基于环境DNA技术的梯级水坝对长江上游重要支流鱼类多样性的影响研究--以綦江为例

为了探究梯级水坝对长江上游重要支流中不同鱼类的阻隔效应,利用环境DNA(Environmental DNA,eDNA)技术于2021年5月对綦江9个区段鱼类物种组成与多样性进行了分析,并与传统渔业资源调查的结果进行了比对,探讨了eDNA技术在长江水系鱼类监测中的应用前景。结果显示基于eDNA技术在綦江中共检测到鱼类7目16科49属59种。其中,鲤形目41种,占比69.49%;珍稀特有鱼类12种,占比20.34%。通过传统渔业资源调查方法共监测到鱼类7目17科64属92种。两种调查方法的综合分析结果表明綦江中共有鱼类96种,其中55种为共同调查到的鱼类,占比57.29%。此外,基于eDNA技术检测到的59种綦江鱼类,按照下游至上游次序呈现如下趋势:(1)不同区段的鱼类物种多样性阶梯式降低;(2)各采样点与全流域间的鱼类物种相似性阶梯式降低;(3)喜流水鱼类与喜静缓流鱼类物种数之间的比值,以及洄游性鱼类的物种数量及其所占比例逐渐减小;(4)各区段底层鱼类的物种数量百分比逐渐减小,而中上层和中下层鱼类的物种数量百分比逐渐增大。研究表明水坝的长期阻隔对綦江中鱼类物种组成和多样性产生了较大影响,且梯级水坝造成的影响较单个水坝更加严重;梯级水坝对喜流水、洄游性鱼类以及底层鱼类(包括多种长江上游珍稀特有鱼类)有较明显的阻隔效应。在现有研究基础和背景条件下,认为如果用于物种注释的本地数据库已充分完善,将eDNA技术应用于长江水系的鱼类监测总体可行;否则,在监测过程中应将eDNA技术与传统渔业资源调查方法进行适当结合,进而有效提高调查结果的全面性与可信度。

SWAT+模型在郪江流域的适用性探究

为评估SWAT+模型在四川省内流域模拟的适用性,通过构建SWAT、SWAT+模型,探究SWAT+模型在郪江流域的径流、总磷非点源模拟适用性。结果表明,两款模型表现出了良好的径流模拟效果,R2和纳什效率系数均达到0.6以上,SWAT+模型表现出更好的适用性。两款模型的总磷模拟效果合格,SWAT+模型对总磷模拟的R2和纳什效率系数均比SWAT略高,郪江流域2015年月均总磷污染负荷强度约为0.93~1.59 kg/(ha·月),总体呈现上游低下游高的趋势。SWAT+在流域配置、输入文件格式、土地利用及管理等方面有较大提升,且能够刻画面状水系,在建设有水库、池塘、闸坝的研究区域内建模更精准,但目前存在河道生成效率低的缺点。总体而言,SWAT+模型在郪江流域表现出较好的适用性,有望凭借其优质的用户体验和良好的模拟效果取代SWAT模型。

不同优化算法在新安江模型参数率定中的效果评估

针对水文模拟预报中需要寻求实用、稳健、高效的优化算法并据此确定参数的全局最优解的问题,以綦江流域典型控制断面五岔断面为研究对象,分别选取GA、SCE-UA、CMA-ES、PSO等4种优化算法进行分布式新安江模型汇流参数率定,并从有效性、稳定性、耗时和效率4个方面评估算法的参数率定性能。结果表明:CMA-ES算法优化效果最佳,相同迭代次数下耗时最少;SCE-UA算法稳定性和效率最高,但耗时随着迭代次数增大而显著增加;PSO算法有效性和效率相对较优,但稳定性最差;GA算法耗时相对较少,优化效果和效率最差;综合性能从优到劣依次为CMA-ES算法、SCE-UA算法、PSO算法、GA算法。

郪江流域遂宁段水环境质量调查和评价

为研究郪江流域遂宁段水环境质量,对郪江干流和8条支流开展了现场调查和定期监测。采用内梅罗综合污染指数、断面类别比例法和水环境质量指数对流域水质进行了综合分析。利用综合营养状态指数对水源地水体富营养化进行了评价。结果表明:郪江流域遂宁段水质不能够达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准要求,水质为轻度污染,枯、平水期水质优于丰水期。支流水质较差,加重了干流水体负荷。流域部分饮用水源地为Ⅳ类水质,同时表现为轻度富营养化。研究成果为水质改善提供理论依据和水生态环境质量稳定达标提供技术支撑。

基于无人船技术的郪江水质研究

为研究郪江流域遂宁段水环境质量,利用无人船对郪江干流和8条支流进行了走航监测,采用内梅罗综合污染指数和断面类别比例法对水质进行了综合分析。同时,对入河排污口进行了现场调查,选取重要排污口开展了走航监测并评估了对水环境质量的影响。结果表明:无人船走航技术具有较高的精确度和效率,能够完成水质调查工作。郪江流域遂宁段水质为轻度污染,首要污染物为化学需氧量(COD_(Cr))。支流水质较差,对干流水体存在直接影响。雨水排口流量小,入河污染物总量小,对郪江水质影响低。大部分排口首要污染物为化学需氧量,不同程度加重了水体有机负荷。研究成果为中长期水质改善决策支持提供理论依据,推动流域水质持续好转。

河流栖息地对底栖动物群落结构的影响及水质生物评价——以綦江河流域为例

2014年10月对綦江河流域19个采样点的底栖无脊椎动物和河流栖息地进行调查取样,分析底栖无脊椎动物群落结构特征,并采用BI指数和Shannon-Wiener多样性指数评价各采样点水质状况,探讨评价指数与河流栖息地评价指标的相关性.研究显示:所有采样点共记录底栖无脊椎动物40种,隶属于13目29科,平均密度为602.24个/m^2,采样点中出现频率最高的底栖无脊椎动物分别为四节蜉(Baetis sp.)、水丝蚓(Limnodrilus sp.)、摇蚊(Chironomus sp.)和动蜉(Cinygma sp.).BI指数显示大多数采样点为"清洁",Shannon-Wiener多样性指数显示大多数采样点为"轻度污染"或"中度污染",两者评价水质状况的结果差异较大.相关性分析表明BI指数与底质、水质状况、河道变化、植被多样性等具有显著的相关关系,Shannon-Wiener多样性指数与底质、栖境复杂性、速度-深度结合和水质状况等存在显著的相关关系.

中山市岐江河水环境治理

为治理岐江河的水体污染和改善中山市水环境,提出了以引水冲污为主的工程性措施,即引外江水注入岐江河,增大河道过水流量,提高水体自净能力. 通过分析现状、拟定方案,并利用一维非恒定水质模型对三种方案进行分析比较,最终选定多渠道联合引水方案,并提出了一些有益建议.

岐江河水生昆虫群落分布特征及与环境因子的相关性

为了研究岐江河水生昆虫群落分布特征与水环境因子的相关性,在2009年6～7月和9～10月分季在岐江河上分设4个采样点,对水生昆虫和水质采样检测。结果共检测到水生昆虫750头,分属11科9属14种。简单相关分析与复相关分析都表明,氮浓度、磷浓度、生化需氧量与水生昆虫密度呈极显著正相关(P<0.01),与水生昆虫的种数呈极显著负相关(P<0.01)。水生昆虫组主要目为蜉蝣目和襀翅目,环境因子组主要因子为氮浓度、磷浓度、生化需氧量。由此得出,即使在低污染、低营养程度的水环境下,水生昆虫与环境因子也表现出群体的显著相关性,环境因子对EPT昆虫有重要影响。

重庆主城3条主要支流的污染状况调查

分析和比较了綦江、一品河和嘉陵江的水体和水体沉积物中2种重金属(铅和镉)和3种有机物(五氯酚、六六六和甲基对硫磷)的质量浓度差异,并基于重金属铅、镉及有机物五氯酚、六六六、甲基对硫磷对这3条河流的水体质量进行了评价.最后,不仅分析了污染物在河流间的差异是否具有统计学意义,而且评价了污染物的水质类别.

墓葬的建筑文化内涵及建筑形制特征初探——以郪江东汉崖墓为例

崖墓葬是东汉时期巴蜀地区最普遍一种丧葬习俗,东汉崖墓是巴蜀地区重要的历史文化遗存,其形制、雕刻及装饰都极具特点,具有极高的考古与史学研究价值。郭江崖墓群是全国重点文物保护单位,也是巴蜀地区最集中、最具代表性的崖墓墓葬群之一。墓室中留存的众多精美建筑雕刻,为研究巴蜀地域的东汉建筑形制特征提供了丰富而宝贵的实证资料。在对郪江东汉崖墓实地调研的基础上,对其在分布规律、形制特点、建筑形态特征等方面内容进行了归纳与分析,初略探寻了巴蜀地区的东汉建筑形态特征。

CMPAS产品在綦江流域面雨量研究中的应用

为进一步研究CMPAS产品在估算綦江流域面雨量中的适用性以及与水位之间的关系,分析綦江流域2020年6月19—22日的暴雨洪涝过程中CMPAS产品与地面降水观测资料估算的逐小时面雨量,及水位与逐小时面雨量、累积面雨量的滞后相关性。结果表明,三源产品面雨量估算结果的相关系数、均方根误差、平均绝对误差优于二源产品;两种产品的面雨量估算结果与“真值”存在显著的线性相关性;下游水位与逐小时面雨量的滞后相关性随滞后时间增加先线性增加,后下降,CMPAS产品略优于地面降水观测资料;下游水位与累积面雨量的滞后相关性随滞后时间增加先增加,后降低。3种产品之间的差异很小。

西南山地河流傍水栖息鸟类研究——以重庆綦江河为例

2014年10月对綦江河流域19个调查点的鸟类种类及分布进行调查,分析山地河流鸟类多样性,筛选对山地河流生境依赖较高的傍水栖息鸟类。从傍水栖息鸟类取食类型、活动及觅食生境,探讨傍水栖息鸟类与山地河流生境之间的相互关系。研究表明,綦江河流域共记录鸟类33种,隶属7目17科。綦江河上游鸟类种类组成最为丰富,Shannon-W iener指数较高。从调查结果中筛选出10种傍水栖息鸟类,其中食虫鸟(7种),肉食性鸟类(3种)。傍水栖息鸟类食物资源主要来源于河流中的水生昆虫、水生无脊椎动物及鱼类,活动生境与觅食生境对较为固定,主要在河道内活动,是河流生态环境质量的指示生物。

岐江河城区段污染物总量控制研究

实施水污染物总量控制是改善水环境质量的重要措施,在环境管理工作中将发挥巨大的作用。通过对岐江河中山城区段污染源排污现状的分析评价、水体纳污能力的计算和排污口污染物控制总量的研究,明确了岐江河城区段的最大允许纳污量,并提出了污染物的总量控制方案和污染物排放削减建议。实施污染物总量控制研究,不仅为岐江河城区段水环境管理从定性向定量转变提供了依据,而且也为其它河流开展总量控制研究提供了借鉴。

中山市岐江石歧区段水质调查

通过在中山市歧江石歧区段选取对照断面、控制断面和自净断面并调查发现,流域内主要污染源有农田、养猪场、废品收购厂、木加工厂、钢材厂、石材厂、报废机油中心、居民区、精细化工日化厂和酱油厂。断面取样分析发现,该河段内pH呈中性,无明显变化。COD和NH3-N变化与周边污染源分布有明显的对应关系。

郪江流域水质现状及成因分析

通过郪江国控监测断面和省控生态补偿监测断面2016年监测数据,利用单因子评价法、综合污染指数法和Spearman秩相关系数法分析了郪江干流水质现状和变化趋势,研究了其水质空间分布和时间变化情况及水质污染的原因。结果表明,2016年郪江水质总体为Ⅴ类,未达到"水十条"考核要求,主要污染物为总磷和化学需氧量。针对郪江水质现状和污染成因,并提出了污染防治建议。

綦江河流域水环境污染现状及防治对策探讨

在调查分析2011—2016年綦江河流域水环境监测数据的基础上,对綦江河流域水环境质量现状进行了全面评价,对水环境的演变规律进行深入研究,分析了水环境存在的主要问题,针对水污染成因提出一系列水污染防治对策。

綦江流域80a一遇特大暴雨实况与影响系统分析

利用常规气象观测资料、区域自动气象站观测资料、探空资料、风云2G资料、降水实况融合产品以及EC EAR 0.25°×0.25°逐小时再分析资料,对2020年6月22日綦江地区特大暴雨洪灾过程进行诊断分析。结果表明,此次过程发生在南亚高压脊线附近,500 hPa槽前,700 hPa和850 hPa低涡切变之间,850~500 hPa之间为一致的偏南暖湿气流不断输送水汽,近地面层为偏东回流冷空气形成冷垫爬升;对流云团生成、合并、发展,形成中尺度对流系统MCS,对强降水有很强的指示意义,且暴雨区发生在云团合并发展阶段且冷云区≤-52℃的区域;短时强降水伴随地面辐合线的生成而发生,且最强小时雨强中心出现在中尺度辐合线附近并随着辐合线缓慢向东移动;此次过程累积雨量大值区主要发生在綦江城区及綦江流域上游地区,其中过程累积雨量最大的站点达到了302.7 mm,綦江流域上游地区的站点基本都达到100 mm以上,最大小时雨强达到了64 mm·h^(-1),小时雨强强、累积雨量大是造成此次暴雨洪涝灾害的主要原因。

綦江评价指标体系构建和健康评价研究

河流健康评价研究对河流环境的治理与保护工作具有重要的指导作用。本文采用基于层次分析法的综合评价方法,对长江一级支流重庆市綦江进行了河流健康评价研究。在确定了评价指标权重与指标标准特征值的前提下,尝试从水文水资源、水环境状况、水生生物状况、社会服务功能四个方面共13个指标,表征河流的健康状况。结果表明,綦江水体基本处于健康状态。13个评价指标中,生态流量满足程度、河流连通阻隔状况、纳污性能指数、大型底栖动物完整性指数、鱼类完整性指数得分相对较低。与此同时,由于綦江上水工建筑的兴建,阻断了鱼类洄游的路线,造成河段鱼类生态系统出现片段化现象,大型底栖动物完整性指数也受到影响。綦江上大多数水利工程还需要设置生态水量放水设施,另外綦江中段污染和人类活动的干扰稍微严重,化学需氧量和氨氮的排放量较大,需要进一步加强管理。

邗江河水质调研与分析

近年来,邗江河的污染日趋严重,为了解其污染情况,开展实地调研,通过走访调查、采集水样,对邗江河进行水质监测和污染源分析,并提出相应的治理建议。