加,整体景观格局相对比较稳定。

衡水湖底泥重金属元素分布特征及污染评价

以衡水湖底泥为研究对象,布设14个采样点进行采样测试,分析底泥中8项重金属元素(As、Hg、Cd、Cr、Pb、Ni、Cu、Zn)的分布特征,采用单项污染指数法和内梅罗污染指数法,评价底泥重金属污染程度。研究结果表明,As、Pb、Ni和Cu元素在湖心东、北部含量较高;Cd、Cr和Zn元素在湖心北部含量较高;Hg元素在湖心东部含量较高。单项污染指数评价表明,仅重金属元素Cd、Zn存在污染,污染程度分别为轻度污染和轻微污染,其余6项元素均为清洁。内梅罗综合指数评价表明,衡水湖底泥局部(Y3位置)存在重金属轻度污染,污染元素为Cd、Zn,其他区域为清洁。对底泥8项重金属含量进行相关性分析,其中Cd与Zn正相关性(P<0.01)最为显著,表明污染元素具有同源性。研究结果可为衡水湖重金属污染防治和生态修复提供科学依据。

衡水湖生态环境保护与修复研究

衡水湖是华北平原唯一保持水域、草甸、沼泽、林地等完整湿地生态系统的自然保护区。目前衡水湖生态环境保护面临湖水循环流动性差、引水水质和水量不能得到有效保证、人类生产生活与自然保护区矛盾突出等主要问题。因此,应采取加强引水保障、湖水内外源治理、开展生态修复与建设等措施,推动衡水湖湿地生态系统的保护与治理。

衡水湖水面蒸发量变化特征分析

中国常用观测水面蒸发仪器有E601型、20 m^(2)和20 cm口径蒸发皿等,实验资料显示,大水体水面蒸发皿观测数据与天然水体蒸发量相比误差较小,可忽略不计。利用衡水水文实验站20 m^(2)蒸发皿观测数据,同步计算出衡水湖水面蒸发量,分析其变化特征,得出衡水湖多年平均水面蒸发量为3 187万m^(3),极值差572.1万m^(3),极值比1.20,变差系数0.06。水面蒸发量是水量平衡计算的重要组成部分,利用大水体蒸发皿观测数据计算分析水面蒸发量,对水平衡计算及水资源规划等工作具有重要意义。

衡水湖西湖区土壤重金属污染特征及退田还湖的生态风险初探

衡水湖西湖区作为衡水湖重要的生态系统服务供给区,在开展生态补水和退田还湖的过程中,现有西湖区大部分露滩在淹水后土壤中赋存的重金属释放会产生一定的生态风险。本文从土壤重金属赋存特征、生态风险评价及淹水释放通量风险估算等方面综合评估西湖区土壤生态安全。在调查区域内布设9断面46个样方,以0~60 cm土壤为研究对象,7种管控重金属作为研究要素。采用地累积指数法和潜在生态危害指数法分析西湖区重金属空间分布特征和生态风险等级,并通过室内柱样模拟的方法开展土壤淹水后重金属释放风险评估。西湖区土壤中Zn和Cd的平均含量显著高于河北省土壤背景值,其中重金属Cd累积特征比较明显,中度污染水平以上的区域占97.83%,各重金属含量在空间上呈现南北高中间低的分布规律,西湖区土壤总体处于低风险等级。7种重金属元素的生态风险贡献率依次为:Cd>As>Pb>Cu>Ni>Cr>Zn,其中37.71%的生态风险来自Cd的贡献,其次是As(18.81%)和Pb(4.94%)。淹水后土壤中重金属的释放特征随土地利用类型变化差异显著,其中菜地释放通量最高,果园次之,麦田最低,不同土地利用方式造成的有机质累积可能是土壤重金属释放通量差异的主要原因。此外,衡水湖周边主要以石灰性土壤为主(土壤表层浸出液pH≈9;Ca^(2+)含量为1.135~1.143 mg/g),这些以碳酸盐结合态为主要赋存形式的重金属相对稳定,淹水之后,经跟踪监测发现各重金属水溶态浸出浓度均未超标。因此,西湖区退田还湖后整体的水生态安全风险为低风险。

冬季衡水湖沉积物微生物群落结构特征及影响因素

湖泊沉积物中的微生物对有机物和营养盐的转化起着重要作用,其群落结构也会受环境因子的影响。为探究冬季衡水湖沉积物中微生物群落结构差异及影响因素,基于16S rRNA基因高通量测序,分析衡水湖不同湖区表层沉积物中微生物群落结构组成、多样性及与环境因子之间的响应关系。结果表明:不同湖区沉积物中微生物群落多样性表现为湖北区>湖心区>湖南区,湖北区与湖心区沉积物的微生物群落结构存在极显著差异(P<0.01)。在门水平上,湖心区沉积物中绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度显著高于其他湖区,这与湖心区有机污染严重有关;在属水平上,湖北区沉积物中P9X2b3D02相对丰度显著高于其他湖区,说明该菌属更适宜在水生植物丰富的环境下生长繁衍。有机碳(TOC)浓度是衡水湖水体沉积物微生物群落结构的关键影响因素,TOC浓度与微生物菌属相对丰度的高相关性与沉积物有机污染严重有关。

衡水湖近年景观格局动态变化分析

为探明衡水湖自然保护区近10年的景观格局变化,选择2009、2014、2019年的遥感影像,采用动态度、景观指数以及转移矩阵等方法对衡水湖的景观格局进行动态分析。结果表明:(1)农田、居民点、林地、水体是较为活跃的因子,其余用地类型波动较小。水体作为主要景观,面积逐年增加,2019年达到35.9 km^(2),破碎度下降,并造成河道林地以及芦苇沼泽面积的减少,林地从29.96 km^(2)减小到21.18 km^(2),呈现集中化发展,芦苇沼泽转出面积的71%转换为水体;而农田面积从116.14 km^(2)减少到106.01 km^(2),破碎度增加;居民点面积从21.3 km^(2)上升到35.9 km^(2),景观优势度增加。(2)2009—2014年间保护区景观格局变化的波动性较大,2014—2019年逐渐趋向于稳定。(3)持续的生态补水、城乡基础设施建设、以及节水压采等措施的实施是近年景观格局演变的主要驱动因素。建议衡水湖自然保护区管理关注后期开发、增加鸟类生境,保持补水水量及其均衡分布。

衡水湖水动力水质特征及驱动机制

为探究衡水湖水动力水质特征,在现场调查的基础上,基于EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)模型,构建衡水湖二维水动力水质模型,分别用2018年和2019年的水位、温度和水质等观测数据对模型进行率定和验证,该模型可较好地反映衡水湖的水动力和水质情况。在此基础上,模拟衡水湖水动力学和水质在空间和时间的变化特征,分析衡水湖水动力水质演化的驱动机制。结果显示:衡水湖水动力较弱,补水是改善水动力的重要方式,对于保持湖泊生态水位,提升水交换能力有促进作用;补水带入的大量营养盐对湖区水质有显著影响,各站点的水质指标在补水期产生较大波动,其中王口闸和小湖心受影响较大。在进水水质较差的情况下,补水容易使湖泊水体污染加重,控制入湖水质仍然不能忽视。

衡水湖优势水生植物水质净化及景观优化研究

选取10种衡水湖常见的优势水生植物作为供试植物,设置3个浓度梯度富营养化水体对其净化效果进行分析,探讨相同水生植物对不同浓度水质吸收和去除效果、不同水生植物对同一浓度水质指标吸收和去除效果,以及水生植物组合对不同浓度水质吸收和去除效果。研究结果表明:不同水生植物对氨氮(NH4+-N)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)的吸收效果均存在很大差异性。其中,在单一植物处理中,慈姑对TN的去除效果最明显,去除率高达65.5%;香蒲对NH4+-N的去除效果最明显,去除率为81.31%;鸢尾和再力花对TP的去除明显优于其他植物;在COD去除上,香蒲则表现出一定的优势。而在植物组合处理中,芦苇+金鱼藻+睡莲组合对TN、TP和NH4+-N去除效果最佳。综合考虑植物净化作用及优势水生植物徒长引发的次生环境问题,建议千屈菜、香蒲、芦苇、慈姑、鸢尾、荷花、再力花等3—5种植物搭配使用,应用于富营养化水体中氮、磷的去除,净化效果更佳,既可以改善衡水湖的水质,又可以提升衡水湖湿地生态景观效果。

衡水湖景区多语言景观建设与旅游资源开发

衡水湖景区现有多语导览标识存在着外语种类不一致、排序不统一、语符转换忽略语境和文化差异等突出问题。这不仅有碍向国内外游客准确传递基本信息,而且给景区的国际形象带来了隐性负面影响。多语标识不仅蕴含着设计者的创设机制、思想意识、人文内涵,而且映射着语言群体成员对语言价值和地位的理解,是景区特色经济、人文、教育的重要载体,也是宣传和提升国际形象的重要窗口,密切关系着旅游资源的开发。

衡水湖湿地营养化状况健康评估及原因分析

衡水湖是典型的平原浅水型湖泊,一直受营养化问题困扰,特选取衡水湖近岸区、开阔区、芦苇区、蒲草区等不同区域水质资料分析其营养化状态,运用河湖健康评估分级标准赋予其健康状况描述,找出主要影响因素,有针对性地提出治理建议。衡水湖营养状态健康评估显示:东湖大湖为亚健康,主要影响因素为透明度、总氮;小湖为不健康,主要影响因素为透明度、总氮及高锰酸盐指数。自2016年起,在总体营养状态趋于好转的情形下,透明度的影响逐年增加,甚至在2021年超过了总氮,成为了主要影响因素。除受湖体自身影响之外,外来引水水质同样影响较大。

衡水湖保护区2种雁形目鸟类新记录

2017—2022年,在河北衡水湖国家级自然保护区进行鸟类常规监测时,于不同监测样点观测并拍摄到雁形目鸟类2种。经查阅文献,并与所观测和记录到的2种鸟的外形和行为特征进行对比,鉴定其为斑头雁和赤嘴潜鸭;同时,对比历史资料,确定其为衡水湖保护区鸟类新记录。