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第8章 生态环境实验站监测研究
2004-07-01
     
 

  8.1万州生态环境实验站

  2003年,万州生态环境实验站继续开展坡耕地粮经果复合垄作模式试验观测和陡坡地生物篱模式试验观测,并对万州区五桥消落带资源本底进行了调查。

  8.1.1坡耕地粮经果复合垄作模式试验

  2003年,粮经果复合垄作、粮经果复合平作、粮经平作(对照)三种模式对比试验观测结果表明:粮经果复合垄作模式与粮经果复合平作、粮经平作两种模式相比,土壤含水量和不同土壤层次含水量高,雨日后土壤含水量的递减率小,具有显著的保水增水效益;土壤中各种养分含量明显偏高,且均比2002年有所增加,有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷和速效钾分别增加25.6%、24.8%、3.4%、1.8%、14.9%、11.4%和13.2%,培肥土壤的效应明显;有效减少土壤侵蚀和地表径流,显示了植被覆盖对水土保持的贡献。

  粮经果复合垄作模式沟土、垄土比较结果表明,沟土的各种养分含量已达到或超过垄土,二者的养分含量均高于2002年,前者增幅大于后者。垄土、沟土中,粒径<0.02毫米颗粒含量分别为65.8%、46.2%。

  8.1.2陡坡地生物篱模式试验

  2003年,在2个坡度为25°的标准径流观测场分别布设柚-皇竹草植物篱农业技术模式小区和纯粮顺坡平作模式小区(对照),进行陡坡地生物篱模式对比试验观测。

  观测结果表明,柚-皇竹草植物篱模式与纯粮顺坡平作模式相比,土壤含水量高;营建2年后的土壤保水蓄水能力提高,土壤含水量显著增加,递减变化平缓,递减率小,不同土壤层次含水量的变化率大;显著改善土壤理化性状,土壤肥力明显偏高,且比2002年有所增加,有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾分别增加8.8%、7.1%、0.6%、0.2%、0.3%、3.1%、6.7%;篱底土壤养分含量高于篱间,二者的养分含量均高于2002年,篱底增幅大于篱间。纯粮顺坡平作模式土壤养分含量因水土流失严重有所下降。

  8.1.3万州区五桥消落带资源本底调查

  按三峡水库145~175米水位运行方案,万州区五桥消落带总面积1250.55公顷。从不同土地利用类型面积来看,耕地面积707.60公顷、城镇与农村居民点及工矿用地面积206.64公顷、园地面积129.57公顷、水域面积86.71公顷、林地面积69.82公顷、未利用地面积46.20公顷、交通用地面积2.06公顷、而牧草地面积仅1.97公顷,分别占56.5 %、16.5%、10.4%、6.9%、5.6%、3.7%、0.2%、0.2%。

  8.2秭归生态环境实验站

  2003年,秭归生态环境实验站继续开展库首地区水土流失监测和三峡库首低山(海拔<600米、半高山(海拔600~900米)和高山(海拔≥900米)山地生态农业示范试验。

  8.2.1水土流失监测

  2003年,对典型径流场的全年度连续监测表明:生草覆盖、秸秆覆盖和植物篱技术都具有水土保持功能,等高埋设薄膜防渗墙具有一定的保水作用,但在裸地条件下会产生较强的土壤侵蚀。裸地脐橙园和草(黑麦草)-草(籽粒苋)轮作模式下,雨季的裸地和人为耕作措施会产生高量的水土流失。常年种植紫花苜蓿、花生油料作物种植辅以等高植物篱技术和脐橙园套作白三叶草、脐橙园秸秆覆盖模式,有利于培肥地力,保持水土,具有较好的生态效益。

  区域性脐橙产业生态适宜性分析表明,人为措施改善小气候对脐橙产量增加和品质改善非常重要。

  8.2.2山地生态农业实验示范

  2003年,本实验站开展了五项山地生态农业技术试验,分别是:高、中、低海拔立体农业模式示范;高、低海拔土壤培肥技术;高海拔土壤熟化技术;鱼腥草钾肥试验和无公害脐橙栽培成套技术体系。结果表明,库区不同海拔高度因地制宜地发展生态农业具有显著的经济效益。与现有农业种植模式相比,高山山地采用玉米-土豆-蔬菜模式、半高山山地采用水稻-蔬菜种植模式、低山脐橙园间作蔬菜、瓜果均具有较高的经济效益,并可显著提高土地生产力和经济效益。施用农家肥,玉米、蚕豆压青,以及种植小麦和玉米等适宜高山旱地的培肥熟化,能显著增收且增强地力;脐橙园间作白三叶草能明显增加土壤有机质和氮素含量,增加脐橙单产,改善脐橙的品质。对于缺磷、少钾的山地土壤,增加钾肥和有机肥投入可以明显提高鱼腥草的产量,改善品质。

  8.3小港生态环境监测站

  2003年,小港生态环境监测站继续进行小港至石码头一线的地下水动态观测、不同潜育化程度土壤的潜育化指标状况观测以及小港站内降水、蒸发等水平衡要素观测。结合三峡工程二期蓄水、发电、通航,着重分析了水库蓄水对长江水位和地下水位的影响。

  8.3.1地下水动态监测

  洪湖地区南临长江,北临汉江支流东荆河,为地势低洼的江汉平原四湖地区的下区。地形较平坦开阔,地面标高22~25.0米,相对高差小于2.0米,坡度小于5%。地表水主要由自西向东的四湖总干渠于新滩口闸排入长江,区内除本地产水外,还承接四湖中上区来水,加上排水不畅,所以地下水位高,主要有浅层第四系松散岩类孔隙水(潜水和承压水)和深层裂隙水。

  2003年,各个观测井的地下水位观测值的年平均值在21.45~22.57米之间,年内地下水水位变幅在0.76~2.07米之间。

  承压水、潜水水位与长江水位动态之间的相关性分析表明,承压水、潜水位都与长江水位的相关性极显著。三峡水库蓄水期间,从洪湖观测的长江水位动态来看,蓄水开始后长江水位逐步降低,从蓄水前高峰值27.87米降至低谷23.95米,直至月底才逐步回升。月平均水位为25.72米,较2002年6月平均水位低1.96米。蓄水期间的承压水位也有所回落,月平均水位明显低于2002年同期。

  8.3.2土壤潜育化指标监测

  2003年,沿小港农场至石码头一线的地下水观测剖面继续监测不同潜育化程度土壤剖面的土壤潜育化指标,监测的指标参数与2002年相同。监测结果表明,潜育化指标冬夏季节间存在明显差异,还原物质总量、活性还原物质、亚铁含量等三项指标在冬季的变化幅度大于夏季。无论是脱潜育化还是返潜育化,表层变化剧烈、而心土层变化缓慢。因此,心土层成为判断土壤潜育化状况和程度的土壤剖面层次。

  与2002年相比,2003年的潜育化指标测定值(如还原性物质总量)明显偏低,特别是冬季。

  8.4陆生植物观测实验站

  2003年,陆生植物观测实验站的主要工作内容为:气候要素监测、生物多样性监测样带设置、荷叶铁线蕨和疏花水柏枝生态学研究、珍稀濒危植物迁地保存等。

  8.4.1气象监测

  2003年,龙门河地区年平均气温为10.4℃,极端最高气温为32.8℃,极端最低气温为-12.1℃,无霜期186天。7月份平均气温为20.7℃,1月份平均气温为0.0℃,多数月份平均气温与1997~2003年7年平均值相比差异不大,但5月平均气温(13.9℃)比7年平均值(15.2℃)显著降低、8月份平均气温(20.6℃)比7年平均值(19.6℃)显著上升。年降水量1476.9毫米,比7年平均降水量高79.8毫米。其中7月份降水量最大,达348.5毫米。各月降水量和7年平均值相比差异较大,具体表现为4、5、7、9月份降水量显著升高,分别增长47.0毫米、52.7毫米、83.8毫米、44.3毫米。

  8.4.2库区生物多样性监测

  2003年10月,该站完成了云阳固定监测样带的设置和调查工作。该样带位于重庆市云阳县南溪镇(位于长江北岸,地理位置为北纬31º04′,东经108º51′),海拔290~1040米。该区长期以来受人类活动的强烈影响,原始植被已被破坏殆尽,低海拔地区主要以耕地和果园为主,天然植被只是一些在局部荒坡可见的退化灌草丛;海拔700米以上区域有一定面积的马尾松林、柏木林,这是该区域的主要森林资源,以飞播或种植的人工林为主,也有一些次生的天然林。

  云阳固定监测样带由9个沿海拔梯度连续变化的固定监测样方组成。样带内种类较少,共调查到各类高等植物54种。其中出现种类较多的科为禾本科(Gramineae)、蔷薇科(Rosaceae)、莎草科(Cyperaceae)、菊科(Compositae)等。整条监测样带包括马尾松(Pinus massoniana)林、黄栌(Cotinus coggygria)灌丛、柏木(Cupressus funebris)幼林、马桑(Coriaria sinica)灌丛、扭黄矛(Heteropogon contortus)草丛和白茅(Imperata cylindrica var. major)草丛等6种不同的植被类型。

  8.4.3库区珍濒植物的迁地保存

  截止2003年,该站迁地保存的库区珍濒植物达35种,占库区所有珍濒植物(共47种或变种)的75%,已经超过预定目标,且绝大部分生长良好。50%以上的物种保存数量在15株以上,部分重点保护的物种如疏花水柏枝达到500株以上,荷叶铁线蕨达到250株以上,完全能够满足长期保存的目标。

  2003年,珍濒植物迁地保存的工作加强了对现已保存的珍濒植物的管护和对其生长的观测;通过繁殖,使一些珍濒植物的数量得到了进一步扩大,如疏花水柏枝、荷叶铁线蕨等,同时还引进了三峡库区一个重要的常绿阔叶林建群种――丝栗(Castanopsis  fargesii)。

  8.5河口生态环境监测站

  2003年,河口生态环境监测站继续开展陆海界面水盐动态和河口水域生态环境监测研究。

  8.5.1水盐动态

  在陆海界面设置3个监测断面,分别位于江苏省启东市寅阳镇、大兴乡和兴隆沙农业良种场,距长江北支入海口的距离分别约为4公里、22公里和35公里。每个断面布设3个监测断面,每个断面设3个测点,与长江大堤的距离由近到远分别约为200米、500米和1000米,主要监测长江北支干流水质、相应监测断面附近内河闸上水质、土壤电导率、土壤负压、地下水位和地下水电导率。

  监测结果表明,土壤水分动态和土壤盐分动态是土壤水盐动态的两个方面,其中地下水动态是影响土壤水盐动态最为活跃、最为直接的因素。寅阳监测断面地处滨海平原,地下水位埋藏较浅,土壤积盐非常迅速。降水和蒸发以及地下水位埋深成为影响土壤含水量的最主要的因素,近年来地下水埋深有逐渐降低趋势,这与土壤负压与地下水位埋深变化规律相一致。冬春季土壤负压值最小,土壤含水量最高;夏秋季节,土壤负压值最大,土壤含水量最小,特别是8、9月份土壤负压达到最大值。降水、蒸发及其相对大小决定了水分运移的速率和方向。在一定程度上,地下水矿化度决定着由地下水进入土体盐分的多少。降水、蒸发及地下水矿化度成为影响土壤含盐量的最主要的因素。从土壤盐分年际变化看,土壤盐分呈现逐渐降低的总体发展趋势,处于盐分自然淋溶状态。内河水与地下水有着密切的水力联系,要么内河水补给地下水,要么内河水排泄地下水,因此,它们之间电导率非常接近。

  大兴断面土壤负压随时间变化特征与地下水位埋深变化相一致,主要随季节性变化而变化。土壤盐分动态变化相对比较平稳,动态变幅相对较小,受降水、蒸发和地下水水位埋深变化的影响没有寅阳那么明显,但是总的波动趋势还是较明显的。土壤盐分表现为较地下水矿化度的变化具有一定的滞后性。地下水电导率的动态趋势与长江水电导率的动态变化是一致的,反映了长江水矿化度对地下水矿化度的影响。长江水电导率随季节变幅较大,地下水电导率变幅很小,且比较缓慢,说明江水对地下水的影响具有滞后效应。

  8.5.2水域非生物环境

  水文要素

  调查海域内,水温介于18.25~22.03℃之间,平均为20.70℃。水温大致呈长江口内和近岸区低、远岸区高的分布趋势。长江口门内盐度为3.00~5.47,口门外盐度在10.82~34.32之间变化,平均28.83。近岸区的海水浑浊,透明度低(主要是由于受混浊河水的影响),而远岸区的海水较清澈,透明度较高。

  水化学要素

  溶解氧、pH、磷酸盐、硝酸盐、氨氮、总氮等6项指标的监测平均值低于2002年,而化学需氧量、硅酸盐、亚硝酸盐和总磷4项指标的平均值高于2002年。

  沉积要素

  长江携带大量的泥沙,从河口附近至外海,悬浮体含量形成明显的梯度。2003年最高悬浮体含量不在河口内而在口门附近和河口外调查区西南部水域,大大的低于以往的调查。整个调查区悬浮体含量在0.7~747.5毫克/升之间变化,平均为51.0毫克/升。悬浮体烧失量分布与悬浮体较为一致,河口近岸高,外海低,表层低、底层高。调查区悬浮体烧失量介于0.1~41.5毫克/升之间变化,平均值为4.6毫克/升,也明显低于2002年。

  8.5.3生物环境

  叶绿素a和初级生产力

  2003年,叶绿素a含量和初级生产力都明显高于2002年。表层叶绿素a含量为0.471~13.956毫克/立方米,平均为2.010毫克/立方米,变化幅度较大。海域的初级生产力水平为35.361~999.389毫克碳/平方米·天,平均为259.001毫克碳/平方米·天,东经122º15′以西水域因受长江径流影响,水体中悬浮体含量较高,水质浑浊,透明度不足1.0米,口门及河道内多不足0.5米,这些水域初级生产力较低。

  浮游植物

  调查监测共采集鉴定浮游植物95种,其中硅藻类75种,甲藻类17种,另有蓝藻、绿藻和金藻各1种。以近岸低盐性种类中肋骨条藻最占优势。调查海域浮游植物数量为1.0×104~54665.68×104个/立方米,变化幅度很大,平均为3037.11×104个/立方米。在调查区中部由中肋骨条藻形成一个大范围的密集区,中肋骨条藻的优势度均在99%以上。另外在长江口门由该藻为主形成范围较小的密集区。

  浮游动物

  调查监测共采集鉴定出的浮游动物种(类)有88类(包括部分底栖生物及它们的幼体),其中桡足类30种,水母类12种,幼体8种,虾类6种,涟虫类1种。历史资料的分析显示,该地区浮游动物的密度呈逐年减少的趋势。但本次调查监测浮游动物个体密度有所回升,浮游动物总平均密度为150个/立方米,最大密度982个/立方米。从不同类群密度的地理分布上看,各类群的分布重心各不相同,即在不同的站位不同的浮游动物类群占优势。

  底栖生物

  调查样品分析鉴定共获得底栖生物132种。其中,软体动物34种,占25.76%;甲壳动物17种,占12.9%;多毛类66种,占50.0%;棘皮动物5种,占3.8%;其它10种,占7.6%。在种类组成中,多毛类总种数最多,是优势类群。生物样品的平均总生物量为23.13克/平方米。其中,平均总生物量以软体动物最高达9.73克/平方米,其次为多毛类达7.88克/平方米。甲壳类和棘皮动物分别为3.42克/平方米和1.8克/平方米。另外,耐污种类大量出现,导致底栖生物的总密度增高,说明长江口附近部分水域水质受到一定程度污染。

  鱼类浮游生物

  本次调查共捕获鱼卵、仔鱼109个(尾)。其中鱼卵24个,隶属于3科,4种,皆属于浮性卵。仔稚鱼共85尾,其中淡水的1种,其它隶属于8科,9种。垂直拖网的取样中,共获鱼卵24个,仔稚鱼4尾,鱼卵中石首鱼科的种类数量最多。水平拖网的取样中,没有拖获鱼卵,全部为仔稚鱼,共81尾,其中以康氏小公鱼的数量最多。

  8.5.4渔业资源

  渔业资源调查,共获得61种生物资源种类,个体数39552尾,3544262克,平均个体重量89.6克。其中,鱼类34种,虾类15种,蟹类6种,头足类3种,海蜇、海牛、口虾蛄各1种。本次调查种类数量少于以往调查结果,除无脊椎动物种类略多于2002年外,鱼类种类数量仅为1998年的53%。

  与2002年秋季相比,带鱼优势度减少,霞水母的优势度迅速提升,且分布范围由原来的仅北部少数站点,扩大为全区分布。

  8.6特有鱼类实验站

  2003年,特有鱼类实验站的重点实验对象是岩原鲤(Procypris rabaudi)、华鲮(Sinilabeo rendahli),同时进行了黑尾近红鲌(Ancherythroculter nigrocauda)、厚颌鲂(Megalobrama pellegrini)人工繁殖的重复实验,并继续积累其他特有鱼类生物学及人工繁育资料。全年共进行20次生境调查,范围涉及长江干流、濑溪河、龙溪河、赤水河、塘河、嘉陵江、木洞河等,获取了有关特有鱼类分布及捕捞量的信息,增补了黑尾近红鲌、厚颌鲂生境的资料。

  8.6.1岩原鲤生物学特点

  2003年,该站收集了厚颌鲂、圆筒吻鮈、长鳍吻鮈、岩原鲤等特有鱼类的生物学资料,对岩原鲤的生物学特点进行了重点分析。岩原鲤隶属鲤科、鲤亚科、原鲤属,是长江上游特有鱼类中个体较大、经济价值很高的种类。根据调查,目前岩原鲤数量相对较多的分布点是长江泸州江段、合江江段、木洞江段、赤水河下游、嘉陵江下游以及合江附近的长江一级支流塘河。调查表明,岩原鲤由0~8龄共9个龄组组成,与20世纪70年代的资料相比,个体较大的成熟个体(4龄以上)显著减少。岩原鲤2龄开始性成熟,部分个体直到5龄性腺仍未发育成熟;繁殖季节为每年的3~5月份,繁殖群体中2、3龄鱼占60%,雌雄性比1∶1.08。岩原鲤是一种典型的杂食性鱼类,主要食物包括淡水壳菜、螺类、水生昆虫、水草、藻类等。生境为岩石地质的河段、岩石缝及深潭等,其幼鱼在春秋两季常集群出现在大的河湾或支流下游及其河口。

  8.6.2人工繁殖实验

  2003年,特有鱼类实验站进行了数十次人工繁殖实验,全部采用药物催产的方法。

  对黑尾近红鲌进行的4次人工繁殖实验催产率达100%,平均受精率89.5%、平均孵化率70.4%;对厚颌鲂进行的7次人工繁殖实验平均催产率91.1%、平均受精率84.0%、平均孵化率67.7%,对厚颌鲂早期发育资料进行了补充;对岩原鲤进行的4次人工繁殖实验,有1次取得初步成功;对华鲮进行的4次人工繁殖实验未能成功。此外,还对粗唇鮠、大鳍鳠、中华倒刺鲃、铜鱼、瓦氏黄颡鱼等长江上游主要的经济鱼类进行了人工繁殖实验,这对长江上游鱼类资源保护具有重要意义。对中华倒刺鲃进行的5次人工繁殖实验,改进了对其的孵化方法,其中的3次催产取得成功、催产率为42.9~75.0%、受精率47.7~83.3%、孵化率50.0~72.0%。

  8.6.3人工驯养实验

  2003年,继续开展对黑尾近红鲌、厚颌鲂、岩原鲤、华鲮、圆口铜鱼、长鳍吻鮈、圆筒吻鮈等鱼类的人工驯养实验,扩大了黑尾近红鲌、厚颌鲂、岩原鲤、华鲮的亲鱼储备。实验发现,岩原鲤的驯养应在收到鱼的第一时间施以麻醉剂,否则无论收到的野生鱼是否有外伤,驯养的存活率都不高;相对而言,华鲮的驯养比较容易。
     
 
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