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[期刊] 农业现代化研究
[作者]
李峰 谢永宏 陈心胜 邓正苗 邹业爱 李旭 侯志勇 曾静 胡佳宇
湿地植被格局是湿地生态学研究的主要内容之一。湿地植被格局的变化是湿地植物生物学特性与外部环境变化共同作用的结果。洞庭湖湿地作为我国长江中下游典型通江湖泊湿地,具有重要的生态服务功能。三峡工程运行后,洞庭湖湿地水文情势变化明显,进而影响湿地植被格局。本文通过文献梳理,系统总结了三峡工程运行后洞庭湖湿地植被格局的演变规律,同时对驱动湿地植被演变的水文成因及湿地植物生物学机制进行了归纳。研究发现三峡工程运行后,洞庭湖不同植被类型面积发生明显变化,具体表现为湖草群落面积呈下降趋势,芦苇(荻)和林地群落的总面积呈上升趋势。湿地植被格局的变化是水位、淹水时间、泥沙淤积等多种水文情势综合作用的结果,而湿地植物还可以通过繁殖对策、生态生理、种内种间关系变化等多个生物学策略来适应变化的外部环境,进而维持植被格局的稳定性。最后以杨树种植和冬候鸟多样性变化为案例,分析了洞庭湖湿地植被格局变化的生态学效应,以期为洞庭湖湿地的保护及退化湿地的恢复提供一定理论依据。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
谢永宏 陈心胜
三峡工程运行后,洞庭湖的水文环境发生了很大改变,进而影响到湿地植被组成和群落演替。本文以洞庭湖湿地植被区系组成、植被分布格局及演替规律为基础,从水位年内和年间变化、极端高洪水位及其持续时间、泥沙淤积速率等三个方面,论述了三峡工程对洞庭湖湿地植被演替的影响,并指出今后应加强湿地植被生态过程及功能、湿地植被演替的调控机理研究,同时重视洞庭湖自身的地质演化。
关键词：
洞庭湖 三峡工程 植被演替
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
黄群 姜加虎 赖锡军 孙占东
通过对近20a遥感影像的解译分析,结果表明:洞庭湖湿地景观格局变化较为迅速,在几种湿地景观类型中,芦苇分布面积稳定增长,由475km2增至751km2,年均增加13.1km2,湖草的分布面积比较稳定,而水面与泥滩的分布面积则大幅减少。湿地格局演变总体上呈现芦苇挤占湖草的分布空间、湖草挤占水面泥滩的态势。分析认为泥沙淤积和湖泊水情变化改变了洲滩的淹水历时,引起植被分布的变化,是影响洞庭湖湿地景观格局的主要因素。2000年后,随着泥沙淤积减缓,湖泊水情变化对湿地景观格局影响更为重要,其中三峡水库的运行使洞庭湖中、低位洲滩提前出露,淹水历时缩短,导致湖草的分布界线明显向下延伸。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王琦 欧伏平 张雷 卢少勇
以入湖水系、湖体、出湖口为研究区域，基于２０多年的监测数据，运用水质单因子评价、综合营养状态指数（∑ＴＬＩ）等评价方法，系统地分析了洞庭湖水文、水质、营养化状态的时空变化规律，探讨三峡工程运行后洞庭湖水环境变化及原因。结果表明：（１）洞庭湖入湖水量及沙量均明显降低、水位变幅减小。（２）透明度（ＳＤ）、总氮（ＴＮ）、总磷（ＴＰ）、浮游植物等指标的时空分异特征较为明显，４个指标年均值均总体呈上升趋势，其中，ＳＤ、浮游植物种类数量及密度自三峡工程运行后变化尤为明显。西洞庭湖的ＳＤ高于南洞庭湖，东洞庭湖的ＳＤ最低。ρ（ＴＰ）在湖体最高，ρ（ＴＮ）则在湖体最低。（３）入湖水系水质最好，出湖口水质最差。入．．．
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
邹邵林 刘晓清 刘新平 郭聪
通过分析洞庭湖区 8个代表水文站 37年 11× 10 4 个逐日水位数据 ,研究了湖区不同时期滩地出露天数的变化规律 ,根据三峡工程建成前后与建成初期典型年逐日水位数据库资料 ,分析了三峡工程建成后 ,湖区各代表水文站水位的变化 ,在以上研究基础上 ,预测了三峡工程对湖区滩地出露天数的影响。认为 :三峡工程建成后初期 ,滩地出露天数变化的是低位滩地 ,中位滩地出露天数有一定变化 ,高位滩地基本不变 ;1～ 5月低位滩地和 6月中位滩地的出露天数都减少 ,7～ 9月出露情况不变 ,10～ 11月中低位滩地出露天数增加值大 ,12月出露天数变化小 ;其中东洞庭湖区和南洞庭湖区的横岭湖区滩地变化大...
关键词：
三峡工程 洞庭湖 滩地 出露天数
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
帅红 李辉艳 李赛 李荣荣
通过实地调查与水样检测,运用BP神经网络模型、湖泊富营养化评价法以及Shannon-Weaver指数分别评价了三峡工程蓄水前后典型年(1986、1991、1998、2004、2006和2010年)洞庭湖水环境质量、营养化水平和水生生物状况。结果表明:三峡水库蓄水后,典型年洞庭湖水质总体变差,各断面水质超标率有明显上升,呈现以氮、磷污染为主并伴有有机污染的特征;营养化指数有上升趋势,东洞庭湖2008~2010年综合营养指数超过50,出现轻度富营养;隐藻门代替硅藻门成为洞庭湖浮游植物优势种,其生物多样性下降;东洞庭湖底栖动物优势种为梨形环棱螺,而苏氏尾鳃蚓成为西、南洞庭湖的优势种,其种类和密度呈波动下降的趋势。影响洞庭湖水质的因素除了"三口"、"四水"污染物聚集和湖区生活污染、面源污染外,三峡水库运行后入湖水沙量大幅减少以及土地利用格局变化也是其关键。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
杨利 谢炳庚 秦建新 张猛
根据洞庭湖区1987—2008年的6期遥感影像数据资料,利用景观格局指数及转移矩阵模型等方法重点分析了三峡工程建坝前后洞庭湖区湿地景观格局的变化特征,以及对洞庭湖区湿地演变的主要影响。结果表明:①整体景观破碎化程度增大,景观异质性减小,景观形状趋于复杂化;②水体的破碎化程度增加,斑块间的结合度降低;泥沙滩地的破碎化程度先加大后降低,最大斑块面积有所增大;苔草滩地和芦苇滩地的破碎化程度先后经历了增大→减小→增大的过程;防护林滩地的破碎化程度由减小到增大到再增大;耕地(水田、旱地)破碎化程度在逐渐增大;建设用地斑块数增加最多;林地的结构相对稳定;③三峡工程运行使洞庭湖区湿地的水沙和泥沙淤积发生变化...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
宋仁飞 林辉 严恩萍 和晓风
高分一号卫星是我国2013年自主发射的第一颗高分辨率对地观测卫星(GF-1),其在湿地中的应用还比较少见。以洞庭湖湿地为研究区,GF-1影像为主要遥感数据源,在对研究区湿地主要植被柳树、杨树、芦苇和苔草的光谱特征分析基础上,建立决策树分类算法。同时结合GF-1影像特有的纹理信息,引入纹理均值和相异性指数对决策树算法进行改进,结果表明:通过采用纹理均值和相异性指数,总体精度从传统决策树的85.64%提高到了92.66%,Kappa系数从0.82提高到0.91,说明该方法对湿地植被识别的效果较好。这对于同等空间分辨率遥感数据的植被分类具有指导和借鉴作用。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
赖锡军 姜加虎 黄群
洞庭湖与长江联系紧密,三峡工程运行将改变洞庭湖的水文过程,影响湖泊湿地生态系统。为了评估三峡工程运行对洞庭湖湿地的水文影响,选取水文情势变化大且可能对植被生长产生重大影响的汛末蓄水和汛前腾空两个时段,运用反映江湖水动力交互的水动力学方法计算了三峡水库不同调节流量下湖泊水位与流量的变化特征,并结合湖泊高程和面积关系曲线,分析了不同增减下泄流量对洲滩湿地淹没出露的影响。结果表明,洞庭湖吞吐长江,复杂的江湖水动力交互作用使得湿地水文过程变化有明显的非线性。在恒定流条件下,汛末蓄水减泄4 000m3/s流量可使城陵矶水位降低1m。同样抬高1m水位,汛前腾空约需增泄3 500m3/s。在空间分布上,三峡...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张细兵 卢金友 王敏 黄悦 许全喜
采用原型资料分析、长河段一维数学模型计算等手段,分析和预测了三峡工程运用对洞庭湖水沙与冲淤影响,研究了三峡工程运用对洞庭湖出口水位的影响,在此基础上初步分析了三峡工程运用对湖区防洪与生态环境影响。研究成果表明:三峡水库运用后30a末,荆江三口年均分流量和分沙量比多年平均值分别减少43%和73%,三口分流道的河床相应发生冲淤变化;三峡工程运用后,受荆江三口分流比减少影响,洞庭湖区泥沙淤积显著减少,对增强洞庭湖区调蓄功能、延长洞庭湖寿命有利;受三峡水库调度运用与长江干流河道冲刷影响,洞庭湖出口水位以下降为主,汛期水位的下降将对湖区防洪有利,而枯期水位的下降将对湖区水资源利用及生态环境带来一定不利影...
关键词：
洞庭湖区 水沙变化 防洪 生态环境
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
李峰 侯志勇 陈心胜 谢永宏 邓正苗 李旭 潘瑛
以2007-2009年的野外调查资料为依据,对洞庭湖湿地植物的组成及区系成分进行了初步研究。结果表明:(1)洞庭湖湿地共有种子植物229种,隶属于58科150属。其中草本植物占的比例高达97.9%,木本植物匮乏;(2)单种科属较多,单种科共计34科,占总科数的54.0%,单种属共计118个属,占总属的76.1%;(3)科级区系成分中,泛热带分布和北温带分布占的比例较大,属级区系成分中,温带分布属共计59属,占的比例最大,说明洞庭湖植物地理成分明显具有温带性质。
关键词：
洞庭湖 植被组成 区系成分
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李世波 林辉 葛淼
湿地植被的精细识别与分类是林业遥感中一个亟待解决的难点。本研究以东洞庭湖自然保护区为研究区,以苔草、芦蒿、辣蓼、杨柳和芦苇为研究对象开展高光谱数据观测。采用数据平滑、导数变换、对数变换和归一化变换等方式对高光谱数据进行预处理,再运用PCA算法分别对其进行降维运算,随后采用马氏距离、朴素贝叶斯、Knn、径向基内核支持向量机和随机森林等分类方法对降维后的数据进行分类。结果表明:1)不同预处理方式经过PCA降维后能保持自身特有的特征;2)降维后的累计方差贡献率与分类精度不存在必然联系,主成分个数能对分类精度产生影响;3)不同的分类方法对降维后的数据灵敏度不同,随机森林和径向基内核支持向量机保持较高的稳定性。
关键词：
高光谱 降维 分类 主成分分析 东洞庭湖
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
宋仁飞 林辉 臧卓 严恩萍
高光谱识别是采用大量比较窄的波段对目标物进行同时观测,以实现对目标物更好的观测效果。以东洞庭湖为研究对象,对典型湿地植被苔草、芦苇、芦蒿、辣蓼和旱柳开展野外高光谱观测的基础上,开展数据变换和分类识别。在对数据进行剔除、滤波和重采样后,对高光谱数据进行导数运算、对数运算、对数的导数运算、归一化运算和归一化后导数运算,以突出植被的光谱特征差异。采用主成分分析方法,对高光谱数据进行降维。并运用BP(Back Propagation)神经网络、马氏距离(Mahalanobis)分类法、贝叶斯(Bayes)分类法、费希尔(Fisher)分类法、光谱角度制图法(Spectral Angle Mapper,...
关键词：
高光谱识别 湿地植被 光谱特征 东洞庭湖
[期刊] 林业科学
[作者]
张雨田 石军南 张怀清 吴炳伦
【目的】探究洞庭湖湿地植被覆盖变化的长期时空格局及其对气候变化和人类活动的响应机制，为湿地生态系统保护提供决策依据。【方法】利用FSDAF（时空融合数据分析框架）算法融合Landsat和MODIS影像，获取洞庭湖湿地2000—2019年月尺度归一化差异植被指数（NDVI）时间序列，采用改进的STL时序分解方法分离洞庭湖湿地植被NDVI季节和趋势分量，在不同时间尺度下量化湿地植被覆盖对环境变化和人为干扰的响应。基于线性回归方法与高时空分辨率的NDVI季节和趋势分量数据对洞庭湖湿地植被进行时空动态分析，识别湿地植被在不同尺度的时空动态格局。应用基于偏相关的分析方法定量评估2000—2019年3个主要气候因子（温度、降水量和太阳辐射）和人为因素对趋势和季节性植被变化的贡献。【结果】1) 2000—2019年，洞庭湖湿地植被NDVI季节和趋势分量变化呈现出空间分异格局，但总体呈“绿化”趋势，变化率分别为4.8×10-3 a-1和0.4×10-3 a-1。2）温度和太阳辐射与植被变化存在显著正相关关系，与植被变化的季节相关性大于趋势相关性。降水量与植被变化的相关性相对较低，且与水稻的NDVI变化呈负相关关系（趋势分量偏相关系数R=-0.27；季节分量偏相关系数R=-0.42）。3) 2000—2019年，人为因素和气候变化对洞庭湖湿地植被变化的平均相对贡献率分别为58%和42%，其中人为因素对长期和季节性湿地植被生长与恢复的相对贡献率分别为55%和62%，气候变化对长期和季节性湿地植被退化的相对贡献率分别为53%和56%。【结论】人为因素促进植被生长是洞庭湖湿地植被增绿的主要动因；气候变化对湿地生态系统构成威胁，采取合适的生态保护与修复方案仍是未来实现洞庭湖湿地生态系统可持续发展的重要手段。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
吴婷 张娉杨 张思琪 邹业爱 李峰 邓正苗 邹冬生 谢永宏
鸻鹬类是迁徙水鸟中的重要类群，其种群动态能够指示湿地生态系统的变化。但目前对影响内陆湿地鸻鹬类分布的关键环境变量尚不明确。本研究以洞庭湖为研究区域，基于物种—生境关系理论，利用2013/2014—2021/2022越冬期的水鸟调查和遥感反演数据，结合野外食源调查，通过最佳子集回归、广义线性模型和层次分割等方法，分析长喙长腿（LB-L）、长喙短腿（LB-S）和短喙（SB）鸻鹬类的分布，探究宏观生境变量和微观生境变量（底栖动物密度）对不同形态鸻鹬类分布的影响。结果表明，东洞庭湖是三种不同形态鸻鹬类分布的绝对优势分布区，LB-L鸻鹬类主要分布于东洞庭湖中的大小西湖和白湖，LB-S鸻鹬类主要分布在白湖，SB鸻鹬类在各核心区均有分布，且无显著差异。宏观层面上，浅水面积、人为干扰和水文连通性是影响LB-L鸻鹬类分布的关键环境变量，浅水面积是影响LB-S鸻鹬类分布的关键环境变量，人为干扰是影响SB鸻鹬类分布的关键环境变量。微观层面上，LB-L鸻鹬类的分布与不同微生境的底栖动物密度均高度相关，LB-S和SB鸻鹬类的分布仅与部分微生境的底栖动物密度相关。本研究完善了洞庭湖越冬水鸟生态学研究，对洞庭湖湿地生物多样性保护和湿地管理等方面具有重要指导作用。
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