河控浅水三角洲前缘树枝状沙坝沉积构型与形成机理

河控浅水三角洲前缘砂体可分为分流沙坝型和指状沙坝型2类河-坝组合类型,前人多关注扇状的分流沙坝型与鸟足状的指状沙坝型的前缘砂体,而对多个指状沙坝组成的树枝状沙坝关注不足,其沉积构型与形成机理尚不清楚。以鄱阳湖日帽洲三角洲为例,综合卫星地图、探地雷达、浅钻孔、沉积数值模拟数据,揭示了河控浅水三角洲前缘树枝状沙坝的沉积构型与形成机理。研究认为,树枝状沙坝是由多个相互分叉、交汇的指状沙坝拼接而成,呈现“河在坝上走”的河-坝组合关系,其间发育分流间湾。根据规模差异,树枝状沙坝内的分流河道可分为主支分流河道与侧支分流河道,主支分流河道的宽度大、数量少,多发育于近源端并延伸至沙坝末端,分布于沙坝中部;侧支分流河道的宽度小、数量多,多分布于前缘两侧与末端。树枝状沙坝的形成与细粒、黏性、高排量河流供给相关,细粒与黏性沉积物促进了稳定天然堤的加积与指状沙坝的形成,高排量导致了分流河道的分流与决口,从而形成树枝状的指状沙坝。河控浅水三角洲前缘树枝状沙坝储集层的侧向连通性较差,优势储集层位于指状沙坝中部,为分流河道砂体与近岸河口坝砂体。

库区洲滩生境改造方案优选——以王甫洲水库为例

低水头梯级水库中流速较缓且水深较小而导致水草灾害发生是近些年水库管理中出现的新问题。为在发生伊乐藻灾害的王甫洲库区通过实施局部地形改造而塑造不利于伊乐藻生长的水文环境,并能对每一改造方案实施前后水动力强度的变化进行定量评价,同时综合考虑各改造方案在每一区域的水动力提升效果、对环境的影响和改造效益,选取各区域最优改造方案,提出了水动力提升率概念用以描述改造前后水动力强度的变化,并建立了基于熵权-TOPSIS的地形改造方案优选模型对各区域的每一方案进行评价优选,取得的主要结论如下:①在周期流量下,在区域A改造方案1水动力提升率仅为5.16%,远不及方案2和方案3的59.15%和63.62%;在区域B和区域C,方案1水动力强度出现减弱,方案2和方案3对区域B的水动力提升率分别为16.02%和20.19%,对区域C的水动力提升率分别为45.47%和51.99%,均较为接近。②熵权法得到3个区域各指标的权重均为改造效益>平均改造深度>水动力提升率。若综合考虑水动力提升率、对环境的影响和改造效益,TOPSIS模型计算的综合评价指数均为方案3>方案2>方案1,方案3均是每一区域综合评价下的最优改造方案。

九洲江中下游超标准洪水及风险防御分析

九洲江面临北部湾,是广东省西部独流入海的主要河流之一,洪水、暴潮等自然灾害尤为严重。为提升九洲江防御超标准洪水能力,文章调查了九洲江中下游防洪工程体系和防洪保护区基本情况,分析了九洲江洪潮遭遇情况,采用二维数学模型分析九洲江超标准洪水,得到了超标准洪水淹没范围和淹没深度,提出了风险防御对策。

涠洲岛海水中可培养细菌的溶藻活性初探

目的 选取3种海洋赤潮甲藻为研究对象,从广西涠洲岛海域来源细菌中筛选出高效溶藻的菌株,研究菌株的溶藻效果和初步作用机制,为开展赤潮的防治工作奠定基础。方法 采用细菌发酵液与甲藻共培养来测定菌株的溶藻活性,检测藻细胞中丙二醛和抗氧化相关酶系统的响应规律,分析甲藻胞外溶解性有机物组成,并通过KEGG和CAZy数据库预测目标菌株合成溶藻物质的能力。结果 从24株细菌中筛选到15株对至少一种甲藻表现出溶藻活性的菌株,总阳性率为62.5%,菌株M026对3种甲藻均表现出显著的溶藻效果。添加10%的M026发酵无菌滤液,共培养3 d后,3种甲藻细胞死亡率均高达95.0%。生理生化响应表明,在M026发酵无菌滤液胁迫下,甲藻细胞膜脂过氧化损伤严重,3种抗氧化相关酶(SOD、CAT和APX)活性先增加后下降,且三维荧光光谱检测到藻细胞内溶产物为类富里酸和类蛋白类物质。通过全基因组分析,菌株M026含有溶藻活性的次级代谢产物生物合成基因,及多种降解植物细胞壁的酶。结论 菌株M026可作为微生物溶藻菌剂的候选菌株。

2011-2015年东洞庭湖洲滩典型植物群落样方调查数据集

固定样地调查通过长期数据的积累和精准的时空对比获取生态系统动态特征,为长期的生态系统研究提供了坚实的基础。洞庭湖湿地生态系统观测研究站按中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,CERN)统一的监测规范,对洞庭湖水文情势变化下,湿地生态系统中典型洲滩植被的物种组成和群落特征等指标进行长期定位监测。通过东洞庭湖三种典型湿地植物群落(苔草,南荻和水蓼)长期监测样地的数据进行加工处理,获得2011-2015年洞庭湖洲滩植物群落长期监测数据集。本数据集包含有植物种名、拉丁名、株(丛)数(株或丛/样方)、叶层平均高度(cm)、生殖枝平均高度(cm)、盖度(%)、物候期、优势种、植物种数、密度(株或丛/m~2)、优势种叶层高度(cm)、优势种生殖枝高度(cm)、总盖度(%)、地上绿色部分总干重(g/m~2),共14个指标,同时附有完整的背景信息。本数据集实行全过程数据质量控制,并由专家审核验证,确保数据时空上的相对一致和准确可靠。本数据集可以为探究洞庭湖水文情势下,洲滩湿地生态系统过程和演替趋势提供本底资料,为洞庭湖植被的遥感监测、生物多样性保护和湿地生态修复及适应性管理等提供数据支撑。

2011-2015年洞庭湖洲滩群落植物生态型、生活型和生长型组成数据集

植物群落结构与环境的关系可以通过研究植物生活型和生态型进行深入的解析,同时植物生活型是研究植物群落的发生、发展及演替规律的重要内容。中国科学院洞庭湖湿地生态系统观测研究站按中国生态系统研究网络(CERN)监测指标体系,在洞庭湖周期性水文变化情势下,对洞庭湖湿地洲滩典型植物群落类型的物种组成进行长期定位监测。通过专家对洞庭湖湿地3个典型植物群落(苔草、南荻和水蓼)的长期监测数据集进行验证,确保数据的准确性,然后进行分类处理,得到洞庭湖洲滩2011-2015年植物群落植物生活型、生长型和生态型数据集。本数据集包含有植物种名、拉丁名、生活型、生长型、光生态型、水分生态型、土壤pH值生态型、淤积生态型,共8个指标,同时提供了完整的样地信息和样地管理记录,为数据的科学利用提供了空间和时间上的背景信息。本数据集为分析洞庭湖湿地洲滩植被群落生态型和生活型组成,植物群落与环境的相关提供了数据支撑,是深入研究洞庭湖湿地植物被演替的重要参考依据。

雅鲁藏布江中游末端河段洲滩的时空变化特征

扎西绕登乡-派镇河段位于雅鲁藏布江中游末端,是中游宽谷最后一段典型的辫状河道,其洲滩演变对当地生态有重要的影响。基于1986-2022年21幅11月的Landsat遥感影像,提取并统计了雅鲁藏布江中游末端扎西绕登乡-派镇辫状河段内洲滩的特征参数,并结合洲滩的形态指数和破碎度指数对洲滩的面积特征和平面形态变化进行了分析。结果表明:研究河段内80%的洲滩面积小于1 km^(2),且洲滩面积差异较大。1986-2022年间,洲滩的数量及洲滩面积整体变幅不大。雅鲁藏布江干流与尼洋河汇合口上游河段内洲滩分布更加细碎,主要为小面积心滩,且多年来洲滩的分布及形态变化较小。而下游河段内的洲滩分布相对集中,主要为大面积边滩,且多年来洲滩的分布及形态变化相对较大。

湖南团洲垸堤防溃口险情应对关键技术

2024年7月5日,湖南省洞庭湖团洲垸一线堤防发生溃口,宽度迅速发展至226 m,溃堤洪水涌入团洲垸,淹没范围约47 km^(2),蓄洪量约2.21亿m^(3)。为支撑团洲垸溃口封堵、钱团间堤防守、第三道防线建设、抽排方案制定等应对工作,水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心(水旱灾害防御中心)基于洪水风险图成果、多源遥感监测数据、无人机监测成果、AIV技术、数字孪生技术等,根据团洲垸堤防险情应对工作实践,提出了基于遥感监测和水动力模型相互补充的堤防溃口险情应对支撑技术体系,构建了团洲垸、钱粮湖垸、大通湖垸整体精细化的二维水动力模型,开展了团洲垸溃决洪水淹没全过程推演分析,并依托自主研发的水利遥感应急监测系统平台,监测了团洲垸溃口发展过程,估算了溃口处流速,相关成果为水利部、湖南省水利厅等单位应急决策提供了科学依据。

致密砂岩气藏稳产后期动用效果评价与动用潜力分析:以子洲气田山2气藏为例

以子洲气田山2气藏为例,利用钻井及生产动态资料,通过对地质储量、动储量、累产气、累产水和动静储量比的计算与分析,采用综合评判指数法和类比法,详细评价了山2致密砂岩气藏动用效果和动用潜力。结果表明:山2气藏平面动用严重不均衡。7个井区中,主砂体带中部的榆30井区动用效果最好,属Ⅰ类动用区;主砂体带南部的洲3和北部榆81井区动用效果中等,为Ⅱ类动用区;主砂体周边的榆69、榆48、麒麟沟和榆29井区动用效果差,属Ⅲ类动用区。初步预测山2气藏整体动用潜力为198.1×10^(8) m^(3)。其中,Ⅲ类区的动用潜力为174.7×10^(8) m^(3),占88.2%,是山2气藏后续挖潜重点。

长江中游戴家洲河段滩群联动演变及其对航道工程的响应机制

航道浅滩演变与滩槽形态调整具有强关联性,识别滩槽形态、河床冲淤与航道工程的响应关系,对评估航道工程实施效果具有重要意义。以长江中游戴家洲河段为对象,采用1954—2022年期间实测水沙和地形资料,解析滩群演变联动关系及对航道工程的响应机制。结果表明:①自然水沙阶段(2008年以前),巴河边滩与池湖港边滩关联性强,池湖港边滩淤涨并减弱了燕矶节点挑流作用,加速了戴家洲洲头低滩上延,而巴河边滩淤涨使得戴家洲洲头低滩冲刷,但流域来沙量减少增加了洲头低滩冲刷速率;戴家洲汊道分流关系不稳定且汉口站相同流量条件下的右汊分流比为减少态势,来沙量低的大水年份加速戴家洲右缘蚀退并为乐家湾边滩淤宽提供了空间。②航道工程影响阶段(2008年以来),航道工程实施使得戴家洲洲头低滩上延,其右缘冲刷应引起重视;戴家洲汊道进口段航道工程压缩了河道横向空间并加速了巴河边滩冲失趋势,池湖港边滩侧蚀使得分汊段水流分散程度增加,不利于汊道进口段浅滩水动力的稳定或增强;戴家洲右缘洲体守护后的完整性增强,乐家湾边滩由淤涨转为冲刷过程形成的分离体进入航槽并碍航,6m水深航道工程实施后乐家湾边滩完整性增强,右汊中下段浅区航道条件改善。

笏洲船闸输水系统水力学模型试验研究

笏洲船闸平面尺寸大、瞬时流量大、输水强度高,闸室内无消能工,闸室停泊条件有待检验,引航道采用非对称布置,易形成回流、斜流等水力学问题。通过比尺1:30的整体水工物理模型试验,对船闸输水过程水力特性、输水廊道压力特性、船舶停泊条件、进出水口及引航道水流条件等展开研究。结果表明,在闸室及出水口增设消力槛并优化其布置形式后,闸室内停泊条件和下游引航道通航水流条件明显改善。在推荐的阀门运行方式下,各项水力指标均满足规范及设计要求。研究成果可为类似工程提供参考。

涠西南凹陷涠洲油田涠三段储层特征及影响因素

南海北部湾盆地涠西南凹陷涠洲油田古近系涠洲组是石油勘探的重要领域。为了落实涠洲组涠三段优质储层特征及影响因素,以涠洲油田基础资料较全的钻井为研究对象,通过岩心观察、薄片鉴定、压汞、扫描电镜等研究,对涠洲组涠三段储层进行综合分析。结果表明:涠洲油田涠三段储集层岩性以长石岩屑砂岩为主;物性以中-高孔、中渗为主;储集空间类型以粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔为主;涠三段以辫状河三角洲沉积为主,沉积相控制了储层分布及砂体发育,水进域背景下的辫状河三角洲特征决定了涠三段具有不稳定富砂特征;涠三段处于压实作用较弱的酸性溶蚀成岩环境,次生孔隙较为发育,石英次生加大则增强了颗粒抗压实能力。该研究成果对确定储层影响因素具有指导意义。

基于能值的海岸带生态修复成效评估——以鹦鹉洲湿地为例

鹦鹉洲湿地自建成以来已开展了连续5年以上的实地调查和监测,结合长期监测数据构建科学系统的修复成效评价体系对海岸带生态修复工程的评估具有重要的参考价值.采用能值分析方法,通过实地调研、科学监测和查阅文献,搜集所需相关数据,构建了湿地生态系统能量分析结构图和能值指标体系,对自然资产、生态服务等主要能值指标进行了分析,并比较了不同修复时期湿地的功能表现.研究结果表明:2021年,鹦鹉洲湿地自然资产总能值为8.92×1016 sej,相当于能值–货币价值22.47万元,湿地生态服务总能值为8.88×1017 sej·a^(-1);实施生态修复后,鹦鹉洲生态质量明显改善,其自然资产和生态服务能值分别是修复前的5.01倍和5.73倍;鹦鹉洲湿地生态系统的能值自给率(emergy self-support ratio,ESR)为0.47,能值产出率(emergy yield ratio,EYR)和能值可持续指数(emergy sustainable index,ESI)分别为28.29和25.03,表明湿地产出效率高且可持续发展空间较大.研究显示:基于长期监测数据,采用能值分析方法可较好地反映海岸带生态修复工程成效,所构建的评估体系及方法可为类似海岸带修复工程提供参考.

海丝路文化之涠洲岛聚落文化生态系统活态保护利用研究

涠洲岛聚落群不仅承载着丰富的历史信息和独特的地域文化,在海丝路历史文化研究中具有不可或缺的价值。针对当前聚落群的保护工作存在的保护与发展的矛盾、传统与现代的冲突、社区参与度不足以及政策与法规的不完善等问题,结合历史文化活态保护策略与实践方法,包括寻求保护与发展的平衡、促进传统与现代的融合、增强社区参与与利益共享,以及加强政策支持与法规建设进行了系列研究。通过探讨涠洲岛聚落群可持续利用的路径,将旅游开发与文化传承的结合、生态环境保护与旅游开发的协调、创新旅游产品与服务以及提升旅游品质与竞争力的研究,为海丝路历史文化资源的保护和利用提供依据。

江宁县新生洲家畜血吸虫病的防治

新生洲是江苏省江宁县在长江中的一个洲滩,面积约6.84km^2,四面环水,位于我省长江最上游,与安徽省相交界。历史上这个洲是血吸虫病严重流行区。经过疫区广大人民和血防有关部门的共同防治,于70年代末洲上圩堤内钉螺基本消灭,1981年有螺面积为22万m^2,1983年以来,由于连发洪水,几次溃堤,以致洲上有螺面积骤增。1985年钉螺面积达到239万m^2。

莆田学院妈祖班赴湄洲妈祖祖庙寻根研学采风

2024年4月20日,第八届妈祖班的同学前往湄洲岛参观妈祖祖庙,进行寻根访学之旅。在访学中,妈祖班的同学也深深感受到了妈祖文化的魅力。

基于环境DNA的涠洲岛周围海域布氏鲸种群分布初探

鲸类作为海洋生态系统中的顶级捕食者,是维持海洋生态平衡和生态稳定的关键物种。广西涠洲岛布氏鲸(Ba-laenoptera edeni edeni)是中国近海唯一稳定出现的须鲸种群,但其栖息地分布现状尚不明确。由于布氏鲸活动能力强、分布范围广,目视监测难以进行稳定跟踪调查。基于此,结合环境DNA(Environmental DNA,eDNA)技术,监测了不同时期(2022年4月和2023年1月)涠洲岛布氏鲸栖息地的分布现状。研究发现,4月在布氏鲸的热点分布海域(涠洲岛—斜阳岛之间)目视和eDNA均发现布氏鲸存在(n=3),同时在涠洲岛西南海域也发现布氏鲸存在(n=2),其中有1个站位仅eDNA检测到;1月在布氏鲸的热点分布海域目视和eDNA均发现布氏鲸存在(n=1),涠洲岛东部海域仅eDNA检测到布氏鲸存在(n=1)。结果表明,eDNA技术相比目视具有更高的灵敏度,可用于验证布氏鲸的分布,同时发现涠洲岛东部和西南部海域是布氏鲸的潜在热点分布海域。该研究验证了eDNA技术在涠洲岛布氏鲸分布监测上的可行性,进一步明确了涠洲岛布氏鲸栖息地的分布现状,为其种群的高效监测和科学保护提供了基线信息。

莲花洲港不同涵养区域底栖动物群落短期变化研究

为了解生态涵养区不同区域底栖动物随着时间的变化情况,2019年10月、2020年11月、2021年10月在东流水道莲花洲港对底栖动物群落结构进行了研究。结果显示:总体水平上底栖动物种类逐年增加;底栖动物密度、生物量、丰富度指数(D)、多样性指数(H′)、均匀度指数(J)均呈现逐年上升的趋势。从不同区域来看,透水框架区底栖动物物种类数增加,鱼巢排区物种种类数先降低后稳定,其他区域物种数呈现先降低后升高的趋势;鱼巢排区密度、透水框架区底栖动物密度和生物量,其他区域生物量均呈现逐年上升的趋势;鱼巢排区、其他区域底栖动物丰富度指数(D)、多样性指数(H′)、均匀度指数(J)均呈现逐年上升的趋势;透水框架区多样性指数(H′)、均匀度指数(J)呈现逐年上升的趋势,2021年丰富度指数(D)相对于2020年略微下降,但远大于2019年水平。研究结果表明,生态涵养区营造的水体环境促进了底栖动物的生存繁殖,且随着年份的增加,底栖动物种类、密度和生物量、多样性变化指数呈现逐渐上升的趋势。

融合星载LiDAR系统GEDI数据与Sentinel-2影像的长江中游洲滩典型禾本科植物高度动态研究

植物是大型河流生态系统的重要成分。但受气候变化和人类活动影响,洲滩禾本科植物高度不断发生调整,进而影响洲滩生境和河道防洪安全,故需长期监测。近年来,伴随着星载激光雷达(LiDAR)技术的发展,应用LiDAR卫星数据反演洲滩禾本科植物高度成为一种可能。本文融合新一代星载LiDAR系统GEDI数据与Sentinel-2影像,基于XGBoost算法构建了考虑物候、累积温度与光合有效辐射指标的洲滩典型禾本科植物高度外推模型,同时利用Attention-UNet算法搭建了洪淹区域识别模型。随后以长江中游洲滩为例,探明了星载LiDAR技术在获取洲滩植株高度方面的性能,分析了各指标对模型精度的影响,并初步得出了洲滩典型禾本科植物高度对不同淹没条件的响应模式。主要结论包括:(1)星载LiDAR系统GEDI具有准确探测洲滩植物高度的能力,与无人机航测数据相比RMSE=0.43 m;(2)运用GEDI数据构建禾本科植物高度外推模型时,考虑物候和累积温度等指标可有效提升模型精度,提升幅度为6.8%~10.7%;(3)利用无人机航测数据对模型外推植物高度进行评价,RMSE=0.80 m。同时从模型外推结果中可知,受2020年流域尺度洪水影响,中游各河段平均植物高度下降了0.03~0.24 m;(4)在2020年流域尺度洪水作用下,淹没历时≤10天的洲滩禾本科植物,其次年株高整体呈增长趋势;而淹没历时>10天时,其次年株高平均下降了2.3%~3.1%。此外,对于日均淹没水深与株高的比值>0.95的洲滩,随着比值增加,洪水对禾本科植株高度的负面作用逐步增强。

鄱阳湖典型洲滩湿地土壤有机碳分解速率及温度敏感性

土壤有机碳分解的温度敏感性(Q_(10))是预测生态系统碳循环对全球气候变化的关键参数。全球湿地水文节律正在迅速变化,然而淹水差异对湿地土壤Q_(10)的影响还较少受到关注。在淹水差异梯度上,土壤有机碳质量对Q_(10)的调控机制也未明确。以鄱阳湖的东湖洲滩湿地为研究对象,在淹水时长差异诱导形成的3个植被群落样带(泥滩带、苔草带和芦苇带)各采集深度为0~10、10~20和20~30 cm的土壤,在实验室内测定不同温度(10、15、20、25、30℃)下各植被带3个深度土壤有机碳的分解速率,运用指数方程拟合Q_(10),探讨淹水时长梯度上土壤有机碳分解速率和Q_(10)的变化规律。运用傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)测定土壤有机物的官能团结构,结合土壤有机碳、可溶性有机碳和微生物碳等有机碳组分含量,明确土壤有机碳质量对Q10的影响机制。结果表明,在10、15、20、25、30℃的温度下,土壤有机碳分解速率的平均值分别为19.19、31.00、51.67、77.28和109.32μg/(d·g)。各个植被带的土壤有机碳分解速率均随着土壤深度的增加而显著降低。然而,在3条植被带之间,只有0~10 cm的土壤有机碳分解速率存在显著差异(P=0.030),表现为芦苇带>苔草带>泥滩带。土壤Q_(10)的平均值为2.48,没有受到植被带和土壤深度的显著影响。FTIR数据显示,随着土壤深度和淹水时长的增加,洲滩湿地易分解的脂肪类有机物比例逐渐下降,但难分解的芳香类有机物比例逐渐升高。相关分析和结构方程模型结果表明,土壤有机碳分解速率的主要影响因素为含水量、微生物碳含量、pH和营养盐含量等。土壤有机物官能团结构、pH和总氮等因素对土壤Q_(10)有显著影响。表层土壤Q_(10)与脂肪类有机物含量呈正相关,与芳香类有机物含量呈负相关。