本项目以寒旱区内蒙古呼伦湖湿地及周边区域为研究对象,针对近年来湖泊水位下降,湿地面积萎缩,湿地类型消失、水环境生态环境恶化等问题,以3S技术为主要手段研究水环境演化下呼伦湖湿地生态响应机制。在分析近年来呼伦湖区域环境变化特征(以气候变化为重点)的基础上,构建水质遥感反演模型,揭示呼伦湖水环境演化情况并确定主要驱动因子。进一步研究分析湿地生态演化特征,分析研究区域生态响应情况。研究将突破传统的“二维空间”,立足“四维空间”(或称多维空间)来实现由于气候水文变化、水环境演化引起的生态环境变迁及反馈机制,最后提出保护呼伦湖的建议与对策,为区域水环境、生态环境保护提供科学的决策依据。 本项目以寒旱区内蒙古呼伦湖湿地及周边区域为研究对象,针对近年来湖泊水位下降,湿地面积萎缩,湿地类型消失、水环境生态环境恶化等问题,以3S技术为主要手段研究水环境演化下呼伦湖湿地生态响应机制。(1)对呼伦湖流域区域环境特征进行研究,发现呼伦湖周边流域在1960~2010年期间气候发生了波动,流域气候总体呈现出干旱—湿润—干旱的变化过程,克鲁伦河和乌尔逊河年径流总量变化趋势相似。(2)在对呼伦湖进行长时间序列的水量平衡分析,得出呼伦湖除大气降水与河川径流补给以外应存在地下水补给。水量动态演化分析显示呼伦湖不断萎缩的主要原因为河川径流量的减少,呼伦湖地区的气候呈干化趋势发展。(3)在野外实际监测的基础上利用MODIS遥感数据对呼伦湖水质进行反演模拟及预测,其中呼伦湖水体叶绿素a的浓度与MODIS数据建立的模型相关系数为0.75;化学需氧量模型相关系数为0.75,总氮、总磷与波段组合的相关性较低,不宜建立模型。(4)并对呼伦湖流域不同放牧制度草场土壤植被生态环境进行调查,并进行降雨模拟试验对不同放牧草场水沙及营养元素运移及植被降雨截留过程进行研究。结果表明:在休牧、轮牧、自由放牧草场叶面积指数、盖度、土壤容重、生物量等指标差异显著(p﹤0.05),三种放牧草场土壤孔隙度小顺序为轮牧草场<自由放牧草场<休牧草场。总氮含量为休牧>自由放牧>轮牧,土壤有机质含量大小关系为休牧>轮牧>自由放牧。降雨模拟试验中休牧、轮牧、自由放牧草场的产流率随降雨历时的增加而逐渐增大并最后达到稳定状态,产沙过程与产流过程相反,三种放牧草场的径流总量及产沙总量均为自由放牧草场>轮牧草场>休牧草场。总之,本研究对于寒旱区草原型湖泊流域生态建设和保护具有一定的意义。 |