湖北省湖泊生态环境管理模式创新探索

跨区域湖泊管理的条块分割、职能交叉、产权模糊等问题严重威胁和损害了湖泊资源利用过程中的生态环境安全。以湖北省成立湖泊局为契机,探讨了在湖泊局主导下集中式管理模式的变革特点:以整合部门管理权限、协调区域利用权力为基础,建立一个保障湖泊资源高效配置的管理模式,切实提高了湖泊资源的生态环境安全水平,为我国其他区域湖泊管理模式改革提供了经验借鉴。

农业主产区生态系统服务供需格局及影响因素分析——以湖北省四湖流域为例

生态系统服务供需匹配状况可以反映区域生态与社会经济发展的协调程度,探究其空间异质性与主导驱动因子对于农业主产区生态与农业的协同发展具有重要意义。以湖北省四湖流域为研究对象,综合多源数据,应用ArcGIS、InVEST模型和地理探测器等方法,定量分析了四湖流域水源供给、固碳、粮食生产和水质净化等(4)种生态系统服务供需匹配状况、综合供需比及其冷热点区域的驱动因子。结果表明:(1)4种服务供给低值区与需求高值区的空间分布格局相似,主要位于流域西部高城市化区域。(2)除固碳服务外,其他三种服务均能满足流域内部需求,流域综合供需比为0.28,整体处于盈余状态。(3)各项生态系统服务供需比均呈现空间差异性,仅水质净化服务无明显冷点区域,其他服务冷点区域集中在西部高城市化区域,热点区域分布在水域和耕地密集区域。(4)建设用地与耕地分别为影响四湖流域生态系统服务冷点和热点区域供需平衡的主导因子,适当平衡耕地与建设用地的面积,增大湖泊湿地面积是流域实现供需平衡的重要方法。研究结果可为四湖流域和其他类似农业流域的生态系统保护与土地资源可持续利用提供科学支撑。

江汉平原四湖流域上区地下水中多环芳烃分布特征与源解析

初次对江汉平原四湖流域上区地下水中多环芳烃(PAHs)的分布特征和来源进行研究,选择湖北潜江长湖-汉江一带9个典型地下水采样点分枯水期和丰水期进行采样,并利用气相色谱与质谱联用仪对16种优控PAHs进行定量分析.结果表明,研究区枯水期和丰水期地下水中PAHs的浓度变化范围分别为62.74~224.63 ng·L-1和55.86~115.15 ng·L-1,总体水平表现出枯水期高于丰水期,且分布于滨湖区域和近岸带的地下水中PAHs浓度较高.这些PAHs输入途径比较复杂,经用主成分分析法分析其来源,大致可归结为燃烧源,部分采样点有石油或石油燃烧的污染.研究区域地下水中PAHs浓度与国内某些地区相比,显示出较低的污染水平,但就致癌性PAHs来看,枯水期具有致癌性PAHs的浓度范围在19.32~153.39 ng·L-1之间,丰水期在16.30~64.22 ng·L-1之间,均已远远超出地下水中PAHs所允许的致癌浓度范围,这必然会对当地人类身体健康构成威胁.

四湖流域水环境污染现状空间分布和污染源分析

四湖流域水环境恶化已影响到当地生产和群众生活,亟待对四湖流域的水环境污染现状进行调查与评估。于2010年春季在四湖流域的主要湖泊以及四湖总干渠进行了水质现场监测和水样采集,共采集了84个样点,每个样点测定了12项水质指标,并对测定结果中四湖流域总氮、总磷、高锰酸钾指数等水质指标的空间分布进行了分析。分析结果表明:四湖流域的两个主要湖泊,长湖和洪湖均受到不同程度的污染,长湖为重度污染,洪湖为轻度污染,从长湖流入总干渠中的水质多为中性或略偏碱性,总磷、总氮含量超标几倍到几十倍,在靠近长湖的总干渠上游段为重度污染,靠近洪湖的总干渠下游段为轻度污染。各水质指标浓度总体趋势上,长湖的要大于总干渠,总干渠的大于西干渠,西干渠的大于洪湖。

长江中游四湖流域湖泊变迁与湖区土壤空间格局的关联分析

分析了20世纪20年代以来长江中游四湖流域湖泊阶段性变化特征,并结合湖区土壤空间分布数据,重点探讨现代土壤空间格局与湖泊的阶段性变化是否存在关联。研究结果表明,从20世纪20年代至今,江汉平原四湖流域湖泊经历了由扩大到缩小至稳定的阶段性变化过程;通过湖泊变迁序列与湖区土壤格局的综合分析,发现四湖流域湖泊变化范围内的土壤空间分异与20世纪20年代以来湖泊变化历程具有密切关系。20世纪20年代以来,四湖流域湖泊变化范围集中分布了全流域67%以上的潜育型水稻土和沼泽型水稻土;在四湖流域自20世纪40年代起的湖泊萎缩阶段,湖泊变化时间距今愈近,相应湖泊变化范围中沼泽型水稻土和潜育型水稻土面积比例愈大,淹育型水稻土和潴育型水稻土面积比例则愈小。在湖泊变化不同时间组合所对应的空间范围中,各类型水稻土所占面积比例随时间变化而表现的规律性,在一定程度表现出人为耕作及土壤性质改良对土壤性质转变的影响作用;而根据沼泽型水稻土转变速率的空间差异性,可推测湖区脱沼泽过程与地形地貌分异相关。

四湖流域生态功能分区及其影响因素识别

合理划分生态功能区并明晰其内部驱动机制,对于维护地区生态系统稳定具有重要意义。本研究以江汉平原四湖流域为例,运用InVEST和RUSLE模型以及娱乐打分法评估6种生态系统服务,采用K-means聚类法识别生态系统服务簇,并与生态敏感性结合划定生态功能区,最后运用地理探测器分析不同生态功能区的主导驱动因子。结果表明:生境质量、碳固持服务的空间分布相似,高值主要集中在长湖及洪湖附近;粮食生产和土壤保持服务空间分布存在差异,西北丘陵地区是其共同的高值区域;水源供给服务的高值主要集中在洪湖的东部;生态娱乐服务高值地区主要集中在西北丘陵和洪湖的南部。依据生态系统服务聚类结果,将四湖流域生态系统服务簇划分为粮食生产簇、生境质量簇和城镇生活簇。四湖流域生态敏感性整体以低敏感和较低敏感为主,占流域总面积的59.0%,将生态敏感性与生态系统服务簇叠加可划分为生态修复区、生态保育区、生态过渡区、生态开发区和综合利用区。地理探测器结果表明,各生态功能区内部驱动因素存在明显差异,自然因素对生态修复区影响显著,生态保育区和生态开发区的主导驱动因素分别为归一化植被指数和人口密度,生态过渡区和综合利用区主要受土地利用类型的影响。研究结果对于协同区域社会发展和生态环境保护具有重要的支撑价值。