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湖泊洪泛水文连通的新定义及对生态环境评估的意义和框架

  在中国科学院战略性先导A专项和国家自然科学基金等项目资助下,中国科学院南京地理与湖泊研究所李云良、谭志强等在Water Research上发表了以洪泛水文连通与生态环境意义为主题的研究论文Refining the concept of hydrological connectivity for large floodplain systems: Framework and implications for eco-environmental assessments. 

  在我国长江中下游地区,水文连通在河湖洪泛系统中担当重要角色,水文连通动态变化与转换导致了河湖洪泛水动力条件的改变,具有极其重要的环境意义,对水质、水生态、水环境和生境状况造成联动影响并触发反馈作用,最终导致洪泛区系统结构与功能的退化与丧失。叠加洪泛区系统外部洪水脉冲的干扰,水文连通进一步促进了洪泛区新陈代谢及生物地球化学循环进程,对维系洪泛区系统的物质流和能量流起关键作用,是水文、生态和环境等跨学科领域的研究热点和前沿问题。 

  目前对水文连通的概念和定义还不够清晰,本研究基于湖泊洪泛水文水动力学,采用水面积、水深、流速等阈值方法,考虑连通与生态环境指标之间的耦联关系,对水文连通进行了重新定义,即定义为总体连通性(Total Connectivity)、一般连通性GCGeneral Connectivity)和有效连通性ECEffective Connectivity)。通过水动力模型和地统计学分析,探讨了洪泛区不同连通定义的差异及其贡献,从系统角度,揭示了洪泛区连通状况的时空动态特征,最终结合典型生态环境因子,评估了水文连通的新定义与生态环境要素之间的联系。本研究提出的阈值方法和定义将会提升对洪泛区水文连通及其生态环境服务功能的进一步认识。基于本项研究,目前正在研发基于生态环境因子的洪泛水文连通评估模型,计划短期内免费公开提供给广大科研工作者、学生等使用。 

  论文全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135421002037 

1 基于阈值的洪泛水文连通定义与生态环境评估方法 

   

2 不同水文连通定义与选取生态环境因子之间的联系和评价