呼伦湖流域鱼类群落结构特征及与物理生境特征关系研究

为了定量评估物理生境对鱼类群落结构及物种多样性的影响,基于呼伦湖流域2021年枯水期和丰水期2期鱼类调查数据以及采样点物理生境遥感监测数据,采用聚类分析和RDA冗余分析探究呼伦湖流域鱼类群落分布特征、物种多样性与物理生境因子(包括岸线分维数、水面面积和高程值)之间的关系。结果表明,物理生境和鱼类群落可划分为具有明显空间分布规律的4个组群,且物理生境和鱼类群落空间分布存在较高相似度。呼伦湖流域鱼类群落多样性受到分维数、水面面积和高程值生境因子的影响,其中水面面积和高程值影响较大。此外,不同鱼类群落分布对生境因子响应存在差异,呼伦湖流域鱼类优势种贝氏■(Hemiculter bleekeri)和红鳍原鲌(Cultrichthys erythropterus)群落分布与高程值呈正相关,定居杂食性鱼类黑龙江鰟鲏(Rhodeus sericeus)、鲫(Carassius auratus gibelio)和拉氏鱥(Phoxinus lagowskii)群落分布与水面面积呈显著正相关,而肉食性鱼类鲇(Silurus asotus)和黑斑狗鱼(Esox reicherti)群落分布与分维数呈显著正相关。研究结果可为呼伦湖流域鱼类栖息地和种群资源的保护修复提供重要参考。

1963—2014年呼伦湖流域降水对径流量变化的影响

[目的]分析呼伦湖流域降水对径流量变化的影响,为流域水资源可持续利用和高效配置提供可参考依据。[方法]根据呼伦湖流域阿拉坦额莫水文站1963—2014年水文气象数据,采用累积距平法和Mann-Kendall法结合对呼伦湖流域50a径流和降雨年际变化趋势进行分析,确定出2个拐点年份,用累积量斜率变化率比较法评估降水对呼伦湖流域径流变化的影响。[结果]拐点年出现在1972,1999年,以初始研究阶段T_1(1963—1972年)为基准期,不考虑潜在蒸散量变化的影响,T_2(1973—1999年)和T_3(2000—2014年)时期的降水量减少对于径流量减少的贡献率分别为0,40.70%。[结论]21世纪年代以后降水与径流明显偏少,年径流量与降水量有很好的线性相关关系,降水减少是径流减少的主要原因。近年来人口增多,畜牧业发展昌盛,也对径流有一定的影响。

基于空间信息技术的呼伦湖流域研究

通过对干涉雷达技术任务(SRTM)数据处理,运用土壤与水评价工具(SWAT)模型对呼伦湖整个流域的数字高程模型(DEM)进行水文特征提取,分析流域地形分布情况。呼伦湖全流域面积约为25.6万km2,蒙古国部分约为16.3万km2,约占总面积的63.7%。坡度为0～2.0°的地形主要分布在中国境内的呼伦湖南岸和东岸以及贝尔湖周边的平坦草原上,降雨主要被植被截留和土壤吸收,产汇流条件差;而呼伦湖的主要水源、产汇流条件较好的克鲁伦河和乌尔逊河,其产流区大部分位于蒙古国。2国应加强流域综合管理,合理配置水资源,以保证下游入湖的水量来防止呼伦湖的持续萎缩。

近50年呼伦湖水系草地退化时空过程及成因分析

利用遥感影像和地形图提取得到呼伦湖水系20世纪50年代中期、80年代中期和2000年、2005年四期1∶10万土地利用/覆被数据,然后在各期土地利用/覆被类型转换的基础上,以覆盖度和退化程度作为对生态环境质量影响的主要指标,确定呼伦湖水系草地退化类型指标包括覆盖度降低、沙化、盐碱化和开垦,并获得了草地退化时空过程数据集。进一步采用GIS空间分析、地统计分析和相关分析方法对呼伦湖水系草地退化时空过程和成因进行分析,结果表明:近50年来,草地退化以覆盖度降低最严重,其次为盐碱化;以中度和重度退化为主;80年代中期以来,在气候条件较适宜牧草生长的情况下,人口的急剧增长是该时期草地开垦的主要原因,而牲畜数量的大规模增加对草地退化产生直接影响。

缺观测资料干旱地区区域地下水模型可靠性探讨

生态环境脆弱的干旱区生态和地下水关系紧密,然而在缺观测资料干旱地区是否能建立区域地下水模型以分析地下水动态以及可靠性如何是一个比较现实而重要的问题.本文在阐述缺观测资料地区建立区域地下水模型存在的问题时,详细介绍了建模时可利用的公众数据来源,最后以呼伦湖流域为实例,说明了模型的建立过程,并利用地下水动态数据和遥感解译的土地利用数据进行了模型验证,阐述了缺观测资料地区可以建立区域地下水模型以及利用卫星数据提高缺观测资料地区地下水模型精度的可行性.结果可为提高缺观测资料地区区域地下水模型的仿真性提供参考.

呼伦湖流域近55年气候变化特征

收集了呼伦湖流域1960—2014年的逐日气温、降水、蒸发和相对湿度数据,提取了包括年平均、季节平均值及极端天气等9个指标,采用Mann-Kendall趋势检验、线性倾向估计法以及5a滑动平均等方法在年和季节尺度上分析了该地区的气候变化趋势,并利用Pearson相关系数探究这四个气象要素之间的相关性。结果表明:(1)年气温显著上升,降水变化不显著,蒸发显著减少,相对湿度显著降低,气候向暖干化方向发展。(2)春夏秋季温度、蒸发和相对湿度的变化趋势与年相同,最大升温速率发生在春季,每十年上升0.43℃,冬季变化均不显著。(3)平均降水和极端降水在冬春季节都显著增加,然而夏季降水以最大幅度减少,并且夏季持续时间较长的极端降水减少显著。(4)夏季气温升高最显著,相对湿度显著降低,容易发生干旱。冬季极端降水增多则可能导致雪灾加剧。

人类活动对流域生态健康影响风险评估方法研究:以呼伦湖流域为例

随着社会经济的快速发展,我国多数流域受到了不同程度的人类活动影响,并导致了水体污染、生物多样性退化等一系列问题,流域生态系统健康已成为制约我国经济社会可持续发展的突出因素之一.因此,开展人类活动对流域生态健康影响风险评估方法研究具有重要意义,也将对我国未来流域生态环境保护及建设的决策指导起到重要的作用.该研究以旱寒区呼伦湖流域为研究对象,基于人类活动、生态格局、生态功能和生态压力等多个角度,通过构建科学合理的流域人类活动-生态系统评价指标体系,并结合交互风险评估矩阵,开展人类活动对流域生态健康影响风险评估.结果表明:①呼伦湖流域GDP和人口主要分布在海拉尔区和满洲里市周边,其他区域GDP强度和人口强度较低;②呼伦湖流域GDP强度指标有2个子流域分别处于40~60和60~80之间,人口强度指标有1个子流域处于60~80之间,2个子流域处于40~60之间,生态系统指标有8个子流域处于60~80之间,其余子流域均大于80;③呼伦湖流域32个子流域中,有30个子流域处于低风险状态,面积占全区域的98.62%,另有2个子流域处于中等风险状态,面积占全流域的1.38%,研究区域内无高风险子流域.研究显示,该研究提出的评估方法可以有效评估人类活动对流域生态健康影响的风险,有助于明确流域生态健康主要影响因素及系统变化的内在驱动机制,从而为流域尺度生态环境保护及可持续发展提供理论依据与技术支持.

呼伦湖流域水文干旱评价

以呼伦湖流域2个水文站阿拉坦额莫勒站和坤都冷站1971—2010年的月径流量资料为基础,计算了流域的径流干旱指数,同时运用游程理论对径流干旱指数进行了分析,进而得到呼伦湖流域的干旱历时和干旱烈度。结果表明:呼伦湖流域干旱主要发生在秋季和冬季;随着年代的变化,阿拉坦额莫勒站和坤都冷站平均干旱历时和平均干旱烈度均呈增长状态;进入21世纪以后,呼伦湖流域干旱频发,且持续时间长、干旱烈度大。

2013-2020年呼伦湖流域植被碳源/汇估算及影响因子分析

陆地生态系统碳循环是气候变化和全球碳循环研究的重要组成部分。植被净生态系统生产力(NEP)是定量描述植被生态系统碳源/汇能力的重要指标。草地生态系统是全球陆地生态系统重要组成部分,呼伦湖流域是以草地生态系统为主的混合农田、森林和湿地等生态系统的多生态系统区域,其碳源/汇时空规律及其影响机制对该区域生态环境保护和修复以及区域气候变化研究具有重要意义。基于Landsat 8 OLI高分辨率卫星遥感影像以及ERA5气候再分析数据和地表覆盖分类数据,采用光能利用率模型和土壤呼吸模型估算呼伦湖流域不同植被类型碳汇时空变化规律及对气候因子的响应差异。结果表明,2013年以来,呼伦湖流域生态系统整体发挥碳汇功能,但植被固碳能力降低,58.29%的区域植被NEP呈减少趋势,36.77%的区域植被NEP呈微弱增加趋势;区域月均NEP(以C计)呈现先减少后增大的年际变化特征,变化区间为8.41~16.44 g·m^(-2)·月^(-1);流域内草地生态系统具有最高碳汇总量(以C计),约为37 Tg·月^(-1);流域内农田NEP受温度影响最大,森林NEP受温度、降水量和辐射共同影响,草地NEP主要受温度和降水量共同影响,而湿地NEP与气候因子相关不明显。

呼伦湖地质地貌特征及其形成演化

呼伦湖是东北亚典型的新生代构造湖盆,通过大量卫星观测数据、GIS平台成图,从区域地质角度总结了呼伦湖地区的地质地貌特征,内容涉及呼伦湖构造特征、演化历史、湖岸侵蚀、地貌水系等。文章将呼伦湖与我国东北地区海拉尔断陷盆地的发展演化相结合,揭示了环太平洋构造带岩石圈伸展作用对呼伦湖构造演化的重要意义。研究结果可以建立呼伦湖中、新生代以来构造演化历史,对“呼伦贝尔景观和中国东北古代少数民族发源地”申报世界遗产的研究有重要帮助。

土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响--以太湖流域和呼伦湖流域为例

土地利用和覆被变化对陆地生态系统碳循环有着显著的影响,研究土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响,有利于揭示人类活动和气候变化对陆地生态系统碳循环的驱动机制,同时为制定合理的区域碳排放政策提供参考。本研究采用1980年、1995年、2000年和2005年4期遥感影像解译的土地利用数据,借助IPCC第四次报告推荐的计算方法和对应参数,选择我国东部亚热带和温带的两个典型大湖——太湖流域和呼伦湖流域1980～2005年碳收支情况进行估算,结果表明:1)1980～2005年太湖流域的土地利用结构变化主要表现为农田的逐年减少和聚居地的持续增长,而呼伦湖流域则主要表现为由于林地向草地的转化和草地向其他土地的转化所导致的林地面积的减少和其他土地面积的增加。2)在碳源/汇方面,太湖流域和呼伦湖流域均表现为碳汇,对于太湖流域来说,林地和农田是主要的碳汇,聚居地是碳支出的主要贡献者,2000年以来呼伦湖流域固碳能力出现比较明显的下降,林地和草地的变化是导致碳储量变化的主导因素。3)通过两个流域碳储量变化情况的比较,发现人类活动对陆地生态系统碳储量的影响较为显著;此外,植被类型差异以及成林时间也是影响固碳能力的主要原因。

近50年来呼伦湖水系土地利用/覆被变化及其生态环境效应

本文基于1954-1957年地形图、1985-1988年和2005年TM遥感影像,采用人机交互方式提取得到1950年代中期、1980年代中期和2005年三期土地利用/覆被数据,并采用空间分析方法对其变化特征和转化特征进行时空分析。结果表明:1)呼伦湖水系草地面积明显减少,草地退化显著;2)水域面积出现萎缩趋势,沼泽地面积锐减;3)耕地和建设用地面积持续增加;4)沙化和盐碱化严重,尤其是盐碱地面积持续快速增加;5)吉布胡朗图苏木、阿穆古朗宝力格苏木和新宝力格苏木之间的三角地带是草地覆盖度降低、沼泽地萎缩和草地盐碱化现象集中和多发区域。土地利用/覆被的强烈变化导致当地生态环境恶化,生产力降低,威胁到区域生态环境和社会经济的稳定和可持续发展。