新疆渭干-库车河流域土地利用变化空间耦合及其生态效应

土地利用/覆盖变化已成为全球生态环境变化研究不可缺少的部分。由于全球变暖以及人类活动对水土资源利用强度加大,1990年以来,位于新疆干旱区的渭干-库车河流域水资源和生态问题突出,生态环境与经济发展之间的用水矛盾不断加深。【目的】土地利用/覆盖变化被认为是全球环境变化的主要原因之一,随着社会的快速发展,耕地的扩张,水资源的匮乏导致渭干-库车河的生态环境愈发脆弱,严重威胁到流域的生态安全。兹以渭干-库车河流域为研究区,探讨渭干-库车河流域土地利用变化条件下的绿洲生态效应。【方法】采用土地利用动态度、土地利用结构信息熵和均衡度方法,结合生态系统服务价值基于1990—2014年TM遥感影像目视解译,从空间耦合角度分析了渭干-库车河流域土地利用变化及其生态效应。【结果】1990—2014年,渭干-库车河流域土地利用变化显著,耕地变化十分明显,增长率为53.10%,草地面积以255.70 km~2/a的速度减少,减少了近23.44%。新增耕地主要源于草地和未利用地,这一现象在渭干河中游和库车河下游区域最为明显。信息熵和均衡度均有所上升,伴随着人口数量的增加,土地利用程度不断提高,绿洲的扩张致使研究区生态服务价值25 a内下降19.78%。绿洲系统不稳定性也有所升高,对渭干-库车河流域的生态安全造成威胁。【结论】在全球变暖背景下,随着耕地面积的扩张,生态服务价值不断下降,导致渭干-库车河流域生态逐渐恶化,加剧草地退化,甚至引发沙漠化问题,严重危及绿洲系统安全与稳定,对渭干-库车河流域的生态安全和可持续发展造成了极大威胁。     

塔河流域生态水权和可转让农用水权分配的经济转型效应研究

水资源合理配置和高效利用成为制约塔河流域绿洲经济转型的关键问题;为此,确定基于生态水权分配和可转让农用水权分配的绿洲经济转型效应的评价指标体系,构建综合评价模型,评价塔河流域绿洲经济转型效应;结果表明:塔河流域生态水权分配和可转让农用水权分配能够不断推动未来绿洲经济转型,但2030年经济转型效应只能达到中等;而且,源流转型效应与干流基本相同;其中,叶尔羌河流域和干流中游转型效应相对较低,干流下游转型效应提升最大。塔河流域绿洲经济转型效应提高决定于绿洲水资源利用、经济发展和生态环境;其中,绿洲水资源利用和经济发展是主要制约因素;农业用水和产业用水高效配置、农业发展转型是决定因子,产业转型升级是最关键的驱动要素。     

石羊河流域水资源利用及其对生态环境的影响

近年来,石羊河流域的水资源利用及生态环境问题受到了国家的重视和广大研究人员的关注,而且上、中、下游的用水矛盾尤为突出.研究分析了石羊河流域的水资源利用现状,探讨了其对生态环境的影响.重点针对民勤地区从多方位研究确定治理目标,在恢复石羊河流域生态环境,解决流域出现的生态环境问题,综合治理石羊河流域水资源与生态环境方面提供一些对策和建议.     

石羊河流域水资源利用现状及其对生态环境影响研究

近年来，石羊河流域的水资源利用及生态环境问题受到了国家的重视和广大研究人员的关注，而且上、中、下游的用水矛盾尤为突出。本研究分析了石羊河流域的水资源利用现状，探讨了其对生态环境的影响，重点针对民勤地区从多方位研究确定治理目标，对于恢复石羊河流域生态环境，解决流域出现的生态环境问题，综合治理石羊河流域水资源与生态环境提供一些对策和建议。     

新疆农业水土资源时空匹配研究

水土资源是农业可持续发展的核心,水资源的合理利用会影响到土地的利用方式。为了分析新疆农业水土资源匹配状况,本文采用农业水土资源匹配系数对2008-2017年新疆14个地、州、市的水土资源时空匹配程度进行研究。研究结果表明:从时间上看,2008年到2017年,新疆农业水土资源匹配系数呈现出增加的趋势。从空间分布上看,北疆地区的农业水土资源匹配系数整体较低,南疆地区的农业水土资源匹配系数较高。通过对2008年和2017年新疆农业水土资源匹配系数的差值对比发现,克孜勒苏柯尔克孜自治州、阿勒泰地区、伊犁哈萨克自治州(直属)、乌鲁木齐市和和田地区的农业水土资源匹配系数的变化较明显;博尔塔拉蒙古自治州和喀什地区农业水土资源匹配系数降低最明显。     

干旱内陆河流域水资源管理模式研究

水资源管理是水行政主管部门运用法律、行政、经济、技术等手段对水资源的分配、开发、利用、调度和保护进行管理,以求可持续地满足社会经济发展和改善环境对水的需求的各种活动的总称。通过水资源的有效管理,对提高水资源利用效率,改善区域生态环境,促进区域经济、社会与环境协调与可持续发展具有重要意义。而水资源管理模式是提高水资源动态管理的有效方式,为水资源高效配置和合理利用提供技术支撑。针对内陆河流域水资源供需矛盾突出、水资源配置结构不合理、生态环境仍恶化、用水管理不够完善和管理制度不健全等方面存在问题,分析和探讨了基于"三条红线"、生态环境综合治理、地表水与地下水联合调度和流域水资源集成管理的内陆河流域水资源管理模式。指出在未来应加强流域水资源污染研究,气候变化和人类活动影响下流域水资源研究与流域水资源管理的法律法规和政策体系研究。     

农业水土资源潜力研究进展

水土资源是资源研究的重要领域。首先分别阐述了水资源潜力、土地资源潜力的内涵及研究现状,其次对水土资源潜力的特点、影响因素和研究现状进行了详细探讨,在此基础上,总结了水土资源潜力研究存在的问题及发展趋势。     

节水灌溉与河西绿洲可持续发展

干旱地区有两个显著特点，一是水资源极度贫乏，二是生态环境极度脆弱。干旱内陆地区要实现绿洲持续发展，必须走节水增效的生态型绿洲之路。从河西内陆河流域的水资源特点出发，分析论证了河西地区实施节水灌溉与社会经济、生态环境协调发展的关系，提出了三大流域：石羊河、黑河、疏勒河的绿洲可持续发展模式，可供水管理者决策参考。     

黄土高原治沟造地水利设施综合配置与管理

治沟造地是我国解决耕地后备资源不足的重要举措。解决好用水、排水和防洪安全问题,是治沟造地流域农业产量提升、生态环境高质量发展的关键。在总结黄土高原流域水资源利用和水利设施防洪现有问题的基础上,提出了黄土高原治沟造地流域蓄（水）、排（水）、防（洪、盐渍化）、灌（溉）、管（理）为一体的水利综合配套技术,并推荐了两个适用于不同汇水面积的洪峰流量计算公式,为蓄排水工程设计提供依据。该技术有利于黄土高原治沟造地流域水资源的永续利用和治沟造地的土地安全。      

平原丘陵地区水土资源联合优化配置

通过对区域水资源和土地资源概况进行研究,利用大系统递阶优化思想,以供水对象相对缺水率最小和农业经济效益最大为目标,建立了区域水土资源联合优化配置模型,并以句容市为例,对平原丘陵地区的水资源在时间和区域上进行了合理安排、设计、组合和布局,对农业种植结构进行了调整。研究结果表明:水资源是土地资源发挥最大优势的基本条件,水资源利用合理与否,直接影响到土地资源的生产效率;而土地资源的利用程度也影响着水资源的变化,土地资源利用效率高,则为水资源的合理开发利用创造条件。     

石羊河流域地下水恢复的农业节水措施研究

对石羊河流域自然概况和水资源转化特征进行了详细描述;建立了石羊河流域水资源转化模型,用以反映全流域的供水、耗水状况及水资源转化利用过程;从不同方面设计农业节水方案,运用模型模拟出方案实施后地下水位的变化过程,进而分析节水措施对地下水恢复的效果。其研究结论为:按照当前农业发展速度及其对水资源的需求情况,中下游灌区的地下水位还将进一步下降;必须采取相应的农业节水措施,以减少中下游地区对地下水的过度开发利用;若灌溉水利用系数提高到0.8,复种面积减少50%及退耕4万hm2,则能较好地起到压缩农业用水规模和恢复地下水的效果。     

利用地下水动态观测资料估算芦苇耗水量

分析了绿洲内农区非农区水分转化的机理及绿洲内非农区地下水动态规律。荒地和洼地作为绿洲内自然生态 ,其耗水属于生态用水的范畴。绿洲内部非农区地下水动态属侧渗蒸发型。根据非农区地下水动态监测资料 ,通过计算潜水蒸发 ,估算得绿洲内部非农区依靠潜水生长的天然芦苇全生育期耗水量为 14 4～ 188m m。该结果可为确定干旱区平原绿洲生态需水量 ,实现其水资源合理利用提供科学依据。     

石羊河流域水资源开发的水土环境效应评价

根据石羊河流域的特点，基于定性分析结果初步建立了水资源开发利用的水土环境效应评价指标体系。为客观、准确评价环境效应程度大小，根据模糊数学原理，提出了二级模糊综合评判模型，并对模型中隶属函数的构建和矩阵合成运算分别进行了探讨。结果表明，该水土环境效应综合排序结果与石羊河流域的上下游行政分区一致，从上游到下游，水资源开发引起的环境负面效应急剧增大。     

桑干河干流山西段生态环境需水量研究

山西省桑干河流域地处我国黄土高原干旱半干旱区，水资源开发利用与生态环境矛盾十分突出，同时水资源供需矛盾形势十分严峻。从水资源开发利用中的生态环境问题出发，指出生态环境需水量是地表水体维持特定的生态环境功能所必须蓄存和消耗的最小水量，在此概念基础之上，构建计算河流系统生态环境需水量的理论方法。以桑干河为例，分河流生态基流、水面蒸发量、入渗需水量、输沙需水量以及污染物自净需水量五部分，概算了桑干河河流系统的生态环境需水量。研究结果对提高水资源利用效率、改善生态环境有着重要的理论意义和实用价值。     

元江——红河流域农业灌溉及其发

元江—流域内水资源时空分布极不均匀，上游是资源性缺水地区，中下段又是水资源极度丰富地区，普遍存在严重的季节性缺水问题。流域内贫困面大，种植业在农村经济中占主导地位，面临脱贫致富与保护生态环境的矛盾，不合理的水资源开发及农业灌溉方式，极易造成严重的水土流失和水环境污染。通过分析流域内的农业生产和灌溉用水管理现状，提出切合各地实际、易于被群众所掌握、投资小见效快的农业高效节水灌溉模式     

新疆焉耆盆地水资源利用与环境保护模式研究

采用系统分析方法 ,研究焉耆盆地主要水与环境问题 ,以及治理与保护模式     

石羊河流域水资源总量控制现状分析

通过收集石羊河流域相关资料,对石羊河流域的自然环境、经济状况及流域水资源总量控制现状进行分析,研究了流域内水资源开发利用现状、利用水平和程度及水资源管理存在的问题,提出了石羊河流域水资源控制应采取的措施。     

基于SD变化环境下农业水资源供需平衡模拟

为了探讨变化环境对农业水资源供需平衡的影响,运用系统动力学软件Vensim-Dss建立了农业水资源供需平衡的系统动力学模型,综合考虑社会经济发展和气候变化情景,仿真模拟了变化环境下农业供、需水量及缺水量的变化情况.石羊河流域模拟结果表明:未来农业供水量和需水量受气候变化的影响程度不同,但 2033年以后,农业供水量在不同气候变化情景下的变化趋势相同;不同行政区农业水资源系统对气候变化的响应存在明显差异,金昌市A2气候情境缺水率大于B2情景,在2029年、2038年缺水率分别达到32.0%,28.6%, B2情境下,2021年开始出现轻度缺水,中度缺水年仅出现在2023年和2039年,缺水率分别为30.7%,30.5%;武威市A2气候情境下缺水率小于B2情景,仅2038年为中度缺水,缺水率为24.9%,B2气候情景中度缺水年较多,2023年缺水率最大,达到33.2%.研究结果可以对变化环境下区域用水规划和农业发展规划提供指导.     

山东省引黄灌区农业节水技术应用研究

针对山东省引黄灌区的农业用水状况 ,提出引黄灌区需遵循引黄补源、以井保丰 ,井渠结合的基本农业生产用水思路 ,在区域范围内合理规划调控地表水、地下水 ,以保证灌区有限水资源发挥最大效益。并通过工程及节水配套的应用与集成 ,总结出黄河下游灌区农业节水发展模式     

1998—2017年海河流域水资源变化趋势分析

海河流域是我国水资源开发利用程度最高、水资源最为紧缺、水质污染尤为突出的地区。【目的】明确该流域近年来水资源现状及变化趋势。【方法】统计1998—2017年海河流域水资源数据,分析了水资源量、供用水量和水质的变化趋势。【结果】海河流域人均水资源量不足全国人均的1/10,水资源极度匮乏且年际波动较大;在供水量方面,近年来地下水供给占比呈下降趋势,域外调水和其他水源供给占比呈增加趋势;在用水量方面,农业和工业用水量呈降低趋势,生活用水量不断提高,生态用水量快速增长;河流水质有所改善,但仍处于较差水平;大中型水库水质达标率较低,近况堪忧。【结论】海河流域水资源量与质的问题依然十分严峻,更加严格的水资源管理措施有待执行。