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2021年 第30卷 第6期 刊出日期:2021-06-20
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  • 区域可持续发展
    长江经济带工业绿色转型与生态文明建设的协同效应研究
    黄 成, 吴传清
    2021, (6):  1287-1397.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106001
    摘要 ( 105 )   收藏
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    测度长江经济带工业绿色转型效率和生态文明建设质量,把脉二者协同效应,对推进长江经济带绿色协同发展具有实践指导作用。在全国视野下,基于2011~2017年省级数据,采用Super-SBM模型测度长江经济带工业绿色转型效率,运用熵权法-Topsis评价模型测度长江经济带生态文明建设质量,构建耦合协调度模型实证研究长江经济带工业绿色转型与生态文明建设的协同效应。结果表明:长江经济带工业绿色转型效率低于全国平均水平,上中下游地区呈梯度递增空间格局,省际差异显著;长江经济带生态文明建设质量与全国平均水平基本持平,上中下游地区呈“V”型空间格局,省际差异较小;长江经济带各省份工业绿色转型效率与生态文明建设质量的协同系数普遍较低,且呈加剧趋势,主要原因是生态文明建设滞后于工业绿色转型。建议地方政府提高对工业绿色转型与生态文明建设协同发展的重视程度,着力扭转生态文明建设滞后于工业绿色转型的发展态势。特别要加大国土空间和生态环境治理保护力度,推动长江经济带中上游地区农业和工业生态化发展,普及生态文化,完善生态安全治理体系。
    基于ANN-CA的杭州城市空间拓展与增长边界研究
    刘荣增, 陈浩然
    2021, (6):  1298-1307.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106002
    摘要 ( 36 )   收藏
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    科学地规划城市未来的空间布局和划定城市增长边界,是落实自然资源部“三条控制线”与城市高质量快速发展的关键,对于城市空间的优化具有重要的指导意义。以杭州市为例,运用Euclidean distance建立影响因子模型,对影响城市增长边界的城市空间地形因子、自然环境因子、现状城市土地分类因子、产业与经济环境因子以及现代服务网点布局等各种因素进行分析,然后运用耦合神经网络识别城市空间发展潜力,最后运用耦合神经网络与元胞自动机(ANN-CA),按照不同限制条件(严格限制、基本限制、管制区限制)和可持续发展、核心区规划建设用地优先发展等不同情景约束对杭州市2030年城市空间拓展与增长边界进行了多维度模拟。主要得出了以下结论:(1)2018~2030年,萧山区,江干区和余杭区城市面积扩张最多,增长的面积分别为83.75、51.96和31.32 km2,是杭州发展潜力较大的区域。(2)提出了杭州在坚持“城市东扩、旅游西进、沿江开发、跨江发展”的空间策略的基础上,未来将以东、西方向为重点进行城市扩展。(3)以生态保护、集约节约为原则划定了杭州城市未来增长边界。旨在为杭州市国土空间规划及相关实践提供借鉴与参考。
    排水权交易定价方法及案例研究 ——以秦淮河流域为例
    蒋昀辰, 黄贤金, 徐晓晔
    2021, (6):  1308-1316.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106003
    摘要 ( 26 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    在城市扩张和资源稀缺的矛盾中,在水患灾害和经济发展的冲突下,明确排水权产权化,推进排水权交易市场化,保证排水权定价合理化是治理水患灾害的新思路。首次提出排水权交易的制度保障、四项排水权交易定价原则和两个层次的排水权定价理论。基于洪涝灾害的损失评估方法和防汛设施的建设成本来进行排水权成本的计算,并以此为基础建立了洪涝损失元模型,进一步形成了排水权成本模型,并在整体最优的约束条件下,提出了交易策略和定价模型,从理论上证明了排水权交易对防汛排水效率提高的推动作用。最后应用社会经济统计数据空间展布方法,结合南京市、句容市2016年的社会经济数据和同年7月汛期的水文站点水位数据,计算出当时的句容市和南京市的排水权平均价格分别为5.97和18.30元/m3,证实了排水权交易在实践中的可行性。
    生态环境
    TRMM和GPM卫星降水数据在中国三大流域的降尺度对比研究
    崔路明, 王思梦, 刘轶欣, 蒋 娅, 董林垚, 黄 昌
    2021, (6):  1317-1328.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106004
    摘要 ( 19 )   收藏
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    以中国三大流域为研究区域,分别针对TRMM 3B43和GPM IMERG降水数据,构建基于归一化植被指数(NDVI)和数字高程模型(DEM)数据的地理加权回归(GWR)模型,以2014年夏季(6~8月)数据为例,得到了三大流域1 km分辨率的降尺度降水数据,并进一步通过气象站点数据对降尺度结果进行验证。研究表明:(1)GPM原始数据整体精度优于TRMM数据,两种数据在黄河流域的精度评价指标优于长江流域与珠江流域;(2)经降尺度计算,两种数据空间分辨率得到了显著提高,且表现出更多降水变化的细节与趋势,但精度指标对原始数据依赖性大,导致提升并不显著;(3)当联合使用NDVI及DEM作为GWR降尺度模型的辅助变量时,两种降尺度结果的差异值在长江流域与珠江流域的高海拔地区中更为显著;(4)黄河流域中,使用不同辅助变量下的降尺度结果在空间分布上总体相似。TRMM数据使用地形作为单独辅助变量的降尺度结果最佳,而GPM数据不同辅助变量下降尺度结果差异并不明显。
    长江流域近地表气温对地理位置和高程的依赖性分析
    蒋 艳, 贺新光, 邓宇鹏, 章新平
    2021, (6):  1329-1342.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106005
    摘要 ( 25 )   收藏
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    利用长江流域189个气象站1963~2018年的数据资料,建立月(季)平均气温、平均最高和最低气温的逐步多元回归(SMR)模型,分析近地表气温梯度(TG)的变化特征,并探究降水梯度(PG)、相对湿度和水汽通量状况对TG变化的胁迫过程。结果表明:(1)各类气温的纬向(TGa)和经向(TGo)梯度均在冬季较大而夏季较小,但垂直梯度(TGe)的变化相异,而且夜间的TGa和TGe总体较日间的大。(2)气温对纬度、经度和高程的偏依赖程度较相应的TG大但两者的变化趋势类似,且各类气温对高程的偏依赖程度最高,而平均最低气温总体上对各地理因子的依赖性最强。(3)流域相对湿度的时空变化是导致气温模型精度夏高冬低的重要原因,而同海拔站点间相似的地理环境使其模型残差呈现总体偏正或偏负的季节变化。(4)流域地形、降水、相对湿度和水汽通量对TG变化具有调节和控制作用。其中,干冷空气势力越强TGa越大,水汽通量场的转换强化了TGa变化的季节性;相对湿度分布越均匀TGo越小,但地形作用使其变大;而日、夜间云辐射强迫温度效应的不同促使平均最高和最低气温垂直梯度变化趋势相反。
    长江三角洲地区四季变化特征及城市化影响研究
    胡艳, 史军, 张敏
    2021, (6):  1343-1355.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106006
    摘要 ( 34 )   收藏
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    基于1961~2017年长江三角洲地区(以下简称长三角)112个气象站点逐日气温数据和1981~2015年各气象站点周边10 km范围内建设用地面积变化资料,利用线性趋势、Mann-Kendall突变检验、相关性和显著性检验等气候统计方法,分析了长三角四季开始日期、四季长度变化特征及其受城市化的影响。结果表明:过去57年间,长三角入春和入夏日期分别以2.1和1.7 d/10a的趋势显著提早,入秋和入冬日期分别以2.0和1.3 d/10a的趋势显著推迟,并在几乎所有地区都呈提早或推迟趋势。长三角区域平均夏季长度以3.6 d/10a的趋势显著延长,冬季长度以3.5 d/10a的趋势显著缩短,且在长三角绝大部分地区都显著;春、秋季长度变化不显著。四季开始日期大多在20世纪90年代中后期发生显著突变。区域内城市建设用地的增长与四季变化具有较好的对应关系。城市化进程引起的建设用地增长,导致了下垫面地表物理属性的改变和地表能量平衡变化,促进四季增温并使春夏季提早、秋冬季推迟和夏季长度的增加、冬季长度的缩短。
    “南水北调”中线水源区可利用降水量时序分析 ——以十堰市为例
    蔡晓雨, 赵茂嵚, 李卫朋, 陈忠升, 税攀恒
    2021, (6):  1356-1365.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106007
    摘要 ( 11 )   收藏
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    可利用降水量的盈亏程度对于“南水北调”输水工程水源区和受水区的水资源、水环境和社会发展具有重要意义。基于4个气象站逐日数据计算地处“南水北调”水源区的十堰市1980~2019年可利用降水量,并利用Mann-Kendall方法和小波分析探讨40年间可利用降水量变化特点。研究表明:受十堰市40年间降水量减少和潜在蒸散发增多的影响,可利用降水量呈减少趋势,变化倾向率为42.796 mm/10a;年均和各季节可利用降水量均发生过突变,年可利用降水量突变发生在1991年前后;十堰市全年和各季节可利用降水量的显著变化周期均在5年以内。十堰市可利用降水资源日趋紧张,应充分利用好客水资源,提高水资源利用效率,保障“南水北调”输水工程平稳运行。
    1959~2018年淮河流域水热格局差异研究
    孙 朋, 渠玮娟, 朱 玺, 吴雨纯, 汪 静, 张本发, 许梅越, 戴洪宝
    2021, (6):  1366-1377.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106008
    摘要 ( 19 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    基于淮河流域27个气象站点1959~2018年气象观测数据,通过FAO-PM56计算出蒸散量的基础上,构建以气温、降水、蒸散等9种要素在内的水热指标体系,运用气候倾向斜率、Mann-Kendall(M-K)检验和地理空间插值等方法,揭示淮河流域近60年水热格局特征。结果表明:60年来,淮河流域总体呈湿热趋势,表现为气温、最低气温、年降水量呈波动上升,最高气温、日照时数、相对湿度和蒸散量下降趋势;年内分布表现为水热变化同期,高值集中分布在6~7月,呈单峰型分布;年代际分析表明近60年来研究区暖湿趋势显著,呈现出年均气温,最高温、最低温均先下降后上升,而日照时数变化趋势与之相反,降水要素均是先上升后下降,之后再次上升的趋势;从突变特征来看,热量要素突变稳定性高于水分要素;淮河流域热量因子空间分布呈现较为明显的对角(西南-东北)变化趋势,是南北交错带带来的经纬度地带性以及地形作用的综合结果,水分要素空间分布格局体现出较强的纬度地带性与垂直地带性。
    神农架国家公园(专栏)
    神农架国家公园:现状与展望
    蔡庆华, 罗情怡, 谭 路, 赵本元, 杨敬元
    2021, (6):  1378-1383.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106009
    摘要 ( 14 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    神农架国家公园是我国在建的10个国家公园之一,于2020年完成阶段性试点任务。2021年,我国将正式设立第一批国家公园。国家公园的原则是“生态保护第一”,主要目的是保护自然生态系统原真性与完整性。在这一背景下,梳理了神农架国家公园试点过程的主要问题,从生态保护角度出发,在行政区域调整、管理体系完善、关键生态过程保护修复等方面提出建议,旨在为神农架国家公园生态文明建议和管理发展建言献策。
    神农架国家公园植物多样性监测与评估研究
    吴 浩, 徐耀粘, 江明喜
    2021, (6):  1384-1392.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106010
    摘要 ( 12 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    植物多样性监测与评估是生物多样性保护和规划管理的基础。神农架作为我国生物多样性保护的关键地区之一,研究该区域植物多样性的监测手段与评估方法,对我国各类自然保护地具有一定的借鉴意义。通过简要综述神农架地区植物多样性监测与评估研究现状,在分析现有研究存在的问题与不足基础上,提出了具系统性、持续性的监测方案,并尝试构建了该地区植物多样性综合评价体系,以期为神农架国家公园植物多样性的有效保护提供科学支撑与合理建议。
    神农架林区蜻蜓目昆虫物种多样性及区系研究
    张浩淼, 蔡庆华
    2021, (6):  1393-1399.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106011
    摘要 ( 9 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    2012~2018年对神农架林区39个样点进行蜻蜓资源调查,考察期间共获得蜻蜓目昆虫2亚目15科55属88种。蜻蜓物种组成中,差翅亚目Anisoptera占绝对优势,共有34属61种,属、种比例分别为61.82%和69.32%,蜻科Libellulidae种类最多,共25种,占总种数的28.41%;神农架的束翅亚目Zygoptera共有21属27种,属、种比例分别为38.18%和30.68%,以色蟌科Calopterygidae、扇蟌科Platycnemididae和蟌科Coenagrionidae占优势,各有5种,各占总种数的5.68%。神农架林区蜻蜓区系的主要特点是东洋种占优势,共有49种,占总种数的55.68%,包括4种分布类型;古北界-东洋界分布型有39种,占总种数的44.32%,包括9种分布类型。研究结果显示,神农架是重要的蜻蜓栖息地,蜻蜓资源具有显著的区域特色,为进一步保护蜻蜓多样性,应采取积极有效的保护策略。
    神农架南北坡底栖动物生物多样性研究
    李 杨, 杨顺益, 汪兴中, 蔡庆华
    2021, (6):  1400-1405.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106012
    摘要 ( 13 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    生物多样性格局是生物地理学和保育生物学的研究重点。然而以前的研究主要关注物种多样性,忽视了遗传和功能方面。这导致对生物多样性格局的不完全揭示。以神农架南北坡的底栖动物为研究对象,分析物种多样性、分类学多样性和功能多样性的空间分布特征,探究生物多样性间的关系。结果表明,不同的底栖动物多样性对坡向因子响应不同:南坡的物种丰富度、物种均匀度和功能多样性参数变动范围明显大于北坡,而北坡的分类学多样性参数变动范围明显大于南坡;南坡的功能多样性参数的中位数明显高于北坡。显著性分析结果显示,南北坡底栖动物生物多样性无显著差异,表明局地尺度上坡向因子没能驱动生物多样性空间差异性分布。相关性分析结果显示分类学多样性和功能多样性无显著相关,生物多样性的不同面相关性较弱。研究表明,神农架底栖动物不同多样性具有差异性,在制定保护多样性策略的时候应该综合考虑生物多样性的谱系和功能方面。
    神农架国家公园大九湖湿地水质变化与浮游生物分布特征
    汪迎春, 杨敬元, 余辉亮, 刘 强, 王晓菊, 周春晖, 胡辉新
    2021, (6):  1406-1411.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106013
    摘要 ( 6 )   收藏
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    大九湖湿地是汉江一级支流堵河的发源地,含有多种湿地类型,具有重要的生物多样性保护和潜在的科学研究及生态旅游价值。为了解大九湖湿地生态移民搬迁中的浮游生物现状及水质状况,2015、2016年对所辖9个子湖的水质、浮游生物进行采样调查。调查共发现浮游植物8门48属129种,浮游动物2门3属36种;D5湖浮游动物丰度均值最高,植物丰度指数均值最高为9号湖;对比6个时间段的采样结果,2015年特定时间段的水质指标比2016年指标波动较大且富营养化状态严重,在D9湖趋于平稳,以相对低值流入落水孔,总磷(TP)、总氮(TN)、生化需氧量(CODMn)均值分别为0.032、0.632、4.5 mg/L,研究成果可为大九湖湿地水环境保护及生态修护提供参考依据。
    神农架大九湖湿地公园脊椎动物多样性概况
    邢晶晶#, 金胶胶#, 彭 超, 张志麒, 熊欢欢, 张洪茂
    2021, (6):  1412-1417.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106014
    摘要 ( 9 )   收藏
    相关文章 | 多维度评价
    为了更好的了解和保护大九湖湿地环境和资源,在2016 ~ 2018年间对湿地动物多样性进行了12次野外调查,共记录到脊椎动物26目78科232种,其中鱼类2目2科12种,两栖类2目5科12种,爬行类1目6科14种,鸟类16目52科167种,兽类5目13科27种;其中东洋种有114种,古北种有69种,广布种有37种;以金雕(Aquila chrysaetos)、白尾海雕(Haliaeetus albicilla)和黑熊(Ursus thibetanus)等为代表的国家级、省级保护动物79种。基于Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀性指数分析,多样性表现为鸟类 > 兽类 > 爬行类 > 两栖类 > 鱼类;均匀性表现为爬行类 > 鸟类 > 兽类 > 两栖类 > 鱼类。结果表明大九湖湿地脊椎动物具有种类较多、多样性较高、国家级保护动物较多但种群密度低、优势种不明显、湿地鸟类较多、东洋界种占优势等特点,是湿地及林灌丛生态系统的重要生物类群。
    神农架大九湖亚高山泥炭湿地甲烷通量变化特征及其与产甲烷菌群落组成的关系
    刘垚垚, 葛继稳, 斯南雍茜, 蒋 浩, 袁梦媛, 冯 亮, 张志麒
    2021, (6):  1418-1427.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106015
    摘要 ( 4 )   收藏
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    2018年12月~2019年11月,采用涡度相关法和高通量测序技术,以湖北省神农架大九湖亚高山泥炭湿地为研究对象,对甲烷(CH4 )通量以及产甲烷菌群落组成进行相关研究。结果及分析表明:大九湖泥炭湿地研究期间表现为CH4 的源,CH4 总排放量为9 333.26 mg.m -2,CH4 日平均排放通量为18.50 nmol.m-2 .s-1,冬、春、夏、秋四季的CH4 平均排放通量分别为6.46、4.62、36.81、25.92 nmol.m-2.s-1,存在明显的季节变化;研究区产甲烷菌优势菌群为Methanoregula(66.73%)和Methanocella(21.99%);对样本中产甲烷菌的Shannon指数进行双因素方差分析发现,同一季节不同深度的样本中产甲烷菌多样性存在显著差异,随着深度的增加,产甲烷菌的多样性指数呈下降趋势;同一深度不同季节的样本中产甲烷菌多样性存在显著差异;夏季产甲烷菌群落组成与CH4 排放通量为强正相关关系,春季产甲烷菌群落组成与CH4 排放通量为强负相关关系,Methanothermus与CH4 排放通量为显著正相关关系,Methanolinea与CH4 排放通量为显著负相关关系。
    神农架地区香溪河流域水生昆虫物种多样性与功能多样性研究
    蒋万祥, 渠晓东, 吴乃成, 贾兴焕, 蔡庆华
    2021, (6):  1428-1436.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106016
    摘要 ( 10 )   收藏
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    物种多样性和功能多样性广泛应用于生态学和保护生物等领域的研究,理清物种多样性和功能多样性之间的关系,对于深入理解生物多样性组分间的关系及生物多样性的保护意义重大。以香溪河流域为例,就水生昆虫物种多样性、功能多样性时空动态进行了分析,并就生物多样性指数间的关系进行了探讨。主要结果如下:物种丰富度介于2~44之间,冬季最大,春、秋季次之,夏季最小;香浓指数介于0.38~3.03之间,均值在冬季最大,春季次之,夏、秋季最小;均匀度指数介于0.89~1之间,表现为春、夏季大于秋、冬季。物种丰富度和香浓指数在4条河流间均表现为九冲河最大,香溪河次之,高岚河和古夫河最小;均匀度指数在4条河流间差异不显著。功能多样性方面,除功能丰富度指数表现为冬季最大,夏季最小外,其它指数在时空序列上均无显著差异。Pearson相关分析表明,功能丰富度、功能均匀度、功能离散度指数间相关均不显著;功能丰富度指数同物种丰富度和Shannon指数相关极显著;功能均匀度指数同物种丰度和Shannon指数相关显著;功能离散度指数同物种丰度和Shannon指数相关显著,同均匀度指数相关极显著。运用回归分析研究物种多样性对功能多样性的影响,结果表明,物种丰富度、Shannon指数对功能丰富度影响极显著,物种丰富度对功能均匀度影响显著,均匀度指数对功能离散度影响显著;物种多样性同功能多样性指数间拟合度整体不高。
    多尺度环境因子对神农架香溪河流域底栖藻类的影响
    杨顺益, 李杨, 王勖, 谭路, 唐涛, 蔡庆华
    2021, (6):  1437-1444.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106017
    摘要 ( 8 )   收藏
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    相比单一尺度的环境因子,多尺度环境因子能更全面的反映流域水生生物空间分布。以香溪河流域溪流底栖藻类为例,选择海拔、土地利用、水质和水文指标,采用偏冗余分析和偏典范对应分析对四季的底栖藻类营养硅藻指数(TDI)、物种丰富度和群落组成进行方差分解,分析大小尺度环境因子分别对底栖藻类空间分布的影响程度。结果显示:(1)TDI主要受到小尺度环境因子影响,解释率均为100%,无交互作用;(2)物种丰富度在不同季节分别受到大尺度和小尺度环境因子的影响,解释率均为100%,无交互作用;(3)底栖藻类组成主要受海拔的影响,并且与NO3-N有交互作用,为43%。虽然结果表明更多的小尺度环境因子对底栖藻类具有影响,但不能否认大尺度环境因子对整个流域底栖藻类分布的影响是长期而稳定的。
    受季风影响的河流底栖硅藻集合群落时间动态
    董笑语, 李斌, 贾兴焕, 蔡庆华
    2021, (6):  1445-1457.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106018
    摘要 ( 3 )   收藏
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    集合群落(Metacommunity)由局地过程和区域过程共同构建和维持。季风区河流水文因子的时间动态对河流集合群落结构和构建方式具有重要影响。自2004年9月至2006年9月,在香溪河调查12个代表性样点,基于集合群落的理论框架,以河流底栖硅藻为研究对象,采用时空交互模型(STI)、集合群落结构组分分析(EMS)、方差分解(Variation Partitioning)等方法,分析河流集合群落结构及构建过程的时间动态,并通过回归分析,探究集合群落时间动态与水文因子的关系。结果表明:河流集合群落结构和构建方式具有明显的时间动态,枯水期和平水期,集合群落分别受扩散限制和环境筛选过程的影响呈现出嵌套结构;丰水期,局地群落间物种的过高扩散产生群块效应,使集合群落呈现出类似 Clementsian 或 Gleasonian 的结构。洪水对于河流集合群落构建具有重要作用,7 日内的最大流量、群落重置时间,对集合群落构建中空间因子的相对重要性有较为显著的负影响;群落重置时间与集合群落结构呈较为显著的二项式关系,洪水爆发75 d后集合群落开始恢复。
    香溪河梯级小水电站对河流生态系统功能的影响
    吴乃成, 唐涛, 周淑婵, 蒋万祥, 傅小城, 李凤清, 蔡庆华
    2021, (6):  1458-1465.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106019
    摘要 ( 9 )   收藏
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    香溪河是长江三峡水库湖北省最大且靠近坝首的支流,干流全长94 km,流域面积为3 099 km2,其水能资源丰富,自然落差达1 540 m。以香溪河流域内的18座小水电站为研究对象,于2005年10月20日至11月1日分别对河流主要理化指标及生态系统功能(以附石藻叶绿素a浓度为代表)进行测量,分析其对梯级水电站建设的响应。结果表明:5条河流(包括香溪河干流和4条主要支流)的空间异质性较大;从全流域来看,各主要理化因子如溶解氧、水深、浊度、流速等与附石藻叶绿素a含量相关性很高,但不同支流的主要影响因子各异,证明了流域空间异质性对研究小水电的影响具有重要作用;梯级小水电站建设对河流生态系统功能已产生显著影响,特别是在取水口下游的3号样点。由于取水造成的断流现象严重(采样时期,50%的电站出现断流,最长距离达3.2 km),因此在枯水期确定河流的最低生态需水量,是一个亟待解决的问题。从流域角度出发,通过多学科交叉手段研究小水电站建设如何与其他环境胁迫因子交互作用,如何共同影响河流生物多样性、生态系统结构、功能与服务。这将是流域水电站管理的重要抓手及解决途径,也是未来河流生态学的研究重点。
    两种水生昆虫头宽与基于图像分析的大小参数关系性分析
    李先福, 陆永林, 石欣, 敖偲成
    2021, (6):  1466-1471.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106020
    摘要 ( 8 )   收藏
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    对于水生昆虫及其它生物而言,大小是一个重要的功能性状,但是头宽的测量特别耗时和受人为因素影响。随着计算机技术的发展,基于图像分析技术(一种快速测量大小的策略)可获得传统方式难以获得的大小参数,明确这些大小参数与头宽的关系,对推动这些参数的应用具有重要意义。选择两种个体大小差异较大的蜉蝣(梧州蜉和光滑细蜉)作为研究对象,对其头宽与基于数字图像获得的面积,周长,最小矩形的长和宽,最适合椭圆的长轴和短轴和粒径等个体大小参数的相关性进行研究。数字图像采用改进后的描述仪扫描获取;图像分析基于ImageJ软件完成;基于二元直线回归和多元直线回归分析各参数之间的相关性。各种层次的回归分析结果均表明:基于图像分析获得的两种蜉蝣所有个体大小参数均与头宽大小呈极其显著的正相关性,其中面积的相关性最高。并且面积与其它大小参数相关性也极其显著,对个体大小具有较好的代表性。研究结果为推动数字图像分析技术应用在水生昆虫及其它生物的生物学和生态学研究中提供了技术支持和理论依据。
    基于高频溶氧的浮游植物初级生产力季节变化及驱动因子 ——以神农南坡香溪河库湾为例
    朱永锋, 谭路, 蔡庆华, 叶麟
    2021, (6):  1472-1479.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106021
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    2017年7月至2018年6月,利用高频溶氧仪直接获取水体溶解氧数值的方法估算了香溪河浮游植物初级生产力的状况,探讨了香溪河浮游植物初级生产力季节变化及其驱动因子。结果表明:一年四季当中初级生产力(GPP、NPP、R)数值大小趋势均一致,都为夏季最高,春季次之,随之是秋季,最后冬季最低,GPP、NPP、R在四季之间均存在显著差异(Mann-Whitney U检验,P<0.001)。GPP变化范围为0.04~24.28 mg O2L-1 d-1;NPP变化范围为-3.78~4.92 mg O2L-1 d-1;R变化范围为0.01~16.87 mg O2 L-1 d-1。广义线性模型结果表明:叶绿素a(Chl a)、总氮(TN)与总初级生产量(GPP)存在正相关关系,而可溶性硅(DSi)与总初级生产量(GPP)则是负相关关系;叶绿素a(Chl a)、水温(WT)与呼吸消耗量(R)存在正相关关系,而可溶性硅(DSi)与呼吸消耗量(R)则是负相关关系;没有发现与净初级生产量(NPP)显著相关的变量。
    神农架地区大型水库库湾夏季藻类-营养非线性动力学分析
    王岚, 袁沅, 蔡庆华
    2021, (6):  1480-1487.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106022
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    对大神农架地区大型水库库湾-三峡水库香溪河库湾夏季水华期间藻类的营养吸收生长构建了非线性动力学模型。模型反映了时间变化的整体趋势并可模拟藻类生物量峰值。通过改变初始磷浓度,系统均可达到两种藻消亡的平衡态,且模型可在一定程度上预测不同营养水平水体中水华暴发的可能性和强度。展示了动力学系统内部的变化可在一定范围内反映真实世界,通过系统内参数的调节,系统可达到或远离平衡态,以朝生态环境友好的方向发展。
    三峡水库干流与香溪河库湾水体营养状态及其对水文条件的响应
    谭路, 申恒伦, 王岚, 蔡庆华
    2021, (6):  1488-1499.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106023
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    基于三峡水库干流和香溪河库湾2003年7月至2013年7月10年间的水质数据,采用Carlson营养状态指数营养状态指数及差值二维坐标评价方法,阐述三峡水库干流和香溪河库湾在蓄水前后10年以来的营养水平,评价其水体营养状态及其限制限制因素,通过建立干支流中营养状态与水动力条件的关系,判断在干支流上水动力条件是否是富营养化的限制因子。结果表明:蓄水10年来,三峡水库水体营养状态没有出现显著的上升或下降趋势。在三峡水库长江干流水动力条件对营养盐利用几乎没有调控作用。与水库干流不同,在香溪河支流库水动力条件在一定程度上能影响藻类对营养盐的利用,即可通过调节香溪河支流库湾水动力条件来控制藻类水华的发生。
    基于公众科学及分众传播的国家公园宣传推广 ——以神农架国家公园为例
    蔡凌楚, 赵慧, 赵本元, 谭路
    2021, (6):  1500-1510.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106024
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    构建以国家公园为主体的自然保护地体系,是我国生态文明建设的重要举措。国家公园建设的主要目标是加强自然生态系统的原真性完整性保护,实现国家所有、全民共享、世代传承,保障国家生态安全,促进人与自然和谐共生。其中公众参与和文化宣传是国家公园建设的核心内容之一。基于国家公园文宣现状,从公众参与与公众科学、科学传播和分众传播的角度,以神农架国家公园为例,从议题设置、内容生产、平台建设、信息互通、福祉共享等方面提出宣传建议,为提升国家公园整体形象和品牌价值,服务国家自然保护地建设提供参考。
    基于管理分区的神农架国家公园生态监测指标体系构建
    姚帅臣, 闵庆文, 焦雯珺, 何思源, 刘某承
    2021, (6):  1511-1520.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106025
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    国家公园管理目标的实现依赖于大量监测数据和信息的支持,然而国家公园不同管理分区往往具有不同的管理目标,因此对于监测数据具有不同的需求。为满足国家公园不同管理分区管理的差异性需求、提高生态监测指标体系的针对性和监测效率,本研究探讨了基于管理分区的国家公园生态监测指标体系构建的可行性,并以神农架国家公园为例,应用面向国家公园管理目标的生态监测指标体系构建方法,构建出两个管护小区的生态监测指标体系。研究结果表明神农架国家公园两个管护小区在监测内容和监测指标上都存在差异,反映出两个小区管理目标的差异。这在一定程度上说明基于管理分区的生态监测指标体系更具有针对性,能够满足不同管理分区的监测需求,可为我国国家公园不同管理分区生态监测指标体系的构建提供借鉴。
    神农架大九湖移民搬迁居民能源替代探讨
    熊欢欢, 金胶胶, 莫家勇, 邵荣虎, 袁飞, 杨敬元
    2021, (6):  1521-1525.  doi:10.11870/cjlyzyyhj202106026
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    自2013年开始,神农架大九湖湿地启动生态移民工程。为了解大九湖生态搬迁后居民用火用电情况以及资源消耗情况变化,采用样地调查和走访调查的方法,对搬迁户、未搬迁户的能源消耗情况进行收集和分析。结果表明:除了人口和牲畜数量,海拔也是家庭影响能源消耗的重要因素,薪柴量和用电量相差84%和62.1%,因此搬迁工作可以优先考虑高海拔地区;搬迁前后,居民做饭消耗从基本完全依赖薪柴转变为燃气和电混用,取暖消耗由薪柴转变为燃煤,搬迁后,居民实现了薪柴的零消耗和森林零砍伐,用电量大幅增加,相比搬迁前生活成本增加了折合3 450元左右;搬迁后居民居住条件、生活条件、交通设施、创收机会均有所改善;搬迁的431户居民相当于每年保护森林47.08 hm 2,对于封山育林和生态恢复工作起到了积极作用。
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