基于MIV-BP型的喀斯特地区水资源安全影响因素分析

[目的]分析喀斯特地区水资源安全的影响因素及其影响趋势,提出促进喀斯特地区水资源安全的措施与建议。[方法]采用贵州省近10a的数据,建立BP型网络模型计算平均影响值(mean impact value,MIV),对其影响因素进行实证分析。[结果]地下水供水比例、工业用水率、水资源利用率、人均粮食产量以及产水模数是水资源安全的阻碍因素。其中产水模数的影响程度呈现波动中逐年递减趋势,其余4个阻碍因素影响程度均显示逐年增强;工业固废综合利用率、工业废水排放达标率、中度以上石漠化面积比、单位GDP需水量以及地下水开发利用程度共同构成了水资源安全的驱动因素。从时间顺序来看,单位GDP需水量和地下水开发利用程度的影响趋于稳定,中度以上石漠化面积比因子对水资源安全影响越来越显著。工业废水排放达标率的影响逐年减弱,而工业固废综合利用率的影响情况波动比较大。[结论]模型计算表明,MIV-BP模型在喀斯特地区水资源安全影响因素研究方面具有一定的现实可行性。     

贵州喀斯特地区的资源优势与生态环境问题分析

 贵州省是我国西南部喀斯特地区的典型代表,蕴藏着丰富的生物、矿产、水能和旅游资源,但突出的人地矛盾、脆弱的生态环境、恶劣的气候及落后的生产习惯严重制约着它的可持续发展。在深入分析贵州喀斯特地区的资源优势与制约因素的基础上,提出了加大生态建设力度、调整产业结构、加快科技创新步伐等适合贵州喀斯特地区可持续发展的战略建议,对贵州喀斯特地区乃至我国整个西南喀斯特地区资源的可持续开发利用具有一定的参考价值。     

基于人工神经网络的喀斯特地区水资源安全评价

[目的]对喀斯特地区水资源安全状况进行评价,为喀斯特地区水环境管理与可持续发展提供科学依据。[方法]以喀斯特典型分布区贵州省为例,建立喀斯特地区水资源安全评价指标体系,构建BP人工神经网络模型,对贵州省9个州市水资源安全进行评价,并与熵权物元模型相比较。[结果]贵州省9个州市的水资源安全,有2个处于比较安全状态,6个处于一般状态,1个处于比较不安全状态。评价结果与熵权物元模型评价结果基本一致。[结论]该体系评价结果合理,评价方法简便直观,该模型对类似地区水资源安全评价有一定的参考价值。     

基于NDVI的喀斯特水资源遥感定量监测及分析——以贵州省为例

喀斯特是一类脆弱的生态环境,水资源是脆弱生态环境的重要组成部分,NDVI是流域赋水状况及空间分布的重要指标,因此,喀斯特水资源监测是研究脆弱生态环境的重要内容。在贵州省内选择20个流域作为研究样区,根据Landsat TM的植被光谱特征,利用遥感技术,提取LNDVI和ρNDVI;利用数学分析方法,建立喀斯特流域水资源监测模型。通过分析得出:①植被覆盖率是喀斯特流域赋水的重要指标;②利用地物表观反射率的归一化植被指数(ρNDVI)对喀斯特流域水资源进行监测,效果更好、精度更高;③建立了喀斯特水资源遥感监测模型。     

喀斯特流域枯水研究——以贵州省为例

由于喀斯特流域独特的水文地质条件,其枯水也较非喀斯特流域不同,以贵州省为例,从喀斯特水文地貌学的角度,系统定义了喀斯特枯水,并分析了喀斯特流域枯水的特征和影响,提出了相应的开发利用措施,为以后的开发利用提供借鉴。     

阜新蒙古自治县水资源开发利用状况分析

对阜新蒙古族自治县水资源开发利用现状和水资源供需平衡及节水潜力进行了分析与研究。研究表明全县的地表水开发利用程度低于地下水开发利用程度,水资源总量开发程度总体低于我国北方水资源开发利用程度警戒线,具有一定的开发潜力,能够满足全县的居民生活及工农业生产需要。同时,通过分析旨在为今后全县水资源开发利用和水资源优化配置提供参考和借鉴作用。     

喀斯特高原山地水资源赋存特征及其综合利用方式——以贵州省七星关区朝营小流域为例

为解决喀斯特山区人畜饮水困难,以贵州省七星关区朝营小流域为例,分析了流域水资源赋存特征、利用条件和供需平衡状况,结果显示:流域山地、谷地、洼地相间分布,地表起伏给水资源利用带来严重影响和限制;表层岩溶水可分为森林滞水型、溶蚀差异型和相对隔水型3种赋存类型;流域水源点共18处,枯水期流量不能满足人畜饮水需求;人居格局具有"大分散、小聚集"的特征,单一水源或者利用方式不能解决缺水问题。应因地制宜,采用屋面雨水收集、表层分散泉点多级集蓄、地下水堵截提水、长距离引水应急等方式综合开发,通过水池(窖)的调蓄,实现干旱期间同时有储存水源和泉点来水补充,保障流域人畜饮水安全。     

喀斯特地区土地整理的重点和技术探讨——以重庆市涪陵区荒田片区为例

以重庆市涪陵区荒田片区为研究对象，分析了喀斯特地区的自然条件和土地利用特点，认为耕地石漠化严重和水资源利用能力极差是制约喀斯特地区农业可持续发展的主要因素；在此基础上探讨了喀斯特地区土地整理的重点和技术。喀斯特地区的土地整理，应在分析当地土地资源利用现状和潜力、预测未来水资源供需平衡的基础上，以坡改梯工程和水利工程为重点，并与生态建设相结合。     

2007-2016年贵州省水资源生态足迹的演化特征

[目的]分析近10 a来贵州省及各地市的水资源生态足迹及其时空变化规律,揭示其主要影响因素,为该省社会经济发展与水资源可持续利用提供参考依据。[方法]以贵州省为例,基于生态足迹模型,计算该省2007-2016年水资源生态足迹及水资源生态承载力,并分析其演化过程。[结果]①贵州省水资源生态足迹由2007年的1.62×10⁷ hm²上升至2016年的1.66×10⁷ hm²,整体呈波动上升趋势。水资源生态承载力小于生态足迹需水量,但生态承载力的年际变化明显,导致生态压力指数为0.105~0.203。水资源存在1.779~3.827 hm²/人的生态盈余,可持续开发利用潜力较大。②从工业、农业、生活及生态各部分用水的人均生态足迹变化看,人均工业用水生态足迹下降明显,2007-2016年下降了18.9%,主要得益于万元GDP生态足迹的持续下降;人均农业用水和生活用水生态足迹变化幅度小,分别维持在0.085,0.024 hm²/人左右。③2014-2016年贵州省各地州市人均水资源生态足迹、人均水资源生态承载力以及生态盈余的空间变化差异显著,整体上表现为与经济发展呈明显的正相关。经济较为发达的中西部地区,水资源需求量大,生态盈余较低;经济较为落后的东部地区,水资源需求量较小,生态盈余较大。[结论]贵州省水资源消耗量减少,利用效率逐渐提高,水资源开发利用处于安全状态,可开发利用空间大。但贵州省9个市州水资源生态足迹与生态承载力存在严重分布不均的现象,需合理调配和利用。     

农业用水及其生态社会效应的研究

研究建立了农业用水水资源城市人口非线性动力学模型,并探讨了农业用水的生态效应和有关稳定性问题。研究结果表明水资源城市人口 农业用水三者之间关系是非常复杂的非线性关系,盲目、超规模的农业用水将使城市城镇化抑或城镇农村化;稳定的城市人口与农作物生物总量成线性关系,低灌溉效率下农业用水的增加非但不能使农业增产,还将导致农作物生物总量的减少和城市规模的减小;为达到增加农业用水时既可使农业增产,又支持城市扩大的目的,惟一途径是提高农业灌溉效率     

中国西南岩溶区土壤允许流失量及防治对策

中国西南岩溶区碳酸盐岩成土物质先天不足,沿用1997年水利部颁布的《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190—96),显然与岩溶区的实际情况不相适应。在分析影响西南岩溶区碳酸盐岩风化成土因素的基础上,收集了相关的资料、数据和图层,估算了西南岩溶区碳酸盐岩的风化成土速率,并将成土速率作为土壤允许流失量,重新厘定西南岩溶区水土流失强度的分级标准,微度、轻度、中度、强度、极强度和剧烈分别为<30、30~100、100~200、200~500、500~1 000、≥1 000 t/(km2.a)。同时根据西南岩溶区水土流失过程的基本特点,对该地区以后的水土保持工作提出4点建议:抓住水土流失过程关键环节重点防治;不同岩溶石漠化区采取不同水土保持对策;积极推进生物篱技术;加强岩溶区土壤改良技术研究,提高基本农田的生产效率。     

喀斯特地区水土流失遥感监测现状与发展趋势

水土流失已成为全球最严重的环境问题之一。总结了喀斯特地区水土流失遥感监测的现状,结合目前水分能量平衡在不同地区生态系统中的研究现状,提出了今后喀斯特地区水土流失监测的研究应着眼于水分能量平衡角度,并在此基础上进行了喀斯特地区水分能量野外观测初步实验研究,为进一步开展喀斯特地区的水土流失监测和水土保持工作提供了一个新的思路和方向。     

粤北岩溶山区农业水土环境问题及对策

粤北岩溶山区是广东省主要的贫困地区之一,自然环境先天脆弱,水土流失严重、水资源短缺、旱涝灾害频繁等一系列生态问题已成为制约当地社会经济可持续发展的关键因素。在广泛、深入调查的基础之上,分析了粤北岩溶山区农业水土环境问题的现状及主要成因,提出了改善农业生态环境,促进农业水土资源可持续发展的针对性措施。     

西南喀斯特典型区国土空间地域功能优化分区

国土空间优化是促进喀斯特地区可持续发展的重要抓手,也是解决喀斯特地区生态和贫困问题的有效途径。为实现喀斯特地区国土空间的协调发展,研究以西南喀斯特典型区广南县为例,基于城镇-农业-生态功能协调方法和国土空间"双评价"方法的探索,以及冲突空间修正规则的制定,提出了一种国土空间地域功能综合优化分区方法,并结合地理空间建模和统计分析工具,构建了喀斯特地区国土空间地域功能综合优化分区格局。结果表明:1)最适宜级和适宜级占比之和最多的是生态保护适宜性,为61.21%,主要分布于北部和东部,城镇开发适宜性最少,为27.81%,主要分布于中部和南部,农业开发适宜性为49.80%,主要分布于东北部和东部;资源环境承载力以VI级和V级为主,在东北部和东南部承载力等级最高,在南部、西南部和西北部最低;2)在国土空间地域功能优化分区中,与生态功能相关的国土空间类型占据喀斯特地区发展的主导地位,占79.54%,与城镇功能相关的国土空间类型最少,占2.35%;以城镇功能为主导的区域主要分布于中部和东南部,以农业功能为主导的区域主要分布于北部、西部和东部,以生态功能为主导的区域主要分布于北部和南部。3)双评价方法和城镇-农业-生态功能协调方法的结合能够更精准化和更合理的构建喀斯特地区国土空间格局。不同国土空间地域功能类型的合理布局将为喀斯特地区生态环境质量的提升、石漠化状况的治理以及国土空间的协调发展提供借鉴和参考。     

土壤水资源合理利用潜力评价

近年 ,随着国民经济的迅速发展 ,水资源日益不能满足它的需要 ,常常引起农业用水大户与其他用户争水的矛盾。这在水资源匮乏的地区尤为突出。人们在寻找解决方案时 ,又重新涉及对水资源的认识问题 ,其焦点在于是否应把土壤水作为一种水资源看待。本文从土壤水的特性及其对植物的有效性出发进行探讨 ,提出了土壤水资源的评价系数 (C) ,希望有助于讨论的深入开展。     

Conservation importance of limestone karst outcrops for Palaeotropical bats in a fragmented landscape

Limestone karst landscapes are important for biodiversity yet are increasingly threatened by development activities such as mining. Furthermore, karsts are often scattered and isolated by agriculture, and are rarely considered in landscape planning because of a paucity of biodiversity data. We determined the conservation significance of an isolated limestone karst outcrop for insectivorous bats by quantifying the influence of this roosting resource on local assemblage structure across a fragmented landscape in peninsular Malaysia. Using a combination of rank abundance, gradient and randomisation analyses, we demonstrate that bat assemblages at nine forest sites are structured following a spatial gradient of increasing distance from a karst roosting resource. The assemblage at our karst site was dominated by a superabundance of three cave-roosting species, two of which were also found to dominate assemblages up to 11 km away. Cave-roosting bats exhibited a significant decay in abundance related to the distance from karst, with sites closest to karst also characterised by a rarity of tree cavity/foliage-roosting species that were otherwise common. Gradient analysis revealed that differences in assemblage composition were largely associated with the distance from the karst and, to a lesser extent, forest isolation and area. Our findings suggest that isolated karst outcrops can serve as important population reservoirs for cave-roosting bats, which subsidise diversity levels in forest fragments that might otherwise be expected to decline over time. While conservation efforts need to focus on maintaining large areas of connected forest, landscape management needs to ensure protection of karsts as point resources for cave-roosting bats.     

Humble View on Soil Water Resources

Soil water is one of renewable water resources.Some properties of soil water concerning with its availability to plant are briefly described.An equation for estimating the amount of soil water resource is presented.Based on the evaporation demand of atmosphere,the evaluation coefficient for soil water resource is suggested.     

Review of Groundwater Pollution and Protection in Karst Areas

Karst groundwater (the water in a karst aquifer) is a major water resource in many regions of some countries. Water requirements for most of the settlements in the karstic regions are supplied from karst aquifers. Karst environments are also used for the disposal of liquid and solid domestic agricultural, and industrial wastes, which result in karst groundwater pollution. Karst aquifers have specific hydraulic and hydrogeologic characteristics that render them highly vulnerable to pollution from human activities. Karst groundwater becomes polluted more easily and in shorter time periods than water in non-karstic aquifers. Thus, protection measures are required to preserve the quality and quantity of karst groundwater that specifically consider the vulnerability of the karst environment. In order to preserve karst groundwater, the geological, hydrological and hydrogeological characteristics of the karst area must be investigated and information on polluting activities and sources must be collected. Then, a comprehensive protection and control system must be developed consisting of the following six components: (1) develop and implement a groundwater monitoring system, (2) establish critical protection zones, (3) develop proper land use strategies, (4) determine the reasonable development capacity of the karst aquifer, (5) control and eliminate when necessary sources of pollution, (6) increase public awareness of the value and vulnerability of karst aquifers.     

遥感和GIS技术在贵州喀斯特地区土地石漠化研究中的应用

由于受人类活动影响 ,特别是土地资源利用的不合理 ,贵州省喀斯特地区出现了一系列的环境问题 ,一些地区存在的石漠化现象表现得尤为突出。故研究石漠化在贵州省喀斯特地区的分布、程度、成因等 ,对于加强生态环境建设的力度、制定资源环境人口经济协调发展的战略规划、水土流失治理等有重要的现实意义。通过应用多波段、多平台的遥感信息 ,在野外调研基础上与GIS技术支持下 ,对 2 0 0 0年遥感图像进行解译、编辑处理 ,制作贵州省喀斯特地区石漠化分布图 ,并分析影响其程度的主要参数及原因 ,为贵州省喀斯特地区生态治理及环境建设等方面提供依据     

Plant biomass, soil water content and soil N:P ratio regulating soil microbial functional diversity in a temperate steppe: A regional scale study

Soil microorganisms are influenced by various abiotic and biotic factors at the field plot scale. Little is known, however, about the factors that determine soil microbial community functional diversity at a larger spatial scale. Here we conducted a regional scale study to assess the driving forces governing soil microbial community functional diversity in a temperate steppe of Hulunbeir, Inner Mongolia, northern China. Redundancy analysis and regression analysis were used to examine the relationships between soil microbial community properties and environmental variables. The results showed that the functional diversity of soil microbial communities was correlated with aboveground plant biomass, root biomass, soil water content and soil N: P ratio, suggesting that plant biomass, soil water availability and soil N availability were major determinants of soil microbial community functional diversity. Since plant biomass can indicate resource availability, which is mainly constrained by soil water availability and N availability in temperate steppes, we consider that soil microbial community functional diversity was mainly controlled by resource availability in temperate steppes at a regional scale.