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黄河甘肃段底栖动物群落结构及水环境质量评价

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黄河甘肃段底栖动物群落结构及水环境质量评价

作者：王旭兰州理工大学

学位级别：硕士

黄河作为中华民族的母亲河,是中国重要的农牧业生产基地和能源化工等工业聚集区,由于生态环境脆弱程度较高,加之放牧、水利工程和城市废水等人类活动的影响,使得流域内生物多样性较低、生态系统自我修复和更新能力减弱,水土流失问题较... 详细信息

黄河作为中华民族的母亲河,是中国重要的农牧业生产基地和能源化工等工业聚集区,由于生态环境脆弱程度较高,加之放牧、水利工程和城市废水等人类活动的影响,使得流域内生物多样性较低、生态系统自我修复和更新能力减弱,水土流失问题较为严重。黄河甘肃段地处黄河流域上游,是十分重要的水源涵养区和补给区,其水生态健康状况和水质污染水平对于全流域的生态建设和稳定发展有着不可替代的重要作用。底栖动物作为河流生态系统中重要的组成部分,在物质循环、能量流动以及水体自净方面提供关键的生态功能,由于不同物种对环境变化的敏感程度不同,耐受能力也有所差异,使得底栖动物群落对于水环境污染、人为破坏、生境变化等十分敏感,因此被广泛的作为指示物种应用于水生态健康评估和水质监测。本文通过对黄河甘肃段底栖动物群落和水环境指标的采样调查,基于底栖动物群落结构和多样性分布特征,使用水质生物指数评价和水体理化监测相结合的方法对调查河段的水质健康状况进行评估,并探索不同河段上底栖动物对水环境因子的响应,为黄河流域水生态健康保护和评价提供科学依据与参考。主要研究成果如下:(1)黄河甘肃段底栖动物现存量及生物多样性水平整体较低,群落结构沿程表现出显著的空间差异性,下游段物种组成相比上游段明显丰富。两次调查采集到底栖动物36种,总数为668只,隶属3门6纲14目26科,其中节肢动物有25种,共447只,软体动物6种,共209只,环节动物2种,共12只;所调查河段优势种为钩虾(Amphipoda),横纹划蝽(Sigara substriata),短脚溪泥甲(Dryopidae sp.),秀丽白虾(Palaemon modestus),卵萝卜螺(Radix ovata)5种;底栖动物密度、生物量和多样性均表现为下游段>上游段,生物多样性及丰度在水库和湿地处达到峰值;群落相似性方面,上游段与下游段样点相似度较低,群落中共有物种较少;水库、湿地与自然河段相比,在物种组成上差异十分明显。(2)结合生物指数和水体理化监测两种方法对水质健康状况进行评价。结果表明:BI指数和综合污染指数对水质评价结果较为一致,而生物多样性指数夸大了水质受污染风险。BI指数结果表明,研究区域水质整体为轻污染水平,水库和湿地水质最优,上游段水质优于下游段;Carlander生物量指数表明,水质整体处于中营养型水平,下游段水质营养状况高于上游段;综合污染指数结果表明,水环境质量总体为II类和III类,水体处于轻污染水平,上游污染源主要为高锰酸盐,下游段主要为TP、TN和NH-N。(3)根据相关矩阵和冗余分析(RDA分析)表明,影响黄河甘肃段底栖动物群落的主要水环境因子为水温(WT),高锰酸盐(COD),TP(总磷),TN(总氮),盐度,电导率(EC),DO(溶解氧)和p H;不同区域对底栖动物群落干扰的关键水环境因子不同,上游段主要为p H、TP和盐度,下游段主要为p H、水温、TP、NH-N。(4)通过调查发现,上游段水生态状况受自然因素影响较大,而下游段受水利工程和城市建设等人类活动影响较大。上游段海拔高,气候条件恶劣,流速湍急,水生植被覆盖度低,人口少且人类活动强度低,导致生物多样性差,水质较清洁;而下游段由于水库、梯级电站和人工湿地的存在,改变了河流水文情势,生境条件较为稳定,生物多样性较高,而城市工农业废水的排放造成水体营养盐含量高,水质健康状况相比上游段差。

关键词：黄河甘肃段底栖动物环境因子水质评价冗余分析

构建基于综合生态系统管理的黄河甘肃段水污染防治体系研究

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环境保护 2008年第14期36卷 27-30页

作者：何娉徐辉兰州大学经济学院

构建黄河甘肃段水污染防治体系和实施综合生态系统管理是密不可分的。综合生态系统管理是构建黄河甘肃段水污染防治体系的重要理论基础。本文简要地概括了综合生态系统管理的主要观点,界定了黄河甘肃段水污染防治体系的内涵,依照综合生... 详细信息

构建黄河甘肃段水污染防治体系和实施综合生态系统管理是密不可分的。综合生态系统管理是构建黄河甘肃段水污染防治体系的重要理论基础。本文简要地概括了综合生态系统管理的主要观点,界定了黄河甘肃段水污染防治体系的内涵,依照综合生态系统管理理念提出了创建黄河甘肃段水污染防治体系的模式和行动框架。

关键词：综合生态系统管理黄河甘肃段水污染防治

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黄河甘肃段底栖动物群落及生物多样性研究

甘肃水利水电技术 2023年第5期59卷 19-23页

作者：张英甘肃省水环境监测中心甘肃兰州730000

为研究现阶段黄河甘肃段大型底栖动物群落现状,对黄河甘肃段兰州市以上河段底栖动物群落及生物多样性进行了调查研究。结果表明:①黄河甘肃段共采集到底栖动物36种,其中节肢动物28种,软体动物6种,环节动物2种;②底栖动物的现存量有着显... 详细信息

为研究现阶段黄河甘肃段大型底栖动物群落现状,对黄河甘肃段兰州市以上河段底栖动物群落及生物多样性进行了调查研究。结果表明:①黄河甘肃段共采集到底栖动物36种,其中节肢动物28种,软体动物6种,环节动物2种;②底栖动物的现存量有着显著的空间差异性,变化趋势表现为下游段大于上游段;③调查期间,优势种为卵萝卜螺(Radix ovata)、钩虾(Gammarus sp.)、横纹划蝽(Sigara substriata)、短脚溪泥甲(Ampumixis sp.)和秀丽白虾(Palaemon modestus);④下游段生物多样性和丰富度均高于上游段,其中在水库和湿地的底栖动物物种组成最为丰富。

关键词：黄河甘肃段底栖动物优势种生物多样性

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黄河上游甘肃段草地退化的现状及机理研究

草业科学 2007年第9期24卷 1-4页

作者：张培栋介小兵兰州商学院农林经济管理学院甘肃兰州730020 兰州商学院经贸学院甘肃兰州730020

对黄河上游甘肃段草地退化的现状和机理进行了系统分析,结果表明,区域环境脆弱、全球气候变化、过度放牧、鼠害严重、草地管理制度不完善等因素是导致黄河上游甘肃段草地退化的主要原因,在这些因素的相互作用下,该区域草地退化的趋势可... 详细信息

对黄河上游甘肃段草地退化的现状和机理进行了系统分析,结果表明,区域环境脆弱、全球气候变化、过度放牧、鼠害严重、草地管理制度不完善等因素是导致黄河上游甘肃段草地退化的主要原因,在这些因素的相互作用下,该区域草地退化的趋势可能进一步加剧。

关键词：黄河甘肃段草地退化机理

典型区域土地利用/景观格局对黄河上游水体TN的影响

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环境科学 2024年第10期45卷 5768-5776页

作者：周添红苏思霖马凯杜森辛惠娟兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070 兰州交通大学建筑与城市规划学院兰州730070

为探究土地利用景观格局与水质的相关关系,以黄河上游甘肃段水源涵养区、水土流失区和生态脆弱区为研究对象,基于2020年土地利用数据与水质监测断面数据,选取200 m、500 m、1 km、2 km、5 km和10 km河岸带缓冲区为研究区域,采用单因子... 详细信息

为探究土地利用景观格局与水质的相关关系,以黄河上游甘肃段水源涵养区、水土流失区和生态脆弱区为研究对象,基于2020年土地利用数据与水质监测断面数据,选取200 m、500 m、1 km、2 km、5 km和10 km河岸带缓冲区为研究区域,采用单因子指数评价法、随机森林回归模型和BP神经网络等方法量化多空间尺度下黄河上游甘肃段土地利用及景观格局与水质指标的响应关系,并开展基于土地利用景观指数数据的流域水质预测.结果表明:①通过单因子指数法得出,影响黄河流域甘肃段的水环境的主要指标为总氮(TN),7~9月丰水期TN指标相对降低,溶解氧(DO)、高锰酸盐指数、氨氮(NH_(4)^(+)-N)和总磷(TP)等地表常规指标均满足地表水环境Ⅲ类水水质标准.②采用随机森林回归模型分析土地利用和景观指数对TN的影响程度得出不同典型区域内影响TN的存在差异,对水源涵养区、水土流失区和生态脆弱区TN指标影响程度最高的土地利用类型分别为耕地、草地和建设用地.③采用BP神经网络开展基于土地利用景观指数不同典型区域的水质指标预测,预测得出水源涵养区的结果较好,预测值与实际值误差率均在10%以下,预测精度较高.研究表明,基于土地利用/景观指数与水质量化关系模型开展水质预测具备良好的水质预测效果.

关键词：黄河甘肃段土地利用景观格局随机森林回归 BP神经网络

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基于ERG需求模型的幸福河综合评价

水资源保护 2022年第3期38卷 25-33页

作者：贡力田洁靳春玲陆丽丽魏晓悦兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

针对建设幸福河实现新时代河湖治理的目标,基于ERG(existence relatedness growth)需求模型,建立了包括23个核心指标和27个可选指标的幸福河评价指标体系;运用Matlab软件,以幸福河等级指数为目标,采用投影寻踪模型建立幸福河评价指标值... 详细信息

针对建设幸福河实现新时代河湖治理的目标,基于ERG(existence relatedness growth)需求模型,建立了包括23个核心指标和27个可选指标的幸福河评价指标体系;运用Matlab软件,以幸福河等级指数为目标,采用投影寻踪模型建立幸福河评价指标值与幸福河等级指数之间的非线性关系,构建了基于改进的粒子群优化投影寻踪(IPSO-PPE)的幸福河等级评价模型,实现对幸福河的定量评价。以黄河甘肃段为例,分析了其2010—2018年幸福河等级指数变化的趋势,结果表明:黄河甘肃段幸福河等级指数整体呈上升趋势,由2010年的E等级(不幸福)提升到2018年的B等级(幸福指数较高),评价结果与GRA-TOPSIS法结果吻合率达到88.9%,能较好地反映黄河甘肃段实际情况;水土流失、流域水患灾害、河流生态基流满足程度是制约黄河甘肃段幸福河等级指数的主要因素。

关键词：幸福河评价 ERG需求模型投影寻踪模型敏感性分析黄河甘肃段

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