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长江中游通江湖泊洪泛湿地生态环境问题与研究展望

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中国科学基金 2022年第3期36卷 406-411页

作者：徐力刚谢永宏王晓龙中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210018 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙410125

以鄱阳湖和洞庭湖为代表的长江中游通江湖泊是我国最重要的洪泛湿地湖群,其独特的水文条件繁衍了极其丰富的生物多样性。受气候变化和人类活动的双重影响,通江湖泊与洪泛湿地生态系统正面临着一系列的生态环境问题和研究挑战。本文首先... 详细信息

以鄱阳湖和洞庭湖为代表的长江中游通江湖泊是我国最重要的洪泛湿地湖群,其独特的水文条件繁衍了极其丰富的生物多样性。受气候变化和人类活动的双重影响,通江湖泊与洪泛湿地生态系统正面临着一系列的生态环境问题和研究挑战。本文首先论述了通江湖泊与洪泛湿地系统的开放性与复杂性特征,其次系统梳理了长江中游通江湖泊洪泛湿地面临的水资源、水环境和水生态问题,最后针对性地提出了未来通江湖泊洪泛湿地生态—水安全需要重点关注生态水文相互作用机理及耦合机制、生物多样性保护、湖泊湿地碳源汇格局及其气候效应、江湖关系连通格局的优化调控以及湖泊湿地保护管理与流域绿色发展5个方面的重点领域和方向。论文对于揭示通江湖泊洪泛湿地生态系统功能演变过程及其驱动机制、维持湿地生态功能与生态安全具有一定的理论意义,也对我国正在积极推动“一带一路”和“长江经济带”等国家重大战略实施具有实践指导价值。

关键词：通江湖泊洪泛湿地江湖关系生态水文长江流域

2022年强高温期长江中游通江湖泊干旱数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2023年第4期8卷 308-321页

作者：许金朵侯渲马荣华陈曦王贞中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 国家地球系统科学数据中心湖泊-流域分中心南京210008 中山大学广州510275

全球气候变暖趋势下,2022年夏季我国长江流域受气候异常影响,出现自1961年有完整气象观测记录以来的最强高温过程,导致长江支流水位持续走低,受气候影响明显的长江中游通江湖泊鄱阳湖、洞庭湖出现了“汛期反枯”的罕见现象。湖泊是全球... 详细信息

全球气候变暖趋势下,2022年夏季我国长江流域受气候异常影响,出现自1961年有完整气象观测记录以来的最强高温过程,导致长江支流水位持续走低,受气候影响明显的长江中游通江湖泊鄱阳湖、洞庭湖出现了“汛期反枯”的罕见现象。湖泊是全球气候变化的指示器,湖泊水体面积变化成为区域生态环境和气候变化的敏感指标之一。本研究利用GEE云计算平台调用Sentienl-1 SAR数据计算双极化水体指数SDWI,通过OTSU算法计算最佳阈值,获得了2022年强高温期间长江中游鄱阳湖、洞庭湖及周边地区10 m分辨率的水体变化监测数据,数据总体精度达96%以上。本数据集包含2022年强高温期间长江中下游主要水体的干旱时空变化信息,为极端天气湖泊水资源可持续利用等研究提供数据支撑,也为全球气候变化与湖泊生态演化等研究提供数据支撑与科学依据。

关键词：水体监测干旱湖泊湖泊变化通江湖泊

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清末以来洞庭湖区通江湖泊的时空演变

地理学报 2020年第11期75卷 2346-2361页

作者：余姝辰王伦澈夏卫平余德清李长安贺秋华中国地质大学(武汉) 武汉430074 国土资源评价与利用湖南省重点实验室长沙410007 洞庭湖区生态环境遥感监测湖南省重点实验室长沙410007 湖南省自然资源事务中心长沙410007

本文利用清光绪22年以来17个时段的多种历史地图和航天航空遥感数据,采用遥感解译、数据统计分析与历史对比方法,分析清末以来洞庭湖区通江湖泊面积的时序变化,探究空间演变特征。结合水利部门发布的典型年份监测数据,检验了遥感获取的... 详细信息

本文利用清光绪22年以来17个时段的多种历史地图和航天航空遥感数据,采用遥感解译、数据统计分析与历史对比方法,分析清末以来洞庭湖区通江湖泊面积的时序变化,探究空间演变特征。结合水利部门发布的典型年份监测数据,检验了遥感获取的湖泊面积精度,误差仅为0.62%。结果显示:洞庭湖通江湖泊面积从1896年的5216.37 km^2减少到2019年的2702.74 km^2,萎缩率为48.19%。1949年前的53年为明显萎缩期,年均萎缩15.66 km^2;20世纪50年代为陡崖式萎缩期,年均萎缩139.05 km^2;20世纪60—70年代为快速萎缩期,年均萎缩21.66 km^2;1980年以来为基本稳定期,年均萎缩0.13 km^2,面积仅减少了5.10 km^2。就具体湖泊而言,东洞庭湖是各通江湖泊中面积萎缩最大的湖泊,减幅为922.60 km^2;其次是目平湖,减幅为588.05 km^2;再次是南洞庭湖,减幅为448.37 km2;七里湖的面积变化很小,但经历了先扩张后萎缩的过程。1998—2002年实施"退田还湖"工程,洞庭湖面积增加了10.50 km^2。总体而言,清末以来洞庭湖区通江湖泊的演变主要表现为大通湖的封闭析出、整修南洞庭湖的湖垸置换与南迁、围垦西洞庭湖的局部残存、东洞庭湖的三面合围以及1998年特大洪灾后有限的"退田还湖"。本文为长江流域生态修复和环境保护战略提供了客观资料和技术支撑。

关键词：清末历史地图遥感技术洞庭湖区通江湖泊时空演变

通江湖泊石臼湖鱼类群落结构现状及其季节变化

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中国水产科学 2021年第6期28卷 728-736页

作者：贺婉路刘鹏飞詹政军徐东坡任泷匡箴景丽上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心农业农村部长江下游渔业资源环境科学观测实验站中国水产科学研究院淡水渔业研究中心南京农业大学无锡渔业学院

石臼湖是长江下游唯一的自然通江湖泊,为掌握其鱼类资源状况,本研究于2017年1月至2018年3月采用多目刺网和定制串联笼壶采集石臼湖渔获物,分析了石臼湖鱼类群落结构及其季节变化。结果显示,共采集到鱼类36种,隶属于6目7科28属,其中鲤科... 详细信息

石臼湖是长江下游唯一的自然通江湖泊,为掌握其鱼类资源状况,本研究于2017年1月至2018年3月采用多目刺网和定制串联笼壶采集石臼湖渔获物,分析了石臼湖鱼类群落结构及其季节变化。结果显示,共采集到鱼类36种,隶属于6目7科28属,其中鲤科鱼类最多,占总物种数的69.44%;鱼类物种组成以定居性、杂食性、中上层鱼类为主,小型鱼类达25种,占总物种数的69.44%。似鱎(Toxabramis swinhonis)、刀鲚(Coilia nasus)和鲫(Carassius auratus)为石臼湖鱼类全年优势种;除全年优势种外,季节特有优势种有春季的麦穗鱼(Pseudorasbora parva)、夏季的翘嘴鲌(Culter alburnus)和?(Hemiculter leucisculus)、秋季的似鳊(Pseudobrama simoni)、冬季的贝氏?(Hemiculter bleekeri)。鱼类相对密度、相对生物量有较大的季节变化,但其变化趋势一致,均按照冬季、春季、秋季、夏季由高到低排列。Margalef丰富度指数R的变动范围为2.28～3.17,基于个体数量的Shannon-Wiener多样性指数H′N、Pielou均匀度指数J′N变动范围分别为1.24～2.14、0.14～0.34,基于生物量的Shannon-Wiener多样性指数H′W、Pielou均匀度指数J′W变动范围分别为1.64～2.51、0.21～0.49,各指数除H′W在夏秋季间差异不显著外,其余指数夏季都显著高于其他季节(P通江湖泊鱼类群落研究的基础资料,对长江中下游鱼类多样性保护具有一定的意义。

关键词：通江湖泊石臼湖鱼类群落结构季节变化大水面生态渔业

大型通江湖泊有色可溶性有机物对不同水文情景的响应

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环境科学 2020年第5期41卷 2198-2209页

作者：郭燕妮李元鹏石玉张柳青周蕾周永强张运林韩龙飞湖南师范大学资源与环境科学学院长沙410081 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

鄱阳湖和洞庭湖作为我国面积最大的两个通江湖泊,其湖体水质变化对长江干流水质以及湖区周围居民用水安全至关重要.通过三维荧光-平行因子分析得到4个荧光组分,研究两个湖泊的有色可溶性有机物(CDOM)光谱组成在丰、平和枯这3种水文情景... 详细信息

鄱阳湖和洞庭湖作为我国面积最大的两个通江湖泊,其湖体水质变化对长江干流水质以及湖区周围居民用水安全至关重要.通过三维荧光-平行因子分析得到4个荧光组分,研究两个湖泊的有色可溶性有机物(CDOM)光谱组成在丰、平和枯这3种水文情景下的变化规律,试图揭示鄱阳湖和洞庭湖CDOM来源及组成对不同丰枯情景的响应机制.结果表明:不同水文情景对鄱阳湖CDOM水质参数影响更为显著,CDOM吸收系数a(254)和溶解性有机碳(DOC)浓度表现为丰水期>平水期>枯水期(t-test,P平水期>丰水期(t-test,P湖泊类腐殖酸贡献率占主要部分.在空间分布上,枯水期鄱阳湖4个组分的荧光强度在上游南部湖区偏小,北部偏大,丰水期反之,东洞庭湖4个组分的荧光强度在空间差异上表现为枯水期大于丰水期.鄱阳湖DOC浓度对水位的响应更明显(r^2=0.99,P<0.01),东洞庭湖类色氨酸组分C2与水位呈显著性负相关关系(r^2=0.99,P<0.05).鉴于此,应根据鄱阳湖、洞庭湖CDOM在不同水文情景下的响应特征,有针对性地对湖区水质进行管理.

关键词：通江湖泊鄱阳湖洞庭湖有色可溶性有机物(CDOM) 平行因子分析(PARAFAC)

不同水文期大型通江湖泊洞庭湖浮游植物时空分布规律

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安徽农业科学 2022年第8期50卷 61-64页

作者：王勇湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068

以通江湖泊洞庭湖浮游植物为研究对象,明确通江湖泊洞庭湖在不同水文期藻类群落结构和动态变化特征,并根据Shannon-Wienner多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数对湖区水质进行评价。结果表明,2018年对洞庭湖流域进行了浮... 详细信息

以通江湖泊洞庭湖浮游植物为研究对象,明确通江湖泊洞庭湖在不同水文期藻类群落结构和动态变化特征,并根据Shannon-Wienner多样性指数、Margalef丰富度指数和Pielou均匀度指数对湖区水质进行评价。结果表明,2018年对洞庭湖流域进行了浮游植物生物调查,共检出6门51属,其中绿藻门19属,占37.26%;硅藻门最多,为21属,占41.18%;裸藻门4属,占7.84%;蓝藻门和甲藻门各3属,各占5.88%;隐藻门最少,仅有1属,占1.96%。优势种全湖以硅藻门和绿藻门为主,主要优势种为直链藻、针杆藻、舟形藻、栅藻、小球藻、席藻和隐藻。全湖浮游植物细胞密度在7.2×10^(4)~300.6×10^(4) cells/L,均值为27.2×10^(4) cells/L。从时间分布看,浮游植物细胞密度均值从大到小依次为丰水期>涨水期>枯水期>退水期,涨水期—丰水期和枯水期—退水期的藻类分布存在差异明显;从空间分布看,东洞庭湖的大小西湖断面藻类密度最大,均值达220.9×10^(4) cells/L,最低值在入湖口,均值为10.2×10^(4) cells/L,东洞庭湖与其他湖区存在差异明显,大小西湖与东洞庭湖内其他断面也存在差异明显。根据多样性指数来看,洞庭湖水质总体上呈现为中度污染。

关键词：通江湖泊洞庭湖浮游植物时空分布多样性指数

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长江中游大型通江湖泊湿地景观格局演变特征

长江流域资源与环境 2017年第10期26卷 1619-1629页

作者：谭志强许秀丽李云良张奇中国科学院流域地理学重点实验室中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 湖泊与环境国家重点实验室中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 太原理工大学水利科学与工程学院山西太原030024

鄱阳湖和洞庭湖湿地是长江中游仅有的两个天然通江湖泊湿地,具有不可替代自然和人文价值。近年来,尤其是三峡工程运行以后两湖湿地景观格局发生改变,对区域生态系统平衡和社会经济发展产生重要影响。以Landsat 7为数据源,通过决策树分... 详细信息

鄱阳湖和洞庭湖湿地是长江中游仅有的两个天然通江湖泊湿地,具有不可替代自然和人文价值。近年来,尤其是三峡工程运行以后两湖湿地景观格局发生改变,对区域生态系统平衡和社会经济发展产生重要影响。以Landsat 7为数据源,通过决策树分类及高斯回归的方法定量评估了三峡工程运行前后两湖湿地景观格局的演变特征及其差异性,旨在正确认识大型水利工程的生态效应,为湿地保护与重建提供科学依据。结果表明:2000~2014年,洞庭湖枯水期水位变化不明显。从历史演变特征来看,虽然有少部分植被挤占泥滩和水体,但总体上3种湿地景观类型面积变化不大。相比之下,三峡工程运行后鄱阳湖枯水期水位显著下降,水体面积萎缩近14%,植被面积增加约8%。与2000年相比,2014年鄱阳湖植被分布高程下降了1 m多。不同程度的干旱胁迫是形成两湖湿地景观格局差异性演变特征的主要原因。

关键词：通江湖泊洞庭湖湿地鄱阳湖湿地三峡工程遥感分类湿地景观格局

近35a长江中游大型通江湖泊季节性水情变化规律研究

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长江流域资源与环境 2017年第1期26卷 118-125页

作者：戴雪何征万荣荣杨桂山中国科学院流域地理学重点实验室中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049

长江中游自然通江的洞庭湖和鄱阳湖,在长期的季风气候以及江湖交互作用下形成了相对稳定的涨-丰-退-枯季节性水位波动模式。近几十年来,受水利工程及气候变化的双重影响,两湖季节性水情均发生了显著改变。揭示和对比两湖季节性水位波动... 详细信息

长江中游自然通江的洞庭湖和鄱阳湖,在长期的季风气候以及江湖交互作用下形成了相对稳定的涨-丰-退-枯季节性水位波动模式。近几十年来,受水利工程及气候变化的双重影响,两湖季节性水情均发生了显著改变。揭示和对比两湖季节性水位波动近年来的变化趋势及强度并分析其形成的可能原因,对于指导两湖地区的湖泊管理与实践,理解长江中游江湖关系演变现状具有重要意义。基于此,以2003年为断点(即1980~2002年与2003~2014年两时段),首先通过湖区多站点水文要素的单因素方差分析揭示两湖各自的季节性水情变化特征;然后通过两湖季节性水情变化状况的对比,分析长江中游大型通江湖泊水情变化的规律及其形成原因。得出的主要结论如下:(1)2003年后,涨水期和枯水期的两湖水情均呈偏枯趋势,且水位降幅均在由上游到中游的过程中扩大,由中游到下游的过程中减小,甚至涨水和枯水期的洞庭湖下游湖区还出现了水位的小幅抬升。(2)2003年后,丰水期和退水期的洞庭湖偏枯趋势呈现不同的空间分异,丰水期的洞庭湖水位下降程度在上、中游湖区更为剧烈,而退水期的水位下降程度在中、下游湖区更为剧烈。与此同时段的鄱阳湖偏枯趋势在丰水期和退水期均在由上游至下游的过程中增加。(3)2003年后的洞庭湖水位降幅在各个季节各个湖区均显著小于位于其下游的鄱阳湖。江湖关系对两湖及其不同湖区的作用方式和强度的差异是造成两湖季节性水情演变差异的主要原因。

关键词：通江湖泊洞庭湖鄱阳湖季节性水位波动

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通江湖泊的渔业意义及其资源管理对策

长江流域资源与环境 1999年第2期8卷 153-157页

作者：常剑波曹文宣中国科学院水生生物研究所武汉430072

长江中、下游的江湖复合生态系统包含有河流和湖泊两个环境单元。其中的鱼类群落由河海洄游鱼类、江湖洄游鱼类、河流鱼类和定居性鱼类等４个生态类群组成，尤以江湖徊游鱼类对这一特殊的生态环境形成了良好的适应，因而种群数量繁盛。... 详细信息

长江中、下游的江湖复合生态系统包含有河流和湖泊两个环境单元。其中的鱼类群落由河海洄游鱼类、江湖洄游鱼类、河流鱼类和定居性鱼类等４个生态类群组成，尤以江湖徊游鱼类对这一特殊的生态环境形成了良好的适应，因而种群数量繁盛。从渔业的角度看，水利工程造成的江湖阻隔削弱了通江湖泊的生态功能，成为导致鱼类资源下降和种类结构改变的主要原因之一。当前应从控制捕捞、人工增殖和恢复生态环境结构等方面着手进行资源管理，确保鱼类资源的永续利用。

关键词：湖泊渔业资源管理通江湖泊江湖生态系统