干旱区生态用水和土壤植被承载力综述

干旱区的生态恢复与植被建设均受到水分的严重制约,生态用水和土壤水分植被承载力的研究均为实现地区可持续发展的重要一环。生态用水影响土壤水分补给量,而土壤水分补给量是制约土壤植被承载力的因素之一。因此提高土壤植被承载力需要保证干旱区生态用水总量,而森林植被有保持水土、调节地表径流、增加入渗的功能,能够使得干旱区生态用水量增加,从而提高土壤植被承载力,形成良性循环,最终达到生态系统的稳定。综合提炼多篇相关文献的观点,从生态用水和土壤植被承载力的概念、研究发展现状、在植被建设的指导意义3方面综合阐述,讨论了生态用水以及土壤植被承载力的内在联系。     

滇中典型流域水资源生态足迹与生态承载力研究

在分析龙川江流域水资源可持续利用的状况下,运用生态足迹理论和计算方法,建立龙川江流域水资源生态足迹和生态承载力的计算模型,进行评估各用水方式下的水资源生态足迹和生态承载力特征。结果表明,在考虑外流域调水的情景下,龙川江流域水资源处于盈余状态,提高了水资源生态承载力;水资源生态承载力大于水资源生态足迹,水资源的利用方式处于相对可持续利用状态。     

极端干旱区生态信息表达方法

极端干旱区生态过程与生态现象具有特殊性,分析生态信息的表达模式与方法,对于进一步认识与理解其内涵、特征及规律具有重要的理论价值与现实意义.以20世纪90年代初、2000年的TM和2005年的CBERS-2/CCD影像作为提取生态景观信息图谱的基础资料;依据干旱区MODS特有的耦合关系,将我国极端干旱区的新疆吐鲁番划分为4个一级类型与13个二级类型.同时,借助GIS符号库,从客观真实性与美观实用性等角度,设计了景观生态专题制图符号体系;极端干旱区景观生态信息图谱模式由图形和特殊符号,描述性数字参数,数学模型3个成分组成;在ERDAS 8.5及ArcGIS 9.0的支持下,编制了景观生态专题图,最终实现了景观要素的图谱表达.     

生态城市目标下的银川市水资源安全分析

水资源是人类生产、生活不可或缺的重要自然资源,生态城市是未来城市发展的最终归宿,而水资源的约束是干旱区建设生态城市的主要影响因素。通过对银川市水资源供需现状及未来城市水供求状况的详尽分析,提出了衡量干旱区水资源安全的安全线、警戒线和维持线三种标准,分析了影响银川市水资源安全的主要因素,即黄河水的年际变化,城市用水出现的“二元结构”现象,区域水环境的恶化等都会给银川市水安全带来隐患。     

协同调控水-农业-生态的干旱区多水源优化配置

干旱区农业发展往往以挤占生态用水和超采地下水为代价，考虑水-农业-生态互馈关系的水资源优化配置有助于平衡利益冲突。该研究以地下水均衡、经济效益和生态用水满足度为调控目标，构建基于水-农业-生态协同调控的多水源优化配置模型，并推求协调发展度计算式，提出了结合NSGA-Ⅱ算法和协调发展度的协同优化算法，分析石羊河流域水、农业和生态之间的权衡和协同关系，确定水-农业-生态协同提升下的水资源配置方案以及适宜的农业和生态用水比例。结果表明，现状条件下，六河子系统的水资源优化配置方案的经济效益可提升1.9%，实现地下水正均衡0.59亿m³；全流域农业和生态用水比例为90%: 10%，渠井用水比为67%: 33%。平水年保障蔡旗来水为3.48亿m³/a时，能够以牺牲中游1.6%的经济效益实现生态用水满足度和地下水均衡量分别较基准情景提升4.8%和18.6%。研究为协同调控复杂的水-农业-生态关系提供了一种有效方法，可为干旱区流域水资源规划与管理提供参考。     

新疆南疆干旱地区生态修复模式探析

新疆南疆干旱地区具有特殊的自然环境,其生态修复相比于其它省及地区的生态修复难度更高,在修复的过程中不仅要综合考虑生态修复方法的可行性,更要考虑到新疆南疆干旱地区的气候特点和环境条件,只有选择适合的生态修复模式,才能提高南疆干旱区生态修复的效果。以现有的研究资料为基础,总结干旱区生态修复的原则,提出适合南疆干旱区生态修复的模式,通过研究希望总结新疆干旱区生态修复的基本经验,并使其成为推动干旱区生态修复工作进行更深的探讨契机。     

东辽河流域河流系统生态需水研究

河流系统的生态需水是指维持河流正常的生态结构和功能所需要的一定水质最小水量 ,具有明显的时空变化特征。河流系统的生态用水包括河道系统 (包括排沙生态用水和水面蒸发生态用水 )和洪泛地系统两大系统的生态用水。东辽河流域河道系统生态需水量占年均径流量的 44 .43%。洪泛地生态用水量为 16 .87亿 m3,占全流域年均降水量的 2 8.0 2 %。必需采取有效措施进行河流水资源开发的有效调控。     

黄河下游地区水资源生态足迹时空分析与预测

[目的]评价黄河下游水资源生态承载状态,为地区水资源管理与规划提供理论依据。[方法]运用水资源生态足迹理论结合对数均值迪式指数分解法(logarithmic mean divisia index, LMDI)对2007—2020年黄河下游水资源生态足迹的时空分布特征及驱动机制进行核算分析,并通过灰色预测模型GM(1,1)对2021—2030年的水资源生态足迹变化趋势进行预测。[结果]黄河下游历年水资源生态足迹远高于生态承载力,水资源生态赤字现象严重;水资源生态足迹与生态赤字年际间均呈波动降低趋势,用水效率逐渐提高,农业用水是最大的水资源生态足迹账户;黄河三角洲是黄河下游水资源生态压力最大的区域,淄博、济南、郑州和泰安4市的生态压力相对较小;经济效应对黄河下游水资源生态足迹变化起正向主导作用,技术效应起负向主导作用;预测结果表明,2021—2030年黄河下游人均水资源生态赤字由0.387 hm²/人降至0.359 hm²/人。[结论]在生产力快速发展和用水结构优化调整等综合作用下,黄河下游地区用水效率逐渐提高,水资源生态压力有一定幅度的缓解。但...     

合理安排生态用水是搞好西北生态环境建设的关键

介绍了西北地区水资源利用的特点,指出在西北地区水资源开发利用配置应充分考虑生态环境用水。引用大量事实比较全面的阐述了引起生态环境变化的关键因素是水。有水或无水是生态环境恶化与改善的症结所在。在此基础上,归纳梳理一些从事水资源研究与管理领导和专家对合理安排生态用水的认识和设想,分区域从自然条件特征、水资源配量布局、管理机制和生态环境建设与保护的措施组成等四个方面,提出了确保生态环境用水的途径。     

中国主要省会城市水资源生态足迹与适宜承载人口规模

[目的]评估中国主要省会城市的水资源承载情况与适宜人口规模,为“以水定人”政策的落实和城市可持续发展战略的实施提供参考。[方法]基于水资源和人口数据,采用生态足迹方法分析了2010—2020年中国省会城市的水资源生态足迹及其水资源承载力,结合生活用水现状以定额法估算了各省会城市的适宜承载人口规模。[结果](1)超过半数省会城市年人均水资源占有量不足500 m³,多数城市生活用水占总用水量的两成,而北京市和郑州市的生活用水比例达到45%,高比例的生活用水使城市供水压力巨大;(2)人均水资源量较高的省会城市呈现水资源生态盈余状态,但约2/3的城市呈现水资源生态赤字状态;2010—2020年平均人均盈余最高者为南宁市(2.20 hm²/人),赤字最高者为银川市(-1.66 hm²/人);水资源生态盈亏分布呈现“南方盈余,北方亏损”的格局,但是长江中下游地区部分省会城市也呈现赤字状态;(3)以“粗放”与“节约”两种用水情形评估省会城市适宜承载人口数量。各地适宜承载人口数量与现状人口数量存在较大差异。[结论]为促进经济社会可持续发...     

新疆水资源开发利用现状合理性分析

水资源合理开发利用是新疆干旱生态农业实现可持续发展的关键。根据新疆水资源现状和水资源开发利用现状,评价分析了现状条件下新疆水资源开发利用的合理性,并对不合理问题提出了初步建议,为该区今后实现新疆水资源优化配置提供依据。     

西北旱区农业高质量发展体系的生态农业内涵与路径

西北旱区自然条件恶劣，水土资源不匹配，农业发展受到诸多障碍。为探索一条突破环境制约，且资源集约高效利用的现代农业发展道路，该文系统分析了国内外农业发展沿革与趋势，明晰了西北旱区农业发展面临的问题与挑战，构建了针对西北旱区的生态农业发展理论框架，提出了西北旱区多业态生态农业结构与提质增效途径。研究发现，生态农业是通过现代科学技术与生态工程原理，形成产供销全链条绿色循环且生态功能持续提升的一种农业体系。生态农业应具备农业资源集约化、生产过程生态化、农业经营产业化、农业管理智能化、农业功能多元化五大基本特征。该文构建了以高效益、高效率、高品质、高素质为目标的生态农业高质量发展体系，提出了集优质棉业、精品果业、优质粮草、生态养殖、特色小镇、地理产品为一体的西北旱区多业态生态农业结构，阐明了以节水控盐协同模式、生境智能管控模式、“园机”一体化模式、循环经济发展模式、城乡统筹发展模式、“三产”一体化模式为核心的西北旱区生态农业提质增效技术体系，明确了以农业高效用水和生态功能提升为核心的关键途径。同时实践经验显示，绿色可持续的生态农业发展理念对促进区域经济水平与生态环境建设效果显著，如陕西眉县绿色林果业品牌入选中欧地理标志产品名单、综合产值达58.5亿元，甘肃广河县和宁夏青铜峡市畜禽粪污资源化率超90%，新疆生产建设兵团七十七团通过秸秆资源化技术单产增加8%、土壤有机质达21.2%，内蒙古科尔沁旗通过优质牧草种植、良种培育的生态畜牧业实现了规模生产与草场保护的双赢。     

干旱区内陆河流域绿洲水土资源生态风险动态研究

水土资源是相互作用相互制约的有机整体,贯穿地区社会、经济、环境协调可持续发展的主线。石羊河为西北干旱区典型缺水流域,依托该流域发展的绿洲是人类生产生活的集聚地,存在着特殊而敏感的人与环境关系。以武威市为例,通过构建LUCC生态风险模型,借助GIS技术与相关统计方法揭示其土地利用生态风险动态及空间变化;参照石羊河水资源公报与武威市统计年鉴(2003—2009年),建立水资源利用生态风险识别评估体系,对比研究了不同时段的水资源利用动态风险。结果表明,研究期内武威市土地覆被景观生态风险主要集中在耕地、牧草地和未利用地,且分布面积较广;各区县土地利用综合风险指数均有所增加,土地利用格局的变化产生了一定生态风险;2003—2009年武威市水资源利用生态风险等级显著提高,各地区需结合自身实际情况,采取措施应对水资源生态风险变化。     

河西走廊水资源变化对环境生态的影响

对河西走廊干旱系统的主要制约要素——水资源的变化进行了纵向比较研究,探讨了水资源变化对环境生态的影响,提出了干旱系统环境、生态与可持续发展的关系,并重点讨论了实现持续发展的对策。     

塔里木流域“四源一干”生态需水量的估算

塔里木流域“四源一干”气候干旱 ,降水量少 ,蒸发强烈 ,生态环境十分脆弱 ,春旱、夏洪、盐碱、风沙是流域普遍存在的自然灾害。塔里木流域的水资源利用与生态环境问题引起了国内外的广泛关注 ,根据对地下水、土壤水、植物生长与生态环境状况之间的定量关系研究 ,界定合理的生态水位 ,并应用植被耗水及定额法估算塔河流域、叶尔羌河流域、和田河流域及开都河—孔雀河流域 4源流区的生态需水量分别为 16 .18× 10 8m3,14.796×10 8m3,7.985 3× 10 8m3及 10 .4998× 10 8m3,干流区在 2 0 0 5年、2 0 10年及 2 0 30年 3个目标年的生态需水量分别为 31.85 9× 10 8m3,36 .2 72 3× 10 8m3及 41.0 35 5× 10 8m3。在国家实施西部大开发战略的进程中 ,探讨塔里木流域生态可持续的需水理论与模式 ,在目前及未来的区域社会经济发展中具有重大意义。     

基于植被指数的开都河第一分水枢纽工程生态效应分析

水利工程建设在生态环境较恶劣,水资源严重短缺的干旱区其表现更为突出.科学的分析水利工程的生态效应可为区域水利工程与生态环境协调发展提供重要的理论依据.本文以Landsat遥感影像和水文数据为主要数据源,分析开都河流域第一分水枢纽工程建成前后的土地利用/土地覆被、径流量与生物量变化趋势,进一步讨论水利工程建设对开都河流域植被覆盖变化的影响.结果显示:1)第一分水枢纽工程建成以后,研究区土地利用动态度增加,其中耕地面积直线增加;2)通过对水利工程建设前后的水资源利用效率与流域生态环境质量进行对比分析,得知水利工程可以调节开都河水量在时间和空间上的分配,适应人类对水资源利用的要求;3)水利工程运行后,研究区植被覆盖度与生物量逐渐增加,裸地面积逐渐减少,说明水利工程的建设对生态环境有修复作用.     

未来气候情景内蒙古蒸散和产水量的变化特征

评估预测区域蒸散变化趋势及其影响因素对干旱半干旱区的可持续发展至关重要。基于4种来自CMIP 5的全球气候模式数据和CLM 4.5模型,研究了在RCP 6.0和RCP 8.5情景下内蒙古地区2020—2099年的蒸散和产水量的时空变化特征及其影响因素。结果表明：在RCP 6.0和RCP 8.5情景下,未来内蒙古蒸散分别以0.37,0.69 mm/a速度增加（p<0.05）,呈西低东高分布。2种情景下产水量均无明显变化趋势（p>0.05）,但是存在明显显著的空间差异。空间上看,到21世纪末,在RCP 6.0情景下,全境产水量大部分地区呈增加趋势,在南部温带半干旱和半湿润区增加超过10 mm/a;但是在RCP 8.5情景下产水量减少区域占全境的46.32%,特别是干旱半干旱区和半湿润区产水量显著减少。蒸散影响因子存在较大区域差异,干旱半干旱区蒸散变化的主要影响因素是降水,半湿润区蒸散变化受降水和温度的共同影响,湿润区蒸散变化由温度主导;且在更高的升温情景下,增温影响进一步增加。同时,植被也是蒸散重要的影响因子,但其影响程度小于气候因子。     

开发利用水资源改善西北生态环境

西北地区水源枯竭,用水浪费,水体污染严重、水资源严重短缺,是制约西北区域经济发展关键因素,提出合理利用天然降水资源,经济可行,是水资源科学利用的一个途径;全民节水,科学配水,建设节水型社会,是合理利用水资源的一个侧面;理顺管理关系,优化配置水资源,综合治理,确立生态农业,涵养水分,改善生态环境,是水资源科学管理的有效途径,启动南水北调工程,是解决西北地区水资源短缺、改善生态环境的战略之计,通过以上途径,开发利用水资源,改善西北生态环境,支持区域经济可持续发展。     

济南市水安全问题成因分析及防治对策

水安全问题是城市安全问题的重要组成部分.以水资源匮乏、水污染严重、水土流失加剧、洪涝灾害加重等为特征的城市水安全问题,成为制约城市社会、经济、生态可持续发展的重要因素之一.为此,以济南市为例,探讨了城市发展过程中存在的主要水安全问题,分析了产生这些问题的原因,提出了解决这些问题的对策.     

新疆南疆绿洲区土壤风蚀现状及其防治

以广东省珠海正坑小流域为例,通过对小流域次降雨事件中径流流量及其非点源污染物浓度随降雨—径流过程的变化的监测研究发现,径流初期流量急剧增加,达峰值后逐渐衰减;污染物浓度变化与流量变化趋势基本相似,除可溶磷、CODcr和BODs在整个过程中变化比较平稳外,T—N,NH^4 —N,T—P,NO3^- ——N以及SS的浓度峰值几乎同时出现,所不同的是污染物浓度峰值均比径流流量峰值提前,待污染物峰值出现后,随即开始衰减。