河流不连续体概念及其在河流生态系统研究中的发展现状

系统地回顾了序列不连续体概念(SDC)产生与发展的过程以及应用的情况。河流连续体概念对SDC的产生及其最初的形式有着重要的影响。序列不连续体概念的发展经历了最初的形式和扩展形式。利用SDC的扩展形式可以在整个河道内预测由于河流调节所产生的各种不连续生态效应。作为模拟和分析河流再调节计划的理论基础,SDC可以为制订流域新的项目规划以及河流系统整治工作提供指导作用。

流域尺度的河流生态修复

在对河流生态修复相关理念进行阐述的基础上,讨论了河流连续体概念和河流四维模型.从人类活动影响的大尺度特征、河流特性、河流水污染、水陆交错带几个方面对在流域尺度下进行河流生态修复的必要性进行了分析探讨,并指出我国现阶段河流修复中的首要任务是遏制流域内引起生态系统退化的水污染.

洪泛河流动态生态廊道宽度界定研究——以永定河泛区廊坊段为例

为解决河流生态廊道空间范围尚不明确的问题,通过对国内外河流生态廊道概念、内涵、结构特征及功能的梳理分析,总结归纳河流生态廊道的概念并提出了河流生态廊道宽度的界定方法。以永定河泛区廊坊段为例,根据河流廊道时空变化特征及地貌连续性,提出基于河流四维连续体-洪水脉冲理论的廊道宽度界定方法,建立河流生态廊道宽度界定指标体系,通过选取适宜的指标进行定量定性研究。同时,以MIKE21水动力学模型和ArcGIS软件为主要手段,对洪水脉冲的不同工况进行水动力模拟计算,分析动态廊道范围演变趋势,最终确定动态廊道宽度。结果表明:不同工况下河流生态廊道的宽度是动态演变的,洪水脉冲下限条件下泛区生态廊道宽度为0.43~2.03 km,洪水脉冲上限条件下宽度为1.2~10.2 km,总宽度范围为0.43~10.2 km。经验证模拟结果可靠,研究结果合理。研究成果为推进河流廊道生态保护与修复和河湖水域空间管控奠定基础,并为永定河生态廊道建设提供技术支撑。

河道大型水库水力过渡区及其生态影响研究

运用河流连续体理论,分析修建大坝对河流水力学要素的影响.根据水力特征的变化,对河道型水库工程影响区域水力过渡区进行划分,重点研究各个水力过渡区内的水文水力特征、空间结构、物质结构和能量结构的变化及其生态响应.研究结果表明,水文水力特征的变化直接导致了生态环境要素的变化,最终将对河流生态系统产生胁迫.

何家沟河道生态景观设计理念综述

通过对古老的和现代的一些关于河道治理的思想、理念的综合阐述,用以说明城市河道除了具有防洪、供水等传统功能外,还应具有生态、景观的功能。城市河道功能的增加,给水工设计人员提出了更高的要求。

序言

筑坝是目前最为显著的人为扰动河流事件。迄今为止,世界上约70%以上的河流被大坝拦截,且大坝修建的数量还在增加。水库可以用来发电、供水、防洪和改善航行,但却阻断河流连续体而影响其生态环境。大坝的物理阻隔减少了河流泥沙向下游的输送,影响了洄游鱼类的迁徙;水体滞留时间的增加影响了生源要素的生物地球化学循环,改变了温室气体的释放通量;反季节蓄水和底层泄水发电的人为调节方式形成了新的蓄水河流的生态格局。

长江干流鱼类功能群空间分异

河流是一个连续而整体的系统,大型河流中的鱼类物种组成沿河流纵向随环境梯度的分异而变化。本研究采用从长江上游金沙江起点直门达至下游入海口的168种淡水鱼类分布数据,根据鱼类的体型、形状、食性和生活史策略划分功能群,利用层次聚类分析和排序分析方法研究了长江干流鱼类功能群分布格局及其对不同尺度的环境因子的适应性。结果显示,长江干流鱼类功能群的分布存在一级和二级的空间分异:一级分异以龙开口为分界点;而二级分异以石鼓、龙开口和白鹤滩坝下为分界点。自上游到下游,鱼类功能群的变化规律是:体型从小型过渡到中型和大型,形状从仅有纺锤形和圆柱形过渡到出现侧扁形,食性从杂食性过渡到更多样性的食性,生活史策略从机会策略过渡到周期策略和均衡策略。鱼类功能群的分布格局是适应不同尺度环境因子空间分异的结果:在大尺度的整条长江干流中,与气候特征相关的海拔和气温是主导影响因素;而随着研究的空间尺度缩小,与地形特征相关的河段坡降的影响显现,在中尺度的I-1段中作为主导。本研究对认识长江干流的鱼类空间分布规律以及环境适应性特征具有参考意义。

人为干扰对溪流鱼类功能多样性及其纵向梯度格局的影响

溪流鱼类多样性沿着河流纵向梯度的空间分布规律已得到大量报道,但这些研究大多聚焦基于物种组成的分类α多样性,而有关分类β多样性和功能多样性的纵向梯度分布规律及其对人类干扰的响应研究较少。本文以青弋江上游3条人为干扰程度不同的河源溪流为研究区域,比较研究了人为干扰对溪流鱼类功能α和β多样性及其纵向梯度分布格局的影响。结果显示,人类干扰改变了河源溪流鱼类功能多样性的纵向梯度格局——由线性变化变为二项式分布。此外,我们发现,人为干扰导致土著种被本地入侵种取代,且较强的土地利用和水污染排放可能增大环境的不连续性,而群落周转和嵌套变化往往取决于环境的变化。尽管功能β多样性由嵌套成分主导,但周转成分占比相对于人为干扰较小的溪流而言明显增加。人为干扰显著改变了受干扰溪流鱼类的物种组成和功能多样性,且功能多样性的纵向梯度格局在不同的多样性指标上存在差异。本研究强调,在评估人为干扰下多样性的变化时,需要从多方面考虑,包括空间尺度和多样性指标等。