南水北调中线陕西水源区生态补偿量模型研究

在跨流域生态共建共享补偿机制中,生态补偿量的计算是工作的重点和难点,是确定补偿水源区多少的关键,补偿标准确定方法的合理性直接关系着机制的顺利实施.选择南水北调中线陕西水源区为研究对象,构建生态补偿量计算模型.从水源区保护水源所付出的成本、受水区经济可承受能力、水源区的水资源价值和环境容量排污权的损失价值4种途径计算陕西水源区水土保持生态补偿量.通过4种途径计算结果比较分析,认为基于水源区保护水源所付出成本的水源区生态服务补偿支付较为可行.陕西水源区的生态补偿量生态环境建设期为99.56亿元/年,生态环境管护期为90.86亿元/年,同时,根据受水区所需水质标准对所推荐的补偿标准进行修正,为建立跨流域调水水土保持生态补偿机制提供了有益参考.     

南水北调中线工程水源区和受水区的降水时空变化特征及丰枯遭遇

[目的] 基于1950-2022年时间序列ERA5再分析降水数据,探究南水北调中线工程水源区和受水区降水量时空变化特征,旨在保障跨流域调水的可行性和持续性,为南水北调中线工程水资源调度和运行管理提供科学参考。[方法] 采用Mann-Kendall检验、小波分析、云模型以及Copula函数等方法,分析水源区和受水区降水变化趋势以及丰枯遭遇特征。[结果] ①1950-2022年南水北调工程水源区和受水区分别按照年降水量34.75和39.35 mm/(10 a)幅度减少,水源区年降水量存在43 a的主周期,受水区年降水量存在55 a的主周期。②云模型隶属云图夏季降水量分布不均且离散程度较高,而冬季分布均匀且较集中。③调水不利的组合汛期和非汛期遭遇频率分别为23.15 %和25.92 %。[结论] 水源区和受水区年降水量均呈现明显减少趋势,水源区丰枯交替变化显著;南北丰枯异步概率大于丰枯同步,同枯频率不高,有利于调水工程的安全性和可靠性。研究结果可为制定南水北调中线工程相关政策和技术指导提供理论依据,有助于工程的规划和管理,提高水资源利用效率和可持续性。     

基于生态足迹理论的调水工程移民生态补偿标准研究

为解决我国水资源分布不均的问题,实现水资源的合理分配和使用,跨流域调水已成为解决缺水地区水资源危机的重要手段。制定公平、合理的补偿标准,对水源区生态移民进行适当、合理的补偿,是实现持续、高效调水工程的保证,也是我国学术界和政府较为关注的热点问题之一。传统的补偿标准未能充分、客观地考虑移民的生态损失,因而不能提供合理、全面的补偿额度。本文以南水北调中线工程水源区丹江口市为例,整体考虑移民对生态环境的贡献,在生态足迹和生态承载力核算的基础上,计算移民的生态补偿额度。根据研究结果,建议生态移民的人均生态补偿额度为1 148元/a。本案例有助于推进生态移民补偿机制的研究,为研究区及其他贫困地区的生态移民补偿提供参考。     

关于建立南水北调中线工程水源区水土保持生态补偿机制的思考

南水北调中线工程是缓解京津和华北平原水资源供需矛盾、促进国民经济与社会可持续发展的重大举措。这一工程的实施,增加了水源区经济社会发展的成本,因此有必要建立水土保持生态补偿机制。在介绍水源区为保护生态环境而付出巨大代价的基础上,论述了建立水源区水土保持生态补偿机制的必要性和重要意义,指出建立水土保持生态补偿机制是贯彻落实党的十七大精神的重要举措,是地方性法规的明确要求,进而提出了开展水土保持生态补偿的原则、主体、对象、途径、方式和有关建议。     

南水北调中线工程水源区和受水区旱涝特征及风险预估

[目的]了解南水北调中线工程水源区与受水区历史旱涝变化特征,分析及预估该工程因气候变化导致"无水可调"的风险,为科学调度与决策提供依据。[方法]利用南水北调中线工程流域内近500a旱涝资料及1961—2015年气象站日降水量资料,分析近500a来南水北调中线工程水源区及受水区的旱涝遭遇特征及调水保障概率,同时利用21个CMIP 5全球气候模式降尺度后的模拟预估结果,对RCP4.5排放情景下未来的旱涝遭遇特征进行预估研究。[结果](1)近500a来,水源区旱年出现概率呈先减少后增加趋势,20世纪以来水源区干旱年出现概率处于历史高位,达31.7%;(2)受水区淮河流域的调水保障概率最高(达87.3%),唐白河流域调水保障概率最低(为78.4%);(3)20世纪以来各流域与水源区同旱概率均处于历史高位,汉—唐、汉—海持续同旱概率高于汉—淮;(4)秋汛期(9—11月)为调水最有利的时段,非汛期3个流域的调水保障概率均在80%以上。(5)CMIP5模式预估结果显示未来各受水区调水保障概率均在87%以上。[结论]20世纪以来水源区与受水区同旱概率处于近500a来高位,未来调水朝有利方向发展,但21世纪后期面临较大的同涝风险。     

水源区水土保持措施功能调整初探——以京津水源地冀北山区为例

实施传统水土保持措施的初衷是为了保护水源区的土地资源,但由于忽视对下游水资源的影响,随着治理的深入,流域内径流量减少幅度增加,影响了对受水区的供水量。为了保证水源区对受水区的供水量,对传统水土保持措施进行改进、采取新型水土保持措施已成为增加受水区输水量、改善水源区生态的现实选择。基于对水源区传统水土保持措施局限性的分析,得出传统水土保持措施并不适宜大中型城市的水源区治理,并初步探讨了水源区新型水土保持措施的主要内容及其具体的措施配置。     

浑河流域森林生态补偿标准测算

[目的]测算浑河流域森林生态补偿标准,为建立流域森林生态补偿机制提供科学依据。[方法]以浑河流域森林生态补偿为研究对象,在应用ArcGIS 9.3计算流域上游向下游空间转移的森林生态服务价值基础上,利用主成分分析法得到浑河流域下游各市县社会经济发展水平测算出来的补偿系数,最终确定浑河流域森林生态补偿标准。[结果]沈阳市森林生态补偿标准最高为4.12亿元/a,大洼县森林生态补偿标准最低为0.07亿元/a。[结论]森林生态服务价值转移量随着距离上游地区空间距离增加而减少。得到森林生态服务价值转移量越多,补偿系数越大,补偿标准越高。     

流域生态补偿研究的演进与热点分析

[目的] 分析和掌握流域生态补偿研究现状,为完善补偿制度和促进中国流域生态保护与高质量发展提供依据。[方法] 以中国知网CNKI收录的876篇文献为样本,应用CiteSpace可视化软件,结合普赖斯定律、X指数,对作者共现、高频关键词、研究主题聚类等内容进行分析。[结果] 国内流域生态补偿研究主要兴起于2000年,年度发文量整体呈现上升趋势;研究热点与国家政策及流域发展高度耦合,主要包括流域生态补偿标准量化研究、博弈视角下的流域生态补偿主体行为研究、生态保护背景下的流域生态补偿机制研究3方面;按研究主题演进特征可分为初步探索（2007年之前）、快速发展（2007—2017年）、巩固提升（2018—2021年）3阶段,经历了水资源治理背景下的理论分析到补偿标准量化分析的变化;研究对象重点关注长江流域和黄河流域两大水系,干流与重要支流研究交错开展,逐步深化;研究形成了多个科研基础平台,但高产作者和跨部门合作较少。[结论] 中国流域生态补偿领域研究20 a多来已形成了一定的理论体系研究框架,研究主题和热点特色鲜明,研究方法趋于系统化、多样化,未来应理论和应用相结合探讨适合区域特征的动态化、市场化补偿机制。     

引大济湟工程与湟水流域生态环境问题

引大济湟工程是一种跨流域的大型调水工程,主要是解决湟水流域的缺水问题。对青海省的经济持续发展和湟水流域生态环境的改善及黄河源区生态环境保护有重大意义。     

2006-2018年汾河流域土地生态安全预警测度及时空格局演变

[目的]开展汾河流域土地生态安全预警研究,为流域土地资源科学合理利用及可持续发展提供参考。[方法]采用乘算模型、空间自相关及地理探测器方法分析2006-2018年流域土地生态安全警度的时空格局演化特征及主导因子。[结果]①2006-2018年汾河流域土地生态安全警度演变趋势为向上开口抛物线的曲线特征,且由“较不安全”向“临界安全”状态转变。②空间上土地生态安全警度呈现“大集聚,小分散”的特征,并经历“下降-提高”的过程。③警度空间自相关由“正相关-负相关-正相关”转变,与流域土地生态安全警度时空格局分布基本一致。④影响流域土地生态安全的主导因子为经济发展水平、环境保护投入与治理力度、土地利用效率。[结论]未来应优化汾河流域生产、生活、生态空间布局,建立流域生态补偿机制,加大环境保护与科研投入力度促进流域的生态安全水平的提高。     

丹江口库区水土保持生态补偿标准的定量研究

 合理确定生态补偿标准是建立生态补偿机制的关键和难点。以南水北调中线工程水源地丹江口水库为例,通过分析水土保持生态建设成本及生态服务价值,基于效益所得决定成本分担模式,对外部区域应承担的生态补偿标准进行定量核算。结果表明:丹江口水库水土保持生态建设总成本为27.37亿元/a,水土保持生态建设近期项目发挥效用后,在水源区实现的生态服务价值为15.82亿元/a,体现在下游区域生态服务价值为12.85亿元/a,其他区域为4.06亿元/a;按照生态成本构成与生态服务价值受益层面,确定外部区域应承担的生态补偿费用为14.15亿元/a。研究结果可为水土保持生态建设生态效益定量评价提供借鉴,为水源地生态补偿机制的建立提供理论依据。     

北京市2010-2019年水资源生态足迹和生态承载力

[目的] 定量评价北京市水资源生态承载状态,为地区可持续发展提供科学依据。[方法] 以水资源生态足迹作为理论基础,叠加生态承载力模型,以北京市2010—2019年数据为主,分析了北京市水资源生态足迹、生态承载力和水资源负载指数的动态变化。[结果] 北京市2010—2019年水资源生态足迹总趋势非常平稳,其值范围为0.28~0.32 hm²/人。北京市人均水资源生态承载力在0.04~0.12 hm²/人之间,受降水影响较大。但随着南水北调外来水的输入,该项指标受降水影响的程度有所降低。万元GDP水资源生态足迹呈现上下波动的趋势,整体变幅与北京市年均降水量变化趋势一致。北京市历年来水资源呈现明显赤字,负载指数也远高于10,水资源生态压力大。[结论] 北京市近几年积极采取措施缓解水资源状况取得了一定成效,但目前北京市水资源形势依然比较严峻。南水北调外调水虽然从很大程度上缓解了北京市严重缺水的局面,但由于北京市水资源存量资本消耗严重,外来水对北京市水资源生态承载力的改善有限。提高水资源利用率,合理调整产业结构,依然是北京可持续发展的主要措施。     

典型黑土区水土保持生态抗旱技术措施体系的构建——以黑龙江省拜泉县为例

[目的]对典型黑土区水土保持生态抗旱技术措施体系的构建进行探讨,以期为该区生态农业可持续发展提供理论支持。[方法]以半干旱半湿润、水土流失严重的拜泉县为研究区,运用生态学原理,采取水量平衡分析的方法,对该区生态抗旱措施体系进行构建和效果评估。[结果](1)确定了区域内各项水土保持生态抗旱措施的优化配置比例。(2)生态抗旱技术措施体系缓解了旱情的发生,2005—2009年区域内基本无春旱发生;与相邻县份相比,10a间旱灾发生频率减少了28.5%。(3)水量平衡分析表明,区域水资源利用率提高了13.6%。[结论]水土保持生态抗旱是半干旱半湿润水土流失区生态建设的一种有效途径,拜泉县生态抗旱技术措施体系的构建取得了显著的生态、经济和社会效益。不同地区应根据自然条件和环境特点构建适合本区域的生态抗旱技术措施体系。     

基于农户生计和水资源高效利用的黑河流域生态治理政策研究

[目的]分析影响黑河中游地区生态输水治理工程可持续发展的潜在因素,为该地区生态环境修复提供科学依据。[方法]通过问卷调查的方式对样本区550户农户进行调查,并采用逻辑回归分析方法对问卷数据进行建模分析。[结果]中游农户对生态输水治理工程持认可态度,但大部分农户考虑到成本效益、土地规模和灌溉技术等条件的限制,不愿意发展节水农业;同时项目对农户生计造成一定影响。[结论]黑河生态输水治理工程对节水农业投入不足,水资源短缺形式依然严峻;农户生计受到一定影响,加大了生态治理成果维护的风险。因此,在进行生态输水治理的同时,要建立流域水资源生态补偿机制,扶持节水农业发展,改善农户生计多样化,实现农户生计安全和环境保护的良性互动。     

饮用水水源地生态补偿机制研究

饮用水水源地是对饮用水资源安全负有重要责任的区域,将其作为研究对象,从人与自然、人与人的关系两个层面上剖析了水源地生态补偿的内涵,并确定了水源地补偿主体、补偿客体和对象。通过对饮用水生态效益和生态损失的分析,确定水源地的收益和成本。结合水源地生态保护的相关属性特点,以水量修正系数、水质修正系数作为约束,建立水源区生态补偿标准测算模型。以水源地的政府主导和市场主导两种补偿模式及以资金补偿、财政转移支付、实物补偿等6种补偿方式构建了饮用水水源地的生态补偿机制。     

浙江省水资源生态足迹时空格局

[目的]研究浙江省水资源生态足迹时空格局,并对浙江省及各市水资源可持续利用水平进行评价,为区域发展和相关政策的制定提供必要的理论指导和依据。[方法]以生态足迹理论为基础,运用水资源生态足迹和生态承载力模型,核算浙江省及其各市水资源生态足迹和生态承载力。[结果]从时间序列看,2003—2013年浙江省整体水资源生态足迹呈较小波动的上升趋势;水资源生态承载力波动较大;人均水资源生态量均为盈余,且整体为上升趋势;水资源利用处于安全状态;水资源利用效率逐步提高。从空间差异看:浙江省各市水资源生态足迹可分为高值、中值和低值3个级别;水资源生态承载力和人均水资源量均呈自西南向东北递减格局;南部地区水资源生态安全程度高于北部地区;东部地区水资源利用效率高于西部和北部地区。[结论]浙江省整体水资源可持续利用水平逐步提高,但内部差异显著。为提高水资源利用科学化水平,浙江省及其各市应从发展阶段和发展目标出发,合理调整产业结构,建设相关水利工程设施,加强水资源循环利用,增强水资源保障。     

基于马尔科夫转移矩阵的南水北调中线水源区土地类型变化分析

[目的]揭示南水北调中线水源区土地利用结构变化特征,为区域土地规划提供依据。[方法]根据土地利用现状调查数据及影像资料,测算水源区土地利用结构熵、均衡度和优势度,并利用马尔科夫转移矩阵求解各种类型土地间的数量转换关系。[结果](1)水源区土地类型转化主要发生在耕地、林地和草地之间;(2)2010年以前,水源区土地利用结构稳定性较高,2010年以后,由于丹江口水库蓄水而导致水源区土地利用结构波动性较大。[结论]水源区各种类型的土地面积不断变化,在2008—2010年土地结构较为稳定,2010—2013年土地结构和稳定性出现了波动。     

基于成本视角的水质水量双向调节生态补偿量研究

[目的]以黄河流域陕西片区为实例进行水质水量双向调节的生态补偿量研究,为解决黄河流域上下游生态权益分配矛盾,实现流域区域间公平发展提供理论依据。[方法]同时考虑成本、价值和奖惩3个方面,以基本补偿标准为基础,采用水质改良系数法和水量贡献度法,构建基于水质水量的补偿标准测算模型开展研究。[结果]黄河流域陕西片区生态补偿量的基本补偿标准为13.74亿元;基于水质、水量调节值分别为-5.66和6.84亿元;2018年陕西省获得生态补偿金额为14.92亿元。[结论]相比以往的测算模型,该模型的测算结果更符合实际情况,同时也更适应于外部环境要素的变化。