干旱区内陆河流域水资源开发对水土环境效应的评价指标体系设计

水资源开发的水土环境效应评价是水资源可持续利用评价的前提和基础。根据干域的水土环境特点,分析了水资源开发的水土环境效应间的内在联系,论述了水土环境效应评价指标体系构建的必要性及其构建原则,设计了评价指标体系的大致框架,并就指标体系构建的合理性及指标设置方法进行了论证。     

西北内陆河流域水资源优化配置与可持续利用——以石羊河流域民勤县为例

西北内陆河流域,气候干旱,降水稀少,蒸发量大,水资源极其宝贵,生态环境脆弱。然而,西北内陆河流域工农业用水却存在不同程度的浪费现象,致使流域水资源管理出现诸如上下游利用不公,工农业利用不均等许多问题。现在,如何科学合理地优化配置西北内陆河流域水资源,并使其可持续利用,发挥最大的经济、社会和生态效益,已经成为学界和政界关注的重大问题。本文以石羊河下游流域民勤县为例,通过分析和研究流域水资源利用现状,提出了适合西北内陆河流域水资源优化配置的支撑体系,以期对本流域水资源可持续利用有所裨益。     

干旱内陆河流域平原区生态环境需水分析——以新疆自治区台兰河流域为例

从干旱区台兰河流域存在的环境问题出发,在确定流域平原区生态环境需水类型的基础上,构建了台兰河流域平原区生态环境需水定量模型,估算了流域平原区生态环境的规模。计算结果表明,台兰河平原区最大生态环境需水量为4.146×108m3,最小生态环境需水量为2.372×108m3,最适生态环境需水量为2.983×108m3,分别占台兰河平原区水资源总量(8.121×108m3)的51.05%,29.21%和36.73%。在不考虑河流输沙需水量的情况下,台兰河河流生态环境需水量平均为1.440×108m3。在考虑输沙需水量的情况下,河流生态环境需水量平均为2.604×108m3。明确了在确定流域生态环境需水量时,必须考虑研究区环境状况和生态保护目标,从而在不同区域和用水部门间进行调配,并针对流域不同的生态系统状况和对应生态系统类型确定了面向生态的水资源合理配置方案。     

内陆河下游民勤绿洲主要防风固沙植被生态需水量研究

通过大型蒸渗仪和植物径流测定系统对民勤绿洲5种主要防风固沙植物单株生态需水进行了测定,并结合G IS和野外调查,确定不同植被类型的面积、生态需水定额和生态需水量;通过天然降水与生态需水的耦合,分析了不同植被类型生态需水的时空变化规律。研究表明,5种植物年平均单株最大生态需水定额分别为:沙枣1597.4 mm、新疆杨806.77 mm、梭梭534.05 mm、柽柳426.76 mm、白刺318.83 mm;5种植被年最大生态需水总量为2.29×108m3;实际生态需水量分别为:新疆杨0.29×108m3、沙枣0.69×108m3、梭梭0.44×108m3、柽柳0.05×108m3、白刺0.02×108m3,总实际生态需水量1.49×108m3,减去0.35×108m3有效天然降水用于植被生态需水,另需1.14×108m3的生态需水,占民勤绿洲总用水量的14.92%;降水高峰期与植被生态需水的高峰期一致,主要集中于6,7,8,9四个月,分别占全年的74.1%和77.25%;有效降水对杨树、沙枣、梭梭、柽柳和白刺生态需水的贡献率分别为8.59%,10.29%,43.25%,58.4%和196%。     

甘肃内陆河流域水土保持综合治理效益分析

运用水土保持综合治理效益计算方法（GB/T15774—2008）确定了甘肃内陆河流域水土保持综合治理效益,系统分析了研究区各项措施的调水保土效益、经济效益和社会效益。结果表明:内陆河流域各措施累计调水30.40亿m³,各措施累计保土2.69亿t,调水保土主要来自于坡面措施减蚀效益;内陆河流域梯田、水保林、经济林、人工种草经济效益分别为1.25亿元,195.16亿元,4.35亿元,14.57亿元,合计215.32亿元。通过水土保持措施的布设,治理程度的提高,甘肃省内陆河流域受旱灾程度有了一定的控制,全省年均受灾面积、作物减产面积均呈逐渐减小趋势,并且改善了农村产业结构。     

干旱区内陆河流域中游低湿草地蒸散特征

以气象观测资料为基础,采用波文比能量平衡法(BREB)对低湿草地的蒸散进行了估算。结果表明,在一个完整年度内,试验地蒸散量(ET)为611.5mm,日均1.67mm。在牧草不同生长季节,ET变化剧烈,非生长期、生长初期、生长中期、生长末期分别为0.57mm/d、2.01mm/d、3.82mm/d和1.49mm/d,蒸散量分别占全年蒸散总量的18.26%、9.20%、61.83%和10.71%。ET月变化显示,从3月开始草地蒸散量有所增大,6月牧草进入生长中期后蒸散量迅速增大,到7月蒸散量达到最大,9月牧草进入生长末期,蒸散急剧减小;随着牧草生长终结和土壤冻结,蒸散量逐步减小,在11月中旬到次年2月蒸散基本停止。蒸散的日内变化规律显示,草地蒸散开始于早晨7:00～8:00,13:00左右达到最大,19:00～20:00蒸散趋于0。晴天蒸散强度远大于阴天。     

基于生态需水量模型的盐池内陆河流域合理植被面积研究

根据实测资料,建立了盐池内陆河流域生态需水量数学模型,计算了流域的合理植被面积,并用实测数据对简化后的模型进行了计算验证,结果表明:利用本研究所建的模型,可确定盐池内陆河流域合理的种植面积,从而为决策者提供生态建设规划依据。     

论绿洲区域开发与生态建设

概述了我国绿洲的特征和社会功能,分析了绿洲区域开发的生态影响,探讨了绿洲区域开发与生态建设的相互关系、互动原则,并就其中的几个关键性问题进行了进一步的剖析。     

干旱内陆河流域土地利用变化的人文驱动因素探究——以甘肃省酒泉市为例

根据甘肃省酒泉市1997-2006年土地利用变更数据,分析了土地利用类型的数量变化特征,在Matlab软件背景下运用主成分分析法,并从定性与定量的角度探讨了土地利用变化的人文因素与驱动机制.结果表明:人口、农业化水平、社会经济及政策是影响土地利用变化的主要人文驱动因素,其中人口因素持续性地影响着土地利用变化,而政策对土地利用变化的影响起着主导性的作用.     

干旱内陆河流域生态系统服务空间权衡与协同作用分析

为了测度生态系统服务的空间权衡/协同关系,该文以干旱内陆河流域典型地区嘉峪关-酒泉地区为研究区,对其2000年和2010年食物供给、碳储存、水源涵养和土壤保持4种生态系统服务物质量进行定量测算.利用相关分析法和空间热点制图等方法,分析了生态系统服务时空变化,从县域尺度和区域尺度上分析了生态系统服务之间的权衡协同关系,识别了某种服务的物质量或价值量极高的热点区.结果表明:研究区单位面积食物供给的高值区分布在中东部的肃州区及嘉峪关市,碳储存表现为东部及南部较高的分布格局;土壤保持在2000年和2010年变化不大,呈现出从西到东逐渐增大的分布趋势;单位面积水源涵养值由2000年的0.40mm/(m2·a)提高到2010年的0.99mm/(m2·a).县域尺度上,各种生态系统服务之间大多为协同关系,其中食物-碳和水源-碳之间的协同程度较高;区域尺度上,食物供给和土壤保持、水源涵养和土壤保持生态系统服务间存在此消彼长的权衡关系.4种生态系统服务的值均未超过各自平均值的0类服务区和只有1种生态系统服务的值超过其所对应平均值的1类服务区分别占总面积的58.50%和25.20%.该研究结果可为制定差别化的区域发展与生态保护双赢政策提供科学参考.     

干旱半干旱地区植被生态用水计算

干旱半干旱地区是生态环境比较脆弱的地区 ,特别是人类不合理开发 ,使生态环境受到严重威胁。为了挽救中国西部干旱半干旱地区已遭破坏的生态环境 ,我国政府提出了“退耕还林”的号召。针对干旱半干旱地区 ,植被生态系统实际用水量以及达到某一目标要求的生态用水量如何计算或合理确定 ,对流域规划、生态建设以及水资源合理配置都有重要意义。先从生态系统的一般意义上来介绍生态用水的概念 ,进而介绍植被生态用水的计算方法 ,并针对“退耕还林”和“植被生态改善与恢复”情况下的生态用水计算问题进行专门介绍。     

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。     

基于生态水文学的新疆绿洲生态用水若干问题

新疆是中国西部干旱区的典型地区,基于水资源可持续发展战略,生态用水的理论与方法亟需解决。以新疆为代表的干旱区生态用水具有一系列规律与特征。生态用水的水质与水量具有较大的变幅范围,用水的方式比较灵活,水分的供给状况影响生物的生产力。生态用水受制于GSPAC中水分循环与转化的效率,并与植被特征、土壤理化性状、地形特点、水资源利用水平具有密切的相关性。生态用水量的估算有许多参数与模型需要率定;干旱区生态用水观念的确立,对于完善生态水文学的学科体系,指导水资源的科学管理和生态实践,促进生态产业可持续发展具有理论价值和现实意义。     

分水对额济纳绿洲浅层地下水水化学性质的影响

2000年7月开始,实施了黑河下游应急生态输水工程,水流于2002年7月17日流进黑河尾闾端的东、西居延海。针对以上情况,根据2001年和2003年所采集的浅层地下水水样,进行了水化学性质分析。根据分析结果,得出分水后的主要离子变化,并分别从时空变化的角度,来说明额济纳绿洲浅层地下水水化学在分水过程中的响应,结果表明：全区的各种离子均含量在分水前后有明显变化,水的矿化度、总硬度和碱度在分水后整体上大幅度的降低,水化学变化对分水的响应程度较为明显,分水具有十分重要的意义。     

中国流域水资源生态补偿的法律问题与对策

随着我国经济社会的不断发展,水资源不足和水质污染引起的水危机已经成为许多地区可持续发展中的重要制约因素。在这种背景下,为了平衡环境、社会和经济多元利益,寻求先进的法律机制来调节平衡、保护流域生态环境、促进流域的可持续发展已成为一种共识。开展流域水资源生态补偿是实现流域上下游之间等相关方利益公平的关键所在。但由于我国缺乏生态补偿立法和相应的制度安排,流域水资源生态补偿目前仍面临许多问题:我国流域水资源生态补偿进展缓慢、法律制度滞后、部分法律法规彼此之间矛盾和相互冲突、流域水资源生态补偿的法律制度缺位、立法模式不适合当今流域生态环境问题解决等。本文通过对我国有关涉水法律中存在问题的分析,提出一些有关流域水资源生态补偿法律制度建设和完善的对策,以期对中国流域水资源生态补偿的推进和进一步实现水资源的可持续利用有所帮助。     

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...     

浅论水土保持生态建设中的生态自然修复

在任何自然环境下都会有相应的植物来生存 ,逐步形成植物群落 ,并由低级向高级逐步演替 ;环境对生长的植物进行适应性选择 ,适应该环境条件的植物能够繁衍、演替 ,不适应的就被淘汰 ,这是生态自然修复的理论基础。水土保持林草植被建设就是一个人工植物群落的形成过程 ,必须注意生态自然修复与人工治理相结合 ,包括以下几个步骤 :一是裸地成因及类型分析 ,二是植物种的选择 ,三是适时加大人工干预力度 ,促进进展演替。     

塔里木河下游生态输水及河道生态整治工程探讨

通过近几年向塔里木河下游的应急生态输水，水流到达塔里木河尾间台特玛湖，沿岸地下水位上升，沿河部分地段植被长势得以恢复，局部地区生态环境改善。为了从根本上解决塔里木河下游的生态环境问题．探讨了下游河道生态整治工程，包括河道疏浚输水线路选择和设置生态闸的问题。大西海子水库下游河道疏浚工程有3条输水线路可供选择，通过投资、占地、施工、管理、防洪等综合比较，选择在大西海子水库主坝上新建一座放水闸方案。方案在技术上和经济上是可行的。本着尽量少而又要满足河道疏浚后沿岸植被生长需水的原则，分析了沿岸生态闸设置的必要性和保护的生态植被的面积，并探讨了今后生态输水方式的选择与生态闸的开启顺序。     

汾河中下游河道生态需水量研究

汾河中下游流域地处我国黄土高原干旱、半干旱地区,水资源短缺与生态环境矛盾十分突出,从水资源开发利用中的生态环境问题出发,构建了适合汾河中下游生态需水量计算模型。河流生态需水量是一个随着时段、河段的不同而发生变化的动态值,把汾河中下游以水文站分成5段,分别计算了不同水文频率年各河段生态需水量,把河道生态需水量分为河道蒸发、渗漏、自净、输沙需水量和基础流量,并根据它们之间的相互关系,界定了总生态需水量。结果表明,汾河中下游20%,50%,70%和95%水文频率年河道生态需水量分别为6.17×108m3,3.78×108m3,2.37×108m3,1.59×108m3;占流域代表年径流量的百分比分别为55.43%,61.97%,61.27%,88.15%,且占多年平均流量的百分比分别为73.68%,45.10%,28.27%,18.92%。要实现汾河流域的可持续管理,必需采取切实有效的措施进行水资源开发调控,分时段分河段地进行水资源的合理利用。