乌梁素海湿地环境与资源地理信息系统的研究

本系统建立乌梁素海湿地基础地形库、生态库、资源库、工程档案库、遥感影像库等基础数据库及信息发布系统 ,使 GPS、GIS、RS紧密结合 ,同时实现了专家决策支持系统与地理信息系统之间的一体化集成。本系统可以为乌梁素海湿地生态治理与资源开发提供全方位的数据信息及其管理 ,对生态工程规划与实施方案进行优化设计 ,并提供实时监控服务。

乌梁素海湿地芦苇最大羧化速率的高光谱遥感

湿地植被生产力和固碳潜力的研究是全球碳循环和全球变化的热点研究问题。湿地植被的光合能力能够指示其生长的健康状态。最大羧化速率是重要的植被光合参数之一,对精确模拟湿地植被光合作用和气体交换模型中的固碳过程具有重要的作用。以内蒙古乌梁素海湖泊湿地为研究区,进行了芦苇叶片光合参数和光谱的测量。芦苇叶片最大羧化速率(V_(cmax))数值是基于Farquhar光合作用模型,从光合测量获取的A-C_i曲线计算并校正到25℃得到的。分别基于bootstrap PLSR模型、单波段和高光谱植被指数(包括简单比值指数SR和归一化差值指数ND),构建湿地芦苇叶片最大羧化速率(V_(cmax))估算模型。基于高光谱遥感图像HJ-1A HSI,采用ND高光谱指数中具有较高V_(cmax)估算精度的入选波段702和756 nm,获取研究区湿地芦苇最大羧化速率空间分布图。研究结果表明,湿地植被光谱特征和高光谱植被指数,可用于估算湿地芦苇V_(cmax),其中最高精度产生于基于bootstrap PLSR模型的建模方法(R^2=0.87,RMSECV=3.90,RPD=2.72),ND高光谱指数的V_(cmax)估算精度高于SR高光谱指数的估算精度;从获取的V_(cmax)空间分布图上提取估算值,其与测量值对比,存在较好的相关性(R^2=0.80,RMSE=4.74)。

基于“3S”技术乌梁素海湿地生态工程数据库的研究

以乌梁素海湿地生态工程为主要研究对象,在工程数据、遥感数据、地图资料等基础数据的支持下,利用"3S"技术、计算机技术、工程数据库技术和环境管理技术,运用Visual Basic,SuperMap和SQL Server数据库等开发软件,构建乌梁素海生态工程数据库。该工程数据库可以对生态工程采集的坐标点,自动进行格式转换与输入,在遥感图像上显示工程的进展与成果。同时,该工程数据库还实现了数据管理、规划设计、生态监测和制图输出等功能,为乌梁素海湿地生态治理与资源开发提供全方位的数据信息及其管理,对生态工程规划与实施方案进行优化设计,并能够对乌梁素海生态工程进行实时监测。

内蒙古乌梁素海湿地水禽自然保护区水更清景更美

乌梁素海湿地位于内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特前旗境内,水域面积293平方公里,是黄河流域最大的湖泊湿地,是地球上同纬度面积最大的湿地,也是全球范围荒漠半荒漠地区极为罕见的具有生物多样性和环保多功能的大型草原湖泊。湿地地处国际八大候鸟迁徙通道东亚—澳大利西亚和中亚—印度的交叉点,是全球著名的野生鸟类繁殖地和迁徙停歇地,对我国乃至国际湿地生物多样性保护具有重要作用。

乌梁素海湿地自然保护区的污染治理问题应引起重视

乌梁素海是我国荒漠半荒漠地区具有很高生态价值和科研价值的大型多功能湖泊湿地,也是地球上同一纬度地区最大的湿地。该湿地于2002年被列入《国际重要湿地名录》,成为被国际社会广泛关注的生物多样性湿地自然保护区。本文分析了乌梁素海湿地自然保护区存在的污染问题并提出了污染治理方面的对策和建议。

河套灌区排退水质变化及对乌梁素海湿地的影响

通过对河套灌区总排干沟建设历程的回顾,分析灌区排退水(即总排干沟)水盐变化情况,了解排水工程在灌区发展中的作用以及排退水对乌梁素海湿地的影响,探讨加快排水工程建设的途径,寻找解决影响排水工程发展的办法和加强湿地保护的措施。

内蒙古乌梁素海湿地彩鹬繁殖习性观察

2005年4月～2007年9月,在内蒙古乌梁素海湿地自然保护区对彩鹬繁殖习性进行了观察,研究结果表明,彩鹬每年4月下旬迁徙到乌梁素海,常活动于乌梁素海东岸边缘浅水区、沼泽地带,6月下旬营巢于四边环水的土丘草丛中,产卵初期创浅盘状小土坑,产卵3～4枚时逐步铺垫香蒲茎、苇叶等干草。其婚配制度为鸟类中非常少见的一雄多雌或一雌多雄制。窝卵数4～7枚,日产1卵。雄鸟承担大部分营巢和孵化工作。其孵化期为18～19 d,雏鸟属早成鸟,幼雏有绒羽,出壳毛干后即能入水。居留期约为170 d。

Supermap Deskpro软件和马尔克夫模型在乌梁素海湿地景观格局变化分析中的应用

本文运用地理信息系统软件Supermap Deskpro对1996年和2004年的影像数据进行处理,获得各景观要素的面积,以所获得的数据为基础,运用马尔克夫模型对乌梁素海湿地各景观要素面积变化情况进行预测和分析。结果表明,乌梁素海湿地正在向沼泽化和荒漠化演变。

内蒙古乌梁素海湿地水禽自然保护区对生态环境的影响

内蒙古乌梁素海湿地水禽自然保护区是我国珍贵的湿地资源,在当地的生产和人民生活中能够发挥巨大的价值,对于生态环境的保护意义重大。本文主要介绍了内蒙古乌梁素海湿地水禽自然保护区的自然环境,以及内蒙古乌梁素海湿地水禽自然保护区对当地生态环境能够产生的积极意义,希望我国加强对内蒙古乌梁素海湿地水禽自然保护区的生态保护,为我们的生存与发展提供一个更加美好的生态环境。

乌梁素海湿地周边不同土地利用类型对土壤营养元素的影响

湿地土壤中的营养元素直接影响到植物生长,不同土地利用类型对土壤营养元素的影响不同。以乌梁素海湿地水禽自然保护区作为研究对象,通过比较乌梁素海湿地周边区域的荒地、滩涂、农田、草地4种土地类型,分析对土壤中全氮、有效磷、速效钾、有机质、PH、全盐含量及各营养元素间的相关关系。

乌梁素海湿地富营养化研究进展

本文回顾了乌梁素海湿地近20年来富营养化的研究成果。乌梁素海湿地富营养化主要状况表现为:(1)水体氮、磷平均含量已超国家地表水环境质量标准Ⅴ类要求;空间分布上,总体特征为北高南低,西高东低,局部特征则与植物分布有关;时间分布上,总体受河套地区退水和气温变化影响,局部受植物生长影响。(2)沉积物氮、磷显著富集,氮含量在水平方向上北高南低,西高东低,垂直方向上随深度增加而递减,磷含量则无一致规律。(3)藻类时空分布与氮、磷表现出较为一致的规律。近年来,藻类的过量繁殖常导致"黄苔"暴发。(4)水体有机质显著富集,与氮含量空间分布特征一致。(5)沉积物有机质主要来源于陆源输入和水生生物,与氮具有显著的同源性且空间分布特征一致;沉积物有机质显著富集,成为重要内源污染源。今后应加强乌梁素海湿地富营养化机理研究,为乌梁素海湿地恢复提供科学依据和技术支撑。

基于NDVI的乌梁素海湿地植被变化

运用3S技术,以1987、2000年和2010年的Landsat5 TM遥感影像为基础数据源,计算乌梁素海湿地3期的归一化植被指数（NDVI）,基于NDVI像元二分模型反演了植被覆盖度。通过转移矩阵对比不同年际间各等级植被覆盖度的转化比例,并分析植被变化的驱动力。结果表明：1987—2010年,乌梁素海地区植被覆盖度总体较好,其中,低植被覆盖度（〈20%）所占比例由30.81%降低到了16.57%,中等植被覆盖度（20%~50%）所占比例变化不大,保持在14.50%左右,而高植被覆盖度（〉50%）所占比例则由原来的15.68%提高到了31.05%,整个地区的荒漠化土地在逐渐减少,农田的土地利用面积逐年增加。影响植被覆盖度的因素主要有人为因素和气候因素,人为因素不仅包括人类的生产活动对植被产生的影响,还包括对不同土地类型的利用及相关政策的实施等所产生的影响;气候因素则主要体现在温度和降水。

内蒙古乌梁素海湿地土壤有机碳组成与碳储量

2013年5月,在乌梁素海湿地的明水区、湖中芦苇（Phragmites australis）区、人工芦苇区（弃耕26 a）和弃耕芦苇区（弃耕3 a）,采集0~40 cm深度的土壤（或沉积物）样品,研究土壤的有机碳组成[颗粒有机碳（POC）和矿质结合有机碳（MOC）]和碳储量。乌梁素海明水区的平均水深1~3 m,生长着沉水植物;湖中芦苇区水深约1 m,自然生长着野生芦苇,常年淹水;弃耕芦苇区为2011年农田退耕后形成的芦苇沼泽,季节性淹水;人工芦苇区的芦苇于1988年种植,季节性淹水。结果表明,明水区和湖中芦苇区表层土壤（0~10 cm深度）的总有机碳含量（〉15 g/kg）明显高于弃耕芦苇区[（2.60±0.33）g/kg]和人工芦苇区[（6.29±0.75）g/kg]。随着土壤深度的增加,人工芦苇区、明水区和湖中芦苇区土壤的总有机碳（TOC）含量都在减少。弃耕芦苇区各深度土壤的总有机碳和颗粒有机碳含量都相对最低。湖中芦苇区表层土壤的颗粒有机碳含量[（6.96±3.02）g/kg]最高,并且随着土壤深度的增加,其颗粒有机碳含量减少最快。除弃耕芦苇区外,其他采样区土壤（沉积物）的矿质结合有机碳含量都随着土壤深度的增加而减少,且在10~20 cm深度变化最明显,与颗粒有机碳含量垂直变化相似。明水区沉积物的颗粒有机碳含量占总有机碳含量的比例相对较低,表明其碳库最稳定。各采样区土壤（沉积物）不同组分有机碳含量与有机氮含量显著线性相关,TOC/TON、POC/PON和MOC/MON平均值分别为11.0、12.8和10.2。明水区沉积物总有机碳的储量最高（3.93 kg/m2）,其次为湖中芦苇区（3.48 kg/m2）和人工芦苇区（3.18 kg/m2）,弃耕芦苇区土壤总有机碳的储量仅为1.87 kg/m2。各采样区土壤（沉积物）的矿质结合有机碳储量都占较大比例,分别为80.2%（明水区）、67.9%（湖中芦苇区）、78.3%（人工芦苇区）和68.8%（弃耕芦苇区）。如果沼泽化导致明水区退化为芦苇沼泽,乌梁素海湿地的碳库损失将达到0.45 kg/m2。

乌梁素海的环境问题及对策

乌梁素海是我国荒漠半荒漠地区具有很高生态价值和科研价值的大型多功能湖泊湿地,也是地球上同一纬度地区最大的湿地。该湿地于2002年被列入《国际重要湿地名录》,成为被国际社会广泛关注的生物多样性湿地自然保护区。本文分析了乌梁素海湿地自然保护区存在的污染问题并提出了污染治理方面的对策和建议。

乌梁素海湖滨湿地细菌群落结构多样性

【目的】了解乌梁素海湖滨湿地水陆过渡带细菌群落结构及多样性变化,探讨富营养化湖泊湿地基质条件对细菌群落结构的影响。【方法】应用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,分析和比较了依陆向分布的4个水陆过渡带样点的湿地细菌群落结构多样性,采用典型对应分析(CCA)探讨了湿地基质因子对细菌多样性的影响。【结果】DGGE图谱显示依湖泊水体沉积物(S-1)→湖滨芦苇沼泽沉积物(S-2)→湖滨碱蓬盐化草甸土壤(S-3)→岸上白刺荒漠土壤(S-4),4个样点的条带数依次减少,对应菌群结构及多样性变化显著;多样性指数分析结果显示,Shannon-Wiener指数(H)、均匀度(E)、丰富度(S)以及Simpson指数(DS)均显示依陆向分布逐步下降的规律,即:S-1>S-2>S-3>S-4。序列比对结果显示,沉积物及土壤细菌分属于变形菌门(78.6%)、酸杆菌门(7.1%)、拟杆菌门(14.3%)这3个细菌类群,优势菌门为变形菌门,而变形菌门又分为5个亚群,其中ε变形菌纲为优势亚群;CCA结果表明,图中各条带对应物种的分布受铵态氮、总氮、有机碳、水溶盐总量、氯离子以及钾离子影响最大。【结论】乌梁素海富营养化湖泊的水陆过渡带湿地细菌群落结构存在较大差异,富营养化相关基质因子对细菌多样性影响较大。这为研究富营养化湖泊湿地水陆过渡带的细菌结构多样性及空间异质性提供了科学依据。

乌梁素海湖泊湿地过渡带氨氧化细菌群落

探究乌梁素海富营养化湖泊湿地演化过程中,不同植物群落下土壤氨氧化细菌群落的组成、丰度、亲缘关系以及多样性变化,结合湿地理化因子探讨基质条件对氨氧化细菌群落结构的影响。提取沉积物和土壤总DNA,对氨氧化细菌群落的amoA基因构建克隆文库,并进行测序,分析湿地沉积物与土壤过渡带4个样点中氨氧化细菌群落结构的组成、丰度、亲缘关系以及多样性指标;分析基质条件变化对氨氧化细菌群落结构的影响。富营养化湖泊湿地水陆过渡带的芦苇沼泽沉积物、碱蓬盐碱化土壤和白刺荒漠化土壤中,氨氧化细菌群落结构组成相似性逐渐降低;优势种群发生明显变化,氨氧化细菌从与Nitrosomonaslike序列相似为主要优势类群向与Nitrosospira-like序列相似为主要优势类群转变,群落结构空间异质性成因主要由总氮和水溶盐总量这两个基质因子所主导,相关系数r为0.943;多样性指数分析表明,芦苇沼泽沉积物和白刺荒漠化土壤适合多样的氨氧化细菌生长。氨氧化细菌多样性与优势种群在湿地水陆过渡带发生明显变化,氨氧化细菌群落结构主要驱动因子为总氮和水溶盐总量的组合。