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云南省九大高原湖泊山水林田湖草沙系统修复研究

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人民长江 2025年第1期56卷 40-47,80页

作者：赵林邢国栋李正孙祥余李艳婷袁金蕊天津大学环境科学与工程学院天津300350 中国地质工程集团有限公司北京100093 云南省大理白族自治州自然资源和规划局云南大理671014

云南省九大高原湖泊主要为封闭、半封闭型湖泊,且滇池、程海、杞麓湖、星云湖、异龙湖被列为治理型湖泊。九大高原湖泊流域由于受自然因素及人类活动的影响,区域生态环境主要存在山地林草退化、农业农村面源污染严重、入湖河流水生态环... 详细信息

云南省九大高原湖泊主要为封闭、半封闭型湖泊,且滇池、程海、杞麓湖、星云湖、异龙湖被列为治理型湖泊。九大高原湖泊流域由于受自然因素及人类活动的影响,区域生态环境主要存在山地林草退化、农业农村面源污染严重、入湖河流水生态环境退化、湖滨带和湖体水环境整体不稳定、流域综合监管能力和系统治理能力水平亟待提高等突出问题。针对突出生态环境问题,以山水林田湖草沙生命共同体理念为指导,以提升九湖流域生态功能和生态价值为导向,以恢复九湖流域水质为核心,从山地林草保护修复、农业农村面源污染综合治理、入湖河流水生态修复、湖滨带和湖体水环境治理修复、综合监管能力提升五大方面、23个方向出发,梳理集成现有成熟有效的修复技术及整治措施,形成九湖流域山水林田湖草沙系统修复框架,以期为九湖流域统筹开展生态保护修复工作提供参考。

关键词：高原湖泊水生态保护山水林田湖草沙系统修复云南省

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高原湖泊周边浅层地下水:溶解性碳时空分布及驱动因素

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环境科学 2024年第8期45卷 4589-4599页

作者：崔荣阳陈安强刘刚才陈清飞叶远行王炽张丹云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明650201 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所中国科学院山地表生过程与生态调控重点实验室成都610299 云南农业大学资源与环境学院昆明650201

地下水中溶解性碳在碳循环和生态功能维持中发挥着重要作用,其浓度水平影响着地下水中污染物的迁移转化.为了解高原湖泊周边浅层地下水中溶解性碳的时空变化特征,分析了云南8个高原湖泊周边浅层地下水(n=404)中溶解性有机碳(DOC)、溶解... 详细信息

地下水中溶解性碳在碳循环和生态功能维持中发挥着重要作用,其浓度水平影响着地下水中污染物的迁移转化.为了解高原湖泊周边浅层地下水中溶解性碳的时空变化特征,分析了云南8个高原湖泊周边浅层地下水(n=404)中溶解性有机碳(DOC)、溶解性无机碳(DIC)和溶解性总碳(DTC)浓度的时空分布及驱动因素.结果表明,高原湖泊周边浅层地下水中ρ(DOC)、ρ(DIC)和ρ(DTC)的均值分别为8.23、49.01和57.84 mg·L^(-1),近79.0%的浅层地下水中ρ(DOC)超过5 mg·L^(-1).季节变化对DOC、DIC和DTC浓度无显著影响,而农业集约化强度和地下水位深度显著影响浅层地下水中溶解性碳浓度变化,表现为设施农业区(SFAR)、农田休耕区(CFAR)和较深地下水位集约化农业区(DIAR)的地下水中DOC、DIC和DTC浓度相比于较浅地下水位集约化农业区(SIAR)分别显著降低了25.8%~56.6%、14.0%~32.9%、16.6%~36.7%,且DIAR地下水中溶解性碳浓度均显著低于SFAR和CFAR.冗余分析(RDA)表明水和土壤中理化因子显著解释了溶解性碳的变化.此外,异龙湖周边浅层地下水中溶解性碳浓度显著高于其它湖泊,程海却显著低于其它湖泊.可见,农业集约化强度和地下水位共同驱动了高原湖泊周边浅层地下水中溶解性碳浓度变化.研究结果以期为了解高原湖区碳随地下径流入湖等区域碳循环及评估浅层地下水中溶解性碳对污染物的衰减提供科学依据.

关键词：溶解性有机碳(DOC) 溶解性无机碳(DIC) 浅层地下水高原湖泊农业集约化强度

高原湖泊周边浅层地下水:氮素时空分布及驱动因素

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环境科学 2022年第7期43卷 3027-3036页

作者：李桂芳杨恒叶远行陈清飞崔荣阳陈安强张丹云南农业大学资源与环境学院昆明650201 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室成都610041 云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明650201

高原湖泊周边浅层地下水作为当地重要的生产和生活水源之一,由于受到地表氮素投入负荷、降雨和灌溉等因素驱动下,浅层地下水NO_(3)^(-)-N污染较为严重,威胁着高原湖泊水质安全.2020~2021年雨季和旱季从云南8个高原湖泊周边农田和居民区... 详细信息

高原湖泊周边浅层地下水作为当地重要的生产和生活水源之一,由于受到地表氮素投入负荷、降雨和灌溉等因素驱动下,浅层地下水NO_(3)^(-)-N污染较为严重,威胁着高原湖泊水质安全.2020~2021年雨季和旱季从云南8个高原湖泊周边农田和居民区的水井中采集了463个浅层地下水样,分析了地下水中氮的污染特征及驱动因素.结果表明,浅层地下水中ρ(TN)、ρ(NO_(3)^(-)-N)、ρ(ON)和ρ(NH_(4)^(+)-N)平均值分别为24.35、15.15、8.41和0.79 mg·L^(-1),8个湖泊周边近32%的浅层地下水样NO_(3)^(-)-N浓度超过地下水Ⅲ类水质要求(GB/T 14848),其中,洱海、杞麓湖和滇池湖泊周边地下水NO_(3)^(-)-N浓度超标率最高,其次是星云湖、阳宗海和异龙湖,最小为抚仙湖和程海.土地利用和季节变化影响着浅层地下水中各形态N浓度及其组成,农田区浅层地下水中各形态N浓度高于居民区,除NH_(4)^(+)-N外,雨季浅层地下水中各形态N浓度高于旱季.NO_(3)^(-)-N是TN的主要形态,占TN的质量分数为57%~68%,ON占TN的质量分数为27%~38%.浅层地下水中EC、DO、ORP和T是反映或影响浅层地下水中各形态N浓度的关键因子,而土壤因子对浅层地下水中各形态N浓度影响较弱.

关键词：浅层地下水氮(N) 时空分布驱动因素高原湖泊

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青藏高原湖泊沉积物与水体细菌群落共发生网络和群落构建过程差异解析

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湖泊科学 2023年第3期35卷 959-971页

作者：王丹丹黄跃飞杨海娇青海大学水利电力学院西宁810016 青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室西宁810016 青海大学黄河上游生态保护与高质量发展实验室西宁810016 青海大学水利部江河源区水生态治理与保护重点实验室西宁810016

研究高原湖泊沉积物和水体细菌群落结构的差异对于水生态治理与保护具有重要的科学意义。本文选取青藏高原中东部共19个湖泊为研究对象,采集沉积物和水体样本,使用高通量测序技术和统计分析,解析湖泊沉积物和水体细菌群落结构、空间分... 详细信息

研究高原湖泊沉积物和水体细菌群落结构的差异对于水生态治理与保护具有重要的科学意义。本文选取青藏高原中东部共19个湖泊为研究对象,采集沉积物和水体样本,使用高通量测序技术和统计分析,解析湖泊沉积物和水体细菌群落结构、空间分布特征、共发生网络模式、群落构建过程的差异及其原因。研究结果表明沉积物细菌群落alpha多样性指数(Chao1指数、Shannon多样性指数、Faith s系统发育指数和Pielou均匀度指数)均显著高于水体细菌群落。沉积物和水体细菌的优势门均为Proteobacteria(相对丰度为45.33%和41.77%),而水体细菌群落结构具有较强的空间异质性。主坐标分析和相似性分析结果表明沉积物和水体中细菌群落结构差异极显著,海拔和纬度分别是青藏高原湖泊沉积物和水体细菌群落结构变化最显著的驱动因子。沉积物和水体细菌群落均具有明显的距离衰减模式,而沉积物细菌比水体细菌群落在空间上的周转率小。采样湖泊沉积物细菌群落共发生网络复杂度和稳定性高于水体细菌。沉积物和水体细菌群落的平均归一化随机率值分别为0.24和0.72,表明确定性过程在沉积物细菌群落构建的过程中起到了重要的作用,而水体细菌群落的主导构建过程为随机性过程。本文在高原湖泊沉积物和水体中细菌群落特征、空间分布模式、生态网络稳定性、群落构建过程及其差异方面的研究,为深入理解高原湖泊细菌多样性和群落结构形成机理提供了科学支撑。

关键词：高原湖泊细菌群落空间分布共发生网络群落构建

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高原湖泊程海蓝藻季节更替的驱动与成因

应用与环境生物学报 2020年第6期26卷 1335-1342页

作者：刘桦聪王巧娟毛冠男陈俊文宋勇军邓乐戚菁柏耀辉刘会娟桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004 中国科学院生态环境研究中心北京100085 清华大学环境学院北京100084

蓝藻作为湖泊生态系统重要的初级生产者,是水生态系统的关键组成部分.为研究蓝藻群落组成在高原湖泊的分布规律,对我国西南高原湖泊程海进行季节性水样采集,结合高通量测序及水质分析探讨蓝藻群落的动态变化特征及其与环境因子的关系.... 详细信息

蓝藻作为湖泊生态系统重要的初级生产者,是水生态系统的关键组成部分.为研究蓝藻群落组成在高原湖泊的分布规律,对我国西南高原湖泊程海进行季节性水样采集,结合高通量测序及水质分析探讨蓝藻群落的动态变化特征及其与环境因子的关系.结果显示,蓝藻群落在季节上存在显著性差异并且优势属更替明显,三月、六月、九月、十二月分别以微囊藻属(Microcystis)、聚球藻属(Synechococcus)、未被注释的伪鱼腥藻属(Unclassified Pseudanabaenaceae)、浮丝藻属(Planktothrix)占优势.冗余分析结果表明,蓝藻群落变化与水温、pH、溶解氧和透明度存在显著相关关系(P湖泊水中的氮、磷营养物质不显著相关.网络分析表明,蓝藻间存在显著的相关关系.本研究表明程海优势藻种演替及群落结构变化主要是水温、溶解氧、透明度等环境因子及蓝藻间生物互作所驱动导致的.(图6表1参41)

关键词：高原湖泊蓝藻水华高通量测序群落结构网络分析

近30 a云贵高原湖泊表面水体面积变化遥感监测与时空分析

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湖泊科学 2018年第4期30卷 1083-1096页

作者：肖茜杨昆洪亮云南师范大学旅游与地理科学学院昆明650500 西部资源环境地理信息技术教育部工程研究中心昆明650500 云南师范大学信息学院昆明650500

以云贵高原湖泊近30 a来的TM、ETM^+和OLI遥感影像为数据源,采用归一化水体指数(NDWI)、改进归一化水体指数(MNDWI)、新型水体指数(NWI)、增强型水体指数(EWI)和自动水体提取指数5种水体指数提取了1985—2015年云贵高原10个湖泊表面水... 详细信息

以云贵高原湖泊近30 a来的TM、ETM^+和OLI遥感影像为数据源,采用归一化水体指数(NDWI)、改进归一化水体指数(MNDWI)、新型水体指数(NWI)、增强型水体指数(EWI)和自动水体提取指数5种水体指数提取了1985—2015年云贵高原10个湖泊表面水体面积,并对各种算法进行精度对比分析.针对湖泊各自特点采用不同的水体指数提取其表面水体面积,并进行水体面积变化时空分析.结果表明:云贵高原湖泊表面水体面积总体呈现先增加后缩减趋势,1985—1995年湖泊表面水体面积增加了30.86 km^2,1995—2015年湖泊水体表面面积减少了48.12 km^2,其中,面积变化最大的是杞麓湖与异龙湖.对云贵高原湖泊表面水体面积变化与该区域的年降水量、蒸发量、平均气温、流域植被覆盖面积和人类活动时空进行相关分析,结果表明:1)高原湖泊对区域气候变化的响应具有明显的空间差异性,云贵高原湖泊的表面水体面积与气候相关性较显著,气温升高引起蒸发加速,降水量下降,湖面不断缩小,与逐年上升的气温呈负相关,与逐年波动上升的蒸发量呈负相关,与逐年减少的降水量呈正相关;2)云贵高原湖泊各流域的植被覆盖面积与湖泊面积变化相关性较弱;3)人类活动是影响湖泊面积变化的重要因素,大肆围湖造田、围湖养殖以及旅游开发等人类活动直接导致云贵高原湖泊面积的锐减,并对湖泊生态环境产生重要影响.

关键词：归一化水体指数改进归一化水体指数新型水体指数增强型水体指数自动水体提取指数高原湖泊遥感监测降水量水体面积

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多注意力融合的环高原湖泊遥感影像分割

电子学报 2023年第4期51卷 885-895页

作者：何自芬史本杰张印辉李素敏昆明理工大学机电工程学院云南昆明650500 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650500

环高原湖泊区域土地类别监测为湖泊生态保护和土地资源规划提供了决策依据.针对此区域遥感影像中河流、建筑物及植被目标分布零散、尺度不均导致分割精度较低的问题,设计了融合类别与多尺度注意力的遥感语义分割网络.该网络采用编码-解... 详细信息

环高原湖泊区域土地类别监测为湖泊生态保护和土地资源规划提供了决策依据.针对此区域遥感影像中河流、建筑物及植被目标分布零散、尺度不均导致分割精度较低的问题,设计了融合类别与多尺度注意力的遥感语义分割网络.该网络采用编码-解码的端到端结构并以深度残差神经网络为基础构建类别与多尺度注意力模块.类别注意力对网络特征层进行初步分类与空间信息过滤,有利于网络关注类别信息以降低像素分类误差;多尺度注意力将混合域注意力和多尺度特征进行融合,为不同尺度特征建立上下文联系,改善分布零散小尺度目标固有的分割消弥问题.实验结果表明,在建立的环滇池区域遥感影像语义分割数据集上,本文设计的注意力融合语义分割网络测试精度在平均交并比和平均像素精度指标下分别达到77.4%和86.3%.从整体分割效果来看,融合类别与多尺度注意力分割网络在一定程度上解决了分布零散小尺度目标区域的分割消弥问题,对环高原湖泊区域精准监测和科学规划提供了有效依据.

关键词：语义分割深度学习高原湖泊注意力机制多尺度遥感影像

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高原湖泊中萝卜螺属壳体研究现状及展望

地理科学进展 2018年第10期37卷 1430-1441页

作者：陈锋冯金良山两财经大学环境经济学院太原030006 山西财经大学地表过程与生态环境研究所太原030006 中国科学院青藏高原研究所北京100101

湖泊的古水文及古水化学重建是湖泊研究领域最具挑战性的工作之一。在湖泊、河湖相及高湖面沉积物中,萝卜螺属壳体化石广泛分布;而且现生萝卜螺属亦广泛地分布于全球的湖泊及河流。这些生物碳酸盐(文石)壳体成为一种潜在的和高分辨率的... 详细信息

湖泊的古水文及古水化学重建是湖泊研究领域最具挑战性的工作之一。在湖泊、河湖相及高湖面沉积物中,萝卜螺属壳体化石广泛分布;而且现生萝卜螺属亦广泛地分布于全球的湖泊及河流。这些生物碳酸盐(文石)壳体成为一种潜在的和高分辨率的环境信息记录载体。近年来,萝卜螺属的生境及其壳体的稳定碳氧同位素和元素已经逐步被用于了解青藏高原及其他地区的古水文、古水化学和古气候的信息。然而,在萝卜螺属壳体如何记录其宿生水体的古水文、古水化学等信息,以及如何基于萝卜螺属壳体化石重建古环境等方面,仍有许多科学问题有待探索。本文在前人研究的基础上,侧重在作为环境信息载体的萝卜螺属的分类体系、生境研究及其应用和壳体指标(δ^(13)Cshell,δ^(18)Oshell,^(87)Sr/^(86)Sr,Sr/Ca和Mg/Ca)特征及其在环境重建中的应用等方面进行总结和展望。

关键词：高原湖泊萝卜螺属稳定碳氧同位素锶同位素壳体元素比值古环境重建

高原湖泊乡村聚落空间分异及驱动力探测——以环洱海地区为例

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经济地理 2022年第4期42卷 220-229页

作者：李琛吴映梅高彬嫔武燕郑可君李婵云南师范大学地理学部云南昆明650500 云南省社会科学院云南昆明650000

以环洱海地区为例,综合运用最近邻指数、Voronoi图及基于地理网格的景观格局指数系统分析高原湖泊乡村聚落位置—规模—形态空间分异特征,并引入基于最优参数的地理探测器探测驱动因素。结果表明:(1)高原湖泊乡村聚落空间分布呈显著集... 详细信息

以环洱海地区为例,综合运用最近邻指数、Voronoi图及基于地理网格的景观格局指数系统分析高原湖泊乡村聚落位置—规模—形态空间分异特征,并引入基于最优参数的地理探测器探测驱动因素。结果表明:(1)高原湖泊乡村聚落空间分布呈显著集聚分布特征;洱海西侧的集聚程度高于东侧,密度较大的聚落集中分布在洱海西侧、北侧及东北侧,密度较低的聚落主要分布在洱海东侧。(2)网格微观视角从位置—规模—形态刻画高原湖泊乡村聚落空间分异特征更清晰;聚落位置受洱海湖泊中心辐射作用明显;聚落规模空间分布特征呈现出“C型”结构,规模较大的聚落集中分布在洱海东侧及南北两侧区域,并呈团块状;聚落形态相对规则,结构不复杂。(3)高原湖泊乡村聚落空间分异驱动因素体现出聚落较强的“人—土—地—水”的共生关系;乡村聚落位置和形态的空间分布主要受高程、坡度等自然环境因素和距耕地、水域距离等区位可达性因素的影响,而聚落规模受GDP及人口密度社会经济因素的驱动更明显。因子之间的交互作用存在协同增强效应,其中,自然环境和区域可达性的交互作用对洱海乡村聚落位置和形态特征影响最为突出,区位可达性和社会经济的交互作用对乡村聚落规模特征协同增强影响最为突出。

关键词：乡村聚落空间分布地理探测器高原湖泊环洱海地区乡村振兴共生关系乡村旅游