乌伦古湖国家湿地公园鸟类科普空间规划与建设

乌伦古湖国家湿地公园是鸟类重要的栖息地,但受社会化进程的影响,其生态平衡正面临威胁。文章对公园的生态特征与人类活动的影响进行分析,介绍了如何根据生态性、以人为本和因地制宜的设计原则,构建宣教平台、架空步道与观鸟塔等设施。研究表明:设计有效地创造了兼顾人类体验需求与鸟类栖息地保护的科普空间,同时通过规范和引导访客的行为,减缓了人类活动对生态的破坏,显著提升了公园的生态保护能力和科研教育功能,有助于促进湿地公园的可持续发展,实现人与自然的和谐共存,推动生态文明的实现。本研究成果可为其他生态保护区的规划建设提供参考。

乌伦古湖冰封期溶解性有机质分布特征及来源解析

乌伦古湖作为新疆第二大湖泊,对维护西北地区生态平衡具有重要意义。为探究乌伦古湖在冰封期有机指标超标原因,以冰封期水体溶解性有机质(DOM)为研究对象,运用紫外-可见光吸收光谱与三维荧光光谱结合平行因子模型(PARAFAC)、相关性分析等手段,对乌伦古湖DOM进行空间分布特征以及来源解析的探讨。结果显示:1)冰封期乌伦古湖水体DOM紫外-可见吸收光谱参数(E_(3)/E_(4))大于3.5,表明水体腐殖质以富里酸为主,PARAFAC分析得出乌伦古湖水体DOM包含3种主要荧光组分,即陆源腐殖质(C1,39.03%)、类色氨酸物质(C2,38.20%)和富里酸物质(C3,22.77%)。2)乌伦古湖水体荧光指数(FI)平均值为1.64、腐殖化指数(HIX)为1.66、自生源指数(BIX)为1.03,荧光特征参数表明水体DOM由陆源及自生源共同组成,且具有腐殖化程度较低、新近自生源高的特征,表明乌伦古湖水体DOM以内源产生为主。3)乌伦古湖水体腐殖质(C1、C3)与类蛋白组分(C2)显著相关(P<0.01),表明腐殖质与类蛋白组分的产生及来源具有一致性。

新疆乌伦古湖春、秋季浮游植物群落结构的聚类和多维分析

2007年4月和8月对乌伦古湖浮游植物进行了调查。经鉴定,调查区域内浮游植物共计8门172种(含未定种)。其中绿藻门74种(含未定种),硅藻门50种(含未定种),蓝藻门27种(含未定种),其他种类占12.2%。4月浮游植物平均细胞密度和生物量分别为33.49×104ind/L和0.4552mg/L;8月分别为276.28×104ind/L和3.6578mg/L。依据浮游植物物种组成和细胞密度,利用Bray-Curtis相似性测定,对浮游植物群落结构进行聚类(Cluster analysis)和多维(Multidimensional scaling,MDS)分析。结果显示,春、秋季布伦托海浮游植物群落结构聚为两大类,吉力湖聚为三大类;由于各采样点的水深、水温、pH值、透明度等环境因子的差异导致浮游植物群落结构发生变化,采用聚类和多维分析,有效地揭示了乌伦古湖春、秋季各采样点间浮游植物群落结构的相似性;多维分析与聚类分析结果一致,从二维空间角度证实了聚类结论。乌伦古湖属高纬度地区水体,春、秋两季出现以硅藻为优势类群的浮游植物群落类型;结合乌伦古湖浮游植物的优势种、数量和生物量的检测结果,该湖属于贫-中营养型湖泊。本研究旨在群落结构层面探讨春、秋季乌伦古湖浮游植物的变化规律,为今后进一步合理利用该湖丰富的水生生物资源提供科学依据。

新疆乌伦古湖湖拟鲤4种钙化组织鉴定年龄的比较

对新疆乌伦古湖湖拟鲤4种钙化组织(鳞片、鳃盖骨、匙骨和耳石)的形态和年轮标志进行了描述,并对这4种钙化组织鉴定湖拟鲤年龄的一致性进行了探讨。在各钙化组织中,鳞片、鳃盖骨和微耳石磨片上检出的最大年龄均为6+龄,而星耳石、完整微耳石和匙骨上检出的最大年龄为5+龄。微耳石磨片上的年轮特征最为清晰,判别能力最高(94.0%),同一鉴定者两次年龄读数之间的吻合率也最高(95.1%),是湖拟鲤年龄鉴定的最佳材料。鳞片和鳃盖骨的判别能力和同一鉴定者两次年龄读数间的吻合率次之,分别为92.0%、90.8%和87.5%、86.1%;4+龄及以下个体鳞片上的年龄读数与微耳石磨片吻合较好,而4+龄以上个体鳃盖骨上的年龄读数与微耳石磨片吻合较好,两者配合使用可取得较好的鉴定效果。匙骨除个别年龄标志非常清楚外,其他大多因干扰轮纹过多或没有明显的年龄标志,判别能力最差,只有78.2%,同一鉴定者两次年龄读数之间,以及与微耳石磨片年龄读数之间的吻合率也较差,仅为55.7%和43.5%,不适于湖拟鲤的年龄鉴定。3+龄及以下个体完整微耳石和星耳石的年龄读数与微耳石磨片吻合较好,但4+龄及以上个体用完整微耳石难以准确确定其年龄,星耳石则效果更差。

乌伦古湖介形组合及其壳体同位素记录的全新世气候环境变化

选择位于西风区的乌伦古湖为研究对象,利用AMS14C测年手段,建立了乌伦古湖沉积岩芯全新世以来的时间序列。对湖泊沉积物中的介形类组合特征及其壳体氧碳同位素的综合分析表明,全新世以来乌伦古湖地区气候环境演变经历了3个阶段:9985～5250cal.aB.P.为剖面最湿润阶段,气候经历了温干-冷湿-暖湿的转变,湖水水位和湖面相应地经历了由浅变深、由小变大的变化,出现了高湖面特征;5250～1255cal.aB.P.为剖面最干燥阶段,气候由早期暖干向中后期暖湿转变,湖泊水位先下降后回升;1255cal.aB.P.以来先低温后升温,气候干燥,降水较少,湖水位降低。乌伦古湖介形虫记录的气候环境演化不但与孢粉资料记录相吻合,而且与周边区域环境变化记录一致,很好地响应了区域环境和全球气候突变事件,在百年尺度上主要遵循西风带模式,表现为冷湿暖干组合特征。

乌伦古湖最低生态水位及生态缺水量

确定乌伦古湖的生态保护目标是流域水资源合理、高效配置的前提和基础。针对乌伦古湖冷水系淡水鱼类的生存繁殖特征,提出了基于干旱区湖泊鱼类~盐度~水量关系的湖泊最低生态水位计算方法,并根据该方法计算得到布伦托海和吉力湖的最低生态水位分别为476.12 m和478.12 m。由水量平衡关系进一步计算了湖泊最小生态需水量和接近95%、75%、50%降水频率年和多年平均降水条件下另需补充的水量,即乌伦古湖除定量调水外的缺水量分别是6.44亿m3、5.33亿m3、2.20亿m3和1.06亿m3。实际应用和相关佐证表明,该结论可信度较高。

晚冰期以来乌伦古湖沉积物多指标高分辨率的古环境演化

对位于北疆福海县的乌伦古湖Ulungur10B孔岩芯进行分析,以AMS^(14)C测年为年代框架,结合粒度、烧失量和色度指标重建了该地区12.3 cal ka BP以来的古环境演化。结果显示:12.3~11.2 cal ka BP期间,湖泊有机质含量较高,区域有效湿度较大;11.2~7.4 cal ka BP期间,沉积物平均粒径大,有机质含量低,色度a*值、b*值偏大,区域气候冷干,湖面水位较低;7.4~4.3 cal kaBP期间,沉积物平均粒径减小,有机质含量升高,色度a*值、b*值减小,区域气候暖湿,湖泊水位较高;4.3 cal ka BP以来指标在波动中变化,反映湖泊水位在波动中变化,区域有效湿度有所降低。乌伦古湖晚冰期以来古环境演化与周边环境记录一致,气候变化模式符合中亚干旱区全新世气候变化的西风模式。

新疆乌伦古湖湖拟鲤的生长特征

根据2007年1月至2008年5月采集的1033尾标本，以微耳石磨片为年龄鉴定和生长退算材料，对乌伦古湖湖拟鲤种群的生长特征进行了研究。结果显示：乌伦古湖湖拟鲤种群雌、雄个体均由7个年龄组（0^＋～6^＋龄）组成，相同年龄组雌鱼个体显著大于雄鱼。雌、雄鱼体重与全长表现为异速生长：W♀=0．9×10^-6TL^3.4606，W♂=1．0×10^-6TL^3.3964。用退算全长拟合的vco Bertalanffy生长参数为：雌性TL∞=300．9mm，k=0．1819／y，t0=-0．8432y；雄性TL∞=271．8mm，k=0．1974／y，t0=-0．6366y。体重生长参数为：雌性W∞=339．5g，k=0．1819／y，to=-0．8239y；雄性W∞=186．0g，k=0．1966／y，t0=-0．6450y。生长特征指数为：雌性φ=9．7089；雄性φ=9．5875。雌、雄鱼的生长拐点年龄分别为6．0龄和5．6龄，拐点时全长和体重分别为214．2mm，104．3g和192．5mm，55．5g。与20世纪90年代种群相比，乌伦古湖湖拟鲤生长速度明显下降，呈现出个体小型化和低龄化趋势。引起这种变化的主要原因可能是过度捕捞、水体盐度上升、SO4^2-和Cl^-含量升高以及种间饵料生物竞争加强。

新疆乌伦古湖浮游植物群落结构

于2006年11月至2007年7月按季度对乌伦古湖浮游植物进行了取样调查,共发现浮游藻类164种(包括若干未定名种),隶属于8门90属,其中Anabaena bergii为新疆新记录种,两种硅藻Chaetoceros sp.和Thalassionema sp.属于海产种类.各季种类组成均以绿藻门和硅藻门为主,蓝藻门和裸藻门次之,甲藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门种类均比较少.秋季种类最多,有141种;其次是夏季和春季,分别为128种和121种;冬季种类最少,仅有95种.中华小尖头藻、微小四角藻、小形月牙藻、小球藻及尖针杆藻为全年可见优势种;肘状针杆藻在春季、夏季和秋季构成优势种群;扭曲蹄形藻和椭圆小球藻仅在夏季构成优势种群,而水溪绿球藻和粗刺四棘藻仅在冬季构成优势种群.藻类生物量周年变动模式为单峰型,生物量的峰值出现在夏季(6.77mg/L),最低值出现在冬季(1.45mg/L).结合历史资料分析发现,30年来,乌伦古湖浮游藻类不仅在种类组成上发生了明显的变化,在数量上也显著着一定的增长,并以绿藻和硅藻类群的增长最为显著.

新疆乌伦古湖表层沉积物元素地球化学行为研究

利用X-荧光法对新疆乌伦古湖26个表层沉积物样品进行常量和微量元素分析,在样品采集时对采样点的水化学参数pH、电导率、盐度等进行测定.结果表明:乌伦古湖表层沉积物主要组成物质中w(CaO)、w(Al_2O_3)、w(Fe_2O_3)、w(MgC))均与w(SiO_2)之间有较好的相关性,w(K_2O)与w(SiO_2)之间的相关性较差(R^2=0.198),w(Na_2O)与w(SiO_2)之间几乎没有相关性(R^2=0.02).大多数微量元素与细粒沉积物有关,湖泊环境对金属元素的迁移和富集起到重要的控制作用.w(Si)/w(Al)可以用来指示封闭湖泊湖面升降变化,w(Si)/w(Al)越低,代表水体越深、水动力越弱的环境;w(Si)/w(Al)越高,代表水动力较强的环境.w(Fe)/w(Mn)对乌伦古湖泊水体深度指示不明显.

基于大型底栖动物的乌伦古湖水质生物学评价

2006年11月至2007年7月在乌伦古湖设置28个采样点按季度对底栖动物采样。共采到大型底栖动物83种,其中寡毛类14种,水生昆虫58种,软体动物7种,其他类4种。年均密度为1048ind/m2,变幅为70～2480ind/m2;年均生物量为10.76g/m2,变幅为0.48～52.53g/m2。根据底栖动物的观测数据,利用Shannon-wie-ner多样性生物指数(H′)、Goodnight修正指数(GBI)、Margalef丰富度指数(d)、Chandler′s生物记分制(CS)和综合生物污染指数(BI)对乌伦古湖水体环境质量的评价结果显示,乌伦古湖水质整体属于轻度污染。人类活动影响较大的区域如73公里小海子、骆驼脖子、海滨浴场和吉力湖等处样点水质相对较差,处于中污染水平;投放牛羊粪养殖鱼种的吉力湖后泡子则为重度污染水平。利用底栖动物对乌伦古湖水质的生物学评价结果与理化指标评价结果基本一致。

乌伦古湖欧鳊四种年龄鉴定材料的比较分析

对新疆乌伦古湖欧鳊(Abramis brama)耳石、鳞片、匙骨、鳃盖骨等四种年龄鉴定材料的形态和年龄特征进行了描述,并对其年龄读数的一致性进行了比较分析。结果显示:3龄以下个体鳞片年轮标志多为普通切割型,3龄以后年轮显示为碎裂切割和疏密切割,高龄个体鳞片外围有年轮缺失的现象;微耳石磨片在透射光下呈明暗相间的轮纹;匙骨中心区域透明,年轮不清晰,外侧年轮清晰,但高龄个体外侧有年轮缺失的现象;鳃盖骨中心部分较厚,年轮不易观察。同一观察者2次读龄年龄读数吻合率中,耳石横轴面磨片最高,为90.5%;耳石平面磨片、匙骨、鳃盖骨次之,分别为84.5%、83.7%、80.7%;鳞片最低,为74.2%。以耳石横轴面磨片年龄读数为基准,耳石平面磨片年龄读数与其吻合率较高,为83.6%,平均变异系数为1.5%;匙骨、鳞片次之,分别为71.2%、62.4%,平均变异系数分别为5.1%、4.3%;鳃盖骨最低,仅为30.0%,平均变异系数为13.8%。综合分析认为,耳石是乌伦古湖欧鳊年龄鉴定的最适宜材料,高龄个体采用其横轴面磨片观察更为精确。鳞片、匙骨和鳃盖骨在鉴定低龄个体年龄时可使用,但鉴定高龄个体年龄时,有低估年龄的可能。

新疆乌伦古湖河鲈二十年来种群生长变化及原因

新疆乌伦古湖是中国内陆主要渔业基地之一.为了充分开发其渔业资源,在过去的40余年中共引进鱼类15种;乌伦古湖土著鱼类的生态位大部分已经为外来鱼类所占据,曾为乌伦古湖最重要的土著经济鱼类的河鲈物种濒临灭绝.为了探讨河鲈种群数量锐减的原因和外来鱼类对乌伦古湖土著鱼类的入侵机制,2007-2008年对乌伦古湖河鲈的生长状况进行了调查,并与1987-1989年的调查数据进行了比较分析.调查结果表明:除1^+龄组外,乌伦古湖河鲈其它各龄组的平均体长和体重均明显减小;拟合Von Bertalanffy生长方程的各参数L_∞=41.317cm,W_∞=15475.1g,k=0.1649,t_0=-0.2626;求得生长特征指数φ=2.4493.L_∞和φ值明显减小,k值有所增加;但生长式型没有改变,生长拐点与1987-1989年一致,仍为t_(IP)=7.探讨了乌伦古湖河鲈种群生长变化的主要原因及作用机制.

新疆乌伦古湖浮游植物种群结构特征

2007年4月和8月,对新疆乌伦古湖的浮游植物进行了调查研究。结果显示,乌伦古湖浮游植物调查期间经鉴定共计8门172种属。其中以绿藻、硅藻为主,分别占43.0%和29.1%;蓝藻门27种属,占15.7%;裸藻门7种属,占4.1%;甲藻门6种属,占3.5%;金藻门4种属,占2.3%;隐藻门3种属,占1.7%;黄藻门1属,占0.6%。调查期间,乌伦古湖浮游植物密度与生物量均值分别为160.76×104ind/L和2.0328mg/L。从优势种、数量和生物量组成结果分析,乌伦古湖浮游植物是以硅藻为优势类群的湖泊,尤其尖针杆藻(Synedraacus),4月在采样点出现频率为80.0%。结合该湖浮游植物的优势种、数量和生物量的检测结果,乌伦古湖应属于贫-中营养型湖泊。

新疆乌伦古湖冰滑痕特征及其形成机理

新疆乌伦古湖滨湖地区发育一种特殊的冰滑痕。冰滑痕长度可达数十米,宽度可达1~5 m。冰滑痕的形态类似于推土机推过的痕迹,其基本形态由头部、侧翼和滑动面三部分构成。头部发育丘形沙堆,侧翼发育线状沙脊,滑动面总体平整,局部发育冰融沙锥、冰融水滴坑、工具痕、冰融痕、次级滑痕等伴生沉积构造。冰滑痕是湖冰破碎后向岸漂移并在岸上滑移形成的。冰滑痕的形态和规模受湖面风力、湖冰的厚度、湖冰的动能、冰块的大小、冰块底部的光滑程度、湖岸的地形和坡度、湖滩沉积物的粒度和成分构成等多种因素的综合影响。冰滑痕的形成经历了:①湖冰破裂阶段;②浮冰向浅水区运动开始接触湖底阶段;③水下冰滑痕形成阶段;④陆上冰滑痕形成阶段;⑤冰融阶段等5个阶段。冰滑痕主要出现在乌伦古湖的水下滨湖带、冰坝堆积带、湖冰活动带和湖冰影响带等四个微相带。冰滑痕形成后接受湖泊波浪和陆地风的改造并逐渐被埋藏保存到地层记录中。乌伦古湖的冰滑痕是在特殊的气候背景和天气条件下形成的,因而既具有重要的古气候指示意义,又具有重要的古湖泊沉积环境指示意义。

新疆乌伦古湖拟鲤生长退算材料和方法的比较研究

研究以鳞片和微耳石为生长退算材料,用4种常用的鱼类生长退算方法(Dahl-Lea、Regression、Fraser-Lee和BPH方法)对新疆乌伦古湖拟鲤(Rutilus rutilus Linnaeus,1758)的生长进行了退算,比较分析了退算材料和方法对退算全长的影响,以此确定适宜的生长退算材料和方法。结果显示,无论采用哪种退算方法,用微耳石退算拟鲤生长的结果均好于鳞片,表现为退算全长更接近实测全长,与实测体长之间的差异百分比更小。用鳞片退算时,Dahl-Lea方法退算全长远小于实测全长,整体差异百分比高达-26.0%,与其他方法之间的差异也较大,效果最差;Regression、Fraser-Lee和BPH三种方法退算全长与实测全长之间的差异相近,差异百分比分别为-6.7%、7.0%和7.0%。用微耳石退算时,Dahl-Lea方法退算全长最接近实测全长,退算全长与实测全长之间的差异百分比最小,总体仅为-1.9%,效果最好;Fraser-Lee和BPH方法各龄退算全长与实测全长之间的差异百分比相等,在-1.4%-?3.2%之间,总体均为-2.6%,效果次之;Regression方法与Fraser-Lee和BPH方法之间虽然无显著差异,但退算全长与实测全长之间的差异百分比最大,总体为-4.5%,效果最差。

乌伦古湖白斑狗鱼六种年龄鉴定材料的比较研究

以可判读能力、吻合率和平均变异系数为依据,对矢耳石、鳞片、鳃盖骨、脊椎骨、后翼骨和匙骨6种材料用于新疆自治区乌伦古湖白斑狗鱼(Esox lucius)年龄鉴定的效果进行了比较分析,以确定适宜的年龄鉴定材料。矢耳石磨片的可判读能力高达100%,各龄组年龄读数吻合率均超过了99%,且未发现假轮,是乌伦古湖白斑狗鱼年龄鉴定的最佳材料。鳞片可判读能力虽低于矢耳石磨片,且存在低估较高龄组年龄的问题,但两次年龄读数吻合率较高,与矢耳石磨片读数差异小,可以用作白斑狗鱼年龄鉴定。鳃盖骨、脊椎骨、后翼骨和匙骨四种材料1～2龄组年龄读数与矢耳石磨片年龄读数基本吻合,但3龄及3龄以上龄组年龄被明显低估,不适合作为白斑狗鱼年龄鉴定材料。

MIS-3晚期以来乌伦古湖古湖相沉积记录的初步研究

通过对现代乌伦古湖附近出露的古湖相沉积剖面的AMS^(14)C测年,粒度、总有机碳、总有机氮以及碳酸盐等环境代用指标的分析及其与全新世钻孔沉积记录的对比研究,结果发现:乌伦古湖在MIS-3晚期的33600-22500 cal a BP以及冰后期至早中全新世的16500-6500 cal a BP期间,维持着湖相沉积环境,湖面约比现在湖面高40 m.33600-22500 cal a BP的MIS-3晚期,气候相对温暖,乌伦古湖呈现高湖面特征,湖泊沉积物来源以流水搬运为主;22500-16500 cal a BP的末次冰期冰盛期,气候寒冷干燥,湖泊沉积物来源以风力搬运为主;16500-6500 cal a BP的冰后期以及早、中全新世期间,气候回暖,湖泊沉积物主要来源于河流径流作用.6500-5500 cal a BP,受高温干旱事件的影响,湖面收缩、水位剧降,除沉积中心外的其它钻孔位置出现沉积中断.5500 cal a BP后气候转冷变湿,湖泊重新恢复到现在的状态.乌伦古湖MIS-3晚期以来的古湖相沉积环境变化及其反映的古气候万年尺度上的干湿变化与周边区域气候环境变化记录有很好的一致性,响应了区域环境变化和全球气候突变事件.季风和西风的强度消长变化及其引起的环流条件改变以及温度变化引起的蒸发效应可能是区域气候环境变化的主要原因.这一古湖相沉积记录的研究可为MIS-3晚期以来北疆地区的古湖泊演化以及长时间尺度上西风和季风环流相互关系及其影响区的气候环境演化提供地质证据.

新疆乌伦古湖大型底栖无脊椎动物的群落结构

乌伦古湖是我国十大内陆淡水湖之一,同时也是新疆维吾尔自治区的第二大湖泊和主要渔业基地.近年来,随着气候变化和人为因素的影响,湖区水体营养状况、生物群落组成等均发生了较大变化.为揭示该湖大型底栖无脊椎动物的群落结构特征及其对生态系统变化的响应,2006年11月至2008年7月设28个采样点对大型无脊椎底栖动物的群落结构特征进行了季节性调查分析.共采集到底栖动物87种,其中水生昆虫61种,占种类总数的70.1%,寡毛类14种,占总种数16.2%,软体动物7种,占总种数的8.0%,其它类5种,占总种数的5.7%.大型底栖无脊椎动物年平均密度为1015.01 ind./m2,年平均生物量为9.83 g/m2.各季度大型底栖动物的密度表现为冬季(1234.96 ind./m2)>春季(1044.47 ind./m2)>秋季(931.16 ind./m2)>夏季(849.44 ind./m2),生物量同样表现为冬季(13.54 g/m2)>春季(12.01 g/m2)>秋季(8.37 g/m2)>夏季(5.02 g/m2).Shannon-Wiener多样性指数年均值为2.19,Margalef丰富度指数年均值为1.34.相关分析表明,水深是影响大型底栖无脊椎动物密度和生物量分布的关键因子.

乌伦古湖白斑狗鱼摄食生态的初步研究

2007年4月至2008年9月对乌伦古湖153尾白斑狗鱼,进行食性研究。结果表明,白斑狗鱼的食物组成包括池沼公鱼、湖拟鲤、东方欧鳊、银鲫、贝加尔雅罗鱼、粘鲈、麦穗鱼、尖鳍鮈、北方花鳅、北方须鳅、中华绒螯蟹、摇蚊幼虫、水生昆虫共12种饵料生物,主要以池沼公鱼(IRI=88.44%)、湖拟鲤(IRI=6.66%)和银鲫(IRI%=2.57%)为主。白斑狗鱼除繁殖期外,其他月份摄食率都很高,繁殖期过后5月中旬摄食率达到65%,8月份达到68%,冬季封冰下达到66.7%。白斑狗鱼平均饱满指数变化较大,其变化幅度在0.0016～0.2286之间。Shannon-Wiener多样性指数H′5月份最小为0.5128,8月份最大为1.9863。Pielou均匀度指数J′5月份最小为0.4668,8月份最大为0.7993。8月份白斑狗鱼食物Pielou均匀度指数J′均高于5月份。