The water level simulation for crane habitat optimization in Xianghai Nature Reserve

The probability of crane living in reedy wetlands can reach 100%, at the same time, the area of reed, the water level and adjacent water area are main factors which control the crane's habitat selection. We all know that all these factors are spatially heterogeneous. For the Xianghai wetland safety and to protect the Xianghai wetland habitat of crane, this paper has mainly identified a solution to these problems. The wetland information is extracted from the TM images, which reflect the whole wetland landscape and are very important for both quantitative analysis of remote sensing observation of the earth system and positioning analysis in GIS database that is automatically extracted from DEM. The DEM for Xianghai characteristics of topography is created. On the basis of the GRID SUBMODULE, applying the GIS spatial overlay analysis, the relationship between the water level and the reed area below the water level and the rating distribution maps of reed area above water level is established. When the water level reaches the altitude of 165 m, the reed area, 981.2 ha is maximum, i.e., the water level of 165 m is the optimal.

向海一号桑组培快繁技术优化

为提高桑树育苗效率,以向海一号桑茎段为外植体,开展了腋芽诱导培养、增殖培养、生根培养研究,优化了其组培快繁体系。结果表明:腋芽诱导培养最适培养基为MS+6-BA3.0 mg·L^(-1)+IAA0.1 mg·L^(-1),诱导率达78.3%;增殖培养的最适培养基为4/5MS(大量)+6-BA0.1 mg·L^(-1)+NAA0.15 mg·L^(-1),30 d左右平均增殖倍数达5.12;生根培养的最适培养基为1/2MS(大量)+1/4MS(铁盐)+IBA1.0 mg·L^(-1),生根率达82.5%左右,8 d开始生根,28 d后即可移栽炼苗。

向海湿地不同植被土壤碳代谢相关酶活性分布特征

在向海湿地内选择芦苇(Phragmites australis)、碱草(Leymus chinensis)、碱蓬(Suaeda glauca)、黄花蒿(Artemisia annua Linn)4种植被,以其土壤为研究对象,通过采取4个不同深度(0~10,10~20,20~40,40~60 cm)的土壤样品,测定了土壤碳代谢相关酶的活性,运用单因素多重分析及相关分析探讨了其分布特征及与土壤环境要素的相关性.结果表明:4种植被下的土壤蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶活性大体呈现为黄花蒿植被土壤最高、芦苇植被土壤最低的现象,3种酶活性差异显著(P<0.05);芦苇和碱蓬土壤蔗糖酶和纤维素酶活性从土壤表层至深层(0~40 cm)逐渐升高,芦苇、碱草和黄花蒿土壤淀粉酶活性从土壤表层至深层逐渐递减;土壤含水量:芦苇土壤>碱草土壤>碱蓬土壤>黄花蒿土壤,土壤电导率:碱草土壤>芦苇土壤>碱蓬土壤>黄花蒿土壤,土壤pH值:芦苇土壤>碱草土壤>碱蓬土壤>黄花蒿土壤,随着土层深度的增加土壤电导率和pH值逐渐升高但土壤含水量逐渐降低;3种土壤酶活性与土壤含水量和pH值均呈负相关关系,土壤蔗糖酶和纤维素酶活性与土壤电导率均呈负相关关系,但土壤淀粉酶活性与土壤电导率呈正相关关系.

向海湿地不同植被群落下土壤氮素的分布特征

对比分析向海湿地8种植被群落下表层和亚表层土壤氮形态和全氮含量差异,研究不同植被群落下土壤氮素分布特征。结果表明,各植被群落下表层和亚表层土壤全氮主要以有机氮的形态存在;沼柳群落下表层土壤全氮含量最高,三棱群落最低;而香蒲群落下亚表层土壤全氮含量最高,碱蓬群落最低;根系分布较深的植物群落下表层和亚表层土壤氮素一般高于根系分布较浅的植物群落;除辣蓼群落下土壤无机氮以硝态氮为主外,其它各群落下土壤无机氮均以铵态氮为主。相关分析表明,土壤全氮和有机氮含量与土壤有机质含量显著正相关,与土壤pH值呈现显著负相关关系。

向海国家级自然保护区湿地资源保护与可持续利用探析

为了湿地资源的保护与可持续利用，作为国际重要湿地之一的吉林向海国家级自然保护区的类型应予重新科学界定，明确其保护目标和合理划定功能分区；积极开展湿地生态系统的常规监测、基础与专题性科学研究；认真进行湿地资源开发的环境影响评价，科学选取评价指标体系，注重长期与代际影响的评价和生态保护、补偿与恢复措施的论证；尽快制定保护区旅游开发规划，提倡生态旅游模式并强化环境管理体制，以实现旅游业的可持续发展。

向海湿地沉积芯重金属对流域环境污染示踪

选取霍林河下游向海沼泽湿地为研究对象,采用重力沉积芯采样钻钻孔采样与剖面切割采样相结合的方法,采集了10个沉积柱芯及剖面,对沉积物重金属元素Cu、Zn、Cr、Ni、Co、Pb、Fe、Mn及pH、TOC在剖面中的分布进行高分辨率研究。结果显示,剖面上部沉积物表层沉积序列内已明显富集了Fe、Mn、Zn等重金属,并与TOC含量呈显著相关。与此相反,大多数沉积柱芯下层的重金属含量相对较低。研究表明,高分辨率取样易找出元素间相关性,那些水源来自同一相对稳定外源输入的沉积柱芯中的重金属与TOC表现出更显著的相关性。越靠近河流,淹没频率越高,沼泽湿地表层沉积物中重金属元素含量趋向增高。

内陆盐沼湿地土壤碳氮磷剖面分布的季节动态特征

本文以向海湿地为例探讨了内陆盐沼湿地土壤剖面中碳氮磷等生源要素的季节动态变化特征及其影响因素.结果表明,内陆盐沼湿地土壤中有机碳、全氮和全磷含量与土壤深度之间存在显著负相关,在剖面中均表现为由表层向下层其含量不断减少的趋势,且具有明显的季节波动特征,除表层土壤碳氮含量随季节变化呈持续增加外,生源要素剖面分布的季节变化基本表现为先减少后增加的趋势.有机碳、全氮和全磷含量之间关系密切,且三者受土壤粒度的影响都非常显著.土壤pH值仅与土壤有机碳之间存在显著的相关关系,而对全氮和全磷含量的影响则不显著.

向海湿地动态变化及其影响因素分析

向海湿地以保护国家级珍稀鸟类及其栖息繁殖生境为主要目的,属我国内陆湿地与水域生态系统类型的国家级重点湿地保护区。论文借助遥感与地理信息系统等先进技术,利用多个时期不同分辨率的卫星数据,得出过去20年来不同时期向海湿地的各类信息,并定量分析了其变化特征;利用向海湿地周围5个气象测站的气象资料以及通榆县的人口、耕地和牲畜存栏数等资料。研究表明,过去20年来,向海地区年降雨量与遥感数据提取的湿地面积之间存在同步关系,年降雨量明显减少,而通榆县的人口、耕地和牲畜存栏数持续增加,导致湿地面积减少。气候变化和人类活动是导致向海湿地环境变化的主要原因。

吉林西部向海湿地环境退化及驱动机制研究

向海湿地位于半干旱的吉林西部平原区,特殊的地理位置和水文条件决定了湿地处于动态变化之中。在自然和人为驱动影响下,系统结构和功能发生明显的退化趋势,湿地面积缩小、调节功能削弱,区域荒漠化发展迅速。通过对湿地发育的环境背景条件分析,剖析了湿地退化的现状及驱动机制,水陆界面的脆弱性是湿地退化的环境背景条件,而气候干旱化、上游水的大量截流、水利工程设施及土地资源的不合理开发利用等自然、人为因素的耦合作用,加速了湿地的退化过程。基于湿地退化的现状和驱动机制,河流湿地退化的恢复必须从湿地的水文功能出发,考虑水资源的循环和转化,制定水资源综合利用方案及生态技术和生态工程措施。

向海自然保护区湿地资源保护有效性及其影响因素分析

向海自然保护区是以保护丹顶鹤等珍稀水禽和蒙古黄榆为主的国家级湿地自然保护区，具有重要的国际地位与作用。但是，湿地资源的退化现状使得人们对于保护区的有效性产生了疑问。本研究借助于RS与GIS技术，利用1954年、1986年和2004年的土地利用数据，对比分析了向海自然保护区建立前后、保护区内各功能区、保护区及其周边区域的湿地资源动态变化。结果表明：1954年～2004年，湿地面积由414.98km^2减少为269，9km^2；保护区建立后湿地面积仍持续减少，年变化率由0．79％降低为0.73％；湿地破碎化程度并不严重，主要退化为盐碱地和草地类型；保护区的建立有效减缓了核心区内湿地的损失速度，对实验区与缓冲区的作用则较为薄弱；与其外部的两个缓冲带相比，保护区内湿地资源的动态变化比较显著；湿地的萎缩退化严重影响了鹤类等珍稀水禽的生境质量，导致其繁殖效率与种群数量发生波动变化。区域气候环境变化是导致湿地退化的自然驱动力，人为干扰以及保护区自身建设与管理中存在的问题是影响保护区对湿地资源发挥有效保护作用的主导因素。

向海湿地丹顶鹤迁徙动态及其栖息地保护研究

基于 1997～ 2 0 0 3年间吉林省通榆县向海湿地春季丹顶鹤数量和分布数据 ,分析了丹顶鹤的迁徙动态及其与栖息地生态环境变化之间的关系 .结果表明 ,1997～ 2 0 0 3年间 ,每年春季丹顶鹤的种群数量分别为 32、2 5、6 4、92、72、5 9和 14只 ;丹顶鹤迁达向海的最早年份为 2 0 0 2年 (3月 12日 ) ,最晚年份为 2 0 0 1年 (3月 2 8日 ) ,大多年份于 3月中旬到达向海 ;其产卵时间最早的年份为 2 0 0 0年 (4月 1日 ) ,最晚年份为2 0 0 3年 (5月 10日 ) ,大多年份于 4月上旬开始产卵 ;在分布上 ,以 2 0 0 0年丹顶鹤分布点最多 (15个 ) ,1998年和 2 0 0 3年分布点较少 (2个 ) .表明丹顶鹤的迁徙动态随湿地水文条件的改变而变化 .据此提出了利用洪水资源保护和恢复丹顶鹤等珍稀水禽栖息地的技术与对策 .

向海湿地生态环境变化对丹顶鹤数量及其分布的影响分析

分析了向海自然保护区自然和社会生态环境变化对丹顶鹤数量及其分布的影响 .结果表明 :湿地自然生态环境变化对丹顶鹤的数量分布影响非常显著 ,在 1 997～ 1 999年间 ,向海自然保护区经历了严重的干旱和百年不遇的洪灾 ,湿地生态环境发生了巨大的变化 ,这三年春季 ,丹顶鹤的数量差异很大 ,分别为32只、2 5只、6 4只 ,筑巢丹顶鹤分别为 6对、4对、1 3对 .在此基础上提出了建设和保持稳定的丹顶鹤栖息生态环境的措施 .

吉林向海沼泽湿地典型剖面沉积及年代序列重建

沼泽湿地发育过程中堆积的各类沉积物真实地记录下区域环境演变与沼泽湿地发育过程. 本文以无尾河下游漫流区——向海沼泽湿地为研究对象,对其典型沉积剖面结构、沉积物容重、年龄指标、沉积速率等多项沉积记录进行了综合剖析. 结果表明:沼泽沉积物的层序关系可以揭示沼泽的形成途径及环境变化;溪边沼泽接受更多的矿质沉积物;1880-1885年该区域出现河道变迁的痕迹;向海沼泽湿地沉积速率与典型的河口三角洲类似,体现了河口尾端湿地的特点;近50年来,向海沼泽湿地沉积速率急剧上升,其原因可能与解放后该流域人类活动增强、植被破坏、水土流失严重有关. 在时间上,与流域上游大型露天煤矿开采时段有较好的耦合性.

向海自然保护区景观格局变化及湿地梯度分布特征研究

应用遥感和地理信息系统技术,对向海自然保护区不同年代景观格局特征,及其重要湿地景观梯度分布特征进行深入的分析。研究发现因受人类活动和气候暖干影响,研究区草地和湿地景观减少趋势明显,而耕地、林地和未利用地增加趋势较为突出;景观丰富度指数逐渐降低,多样性指数保持着小幅度的上升趋势,优势景观越来越不明显。向海自然保护区湿地景观分布呈向西南方向递增;向海核心区湿地景观消退速率也明显快于缓冲区;1960年向海自然保护区核心区内湿地景观梯度区域占了总核心区面积的80%,到2004年DI≥30区域所占比例减少到了45%,保护区湿地景观梯度值呈整体性下降,导致了保护区湿地生态系统功能下降趋势明显。人类活动干扰、气候逐年变暖、蒸发强烈、再加上霍林河上游供水不足导致向海保护区内霍林河河道逐渐干涸,是向海自然保护区景观格局变化的主要驱动因素,并导致河道周边湿地退化过程将向西南方向逐渐推进,因此加强人类活动的自我约束,合理地引用有限资源,加大保护区重要湿地的保护力度已迫在眉捷。

向海湿地元素地球化学特征与高分辨沉积记录

以内流河下游漫流区———向海沼泽湿地为研究对象 ,对其典型剖面沉积物柱状样以厘米级间距采样 ,在多元统计分析基础上 ,结合137Cs、2 10 Pb测年数据对其进行高分辨率元素地球化学特征解析 ,以获取现代沉积记录及其与流域环境变化的关系。结果表明 ,主成分分析提取的第一主成分有较高的代表性 ;聚类分析将元素按造岩、迁移累积型、强烈迁移型元素归为三类 ;大多数金属元素之间存在着显著相关性 ,并且均与TOC、<63 μm粒径的颗粒呈正相关。典型剖面金属元素的高分辨沉积记录解析表明 :向海的沼泽发育可以追溯至 1885年之前 ;1885年左右区域环境发生过突变 ;近 2 5 0年以来 ,暖湿气候与风沙、干旱交替出现 ;研究区沼泽湿地沉积物表层沉积序列内已明显富集了重金属元素 。

基于RS与GIS的湿地保护有效性分析--以向海自然保护区为例

向海自然保护区是以保护丹顶鹤等珍稀水禽和蒙古黄榆为主的国家级湿地自然保护区,具有重要的国际地位与作用。但是,湿地资源的退化现状使得人们对于保护区的有效性产生了疑问。本研究借助RS与GIS技术,利用1954年、1986年和2004年的土地利用数据,对比分析了向海自然保护区建立前后、保护区内各功能区、保护区及其周边区域的湿地资源动态变化,另外,结合保护区野外调查资料,探讨了湿地生境退化对鹤类等珍稀水禽迁徙及繁殖数量变化的影响。结果表明:保护区建立后湿地损失速度有所减缓,但仍保持减少的趋势;核心区内湿地得到了较好的保护,对实验区与缓冲区的保护作用较弱;与其周边区域相比,保护区内湿地资源的时空动态变化显著;鹤类等珍稀水禽种群数量随着湿地面积的萎缩而迅速减少。区域气候环境变化是导致湿地退化的主要原因,人为活动干扰以及保护区自身建设与管理中存在的问题是影响保护区对湿地资源发挥有效保护作用的主导因素。

向海湿地全硫与有效硫垂向分布

选取霍林河下游向海沼泽湿地为研究对象,采用重力沉积芯采样钻钻孔采样方法,采集了2个沉积柱芯共78个样品,对不同粒级沉积物全硫与有效硫及TOC,pH在剖面中的分布进行高分辨率研究。结果表明,芦苇沼泽与沼泽化草甸沉积物全硫与有效硫平均含量高值均出现在细粒,即粉砂与黏土粒级中。向海湿地沉积物全硫接近于世界土壤中硫的平均含量700 mg/kg。虽然程度不同,但不同粒径沉积物除剖面特殊层序外均呈现出一定的分层性:即从上到下,全硫的含量呈递减趋势,并且硫主要富集在草根层。沉积物中有机质含量对沉积物中硫的贡献起着十分重要的作用,一般而言,有机质含量高,总硫、有效硫含量也高,反之亦然。但随沉积环境不同,并非每种粒径沉积物中硫与有机质都有很大相关性。

向海湿地贴地气层中CO_2日平均浓度空间分异特征

研究了向海湿地贴地气层中CO2浓度8月份的日平均值在水平方向及垂直方向上的空间分异特征.结果表明,向海湿地贴地气层CO2日平均浓度在246～266μmol/mol之间,低于三江平原湿地贴地气层乃至全球CO2浓度值,4个高度(0.1,0.6,1.2,2m)水平方向纬度分异显著,变异显著区基本一致;垂直分异差异显著,芦苇和香蒲湿地变异最大,岸边坡地变异最小.

向海自然保护区丹顶鹤生境结构空间特征

丹顶鹤为国家一级保护珍稀禽类,是向海自然保护区重点保护对象,在我国乃至世界范围的丹顶鹤保护中占有重要的地位。近年来,由于自然条件和人类活动的干扰,丹顶鹤的天然家园-沼泽湿地发生退化,其生存受到威胁,丹顶鹤的数量波动变化较大。为了有效地保护丹顶鹤有必要详细了解和掌握其生境结构的空间特征和变化特点,以了解丹顶鹤的生境动态。在RS、GIS技术和统计分析方法的支持下,运用景观生态学方法对向海自然保护区丹顶鹤生境空间结构特征从景观特征、生境斑块空间关系和生境破碎化3个方面进行分析。选择景观斑块面积、周长、斑块大小以及斑块密度等描述保护区景观格局基本特征。利用斑块的邻接边界长度和斑块间隙指数分析丹顶鹤生境———沼泽斑块的空间邻接关系和聚集程度,数据表明沼泽斑块与人类活动频繁的耕地邻接较为紧密,而自身的间隙指数自20世纪70年代以来有明显增大趋势。分析了由于自然原因和人为活动影响所造成的丹顶鹤生境斑块的空间破碎化程度。计算结果表明,由于沼泽生境自身条件的限制,研究区内物理性破碎化减少的生境面积为2039.6 hm2,人为破碎化(居民地和道路)减少的生境面积为3845.1 hm2,这样研究区内丹顶鹤适宜生境面积为13680.1 hm2,可见人类活动对丹顶鹤生境影响很大。研究为保护区内丹顶鹤物种的保护和生境管理提供重要的科学依据。

洪泛区湿地水面积遥感监测新方法研究——以向海自然保护区为例

洪泛区湿地不仅具有区域洪水调蓄的生态功能,而且为各类珍稀濒危水禽提供重要的栖息生境.因此,如何能够突破传统的观测手段,运用更新、更快、更准确的手段,对洪泛区湿地水面积进行测算,从而为决策者制定相应的政策提供科学的依据成为当前湿地监测方法研究的一个重点.利用美国陆地卫星影像(Landsat-TM)数据,通过建立一种简单有效的湿地水面积信息提取指数,提取了霍林河下游洪泛区湿地的水面分布信息.结合地面常规观测获取的向海水库的水面积,验证了该指数的可靠性.结果显示了该指数在湿地水面积定量测算中的技术优势,为洪泛区湿地水资源的监测评价与可持续利用,以及湿地水禽生境的管理和保护,提供了更可靠的技术保证.