太湖西部湖区滨岸带风浪时空分布特征及其影响

风浪是导致太湖西部湖区的滨岸带出现淘刷侵蚀的主要因素之一,为了明晰太湖西部湖区滨岸带受风浪的影响,利用太湖长序列风场数据,结合浪高计算公式创新性地提出了一种风浪影响指数分析方法,并揭示了该影响指数的时空分布规律。研究发现,太湖西部湖区滨岸带大部分区域受东风和东南风的影响较大,而竺山湖东岸区域浪高却受西风和西北风影响较大。研究成果可以为未来太湖滨岸带修复和环湖大堤防浪工作提供理论支撑。

陆浑水库滨岸带沉积物重金属污染评价及其迁移能力分析

为研究滨岸带沉积物重金属污染及迁移转化情况,以陆浑水库滨岸带为研究对象,采用地累积指数法和潜在生态风险评价法对重金属的污染程度及风险进行评价,并采用重金属活力值法评价重金属的迁移能力。结果显示:重金属Cu、Pb、Cd、Cr、Mo、Zn的含量均超出了土壤环境背景值,分别为背景值的2.88、2.61、21.54、2.02、78.87、1.19倍;各采样带中的重金属含量随海拔高度的变化而变化,其中,Cr、Zn、Cd、Pb和Mo的含量自L4采样带起随海拔的降低而逐渐下降;Mo存在严重超标现象,属于Mo极重度污染,Cd为中度、偏重度污染;陆浑水库滨岸带整体处于极强的污染状态,Mo和Cd是生态风险的主要贡献因子,各重金属的污染风险程度与地累积指数法的结果相符合;根据活力值法显示各重金属迁移能力由强到弱的顺序为:Cd>Pb>Mo>Cu>Zn≈Cr。

调蓄性湖泊近岸带生态修复植物耐涝特性研究

为筛选和发掘调蓄性湖泊近岸带适宜的生态修复植物,在对江苏省河湖植物群落调查和功能分析的基础上,以常用的芦苇为对照,以花叶芦竹、黄菖蒲、再力花、香蒲、梭鱼草和美人蕉等近岸带生态修复植物为材料,研究1个月的水涝胁迫对其生长的影响。研究可为湖泊近岸带植物群落恢复与生态功能提升提供现成的植物材料和理论依据。

拉萨河滨岸带生态环境的营造

拉萨河位于拉萨市南部,河道游荡,蜿蜒曲折,枯水期滩地大面积裸露,风沙大,河道景观差。为了防护河内裸滩沙源和修复滨岸带生态系统,改善滨水生态环境,促进人与水岸、生态和谐共处,打造“山水林田湖草沙生命共同体”的生态修复体系。采用生态学、风景园林中的多种技术措施,营造城市河道滨岸带生态休闲空间,实现水生态保护和水环境健康,为拉萨市水生态文明城市建设创造条件。

不同排水体制下城市河流水质对滨岸带用地变化的响应

[目的]探讨城市不同排水体制地区河流水质对滨岸带用地变化的响应,为以水环境提升和生态修复为目标导向的城市河流滨岸带规划和开发提供科学参考。[方法]以上海市苏州河为例,基于2018年水质与土地利用数据,运用生态景观格局结合冗余分析方法,定量探究河流水质在不同排水体制、不同滨岸带宽度上对用地变化的响应关系。[结果]①由自排区至强排区,苏州河滨岸用地结构、水质体现出明显时空差异,汛期水质(4—10月)劣于非汛期,自排区水质整体优于强排区;②自排区滨岸带水域、农业用地景观斑块密度在100—600 m的宽度上显著影响水质变化;③强排区滨岸带生态用地比例和斑块优势度是影响水质变化的关键因素,生态用地景观指数分别在100—1200 m的滨岸带宽度上对水质产生显著影响;④滨岸带用地在强排区1200 m宽度上对水质变化解释能力最大(56.9),且解释能力总体高于自排区。[结论]自排区与强排区河流滨岸带对水质空间变化影响的关键变量存在显著差异,强排区滨岸带景观要素对水质变化影响的程度较自排水区更强,范围更大。

太湖西部湖区滨岸带湖流冲刷特征研究

利用太湖二维水动力模型,分析了不同风场条件下的太湖西部湖流特征以及滨岸带冲刷深度。研究结果表明,太湖湖流的冲刷会对滨岸带产生不利影响,尤其在东风、南风、东南风驱动的情境下,湖流对滨岸带的侵蚀最为严重。通过对滨岸带进行基底修复,可以防止湖流的冲刷侵蚀。

湖库滨岸带对风浪效应的影响研究初探

湖库区域吹程较长,风浪冲击力强,对湖库水质、生态系统及边坡稳定均产生不利影响,滨岸带作为陆域与水域之间的过渡地带,对湖库风浪具有显著的消波缓流作用。目前,国内针对湖库滨岸带与风浪相互作用的研究较少,本文基于海岸工程相关研究,梳理湖库风浪形成机理及计算方法,并分析总结了不同护砌类型、植物种群特征等因素对风浪效应的影响,最后提出当前湖库滨岸带对风浪效应影响研究存在的不足及研究方向,以期为相关研究提供一定借鉴。

水文过程与近岸带变化关系及其河流景观内涵

在河流生态学领域,迄今仍缺乏能较好地描述河流生态系统涨落的概念模型。河流近岸带具有不同于主流带的水动力、水环境及生物特征,其位置及尺度随水文条件的改变而变化的程度较为显著,近岸带变化能较好地反映水文过程的生态学效应及河流水域空间的涨落。本文对近岸带定义进行了拓展,提炼了一种对顺直/微弯、弯曲、分汊等河型均适用、描述河流近岸带尺度变化与水位涨落之间映射关系的概念模型(“水文-近岸带涨落关系”概念模型),该模型曲线上一般具有两个近岸带尺度峰值;从景观生态学的角度提出近岸带是河流水域中时空连续性最强的沿程条带状基质,而主流带可视为流量越过临界值后出现在近岸带这一基质内的“涌现”或“突变”。本文最后以长江上游南溪-江安段为例对概念模型进行了初步的量化研究,并讨论了近岸带的界定方法及该概念模型在生态水文组分划分中的作用。

长江干流马鞍山段岸带主要环境地质问题及防治对策建议

开展长江干流马鞍山段岸带地质环境调查评价项目,查明了长江干流马鞍山段岸带主要地质环境问题,包括河道演变、岸带崩塌(窝崩、条崩、洗崩)、岸带淤积、河段感潮等,并提出了有针对性防治对策和建议,为长江干流马鞍山段岸带合理开发利用提供依据。

铜陵市惠溪河滨岸带土壤重金属形态分布及风险评估

为揭示惠溪河滨岸带土壤重金属(Pb、Cu、Zn、Ni、Cr、Cd和As)形态分布和生态风险状况,沿河采集12个采样点的土壤样品,采用改进的Tessier五步连续提取法开展形态分析,并以Hkanson潜在生态危害指数法进行生态风险评估.结果表明:①As和Cr以残渣态占绝对优势,Zn、Pb和Ni以残渣态和Fe-Mn氧化物结合态为主,Cu则以残渣态和有机结合态为主,Cd具有形态多样的分布特征;②7种重金属污染程度排序为As>Cd>Zn>Cu>Pb>Ni>Cr,潜在生态风险大小排序为Cd>As>Cu>Pb>Ni>Zn>Cr,其中Cd和As属极高风险等级,Cu为中等风险等级,其他4种元素则为轻微风险等级;③根据潜在生态风险指数,小倪村、狼尾湖右岸和大倪村采样点属于高风险等级,其他9个采样点均属于很高风险等级;④由综合污染及潜在生态风险贡献率水平,初步判定As和Cd为惠溪河滨岸土壤重金属污染治理和修复的优先控制对象.

长江口滨岸带生态环境质量评价指标体系与评价模型

基于生态系统理论，构建了由社会、经济、自然环境、自然灾害4个子系统和7个二级指标及29个三级指标组成的长江口滨岸带生态环境质量评价指标体系；以信息熵理论为基础建立了客观确定指标权重的综合信息熵模型法，并以层次分析法和综合信息熵模型法相结合确定评价指标权重值；采用灰色关联综合评价模型对上海滨岸带生态环境质量进行评价。对上海滨岸带宝山、浦东、南汇、奉贤、金山和崇明岸段1999～2003年5年间生态环境质量的时空变化特征和分级规律的研究表明：宝山滨岸带生态环境质量1999～2000年为较差，2001～2003年为中等；浦东、奉贤、南汇和金山生态环境质量一直处于中等水平；崇明生态环境质量1999、2000年为良，而2001～2003年为中。

太湖滨岸带芦苇区沉积物磷的特征

为了进一步揭示大型水生植物对湖泊滨岸带沉积物磷的生物地球化学影响,探讨芦苇(Phragmites austra-lis)群落对沉积物磷的生态效应,于2003年9月18日、10月17日和12月3日,用柱状采样器分别在太湖梅梁湾滨岸带芦苇区和无草对照区采样。用HClO4-H2SO4消化法和H2SO4-H2O2消煮法测定芦苇区和对照区沉积物及芦苇根、茎组织中的总磷含量。结果表明,在芦苇生长旺盛期(9月),芦苇区和对照区沉积物的总磷含量最高,在芦苇生长的衰弱期(10月),其总磷含量次之,在芦苇生长的枯萎期(12月),其总磷含量最低;对照区沉积物距地表0～2cm的表层是磷的富集峰值层,而芦苇生长区距地表4～7cm的沉积物层为磷的富集峰值层;芦苇须根对磷的富集效应大于其根状茎,而芦苇根状茎对磷的富集效应又大于其茎,但它们的总磷含量都小于距根0～2cm范围芦苇根际沉积物的总磷含量。

滨岸带对河流生态系统的影响机制研究进展

从水文调节、水质改善、物质输入调控、生物多样性维持等方面梳理了滨岸带对河流生态系统的影响机制。滨岸带具有良好的水文调节效应,这种调节效应主要通过滨岸带植被根系对土壤水分持留,植物残体对径流路径的影响,以及挺水和沉水植物对水流的物理作用等途径实现。滨岸带显著影响水质过程,对于面源污染径流具有较好的净化效果。滨岸带能够经历周期性的干湿交替,同时具有发达的植被系统和丰富的土壤微生物类型,独特的水文和地球化学条件使滨岸带成为氮磷迁移转化的热区。滨岸带对水生态系统的物质输入起到重要的调控作用,既能够为水体生态系统提供丰富的物质来源,又能够避免过量的营养物质输入。这种调控作用对于水生态系统群落结构的维持和生态系统功能的发挥具有重要意义。滨岸带水生和湿生植被的生长使水体生态系统食物链不断完善,大型无脊椎生物和鱼类种群数量得以增加,对水体生物多样性的提升具有明显的贡献。自然的洪水扰动可能是滨岸带生物多样性的维持机制,而水媒传播过程则可能是滨岸带影响河流生物多样性的重要机制。当前对于滨岸带生态机制过程的认识尚不够深入,今后滨岸带研究要加强物质过程和生态学过程的探讨,尤其是水文、水质、生物群落等要素的耦合机制,滨岸带水环境效应的模拟预测,以及滨岸带对河流生物多样性的影响机制研究等。

抚仙湖不同类型岸带沉水植物分布及水体氮磷特征

2005年6—7月,通过野外断面采样并结合水质分析,对抚仙湖不同类型岸带沉水植物分布及水体氮磷特征进行了调查。结果表明:抚仙湖岸带分为4个类型,岩石陡峭岸带、冲积平缓岸带、河口岸带以及湖湾岸带;沉水植物种类分布最多出现在河口型岸带和湖湾岸带,均为9种;最低出现在岩石陡峭岸带,为5种;沉水植物生物量最高出现在冲积平缓岸带,为8300g·m-2,最低出现在岩石陡峭岸带,为2416g·m-2;沉水植物分布最深为A1岩石陡峭岸带,平均水深8·5m,最深达到11·0m;最浅为B2冲积平缓岸带,平均水深1·9m,最深为6m;岸带水体综合氮磷指标,以D2湖湾岸带最高,总氮、总磷分别达到5·34和0·145mg·L-1;最低为A2岩石陡峭岸带,总氮、总磷分别为0·87和0·015mg·L-1;抚仙湖沉水植物对水体氮磷的吸收固定总量约为总氮为5·28×104kg,总磷为7500kg。

城市河流滨岸带土地利用变化的环境效应——以上海苏州河为例

在阐述城市河流滨岸带的界定、结构、功能以及滨岸带土地利用变化的环境效应的基础上,选择以上海市苏州河为研究对象,运用土地利用解译、有机污染综合指数、野外调查评分等方法处理数据,将河流与河段两个尺度上的滨岸带土地利用类型分别与河流水质和调查河段的景观适宜性进行相关比较研究,进一步结合上海市不同历史时期和现状背景揭示了苏州河滨岸带土地利用变化所带来的自然环境效应和社会环境效应,同时提出城市河流滨岸带的适应性管理策略。研究结果表明:①工业用地及农业用地的减少和居住用地、城市绿地与道路用地的增加、不透水面积的整体微减是苏州河滨岸带土地利用变化的主要特征;②工业用地、居住用地和城市绿地的变化趋势最为显著,并与有机污染综合指数变化趋势的相关关系较显著;③不同河段的土地利用类型和不透水面积率与相应河段的景观适宜性之间的关联性很大。

太湖岸带湿地不同植被覆被条件下土壤种子库的时空异质性

采用种子萌发法研究太湖岸带湿地4种不同覆被类型(A:酸模岸带;B:灌草岸带;C:农作物岸带;D天然芦苇岸带)下土壤种子库的季节变化。结果表明:试验中共萌发30种植物,2010年4,8,11月分别萌发21,16,18个物种,其中以1年生和多年生草本植物为主。2010年4月,8月与11月种子库密度之间无显著差异,其种子储量分别达到(2093±948.55)粒·m-2,(1173±897.01)粒·m-2,(1100±623.50)粒·m-2。除了类型D外,A,B,C3种类型土层中种子库储量皆以4月最高,其种子库储量分别为(1040±526.91)粒·m-2,(4853±1681.91)粒·m-2,(1360±586.55)粒·m-2。太湖岸带湿地种子库密度季节动态表现为春季(4月)最多,其次为夏季(8月),秋季(11月)最少。研究结果表明太湖岸带湿地种子库在维持地表植被植物多样性中发挥着极其重要的作用,可为太湖岸带湿地的保护管理提供技术支持。

西太湖河网区恢复与退化河岸带湿地生态及水环境功能比较

对西太湖平原河网区严重退化的河岸带湿地进行恢复的基础上,开展了恢复后湿地和退化湿地内植物群落物种多样性,生物量,植物干物质体内氮、磷含量,湿地水体中悬浮物含量、氮、磷营养物质浓度以及恢复后湿地内反硝化作用等湿地生态和水环境功能方面的比较研究。结果表明:(1)已恢复湿地群落结构趋于完整,物种多样性指数值较高,一般在1.7～3之间,均匀度在0.5～0.9之间波动。退化湿地物种丰富度低,多样性指数值较低,分别在0.3～1.5(H′),0.15～0.65(J)之间波动。在水花生(Alternanthera philoxeroides)入侵的群落内,种类稀少,且分布极不均匀,仅在0.3～1(H′)和0.1～0.3(J)之间波动,群落结构严重退化。(2)在植物生长旺盛期,1m2湿地内的芦苇(Phragmites communis)、香蒲(Typha orientalis)及茭草(Zizania latifolia)分别为42,18株和17株。其在湿地内的生物量分别为:4692,5142kg和2182kg;(3)上述物种单位干物质中的氮、磷平均含量分别达到2.88mg/g和2.09mg/g;沉水植物作为滨岸带湿地群落结构的重要组成部分,不仅具有高的生物量,而且吸收氮磷能力强,单位干物质氮、磷含量分别达到7.27mg/g和4.14mg/g;(4)植物对水体及沉积物中可溶性氮、磷的有效吸收以及颗粒态磷的自然沉降作用,使得上游来水中的总氮浓度流经湿地时,降至0.15～0.89mg/L之间,平均下降了85%;总磷浓度则由进水时的0.248～0.598mg/L,降至出水时的0.002～0.083mg/L;(5)滨岸带湿地对河水中悬浮物的有效拦截、滞留和吸附作用,使得入湖河水中的悬浮物含量降低了90%以上;(6)在高温缺氧的环境中,滨岸带湿地表现出较强的反硝化作用,且由河心向河岸逐渐增强的趋势。近河心处测定的N2O通量为0.034～0.068之间,到河岸处升至0.046～0.089。反硝化作用是削减水体中氮负荷的有效途径。

平原河网地区滨岸带外来植物入侵现状及影响研究——以上海青浦区为例

河流滨岸带作为一种典型的开放系统,在受到外界干扰的条件下极易被外来植物所入侵并受到严重影响。以上海青浦区为例,通过对河流滨岸带生态系统入侵植物分布及现状调查,以及对两种入侵植物:白花三叶草(Trifolium repens)和加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)群落的物种多样性及其土壤特性的实证研究,探讨外来植物入侵对河流滨岸带生态系统造成的影响。结果表明:目前该地区河流滨岸带外来入侵植物共有14科24种,其科、种数分别占到该生态系统所有植物的48.3%与26.1%。入侵植物白花三叶草与加拿大一枝黄花在春、秋两季均显著降低了河流滨岸带植物群落的物种多样性。此外,两种入侵植物也对当地河流滨岸及土壤特性造成了不同程度的影响,其中对土壤含水量、pH值的影响最为显著。该研究填补了平原河网地区河流滨岸带生态系统外来植物入侵研究的空白,有助于今后开展对该生态系统的评价、恢复及管理工作。

上海市滨岸带沉积物中酸挥发性硫化物垂直分布及空间变化特征

对上海市滨岸带（北起浏河口,南至杭州湾的金丝娘桥）18个柱状沉积物中酸挥发性硫化物（AVS）质量分数及其垂直分布特征进行了研究.结果表明：沉积物中w（AVS）为0.38-317.60 mg/kg,底层沉积物中w（AVS）平均值最高,是表层和中层的2倍左右.各采样点沉积物中底层w（AVS）空间变化差异最大,表层w（AVS）变化较小.人类活动干扰（滨岸带围垦、工业排污和生活排污和畜禽养殖等）显著改变了潮滩原有的自然环境特征〔w（有机碳）、含水率、粒度组成以及氧化还原电位等〕,可能成为控制上海市滨岸带沉积物中w（AVS）空间变化差异的决定性因素.

克鲁伦河滨岸带土壤重金属污染风险评估

为揭示克鲁伦河滨岸带重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn)污染生态风险状况,沿河采集10个采样点的土壤样品,采用地积累指数法和潜在生态危害指数法对克鲁伦河重金属的污染进行生态风险评估。结果表明:7种重金属As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量平均值分别为其背景值的117.71、266.7、0.64、2.07、2.12、5.38、55.95倍,大小排序为Cd>As>Zn>Pb>Ni>Cu>Cr,其中As、Cd和Zn三种重金属元素在土壤中积累情况较为严重。地积累指数法得出7种重金属污染程度排序为Cd>As>Zn>Pb>Cu>Ni>Cr,潜在生态风险指数表明污染程度由强到弱排序为Cd>As>Zn>Pb>Ni>Cu>Cr,由于毒性系数的影响,导致两种方法中Ni和Cu的污染程度大小顺序发生变化。结合综合污染系数及潜在生态风险系数的分析得知,10个采样点均处于极高污染风险等级,克尔伦苏木污染最为严重。由潜在生态风险贡献率得出Cd和As对土壤污染贡献率最高,初步判断Cd和As应该作为重金属污染治理和修复的优先控制对象。