永年洼湿地生态需水量初步研究

以永年洼湿地为例,根据湿地生态需水量的概念,把湿地生态需水量划分为湿地植物需水量、湿地土壤需水量和生物栖息地需水量3种类型。分别确定了需水量的级别和相应指标,并计算得出各级生态需水量,其最小生态需水量为1 256万m3,适宜生态需水量为2 944万～4 192万m3,最大生态需水量为6 576万m3,同时提出了湿地生态需水的保障措施,旨在为永年洼湿地的恢复和保护提供科学数据。

人工湿地植物水质净化作用的数值模拟研究

研究区域永年洼湿地面临生态退化、水污染严重等问题,已通过人工种植湿地植物进行生态修复及水质改善。永年洼连续2年的水质监测结果表明,随着湿地植物的种植和生长,洼内水体的氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)等都有不同程度的下降。本文根据湿地植物对水质的作用机理,通过MIKE模型的EcoLab中水质过程自定义及编辑功能,基于湿地植物的泌氧、细菌活性增加和植物吸收作用下水化学反应过程,构建"WQ+Veg"水质模块,耦合MIKE21水动力结果,模拟永年洼人工湿地种植前后湖区流速及NH3-N、 TN、 TP等水质指标的变化。在有加密监测的断面上,模拟有植物的2017年情景相比无植物的2016年情景,NH3-N、TN和TP平均下降了14.9%、7.33%和14.3%,与监测结果较为一致。在永年洼出水口处2017年相比2016年,NH3-N、TN和TP的去除率提高了7.2%、5.3%和9.1%。模型描述的反应过程清晰,可考虑湿地植物类型、分布、面积等条件下水质氮磷的响应,为大尺度湿地修复的布局及设计提供研究工具,同时为湿地水质净化效果评估提供依据。

基于生态敏感性分析的湿地保护与开发——以邯郸市永年洼湿地为例

在研究永年洼湿地现状的基础上,采用定性与定量相结合的方法,对永年洼湿地的生态敏感性进行分析。以影响因子和胁迫因子为综合评价层,以9个单项生态评价因子为指标层,建立永年洼湿地生态敏感性评价指标体系,利用层次分析法确定指标权重,利用综合指数法计算出不同用地类型的脆弱度,再运用ArcGIS空间分析模块,得到各类生态敏感性分区的面积,从而划定保护与开发的湿地范围,并针对不同程度的敏感区域提出了相应的保护发展策略。

永年洼湿地表层沉积物污染评价

2017年9月,对河北邯郸永年洼湿地表层沉积物取样调查,分析16个样点表层沉积物的碳、氮、磷、硫含量,并在此基础上评价永年洼湿地的污染水平。研究区域氧化还原电位较低,大部分样点的均低于0,pH值的范围为6.9~7.7,含水率为7.8%~64.0%。总碳含量范围为15.7~39.0 g/kg,平均值为25.0 g/kg,有机碳占比为13.8%~74.2%。总氮含量范围为0.4~1.8 g/kg,其中铵态氮占比为2.4%~5.6%,硝态氮占比为0.2%~2.4%。总磷含量范围为0.7~1.9 g/kg,有效磷占比为0.7%~2.3%。总硫含量范围为0.18~3.4 g/kg。通过综合分析各样点污染指数和有机指数,发现永年洼湿地1-2#、2-2#和3-5#样点的表层沉积物污染较为严重,且主要是有机污染。与同类型湿地比较发现,永年洼湿地沉积物综合污染水平较为严重,有必要降低湿地内源负荷,改善底质厌氧环境,有针对性地开展生态修复。

永年洼湿地景观格局演变及其驱动力分析

永年洼湿地作为河北省南部唯一的内陆淡水湿地,具有重要的生态价值。查明湿地景观格局演变特征及其驱动力,是科学合理制定湿地保护和修复对策的重要依据。以1987—2017年8期Landsat卫星遥感影像为数据源,结合野外实地调查,通过监督分类和目视解译法获得永年洼湿地的土地利用/覆被分类图,在此基础上,从面积变化、类型转换、景观格局指数变化等方面,分析30 a来湿地的景观格局演变特征及其变化趋势,并采用灰色关联度法,明确影响湿地变化的主要驱动力。结果表明,1987—2017年,永年洼湿地面积先减少后增加,整体减少了31.77 hm^(2)(5.45%),其中,1987—2010年,湿地面积呈下降趋势,降幅达28.86%;2010—2017年,湿地面积呈增加趋势,2017年湿地面积与2010年相比增加了32.91%,且恢复到1987年湿地面积的94.55%;30 a来,永年洼湿地景观类型间转移强烈,且不同时段转移特征不同,湿地景观趋于破碎化和复杂化,景观异质性增强;永年洼湿地景观格局的变化是自然因素和人为因素综合作用的结果,其中自然因素为主要驱动力,自然因素中的降水量、水面蒸发量与滏阳河径流量为主要影响因子。