賴錫軍,姜加虎,黃 群
(中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所湖泊與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京210008)
三峽工程蓄水對(duì)洞庭湖水情的影響格局及其作用機(jī)制*
賴錫軍,姜加虎,黃 群
(中國(guó)科學(xué)院南京地理與湖泊研究所湖泊與環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京210008)
三峽工程建成投入運(yùn)行后,汛末蓄水將使壩下河湖水情發(fā)生變化,長(zhǎng)江中下游秋季來水減少成為常態(tài).為客觀分析三峽蓄水對(duì)洞庭湖水情的影響分量、空間格局及其作用機(jī)制,選取三峽工程典型的蓄水過程,運(yùn)用長(zhǎng)江中游江湖耦合水動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算了因上游來水變化引起的洞庭湖水情時(shí)空變化.結(jié)果表明:1)三峽汛末蓄水對(duì)洞庭湖水位影響具有明顯的“北高南低,東強(qiáng)西弱”的格局,即東洞庭湖最為顯著、南洞庭湖東部和西洞庭湖北部次之,南洞庭湖西部和西洞庭湖南部最小.2)洲灘濕地受蓄水影響最明顯的主要為東洞庭湖、南洞庭湖和湖泊洪道兩側(cè)的條帶狀洲灘.3)三峽蓄水對(duì)洞庭湖水位的影響機(jī)制有二:長(zhǎng)江干流水位快速消落加速湖泊水體下泄以及削減長(zhǎng)江三口分流補(bǔ)給湖泊的水量.
三峽工程;蓄水;水情;淹水歷時(shí);水動(dòng)力學(xué)模型;洞庭湖
洞庭湖是我國(guó)第二大淡水湖泊,也是長(zhǎng)江出三峽后首個(gè)與其自然相通的大型湖泊.它除承接自身流域來水之外,還接納長(zhǎng)江三口分流來水,然后經(jīng)由西、南以及東洞庭湖調(diào)蓄后匯入長(zhǎng)江,形成了復(fù)雜的江河湖水系格局.長(zhǎng)江來水的變化直接影響著洞庭湖的水情.隨著三峽工程建成投入運(yùn)行,水庫(kù)的年調(diào)節(jié)將使三峽工程對(duì)洞庭湖水情的影響成為“常態(tài)”.尤其是汛末蓄水時(shí)段,上游來水減少將使洞庭湖水位提前消落,洲灘濕地出露時(shí)間變長(zhǎng).隨著湖泊濕地水文特征的變化濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)的調(diào)整,改變濕地的環(huán)境與生態(tài).自三峽工程開始論證到如今的建成試運(yùn)行,國(guó)家啟動(dòng)了諸多重大項(xiàng)目開展三峽工程對(duì)壩下游河湖水情、泥沙、環(huán)境和生態(tài)的影響研究[1-3],為客觀認(rèn)識(shí)三峽工程的影響提供了可靠的資料.在此期間,也有大量有關(guān)三峽對(duì)洞庭湖影響的相關(guān)分析與預(yù)測(cè)成果公開發(fā)表[4-11],這些研究加深了人們對(duì)三峽工程影響的認(rèn)識(shí).
自2003年三峽工程開始試驗(yàn)性蓄水以來,洞庭湖發(fā)生了秋季枯水提前,持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)的現(xiàn)象,多次出現(xiàn)接近歷史同期最低水位的枯水[12].三峽蓄水對(duì)洞庭湖的影響再一次受到了廣泛的關(guān)注和議論.相關(guān)學(xué)者也從三峽工程自2003年蓄水以來的水沙資料入手分析荊江與洞庭湖區(qū)的連瑣水文效應(yīng)[13],但是由于長(zhǎng)江中游洞庭湖與荊江復(fù)雜的交互關(guān)系,水情影響因素眾多,采用歷史資料分析的方法難以剔除其它因素的影響,難以定量識(shí)別三峽工程蓄水運(yùn)行對(duì)洞庭湖水情的影響.最近作者[14]運(yùn)用針對(duì)長(zhǎng)江中游河湖特點(diǎn)研制的江湖耦合的水動(dòng)力模型①中國(guó)科學(xué)院“三峽工程蓄水運(yùn)行生態(tài)環(huán)境影響跟蹤評(píng)估研究”,研究報(bào)告,2011.分析了汛末蓄水和汛前騰空兩個(gè)典型時(shí)段三峽對(duì)湖泊水情和洲灘淹露的影響,總體上給出了不同增減下泄流量的影響量級(jí).本文運(yùn)用江湖耦合水動(dòng)力模型,選取較為典型的2006年汛末蓄水時(shí)段,進(jìn)一步計(jì)算了2006年三峽工程蓄水實(shí)況,分析了洞庭湖對(duì)三峽工程蓄水的響應(yīng),深入分析了三峽工程蓄水對(duì)洞庭湖水情影響的分布格局和作用機(jī)制.
本研究采用針對(duì)長(zhǎng)江中游江湖水系和水情特點(diǎn)研制的江湖耦合水動(dòng)力學(xué)模型方法.模型基于一維河網(wǎng)模型和二維水動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)成,范圍涵蓋宜昌至大通段長(zhǎng)江中游平原地區(qū)的主要江河湖水系,包括荊江三口分流河道、洞庭湖四水尾閭、漢口仙桃-漢口河段等河道,其中鄱陽湖和洞庭湖兩個(gè)大型通江湖泊被概化成二維計(jì)算區(qū)域.該模型細(xì)致刻畫了洞庭湖的河網(wǎng)水系,洞庭湖二維計(jì)算網(wǎng)格共計(jì)10324個(gè)單元,10676節(jié)點(diǎn).
江湖耦合水動(dòng)力學(xué)模型的上游邊界條件為長(zhǎng)江水系各干支流的入?yún)R流量過程,下游邊界為大通,給定多年的水位-流量關(guān)系曲線.因此,在運(yùn)用模型進(jìn)行分析計(jì)算時(shí),只需給定上游宜昌、洞庭湖四水、鄱陽湖五河、各直接匯入長(zhǎng)江的支流來流量和初始條件即可計(jì)算出整個(gè)區(qū)域內(nèi)部的水位、流量(湖泊內(nèi)部為流速)時(shí)空變化過程.采用1998洪水年和2006枯水年的水情資料進(jìn)行的率定和驗(yàn)證計(jì)算表明,模型結(jié)果可靠,適合用于三峽工程蓄水對(duì)洞庭湖水情影響的評(píng)估.
洞庭湖湖區(qū)在水動(dòng)力計(jì)算中選用了分塊的隨水深變化的糙率n,表達(dá)式為n=n0h-1/6(式中,n0為水深1 m的基礎(chǔ)糙率值,h為水深).湖區(qū)分洪道、大水面和三種灘地類型共五塊給定n0值.洞庭湖湖區(qū)各主要站點(diǎn)的2006年流量和水位計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證見圖1,各站點(diǎn)的Nash效率系數(shù)[15]值都超過0.9,較為準(zhǔn)確地模擬了洞庭湖各個(gè)湖區(qū)的進(jìn)出流流量和湖泊水位.
三峽工程于2006年9月20日22時(shí)開始啟動(dòng)156 m蓄水試驗(yàn),10月27日三峽水庫(kù)壩前水位成功達(dá)到156 m高程,共歷時(shí)37 d.雖然2006年沒有蓄水至175 m,但是蓄水調(diào)節(jié)的出庫(kù)流量過程和入庫(kù)流量削減的量值相當(dāng),而且2006年存在兩個(gè)典型的削峰過程(圖2),有助于分析三峽工程蓄水過程對(duì)壩下洞庭湖水情的作用機(jī)制.
三峽工程蓄水僅改變了長(zhǎng)江下泄流量,而不影響其它區(qū)域水量.若要識(shí)別三峽工程2006年蓄水的影響分量,需要對(duì)比現(xiàn)狀(蓄水)和不蓄水兩種情景下的湖泊水情時(shí)空變化信息進(jìn)行分析.對(duì)于2006年蓄水的現(xiàn)狀條件水情,采用宜昌實(shí)測(cè)流量邊界和其它各邊界處實(shí)測(cè)入流過程輸入模型即可得到,驗(yàn)證結(jié)果見1.2節(jié).給定不蓄水情景下的宜昌流量邊界條件,而維持其它邊界條件、初始條件和模型參數(shù)不變,即可計(jì)算出與現(xiàn)狀條件相對(duì)應(yīng)的2006年不蓄水的水情信息.根據(jù)2006年長(zhǎng)江上游來水的實(shí)際情況,本文以上游清溪場(chǎng)流量過程作為長(zhǎng)江上游的實(shí)際來水量過程,并根據(jù)清溪場(chǎng)至宜昌的水流傳播時(shí)間將其折算到宜昌站,作為上游來水過程邊界條件.
圖1 洞庭湖主要站點(diǎn)流量和水位驗(yàn)證Fig.1 Comparison of computed and measuredon discharge and water level at Chenglingji,Nanzui,Xiaohezui and Shiguishan stations in Lake Dongting
圖2 三峽蓄水減泄流量過程Fig.2 Hydrograph of discharge reduction at Yichang due to the impoundment of TGP
圖3 洞庭湖主要站點(diǎn)流量減少量值過程線Fig.3 Hydrograph of discharge reduction at Chenglingji,Nanzui,Xiaohezui and Shiguishan stations in Lake Dongting
洞庭湖各湖區(qū)出流流量對(duì)蓄水的響應(yīng)各不相同(表1、圖3).其中城陵磯流量有增有減,最大流量增幅為836 m3/s,最大減幅為1948 m3/s,蓄水時(shí)段內(nèi)平均降低了466 m3/s;西洞庭湖北部的南咀流量在整個(gè)蓄水過程中一直比三峽未蓄水情景時(shí)少,流量最大減少了1565 m3/s,平均減少了420 m3/s;小河咀流量平均下降5 m3/s,但是有兩個(gè)明顯的流量增加峰值,最大增加量為126 m3/s(表1).
蓄水引起的洞庭湖湖區(qū)各主要控制站點(diǎn)的水位降低量值統(tǒng)計(jì)表明,三峽蓄水對(duì)洞庭湖水位的影響具有明顯的空間異質(zhì)性(表1).東洞庭湖所受影響最大、南洞庭湖東部和西洞庭湖北部次之,西洞庭湖南部最小,呈現(xiàn)“北高南低,東強(qiáng)西弱”的基本格局.洞庭湖東部自北部的城陵磯到南部的湘陰水文站,影響逐漸遞減.在蓄水影響時(shí)間段內(nèi),城陵磯、鹿角、營(yíng)田、湘陰站點(diǎn)平均水位降低值分別為1.32、1.16、0.99 和 0.77 m;西洞庭湖北部的石龜山和南咀分別降低0.55 m和0.32 m;西洞庭湖西南部的小河咀和周文廟站則分別降低0.18 m和0.09 m,顯著小于其它站點(diǎn);南部的資水尾閭沙頭站水位降低0.12 m,影響也較小.10月13日洞庭湖全湖的水位降低量值分布,能很好地反映這一空間格局特征(圖4).
表1 洞庭湖各站水位和流量變化統(tǒng)計(jì)*Tab.1 The effects of TGP water storage on water stage and discharge at main stations of Lake Dongting
從水位變化的空間格局不難發(fā)現(xiàn):與長(zhǎng)江距離越近、水力聯(lián)系越緊密的水域受長(zhǎng)江的影響越顯著(表1、圖4).東洞庭湖和南洞庭湖的東部有洪道相連,水流貫通,因此長(zhǎng)江干流水位快速消落可以較快地傳播至南部的湖區(qū).西洞庭湖北部因承接長(zhǎng)江三口來水影響較大,南洞庭湖大部和西洞庭湖則因洲灘發(fā)育較好,水力連通性不是很好,使其受三峽蓄水的影響要小于其它湖區(qū).
圖4 洞庭湖水位削減空間格局(10月13日)Fig.4 Contour map of water stage reductions in Lake Dongting(13rd October)
洞庭湖水位降低使得洲灘水文發(fā)生一系列變化,最為直接的是洲灘濕地出露時(shí)間增長(zhǎng),改變濕地水文特性.本文以淹水歷時(shí)為指標(biāo),說明三峽蓄水對(duì)洞庭湖濕地的影響范圍和程度.洞庭湖濕地淹水歷時(shí)和蓄水引起變化的空間格局表明,各湖區(qū)水體較為獨(dú)立,東洞庭湖水域較大,也較為完整(圖5).2006年汛末蓄水影響主要集中于開敞水域周邊,如東洞庭湖、南洞庭湖的橫嶺湖和主要洪道的兩側(cè)洲灘;而東洞庭湖的漉湖等相對(duì)獨(dú)立的水體沒有在計(jì)算中得以體現(xiàn).
根據(jù)淹沒天數(shù)變化的不同量級(jí),對(duì)湖泊面積的變化進(jìn)行了統(tǒng)計(jì).在蓄水時(shí)段內(nèi),淹沒減少天數(shù)>15 d的約100 km2,主要分布在東洞庭湖的開敞湖面;淹沒減少天數(shù)為10~15 d的主要位于東、南洞庭湖,面積為81 km2;而淹沒減少天數(shù)為5~10 d和<5 d的分別為106 km2和72 km2,這些區(qū)域主要位于湖泊洪道兩側(cè)的條帶狀洲灘.
城陵磯是洞庭湖與長(zhǎng)江的匯流口,城陵磯出口流量過程在三峽的影響下,既有減少也有增加(圖3).對(duì)應(yīng)三峽工程每攔截一次洪峰,城陵磯出口流量都形成一個(gè)明顯的流量先增加后減少的過程,而不是簡(jiǎn)單的出口流量增加或是減少.在蓄水期間,流量經(jīng)歷了兩次明顯的先增后減的規(guī)律性波動(dòng).對(duì)第二次流量波動(dòng),流量增加和減少峰出現(xiàn)時(shí)間分別為10月12日和10月19日.
圖5 洞庭湖淹水歷時(shí)及其變化格局Fig.5 Contour map of inundation days and reduced days of Lake Dongting
西洞庭湖北部出口南咀和松澧虎洪道石龜山站流量過程對(duì)三峽蓄水的響應(yīng)基本一致,只是石龜山減少的量值偏小.對(duì)比可以看出,三峽截流流量和南咀(石龜山)流量減少量值的過程線峰型一致,只是相位滯后,其最大影響峰值出現(xiàn)日期為10月14日(圖2、圖3).
對(duì)位于西洞庭南部出口的小河咀,其流量降低值過程線與北部出口的南咀完全不同,但是和城陵磯出口流量變化特征較為相似,流量出現(xiàn)規(guī)律性的先增后減的波動(dòng).小河咀流量降低值過程線有兩個(gè)明顯的谷值,即有明顯的流量增加,其峰現(xiàn)日期分別為9月25日和10月13日,早于南咀流量降低峰現(xiàn)日期1 d.
水位削減的量值時(shí)間過程線可看出有兩個(gè)較為明顯的峰值(圖6),和三峽攔蓄了上游兩次較大洪峰一致.第二次攔截的洪峰流量>10000 m3/s,洞庭湖水位也因此失去了此次洪峰補(bǔ)水的機(jī)會(huì).水位持續(xù)保持較低水平,使得洞庭湖水位與未蓄水條件相比差距達(dá)到了最大,其中城陵磯站于10月13日達(dá)到了最大的2.73 m.鹿角、營(yíng)田和湘陰也于隨后的14日、16日和17日達(dá)到最大值.西洞庭湖北部承接長(zhǎng)江來水,受影響較快,石龜山和南咀站均于14日達(dá)到了最大值.而西洞庭湖的北部影響則有明顯滯后,小河咀和周文廟均于16日才達(dá)到最大.
圖6 洞庭湖主要站點(diǎn)水位降低值過程線Fig.6 Hydrograph of stage reduction at main stations of Lake Dongting
首先來考察西洞庭湖北部湖區(qū),從南咀和石龜山的水位和流量所受的影響來看,水位和流量的峰現(xiàn)時(shí)間同步,說明該區(qū)域湖泊水位的降低直接來自于來水量的減少.這也和我們通常認(rèn)識(shí)的西洞庭湖北部的洪道主要起著接納、輸送長(zhǎng)江三口來水是一致的.為此,可以斷定西洞庭湖北部湖區(qū)主要體現(xiàn)了三峽蓄水減少來水的影響,即蓄水使干流水位降低,三口分流量較蓄水期減少.
西洞庭湖南部湖區(qū)的水位與出流量的變化則體現(xiàn)了三峽蓄水對(duì)湖泊水情影響的另一個(gè)方面.從小河咀水位和流量的變化過程發(fā)現(xiàn),對(duì)應(yīng)于三峽的蓄水過程,湖泊出流量先增后減,湖泊水位則持續(xù)減小,水位所受影響緩慢遞增,直至達(dá)到一個(gè)峰值;其峰值出現(xiàn)日期要遲于流量增加最大的日期,而與流量變化為零的日期一致,這說明出口流量的增加加速了湖泊水位的下降.在枯水期,西洞庭湖洲灘多數(shù)出露(尤其是2006年夏季枯水使湖泊底水位較低),南部目平湖和沅水洪道與北部的松澧虎洪道水體主要通過窄小的洪道溝通,水力連通性不好,南部形成了較為獨(dú)立的水體.長(zhǎng)江三口來水只有很少一部份經(jīng)窄小渠道向南流入南部湖區(qū).小河咀和南咀出流與赤山島東側(cè)洪道處匯合,匯流后可能直接進(jìn)入東南湖或者經(jīng)由北部的赤磊洪道直達(dá)東部.南咀受蓄水截流的影響較早,來水減少使水位的提前消落,出口水位的下降,使南部出流洪道水力坡降增大.以10月13日為例,在蓄水條件下,南咀比小河咀高出0.08 m,而未蓄水的條件下則高達(dá)0.68 m.大水力坡降促使出口流量加大,加速湖水位下降.經(jīng)過一段時(shí)間調(diào)整后,湖水容積減少,水力關(guān)系趨穩(wěn),流量逐步回調(diào),反而比未蓄水情景要略有減少.西洞庭湖南部水情變化表明,三峽蓄水可通過出口處水位的快速下降,拉抬水力坡降,加大湖泊泄流量,從而降低湖泊水位.西洞庭湖南部水位的降低正好體現(xiàn)了三峽蓄水對(duì)湖泊水情的這一影響機(jī)制.
城陵磯出口流量反映兩種機(jī)制的綜合作用.它既體現(xiàn)了湖口水力坡降提升增加湖泊泄量、加快湖泊排水的作用,又體現(xiàn)了三峽蓄水減少對(duì)湖泊補(bǔ)水的作用.洞庭湖通過三口河道接納長(zhǎng)江來水,經(jīng)河湖調(diào)蓄后,在城陵磯處匯入長(zhǎng)江.長(zhǎng)江三口來水經(jīng)由河網(wǎng)傳輸至洞庭湖需要經(jīng)歷較長(zhǎng)的歷程.在本次蓄水的水力條件下,三峽蓄水使得長(zhǎng)江三口來水的減少在城陵磯出口體現(xiàn)出來需要經(jīng)歷4~6 d,而經(jīng)由荊江干流傳播至洞庭湖僅需2~3 d.干流水位的快速消落使得洞庭湖出口水力坡降在三口來水還沒影響到東洞庭湖時(shí)快速加大,洞庭湖出流流量增加.之后,在三口河道來水減少和湖水快速排空的作用下,流量又隨之下降.南咀反映長(zhǎng)江來水的主要變化,對(duì)比城陵磯和南咀出口流量在蓄水期間的平均減少量,可以發(fā)現(xiàn)城陵磯僅略高于南咀.如果加上藕池東支直接流入東洞庭湖的水量減少值(藕池分流共減少76 m3/s),水量變化基本吻合.
綜上所述,在洞庭湖和長(zhǎng)江即時(shí)的水動(dòng)力交互作用下,三峽蓄水使城陵磯出口流量呈有規(guī)律的增減變化,湖泊水位提前消落.它對(duì)洞庭湖水位的影響通過兩種機(jī)制起作用:一是長(zhǎng)江干流的水位快速下降使湖泊出流口水力坡降變大,洞庭湖出流流量增加,湖泊水位下降;二是長(zhǎng)江三口分流減少使得湖區(qū)水量補(bǔ)給變少,湖泊水位下降.
本文采用江湖耦合的水動(dòng)力學(xué)方法研究了三峽工程改變上游來水過程對(duì)洞庭湖湖泊水位格局和出湖流量過程的影響,結(jié)果可幫助準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)三峽工程對(duì)洞庭湖水情影響的空間格局和作用機(jī)制.
1)2006年三峽工程蓄水對(duì)洞庭湖水情影響較大,致使東洞庭湖的城陵磯、南洞庭湖東部的營(yíng)田、西洞庭湖北部出口的南咀和西洞庭湖南部出口的小河咀水位分別平均下降1.32、0.99、0.32和0.18 m;城陵磯出口流量平均減少466 m3/s;洲灘濕地提前出露,三峽工程調(diào)節(jié)使出露天數(shù)變長(zhǎng)多于5 d的面積達(dá)287 km2,占洞庭湖面積(2625 km2)的11%.
2)三峽汛末蓄水對(duì)洞庭湖湖區(qū)各水域影響具有明顯空間異質(zhì)性,呈現(xiàn)“北高南低,東強(qiáng)西弱”的格局.其中東洞庭湖受長(zhǎng)江影響最為顯著,南洞庭湖東部和西洞庭湖北部次之,南洞庭湖西部和西洞庭湖南部最小.
3)湖泊水位下降使洞庭湖洲灘濕地提前出露,減少淹沒歷時(shí)可使洞庭湖低位灘地植被提前萌發(fā),植被帶向下推移.受蓄水影響較大的洲灘主要位于東洞庭湖的開敞水域、南洞庭湖和洪道兩側(cè).
4)三峽蓄水對(duì)洞庭湖水位的影響通過兩種機(jī)制起作用:一是長(zhǎng)江干流的水位快速下降使湖泊出流口水力坡降變大,洞庭湖水體下泄加速,湖泊水位下降;二是長(zhǎng)江三口分流減少使得湖區(qū)水量補(bǔ)給變少,湖泊水位下降.
對(duì)于長(zhǎng)期效應(yīng)的研究,需要進(jìn)一步綜合三峽工程引起的上游來水來沙變化對(duì)下游河道和湖泊演變研究來開展.
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Pattern of impoundment effects and influencing mechanism of Three Gorges Project on water regime of Lake Dongting
LAI Xijun,JIANG Jiahu&HUANG Qun
(State Key Laboratory of Lake Science and Environment,Nanjing Institute of Geography and Limnology,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008,P.R.China)
With the operation of Three Gorges Project(TGP),water regime of rivers and lakes downstream of the dam changed with the reservoir regulation.The lowering of water level becomes normal after flood season compared with the years before TGP.Here,the water storage of TGP in 2006 was selected as a case to quantitatively investigate the effects of TGP on water regime of Lake Dongting.We applied the coupled hydrodynamic analysis model for the middle Yangtze River to compute the variation of water regime induced by the water storage.During impoundment,the reduction of the water level and discharge are 1.32 m and 466 m3/s,respectively,at Chenglingji,the outlet of Lake Dongting.The bottomlands inside the Lake Dongting are exposed ahead of time and the lake area with over 5 inundation days reach to 287 km2.Results also indicate that:1)the impact of TGP on water regime varied with locations:east Lake Dongting takes the first place,the east of South Lake Dongting and the north of West Lake Dongting second,and the west of South Lake Dongting and the south of West Lake Dongting third.2)The bottomlands which strongly affected by the impoundment are mainly located at East Lake Dongting,South Lake Dongting and the both sides of flood ways.3)Two influencing mechanisms on water regime are identified:one is the increase of the lake discharge induced by the rapid drawdown of the mainstream of the Yangtze River;the other is the reduction of inflow from the Yangtze River via Sankou distributary channels.
Three Gorges Project;impoundment;water regime;inundation duration;hydrodynamic model;Lake Dongting
* 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2012CB417000)、中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)目(KZCX1-YW-08-01)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41071021)聯(lián)合資助.2011-07-20收稿;2011-09-30收修改稿.賴錫軍,男,1977年生,博士,副研究員;E-mail:xjlai@niglas.ac.cn.