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在120个点位丰、平、枯3个水期生态调查数据的基础上,经过科学筛选,课题组最终确定流域水生态变化监测业务化运行监控点位39个,并于2014年~2015年开展流域水生态监测业务化运行。
此外,课题组还搜集整理了2008年~2015年太湖蓝藻遥感影像数据,太湖周边17个气象观测站点2012年~2015年气压、风速、风向、气温、露点、降水量等气象资料,太湖流域26条主要出入湖河流的氮、磷等监测数据,2008年~2015年太湖湖体的巡测数据(包括溶解氧、氨氮、藻类密度、高锰酸盐指数和叶绿素a等),太湖2006年~2015年浮游动物、浮游藻类及大型底栖动物等全序列调查监测数据,梅梁湖2008年~2015年藻毒素监测数据,太湖湖体及流域省界、市界、入湖河流、出湖河流等河流水质自动监测数据,2010年~2015年太湖流域土地利用类型遥感影像及解译结果等基础数据资料。
2016年4月17日,《江苏省太湖流域水生态环境功能区划(试行)》(以下简称《区划》)得到江苏省政府批复。为落实《区划》,依托课题研究成果,在确保科学性的基础上,从业务化运行可行性的角度,课题组编制了《太湖流域(江苏)水生态健康评估技术规程(试行)》《水生态健康监测技术规程 淡水大型底栖无脊椎动物(试行)》《水生态健康监测技术规程 淡水浮游藻类(试行)》3个技术规程,为《区划》的实施提供技术支撑。
1 成果
建成太湖水生态管理决策支持系统
课题组以太湖流域水生态系统健康监测与评价技术研究、指标与指标体系研究为基础,整合社会经济、自然生态、地理空间等相关支撑数据,对水生态健康监测和评价指标进行深度数据挖掘,基于GIS平台建成能够可视化展现太湖水生态系统健康监控现状和长期变化态势以及水生态环境各要素动态变化规律的太湖水生态管理决策支持系统。
系统的功能体现在场景支撑体系、研判支撑体系、数据支撑体系和业务支撑体系4个方面。
其中,场景支撑体系能够实现蓝藻水华、湖泛、物种种间关系等情景模拟,太湖湖滨区和湖心区生态系统模拟,太湖流域不同水生态环境功能区模拟,太湖流域生态系统动力学模型模拟,基础地理信息供给和专题基础信息供给等功能。
研判支撑体系能够实现太湖流域水生态健康长期变化分析,太湖流域水生态健康分析,太湖流域重大工程影响监测与评估,太湖流域水生态健康监测与评价业务管理等功能。
数据支撑体系涵盖了水生态健康监测数据、水环境监测数据库、水生态调查数据库、生态遥感监测数据库和物种资源数据库。
业务支撑体系主要实现太湖流域水生态监测数据管理、太湖流域水质自动监控集成、太湖流域水环境监控和太湖流域生态调查物种资源管理等功能。
2 成果
提出水生态健康指数计算方法
课题组基于太湖流域江苏片区不同类型水体共计120个断面丰、平、枯3个水期翔实的水质、生物学指标野外调查数据,采用“最佳可达条件法”确立了湖体、河流、湖荡、水库与溪流等不同水体的清洁参照点。
通过生物完整性的技术思路,筛选确定了基于大型底栖动物和浮游植物的水生态健康评估指标体系。
随着江苏省太湖流域水生态环境功能区划的确定与落实,课题组在保证太湖流域水生态健康评估指标体系科学性的基础上,从后续长期业务化运行的角度出发,对形成的太湖流域水生态健康评估指标体系开展了简化工作。
最终,从水质和生物指标两个方面确定服务于太湖流域水生态环境功能区划实施的太湖流域水生态健康评估指标体系。
其中,河流水质综合理化指数包括溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、总磷和总氮5项指标。湖库水质综合理化指数包括叶绿素a、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数5项指标。大型底栖动物生物指数包括软体动物分类单元得分、第1位优势种优势度得分和BMWP指数得分3项指标。浮游植物生物指数包括总分类单元数得分、生物密度得分和前3位优势种优势度得分3项指标。
考虑到河流与湖库生境的不同,课题组关注的重点也有区别。课题组针对河流和湖库分别提出了水生态健康指数的计算方法。
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