云南高原湖泊表层沉积物粒度特征及环境指示意义

选取云南15个高原湖泊,利用瑞典产HTH重力采样器提取沉积物短钻,取顶部0~0.5 cm作为湖泊现代沉积物进行粒度分析并利用分析软件对粒度频率曲线进行拟合,探讨各组分的沉积特征和环境指示意义。结果显示,滇池等15个云南湖泊表层沉积物频率曲线呈多峰态,含有2至5个组分,从细到粗分别为黏土组分(C1)、细粉砂组分(C2)、粉砂组分(C3)、细—中砂组分(C4)、粗砂组分(C5),拟合众数粒径范围为0.6~423.0μm。C1组分来自大气中长期悬浮的超细粉尘和气溶胶,通过自然沉降和降水进入湖泊水体,反映西南地区大气粉尘背景值;C2和C3是湖泊沉积物中的主要组分,反映流域内降水和水动力大小;C4和C5组分只出现在洱海、滇池、差黑海等部分湖泊湖心沉积物中,且含量非常低,该组分与湖泊水动力密切相关。对于滇池、抚仙湖等大型湖泊而言,粗颗粒进入湖心需两个过程:从流域地表进入湖泊水体的输入过程和从湖滨到达湖心的传输过程。湖心沉积物中粗粒含量主要受第二个过程影响,而该过程的强弱与湖流、水深、湖盆坡度等因素有关。西南地区干旱背景下湖泊快速收缩直至消失时,降水量的大幅减少使得地表径流动力减弱,加之大气环流偏弱以及水生植物覆盖面积比例增大,湖水动力减弱,由湖滨向湖心传输的物质以细粒碎屑为主。位于山地地区的小型湖泊,由于汇水面积有限、地形坡度较大,坡面径流可将地表风化碎屑物带入湖盆甚至湖心位置,这类湖泊沉积物中粗粒物质的增加反映流域内降水量或降水强度增大。

金沙江干热河谷地理环境演化研究进展与问题

金沙江干热河谷是一种分布在金沙江流域的特殊地理景观,这些地区的生态环境与周围地区有巨大差异,形成一种局部的干旱生境。由于特殊的干、热气候条件使得这些地区的生态环境恶劣,生态系统脆弱,严重地制约了这些地区的生态保护和社会发展。本文主要对近几十年来众多学者对金沙江干热河谷的生态环境特点、植被、水土及演化原因的研究进行了回顾,认为现阶段研究主要存在以下问题:干热河谷的界定不清;干热河谷形成原因及过程研究不明;人地关系研究不足;整体、系统的研究较少。有鉴于上述问题,我们提出了未来研究应予重视或优先研究的方向:重视干热河谷的界定研究;加强干热河谷形成原因和过程的研究;开展人地关系的深层次研究;深入干热河谷对全球变化响应的研究;开展整体、系统的研究。

云南典型高原湖泊富营养化及其生态修复研究

始于70年代末80年代初的湖泊富营养化问题,严重阻碍了云南社会经济发展,继而引起了人们极大地关注。已有的研究从富营养化特征、机制、演化以及生态、工程修复等方面进行了相关探究,其1980—2010年湖泊水体总磷、总氮、透明度、叶绿素、生化需氧量及营养状况指数等均指示和记录了近30年来云南典型高原湖泊富营养化特征及演化过程。在系统总结前人研究成果的基础上、基于云南高原湖泊富营养化的典型性与差异性、富营养化演化及其修复现状的背景下认为:近年来富营养化水体水质好转大多只是季节性或区域性迹象,云南高原湖泊整体上乃处于持续的富营养化和污染状态,部分湖泊因为周边农业用地和建设的扩展已经导致湖泊处于不可恢复状态,抚仙湖、阳宗海等湖泊周边因开发需水量大,导致湖泊水位出现快速下降和湖容大量减少。进一步对云南高原典型富营养化湖泊开展更大时间尺度的研究,特别是湖泊变化机理的研究和趋势预警的升级是今后努力的重点和方向。

云南湖泊沉积与环境演变研究进展

云南湖泊因地理位置独特,所处地区气候类型多样,历来都是中国乃至世界湖泊研究的热点区。本文主要回顾了云南地区20世纪90年代以来湖泊沉积与环境演变方面所进行的相关研究,并着重对湖泊沉积研究中的新技术新方法应用、湖泊沉积对人类活动的响应、高分辨率的不同时间尺度的钻探研究、湖泊沉积与生物地球化学作用的关系等方面进行扼要综述,以了解其所取得的新进展,存在的问题和不足以及今后研究的主要内容和努力的方向。

滇西北地区高山湖泊沃迪错近两百年来环境变化及枝角类群落响应

区域增温和大气氮沉降作用已成为高山湖泊面临的重要环境胁迫,已有高山湖泊生物群落响应的长期模式研究主要集中于藻类而缺乏更高营养级生物(如浮游动物)的系统调查。本研究选择滇西北地区深水型的高山湖泊沃迪错开展沉积物调查,通过多指标分析(总氮、总磷、叶绿素a、氮稳定同位素等)并结合区域气候重建记录,识别近两百年来该湖泊及流域环境的变化历史,进一步利用枝角类群落指标(物种组成、生物量等)定量评价了湖泊生物群落的响应模式与驱动因子。结果表明,湖泊营养水平(如总氮浓度)和初级生产力(叶绿素a浓度等)在过去近两百年总体呈上升趋势。相关分析显示,大气氮沉降和流域外源输入是影响总氮上升的主要因素,同时区域增温和营养盐富集促进了湖泊初级生产力的不断上升。自1960s以来区域升温明显,湖泊营养水平和叶绿素a浓度呈现加速上升的趋势。钻孔中枝角类群落以浮游属种(Daphnia longispina等)为优势种,在1900AD以前D.longispina相对丰度较为稳定(40.83%±8.02%),之后出现下降趋势且在1948—1965年间明显下降,之后再次明显上升并成为主要优势种。排序分析显示,气温、叶绿素a和总氮是影响枝角类群落演替的主要因子,且在1960s前温度和营养水平对枝角类群落结构的独立影响显著,之后水体营养水平(总氮)和初级生产力的上升则成为影响枝角类群落结构变化的主要因素。本研究揭示了区域增温、大气沉降与流域地表过程对高山湖泊浮游动物群落的长期影响及其与藻类耦合作用增强的近现代模式,有助于识别全球变化背景下高山湖泊生态环境演化的关键过程并预测其未来变化的主要方向。

云南杞麓湖沉积物记录的近现代生态环境变化及影响因子识别

随着云南社会经济的持续发展与极端气候事件的频发,高原大中型湖泊面临着水质恶化、生态与环境功能退化的长期胁迫.为识别亚热带大型湖泊面临的主要环境压力,以杞麓湖为研究对象,在对沉积物钻孔进行物理(粒度、烧失量)、生物(色素、硅藻)等指标分析的基础上,结合现代监测和湖泊调查数据,重建了近两百年来湖泊水文条件、富营养化和环境变化的历史,并对硅藻群落结构的演化进行了驱动过程识别.沉积物粒度在1958年之前变化总体较为稳定且有较高的黏土含量;随着围湖造田等流域开发的增强,沉积物粒度组成自1960s开始频繁波动且粗颗粒组分快速增加.1981—2000年期间,随着落水洞泄水工程的修建杞麓湖的水位控制与水文调控得到加强,沉积物砂质含量降低且粒度组成变化较小;2000—2013年期间,湖泊疏浚工程的开展和区域降水的持续减少都导致了沉积物粒度组成波动较大、粗颗粒组成较高.沉积物色素记录了湖泊初级生产力的缓慢上升出现于19世纪中后期,并自1960s开始总叶绿素与蓝藻色素含量总体出现了较大幅度的增加趋势并持续至今.而在2000—2005年期间,湖泊浅水区的疏浚清淤导致了内源营养盐输入量的降低与藻类生物量的明显下降;沉积物蓝藻色素含量在1998、2008和2012—2013年左右出现明显的峰值,指示杞麓湖可能出现了较大范围的蓝藻暴发事件.统计分析结果显示,湖泊硅藻群落结构出现了多次明显转变且呈现底栖硅藻百分比长期降低的特征,水体富营养化的持续是驱动硅藻群落结构演替的主要因子,而水生植物退化、水文条件与气候变化也对硅藻群落的构建产生了重要的叠加影响.本文的沉积物分析结果表明,亚热带大型湖泊的生态治理与环境保护需要重点围绕营养盐负荷控制、水文调控优化与底栖生境恢复,并需应对全球变暖与极端气候事件产生的叠加影响.

云南省文山州富宁县田蓬镇新农村建设中危房情况调查及改造建议

在现今的时代背景下,新农村的建设中,危房改造问题尤为突出。本文以深入调查为基础,对云南省文山州富宁县田蓬镇山区现有农村住房的特点、住房类型、破坏情况及起因进行分析,统计危旧房屋数量。结合当地传统房屋传统工艺做法,地理地质情况,抗灾需求等条件,提出了有针对性的房屋改造建议。高度危险房屋建议拆后重建,而轻度和中度危险的房屋需进行加固修缮。将危改与旅游产业相结合,建设以壮族村寨为主的特色鲜明的原生态旅游,并开发加工绿色食品,经济发展的同时,将更有利于传统民居文化的保护与传承。

云南错恰湖两百年来气候环境变化与重金属污染

高海拔地区由于特殊的自然环境对气候变化和营养输入的响应十分敏感.在人类活动逐渐加强的背景下,高山湖泊高分辨率的沉积物记录了人与自然相互作用的演变过程.选取云南西北部典型高山湖泊——错恰湖,获取长度37cm的连续湖泊沉积序列,基于铅铯测年法得到年代深度模型,并对湖芯样品进行总有机碳、总氮及正构烷烃的多指标测定和元素测量,结合气象监测数据探讨分析错恰湖的有机质来源和流域环境演化特征.根据气候代用指标的变化,两百年来错恰湖泊环境及区域气候演化可以分成4个主要阶段:1807-1900年:湖泊水位上升、湖面扩大,有机质丰度下降,有机质以外源贡献为主,内源比例上升; 1900-1950年:湖泊水位开始下降、湖面收缩,有机质丰度下降,外源有机质来源增加; 1950-1982年:湖泊水位下降、湖面进一步收缩,有机质丰度下降,外源输入比例继续增加; 1982-2007年:湖泊水位下降、湖面收缩,有机质含量上升且以陆源输入为主,同时内源贡献比例开始增加.在元素测定结果中,人类活动对应了湖泊沉积重金属含量变化的3个阶段:1950年以前,重金属含量低且稳定,可视作自然背景阶段,人类影响忽略不计; 1950年以后,湖泊流域工农业逐渐发展,人为干扰凸显;直到1982年以后,冶炼工业的进步加强了重金属的污染态势,并通过大气传输沉降被湖泊沉积物记录.错恰湖沉积记录的分析讨论在总结该区域气候环境演化历史的同时,加深了对气候-人类活动-湖泊生态系统相互作用过程的理解,为高山湖泊响应人类活动影响提供了证据.

湖、库水体CH_(4)冒泡排放研究进展

冒泡排放是湖、库水体CH_(4)排放的主要方式之一,其排放通量和占CH_(4)总排放量比例均具有极其显著的时空差异性,是当前水体CH_(4)排放估算不确定性的主要来源之一。然而,目前关于湖、库水体CH_(4)冒泡排放通量监测、时空分布规律、过程机制和模型模拟的系统梳理鲜有报道。本研究对比了目前水体CH_(4)冒泡的监测方法技术的适用性及优缺点,分析总结湖、库水体CH_(4)冒泡排放及通量的时空分布特征,梳理CH_(4)气泡在沉积物-水体中的产生-成长-迁移-释放的过程、影响因素及模型,并提出了水体CH_(4)冒泡过程模型框架。最后,本研究提出未来研究应基于湖、库水体分类、设备开发和改进来构建适应性的湖、库水体CH_(4)冒泡排放监测标准体系,开发基于过程的CH_(4)冒泡机理模型,为认识变化环境下湖、库水体CH_(4)冒泡过程和准确估算CH_(4)排放量提供支撑。

浴仙湖沉积物记录的云南极端干旱事件与生态响应评价

为评价湖库生态环境对极端气候的响应特征,以经历水位明显降低的云南浴仙湖为研究对象,通过沉积物多指标分析并结合多变量统计方法,识别了2009—2013年极端干旱事件驱动湖泊生态环境变化的模式。其中沉积物粒度显示近百年来湖泊水文条件总体稳定,但在2011年左右粗颗粒物质和中值粒径增大,同期沉积物元素、同位素记录表明水体营养水平没有明显变化。硅藻群落近百年来以湖泊底栖物种占绝对优势,约2011年开始优势种属Fragilaria被Nitzschia、Navicula等河流水体中常见的物种所替代,且硅藻多样性指标总体增加,而指示水位变化的PCA主轴一解释了硅藻群落结构的主要变化(约55.8%)。总之,极端干旱事件的发生与持续明显改变了湖泊生物群落结构与多样性特征,已成为影响该气候敏感区水资源安全与生态环境功能的重要挑战之一。

山区河谷-水系演化及环境效应研究——以金沙江为例

随着河流地貌学研究的深入,河谷-水系演化及环境效应成为了国內外重要研究领域。首先对河谷-水系演化及环境效应研究的国内外进展进行回顾与前瞻。金沙江可谓是山区河谷-水系演化的典型代表,以金沙江河谷-水系演化及环境效应研究为例,认为:河谷-水系变迁及环境效应实质上是区域性陆地地表环境演变的过程,也是深切河谷区中最基本最重要的演变形式,是中外地学研究急需解决的重要科学问题;立足于基于区域自然地理背景的河流地貌学研究,以河流地貌学为主进行自然和人文的多学科理论与方法的拓展性研究,系统全面地从地质历史和发生学角度分析研究山区河谷-水系及环境效应得到机理性和科学性的认识;将构造与构造运动、气候变化、层状地貌、河谷沉积等综合系统研究,将长时间尺度河谷-水系演化与现代地理过程、格局、特征、效应相结合,既揭示山区河谷-水系发育史,又构建现代河谷地域系统高梯度效应框架体系,突显流域系统演化和系统论的理论与应用,可促进河流地貌学的进一步创新,以及大江流域水系与河谷地貌的应用研究。

近70年来云南杞麓湖流域气候变化与人类活动的湖泊沉积记录

选择位于滇中地区的杞麓湖作为研究对象,通过对其湖泊沉积岩芯粒度、总有机碳和碳酸盐等理化指标进行综合分析,结合210Pb、137 Cs年代数据,并与气测资料及人类活动历史资料对比,探讨杞麓湖地区近七十年来气候变化历史及其与人类活动的关系.结果表明:粒度的粗细以及碳酸盐含量的变化指示了湖泊水位的高低;有机质含量指示了人类活动的强弱,高值指示人类活动加强.综合分析杞麓湖钻孔岩芯粒度指标,同时结合碳酸盐和有机质指标得出,近70年来杞麓湖地区气候特征及其人类活动历史经历了3个阶段:阶段I(53.5-29.5cm,约1945-1970A.D.)温度较低,降水量较高,气候较为冷湿,人类活动对湖泊影响较弱;阶段II(29.5-11cm,约1970-1986A.D.)温度相对较高,降水量维持在较低水平,气候整体呈现出暖干特点,而此时人类活动逐渐增强;阶段III(11-0cm,约1986-2013A.D.)为高温多雨期,人类活动对湖泊的影响处于较高水平.

中国湖泊沉积物中的粒度变化及其古气候和古环境指示意义

利用湖泊沉积物恢复区域内古气候和古环境的研究中，粒度的指示意义往往具有多种不同的解释。本文通过总结我匡近50个湖泊的粒度研究成果，结合柴达木盆地永海湖和元谋盆地浪巴铺古湖的研究数据，探讨粒度具有多解性的原因，以发现粒度在不同类型湖泊中的变化规律。无论是在短时间尺度、高分辨率，还是在长时间尺度、低分辨率研究中，粒度对于古气候和古环境的解释都具有多解性，但前者粒度的变粗主要指示了降水增多的湿润气候，后者粒度参数的解读要综合考虑湖泊类型与特点、采样点位置、沉积物来源等多重因素的影响；面积和水深均较大的湖泊，如采样点位于湖心深水区，其沉积物粒径变大应首先考虑流域地表侵蚀增强或者“尘暴”爆发导致沉积物来源的变粗，而非干旱气候下的湖泊萎缩事件；面积小而且水深较浅的湖泊，粒度分布的环带状模式影响可延至湖心，但同时必须注意到，降水增多时，地表侵蚀加剧，同样能够把更多粗颗粒带入湖泊甚至湖心，因此这类湖泊粒度的解释存在不确定性，一般可理解为较长时间跨度的粒度变粗和变细分别对应湖泊收缩和扩张，而粒度的突然变粗则指示短时间内的降水增多；采样点的选择对粒度的影响也是显著的，相比来说，湖心水动力和沉积物来源单一，解释也相应单一，而湖滨沉积物则可能受到入湖径流、风成等多重因素影响，解释起来更加复杂。

金沙江堵江堰塞事件及其地貌环境效应研究进展

强烈的新构造运动和区域地质地貌条件使得堵江堰塞事件在金沙江河谷广泛发育,通过总结前人研究与笔者野外考察和分析研究后认为,堵江堰塞事件发育对金沙江河谷演化的作用与影响大致为以下次序:构造活动及气候异常事件→发生滑坡堵江事件→形成堰塞坝(湖)→堰塞坝(湖)解体消亡→河谷地貌及环境变化→现代金沙江河谷地貌的形成。同时,堵江堰塞现象有在地质构造破碎带、河谷纵比降变化、构造运动活跃和异常气候事件高发期高频发育之规律和具有突发性、短暂性等显著特点;堵江堰塞造成区域沉积过程和河流下切动力过程的快速改变以及水文、局域气候、地质稳定性、河谷地貌和生态环境的快速变化。堵江堰塞事件在各河段的发生形式、发育年代和机制、期次及次生地貌环境效应表现各异,加上后期侵蚀及堵江过程对于前期遗迹的破坏作用使得其研究变得十分复杂而困难。因此,在其系统研究、年代的确定、堰塞坝(湖)的识别、堰塞湖钻探采样及其沉积物信息提取研究等方面还有更大的深入探讨和提升空间。

浅析云贵高原湖泊水生植物分布特征

对我国云贵高原10个主要的高原湖泊进行了水生植物资料的收集与数据汇总,对云贵高原湖泊水生植物分布规律进行了分析.结果表明:(1)水生植物在滇池、洱海和抚仙湖3个湖泊中分布最广,生物多样性最为复杂,而在草海、邛海和程海三个湖泊中分布种类较少,生物多样性较为简单;(2)水生植物的优势种普遍为耐污性较强的物种;(3)耐污性较强的水生植物广泛分布在人口相对密集的高原盆地及河谷地区,而水生植物的物种多样性在人口分布相对较少的亚高山、高山地区保存得较好;(4)云贵高原湖泊水生植物的分布受到水深、水位、温度和底质等自然因素的影响,还受到人类活动的干扰.研究结果为高原湖泊湿地的自然保护、环境评价以及湖泊的资源利用和可持续发展等方面的研究提供了有效的数据和资料,也为高原湖泊保护方案的制订提供了一定的依据.

洱海生态环境研究现状及存在问题

近年来,随着洱海生态环境的日益恶化和流域大面积快速开发,洱海的生态环境问题引起了国内外学者的广泛关注。本文对上世纪50年代以来在洱海所做的研究工作进行分析、总结,对洱海环境(包括洱海富营养化、重金属污染、流域开发和植被状况)、生态(包括生物多样性、食物链变化、生态系统特征变化)方面的研究现状进行了分析,结合所得数据进一步分析了气象因素(气温、降水与风速)与水质变化的关系,指出洱海及流域研究中还存在许多问题与不足(如蓝藻爆发历史、对浮游动物和食物链的详细研究、区分多重压力对洱海富营养化的驱动强度)。以期对洱海生态、环境的情况有一个综合了解,为以后在洱海继续开展相关科研工作提供一定的认知基础,更好地为洱海的生态修复工作提供建设性意见。

实施环境总体规划,推进环境管理转型

从环境总体规划与环境管理转型的关系入手,从环境总体规划编制体系出发,结合现有工作基础,综合分析环境总体规划在实践中的意义、环境总规核心内容,总结相关经验,指出环境总规在实践中存在的主要问题及难点,针对性地提出云南省环境总体规划工作建议。

云南元谋盆地距今210—120ka间干热气候变化重建

元谋盆地西侧浪巴铺湖相沉积物(厚27 m)ESR年代测定结果显示,浪巴铺古湖存在于距今216±20 ka至122±10 ka,经历了倒数第二次间冰期末期、倒数第二次冰期以及末次间冰期初期。结合粒度、磁化率和孢粉等数据,重建了元谋地区距今216±20 ka至122±10 ka期间的气候变化历史:距今216～185 ka期间,孢粉平均浓度为全剖面最高,出现了喜高温的苏铁科和栲属植物以及指示湿润环境的莎草科植被,表明这段时期气候相对湿热,对应倒数第二次间冰期晚期;距今185～150 ka期间,孢粉浓度迅速降低,1050 cm深处(距今160 ka)孢粉浓度只有8.67粒/100 g,对应倒数第二次冰期盛冰期;距今150～122 ka期间出现数层砂砾石层,草本植物比例增加,气温回升,降水减少,湖泊面积缩小直至消失,气候干热趋势显著。考虑到浪巴铺古湖沉积物样品平均孢粉浓度只有34.35粒/100g,认为至少在倒数第二次冰期之前,元谋盆地气候的干旱特征已经十分显著,植被稀疏,末次间冰期以来,气候的干热特征已与现代基本相同。

面向空间管控的环境总体规划研究与实践

以ARCGIS为技术平台,基于空间数据,利用空间分析、统计学、遥感等多种方法,通过对区域生态系统服务功能的评价,采用主导因素法对区域环境功能进行识别,综合考虑评价单元具有重要影响的主导因子及相关的政策、规划,对区域环境空间管控格局进行解析。以瑞丽市为例进行研究,系统划定城市环境资源上线、生态保护红线、环境质量底线,构建城市发展的环境约束的底线框架。

近半个世纪云南持续数年干旱事件时空分布

云南近五十年气候变化趋势与规律研究对于理解和预测区域气候对全球暖化的响应有重要意义.研究基于云南29个气象站点1960-2012年的日降水数据,进行了标准化降水指数(SPI)分析,探讨了过去近五十年云南SPI24的变化趋势,以此确定了三次持续数年的干旱事件,分析了它们的空间演化模式和可能成因.分析结果表明,过去半个多世纪云南降水存在明显的年代际变化规律和变旱变涝趋势;分别在1988-1990年、2004-2007年和2009-2012年经历了三次持续数年的干旱事件.其中1988-1990年和2009-2012年的干旱事件在空间分布模式上表现为以滇南和滇东中部为中心地,向外发展而成覆盖云南大部分的极端干旱;而2004-2007年的干旱区域呈点状分布.在机制方面,持续数年干旱事件可能与大气环流异常持续发展并且受到某一特殊海气模式加持有关.