目的:通过观察工作状态下脱险潜水服充气系统和气囊头罩压力变化，研究充气系统动态供气特性。方法:模拟加压舱以 指数速率空气加压至设定压力 P1。 P1为0.2、0.7、1.1、1.6和2.1 MPa时，加压时间常数 b分别取30、20、10、7和4 s，记录加压过程中充气系统供气流量 Q、脱险潜水服气囊内相对压力Δ P、头罩内相对液位Δ Z，描述分析动态供气特征。 结果:模拟加压舱加压到0.2 MPa时，供气流量 Q快速线性上升，线性斜率 K与b的关系为 K＝747.81 b-0.26；随后 Q出现短暂的平台期，波动范围为0.9～3.1 kg/h，所处压力区间为0.2～0.4 MPa；此后， Q随环境压力逐渐增加。气囊内相对压力Δ P的变化反映了 Q的调节过程，加压至0.15 MPa，Δ P急剧上升至最高值，此后随模拟加压舱压力升高，Δ P趋于稳定；加压设定压力 P1越大，Δ P越高，但始终保持在11～14 kPa之间，Δ P与 P1的函数关系为Δ P＝ P10.088 4。头罩内相对液位Δ Z是充气系统供气的最终目标，Δ Z在加压过程中始终低于模拟加压舱水位，且随模拟加压舱压力升高而降低；Δ Z与气囊内相对压力Δ P相关，Δ P越大，同一深度下Δ Z越大。 结论:脱险潜水服充气系统的供气流量能与模拟加压舱加压速率相适应，可自动调整供气量，无需手动操作，能提高脱险的安全性。

消落区植被的生长变化一定程度上会影响水资源的可用性.雅鲁藏布江是中国、印度、孟加拉等国家的主要淡水水源地,流域内海拔落差大,气候的空间异质性较高.消落区在淡水生态系统保护中具有重要功能,但它易受到全球气候变化的影响,因此开展消落区植被对气候变化的响应研究对于保护雅鲁藏布江流域生物多样性和构建生态安全屏障具有重要意义.本研究选取雅鲁藏布江流域消落区植被作为研究对象,利用遥感技术,选取归一化植被指数(NDVI)进行了Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall检验,利用Hurst指数探究了长时间序列下消落区植被的时空变化趋势,并通过广义线性模型研究了消落区植被NDVI与气温、降水、雪水当量和水位波动频率等影响因素之间的相关性.结果表明,1990-2022年间,雅鲁藏布江流域消落区和1-5 km缓冲区的平均NDVI呈现西北低、东南高的变化趋势.时间尺度上,消落区植被NDVI总体呈波动上升趋势,其中最高值(0.16)和最低值(0.06)分别出现在2002年和2022年.年均NDVI的变化结果显示,中高海拔区域的NDVI持续增加,而中下游区域的NDVI变化不稳定.随着海拔升高,消落区和1-5 km缓冲区的NDVI持续减少和反持续减少的面积占比呈波动变化,海拔1,500-3,000 m地区受影响最为明显.水位波动频率是消落区NDVI的最佳解释变量之一,而温度则是缓冲区NDVI的主要影响因素.此外,随着海拔升高,雪水当量对NDVI的解释力逐渐增加.该研究对雅鲁藏布江流域的生物多样性保护和生态安全屏障的构建具有重要意义.

汉江是长江中游最大的支流之一,新集水电站位于汉江中游河段湖北省襄阳市内,坝址位于襄城区白马洞,谷城汉江国家湿地公园位于拟建新集水电站的库区,距离坝址约32.2 km.水电站建成后湿地公园水位上升影响面积为349.23 hm2(其中洲滩36.84 hm2,其他均为水域),生态保育区受水位上升影响面积为327.60 hm2,生态恢复区受水位上升影响面积为21.63 hm2.水电工程建设将显著改变原有的河流水文情势,直接或间接地影响鱼类等湿地生物的生存,产生一系列的生态效应,需对谷城汉江国家湿地公园生态影响进行评价.通过外业实地调查、资料收集和内业实验分析,现已基本查明了评价区域的生态环境现状,对项目建设对谷城汉江国家湿地公园的影响程度和方式进行了评价,并提出了减免生态影响的具体措施.

植物残体分解在湿地碳循环中起关键作用,受到输入特征(化学性状和物种多样性等)的控制.受水位变化和外来物种入侵影响,洪泽湖湿地植物群落会发生显著变化,进而影响植物残体输入特征.本研究选取洪泽湖湿地中芦苇(Phragmites australis)、菰(Zizania latifolia)、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)和双穗雀稗(Paspalum paspaloides)4种分布广泛的挺水植物,探究优势种和均匀度变化对其残体质量损失和碳矿化速率的影响.在单种分解模式下,芦苇分解最慢,质量损失和碳矿化常数(k)仅分别为22.2％和5.27×10-4 d-1,而双穗雀稗和喜旱莲子草有着相对高的质量损失(分别为58.4％和50.6％)和A(分别为9.52× 10-4和9.10×10-4 d-1).在混合分解模式下,喜旱莲子草和双穗雀稗占优势的组合有着更高的质量损失(均值分别为41.0％和42.8％)和k(均值分别为8.84×10-4和8.70×10-4 d-1),均显著高于芦苇和菰占优势的组合(质量损失均值分别为31.0％和32.2％,k均值分别为7.28×10-4和8.07×10-4 d-1).随均匀度升高,喜旱莲子草和双穗雀稗占优势的组合质量损失和k呈下降趋势,而芦苇占优势的组合呈上升趋势.从混合效应来看,混合残体在质量损失方面常表现为拮抗效应,而在矿化速率方面主要为加和效应或协同效应.以上结果表明,洪泽湖湿地中群落水平上的植物残体分解会随优势种和均匀度而变化,非加和效应在该过程中也发挥着重要作用.因此,关注混合分解对于准确分析淡水湿地碳循环对植物群落变化的响应具有重要意义.

土壤呼吸会影响全球碳循环,而湿地水位与土壤呼吸息息相关.然而,由于原位观测有限,目前尚不清楚高寒沼泽土壤呼吸及其组分如何响应水位下降.在若尔盖高原纳勒乔沼泽建立了水位下降控制实验平台,定位监测土壤呼吸及其组分的变化,并初步探讨土壤呼吸及其组分与生物和非生物因素的潜在联系.结果发现,水位下降对高寒草本沼泽土壤呼吸(Rs)没有显著影响,但自养呼吸(Ra)和异氧呼吸(Rh)对水位下降表现出明显不同反应.其中,自养呼吸速率下降了 67.2%,异养呼吸速率上升了 67.3%.异养呼吸和自养呼吸在土壤呼吸中的占比发生显著变化,水位下降后,Rh/Rs较对照增加了 88%,Ra/Rs减少了61%.水位下降引起的自养呼吸和异养呼吸变化的驱动因素不同,植株高度、地上及地下生物量解释了自养呼吸的变化,土壤温度、C:N则是异氧呼吸变化的关键影响因素.综上,在高寒草本沼泽生态系统中,水位下降对土壤呼吸组分的影响强度及其驱动因素存在明显差异,这需要在陆地表层碳循环模型中加以考虑,以便更好评估高寒草本沼泽碳循环对气候变化的反馈作用.

水鸟是湿地生境质量的重要指示性动物类群,可敏感地反映湿地环境变化.浅水通江湖泊消落带具有复杂多样的生境和丰富的食物资源,是水鸟特别是越冬水鸟的重要聚集区,其食物资源的丰富度和可获得性受水文节律影响.在极端洪水作用下,消落带生境变化对越冬水鸟群落结构及其多样性的影响是一个值得关注的水鸟及湿地生态学问题.选择了具有典型消落带生境的升金湖作为研究区域,对2019年(正常水位)和2020年(异常水位)两个越冬季水鸟的数量、种类进行调查统计,分析了消落带的生境变化情况对越冬水鸟群落结构的影响.2019年越冬期,记录到水鸟(50984.20±9595.71)只(n=5),隶属7目13科51种;2020年越冬期,记录到水鸟(27923.00±13808.47)只(n=5),隶属7目12科53种.整个越冬季消落带的水鸟种类略增但数量减少,2019年游禽中的优势种为豆雁,2020年游禽中的优势种增加为豆雁和斑嘴鸭,但涉禽中的优势种由白琵鹭、反嘴鹬、凤头麦鸡转变为苍鹭、大白鹭和反嘴鹬.洪水导致的草滩-水域混合区生境面积减小使湿生植物退化,可能是导致以豆雁为主的食苔草水鸟数量大幅度减少的重要原因;因湖水延迟消退,裸露的泥滩面积大幅度下降,可能致使食底栖动物水鸟数量减少;湖泊水位上升和消落带水域面积的增加,加大了食鱼水鸟的捕食难度,导致数量锐减;提供植物种子的生境缺少,使觅食种子的斑嘴鸭和绿翅鸭数量明显下降;沉水植物的适宜生境面积下降直接影响到食地下茎的水鸟分布,并致其数量减少.研究结果有利于理解升金湖消落带生态系统的健康状况,为越冬水鸟的保护和湿地的管理提供基础资料.

构建区域生态风险评价框架有助于清晰地识别、评估、模拟、预测与管理区域生态风险,进而为区域生态安全网络构建和生态安全格局保障提供支撑.雄安新区的建设,使该区域面临巨大的土地利用变化,对区域生态系统的结构和功能产生不可忽视的影响,洪涝和干旱灾害对雄安新区及其周边区域生态系统具有显著的威胁.以雄安新区为例,构建包含暴露-响应关系、人为源和自然源相结合的区域综合生态风险评价框架,分别对城市化和气候变化背景下的雄安新区土地利用变化、洪涝灾害、干旱灾害三类胁迫引起的区域生态风险进行了评价和预测,确定其生态风险空间分布特征及变化趋势.结果表明:(1)从时间序列上来看,由于气候变化导致洪涝、干旱等自然灾害的影响,加上雄安新区的土地利用变化,雄安新区的生态风险在2025年后有所上升,但有序的规划和良好的地类配置使得雄安新区起步区在2025年后生态风险程度下降;(2)从空间上看,雄安新区风险高值区主要集中在白洋淀区以西和以南,以及新区东北部部分区域.最后,从土地利用管理、洪涝和干旱灾害预防等角度提出了生态风险防控对策:(1)雄安新区应坚持对土地利用的合理规划和严格管理,切实防止土地的无序利用,密切关注景观生态风险程度较高地区的土地利用变化趋势,必要时进行土地整理工作;(2)雄安新区未来应主要关注常规洪水造成的生态风险,加固新安北堤,构建起步区洪涝灾害安全区域,并充分利用湿地实现蓄滞洪水和排涝功能;(3)雄安新区应重点关注北部区域干旱灾害生态风险防治工作,同时尽量保证白洋淀及周边河流水体的水位,保持湿地生态系统健康.

库区消落带在反复淹水条件下,会引起土壤磷含量和形态发生改变.本研究以三峡库区兰陵溪小流域消落带为研究对象,分析了不同高程消落带土壤总磷和不同形态磷的变化.结果表明,兰陵溪消落带总磷平均含量为508.48 mg·kg-1,低于背景区,表明淹水导致消落带土壤磷含量总体降低.不同形态的磷表现出碎屑磷灰石＞闭蓄态磷＞铁结合态磷＞铝结合态磷＞有机磷＞钙结合态磷＞弱吸附态磷的特征,碎屑磷灰石和闭蓄态磷是兰陵溪消落带主要形态的磷.生物可利用磷平均含量为204.12 mg·kg-1;当水位上升,土壤淹没水面之下时,消落带土壤具有一定的磷释放潜力.

依据硅藻的形态、生理与生态特点而定义的功能群分类,可以更好地描述对湖泊环境胁迫的响应特征.本研究识别了海西海表层沉积物硅藻群的空间分布模式,并通过多指标分析探讨其与环境因子的关系.结果表明:主成分分析和冗余分析,水深和沉积物总氮含量是硅藻功能群空间分布异质性的主要驱动因子;水深8m左右可能是海西海硅藻出现功能群分异的阈值,与热力分层深度等湖泊水文特征相对应.上述表层沉积物硅藻功能群空间分布结果为沉积物化石记录的解释提供了依据.沉积物钻孔分析显示,近百年来海西海硅藻功能群呈现明显的阶段性波动,与年均气温、沉积物总氮含量、中值粒径等指标变化相对应.气候变暖、富营养化和水位上升是驱动海西海硅藻功能群长期变化的主要环境因子,协同促进了功能群D、P、MP占优势.硅藻功能群多样性变化的长期特征表明气候变暖和营养盐富集促进了硅藻功能群多样性的增加,而海西海1957年筑坝和1990年水库扩容两次典型水文调控显著增加了湖泊水深,导致硅藻功能群多样性降低.

目的 探讨三峡工程运行后水位变化对长江安徽段下游滩地钉螺孳生分布的影响.方法 收集1990-2016年间和县陈桥洲长江日均水位数据、滩地螺情与药物灭螺资料,并结合滩地现场调查了解滩地开发利用情况,分析大坝启用前后水位变化特点,探讨其与滩地开发利用和钉螺孳生分布的关系.结果 三峡大坝启用后,陈桥洲长江水位总体有所下降,滩地年淹水天数中位数由大坝启用前的59 d减少至21 d(Z=2.440,P=0.015);圩外滩地开垦面积由大坝启用前的0.95 km2上升为4.55 km2,目前已达到圩外滩地面积的85.0％;药物灭螺覆盖率降低,年覆盖率中位数由大坝启用前的33.0％降为0.0％ (Z =4.116,P＜0.001);钉螺面积下降缓慢,年面积中位数由大坝启用前的317.6 hm2下降为264.6 hm2(Z=1.744,P=0.081);钉螺密度下降迅速,年中位数由大坝启用前的0.84只/0.11 m2下降为0.27只/0.11 m2(Z=3.779,P＜0.001).结论 三峡大坝启用后长江安徽段下游水位下降有利于滩地开发利用,不利于钉螺的孳生和扩散,这对血吸虫病控制起到了积极作用.