额济纳绿洲生态需水及其预测研究

生态需水是当前水问题的一个研究热点,对于生态环境急剧恶化的内陆干旱区,这一研究尤为紧迫.以额济纳绿洲为例,采用潜水蒸发模型,对其生态用水进行了估算.结果表明:2000年额济纳绿洲生态需水量为5.0009×108m3;2010年绿洲生态需水量为5.8342 × 108m3;2020年绿洲生态需水量6.8768×108m3...     

恢复生态地下水位的需水量及恢复方案研究——以额济纳盆地天然植被为例

在综合分析有关研究文献的基础上,确定了额济纳天然植被恢复的合理生态地下水位是2～4 m.给出恢复生态地下水位的需水量计算方法,并计算了恢复到合理生态地下水位的需水量为32.57×1O8～20.44×108m3.还通过对地下水不同补给途径的分析,计算出地下水的补给量共计8.45×108m3/a.按照黑河流域调水方案,要将不同现状地下水位恢复到合理生态地下水位还有一定难度.因此,考虑在不同恢复期限内,按不同恢复程度逐步恢复的方案.经分析论证后,最后提出了5年80%恢复生态地下水位到4 m和5年50%恢复生态地下水位到2 m作为规划方案.2种方案的实施均可使额济纳退化的天然植被得到有效恢复.     

疏勒河中游绿洲生态环境需水研究——Ⅰ.方法与参数选取

干旱内陆河流域绿洲生态环境需水研究是内陆河流域水资源综合管理和优化配置、保护和恢复生态环境中最为关键的科学问题之一,本研究针对疏勒河中游绿洲生态环境现状以及天然植被、河流湖泊等生态需水特征,建立了基于天然植被、河流、湿地和防治耕地盐碱化的疏勒河中游绿洲生态环境需水定量化模型,以期为干旱内陆河流域绿洲生态环境需水研究提供一种可借鉴方法。模型计算结果表明,疏勒河中游绿洲2013年天然植被、河流基本生态、河流输沙、河流渗漏补给、水面蒸发和湿地生态环境需水量分别为1.90×108m3、1.00×108m3、1.11×108m3、0.83×108m3、0.68×108m3、2.70×108m3。根据目前疏勒河流域中游绿洲水资源与生态环境现状,应加强水资源的综合管理,协调农业用水与生态用水关系以及不同区域和不同部门间水资源配置量,提高水资源综合利用效率;进一步制定中游绿洲近期和远期生态保护和生态恢复目标,确定生态综合治理重点区,准确计算基于生态保护目标的流域中游绿洲生态需水量及阈值。     

额济纳绿洲植被生态需水量空间分布

生态环境需水量是当前水资源管理等学科研究的重点和难点。以额济纳绿洲为例,采用GIS技术进行生态分区的基础上采用阿维里扬诺夫方法估算绿洲植被生态需水。结果表明:现状2009年绿洲植被最低生态需水总量为4.72262×108m3。从地区分布看,东河上段、东河中段、东河下段、西河、两湖区和中戈壁的植被生态需水分别占绿洲植被总需水量的8.8%、2.8%、34.3%、46.3%、6.8%、1.0%。要将植被恢复到20世纪80年代的规模,绿洲植被最低生态需水总量为7.12841×108m3。从地区分布看,东河上段、东河中段、东河下段、西河、两湖区和中戈壁的植被需水占绿洲植被总需水量的12.7%、4.5%、30.6%、39.6%、10.6%、2.0%。在现状流域水量分配方案下,平水年和枯水年都存在不同程度的缺水量。以上研究成果可为目前实施的生态水量调度提供技术支撑和参考。     

陕西关中地区生态需水量的初步估算

生态需水量的计算是水资源优化配置的前提和基础。通过分析生态需水的概念和分类,将陕西关中地区的生态需水划分为3类:河道外的生态需水、河道内的生态需水和城市生态需水。详细界定了3种生态需水的内涵和计算方法。植被生态需水量的计算采用直接计算法,即各种植被面积和植被蒸散发量的乘积求和;人工水域生态需水量的计算采用多年平均蒸发量与降水量的差值乘以水域面积;河流基本生态基流量以早期未遭到人类破坏的河流(渭河1963-1983年)最小月平均实测径流量的多年平均值作为基准;河流输沙需水量以多年平均输沙量与多年最大月平均含沙量的平均值的比值来计算。结合现有的数据,对关中地区的生态需水量进行了估算,现状水平年(2005年)生态需水量是45.73×108m3。由于生态需水是一定经济技术条件下的产物,可以根据现状水平年生态需水量来计算其他年份的生态需水量。     

渭干河—库车河三角洲绿洲种植业需水分析

采用FAO-PM公式,参照毗邻地区的灌溉试验成果和当地群众的灌水经验,结合土壤供水量和不同作物对地下水的利用量,根据渭干河-库车河三角洲绿洲区域2005年的作物种植面积,计算该区农作物的总需水量.结果表明:渭干河-库车河三角洲绿洲农作物需水量总计8.01×108 m3,农作物需水量占河道来水量的28.49%.作物总需水中粮食作物需水量占37.22%,经济作物的占59.35%,饲料作物的占3.43%.粮食作物需水定顿较经济作物和饲料作物高,就具体作物而吉,水稻、蔬菜、冬小麦、棉花、苜蓿、油菜等需水定额较高,玉米、瓜类和薯类等较低.各县单位面积需水量差异不大,平均值为5 890.35 m3/hm2,库车县最高,为6 035.32 m3/hm2,沙雅县最低5 746.37 m3/hm2.农业需水量与作物结构密切相关.农业用水浪费严重,使渭干河-库车河三角洲绿洲农作物实际用水量远高于其需水量的理论计算值.     

基于植被生态需水的区域水资源结构调整

通过确定泾河流域各类植被生态需水定额,再利用面积定额法计算生态需水量,对植被需水量、需水结构和单位面积需水量进行分析.结论如下:林地适宜生态需水量为341 773.23×104 m3,草地需水569 705.99万m3,农作物需水740 543.20万m3.其中农作物以小麦、玉米、各种谷物、蔬菜瓜果类需水最多.作物需水占植被总需水量的近一半,但作物生态效益远远小于林地和草地,其中还有一部分耕地为坡耕地.泾河流域不同的林、草、农作物比例和农作物种植结构,使得各县植被单位面积需水量和农作物单位面积需水量差异很大.前者的最大值在泾阳县,为5 339 m3/hm2,最小值在环县,为2 082 m3/hm2,平均值为3 081m3/hm2 ;后者的最大值在泾阳县,为5 682 m3/hm2,最小值在定边县,为4 022 m3/hm2,平均值为4 583m3/hm2.基于以上计算与分析,提出泾河流域水资源调整的对策为:以系统论为指导,实现生态环境与经济的协调发展;通过调整农作物、林地、草地种植结构和调整农作物内部结构是实现水资源合理配置重要一环,退耕还林还草,尤其是增加草地种植比例,提高林地、草地的覆盖度,是改善泾河流域生态环境的根本出路;多角度实施农业节水;树立流域系统协调发展观念,完善流域综合管理机制;进一步完善与解决相关科学问题.     

晋西黄土丘陵区植被生态需水研究

以水量平衡关系为理论基础,采用1961-2007年晋西黄土丘陵地区14个气象站的气象资料,在GIS技术支持下估算该地区的植被需水量,分析植被需水量的时空变化以及缺水量。研究结果表明:晋西黄土丘陵地区现有植被适宜需水量为40.759×108m3,最小生态需水量为24.784×108m3,从北到南呈递增趋势;适宜和最小亏缺水量分别为5.581×108m3和0.414×108m3,区域分布是中部最多,南部次之,北部最少;植被生态需水和缺水表现出不同的年变化和月变化趋势和空间分异规律。生态需水量与亏缺水量的计算结果为改善晋西黄土丘陵区生态环境,合理利用水资源和植被资源,提高生态、经济与社会效益提供参考依据。     

吴起县2015年水资源承载力评价

通过对吴起县生态和社会经济的全面调查,基于水量平衡理论,预测了吴起县2015年各行业的用水量,并运用水资源平衡指数对该县未来的水资源承载力进行了评价.结果表明:以目前的产业结构及发展趋势,到2015年时,吴起县农业用水量为0.295 4×108 m3,畜牧用水量为0.001 2×108 m3,林草地用水量为1.106 3×108 m3,工业用水量为0.073 8×108 m3,生活用水量为0.019 6×108 m3,总需水量为1.496 3×108 m3,占实际可利用水资源总量(1.901 4×108 m3)的78.7%,年内基本能满足水资源消耗的要求;以维持植被年内生长,避免土壤干层为目标的林地最小生态需水量为2.861 2×108 m3,水资源平衡指数为-1.5,水资源今后将难以承载生态和经济的发展规模.林业、农业及工业生产用水占用水总量的98.62%,说明在目前广泛进行黄土高原地区植被恢复,同时大力促进西北地区经济发展的情况下,县域范围今后水资源亏缺的主要压力来自于生态和经济建设耗水.因此,这一地区的水资源承载力研究,应以解决水资源在修复生态和促进经济发展之间相互挤占的矛盾为目的,合理配置,实现生态与经济综合效益最大化.     

考虑不同生态需水方案的水库生态友好型调度研究

为保证生态安全,协调水库社会经济供水和生态环境供水之间的平衡关系,研究考虑三种不同的生态需水方案建立了红崖山水库的生态友好型调度模型,通过优化模拟方法得到水库的供水方案和调度图.优化结果表明:生态调度后水库供水对社会经济用水的影响相对较小,供水服务经济功能价值有了大大提高,三种生态需水方案下河道生态下泄水量分别达到4506万m3、6621万m3和5400万m3.在不突破地下水开采红线控制指标下,为满足各方案水资源供需平衡,三种方案下蔡旗断面来水量控制目标分别是2.82亿m3、3.21亿m3和2.96亿m3.研究思路和方法合理可行,可为类似区域生态需水量估算和生态友好型调度管理提供技术支撑.     

农田有害生物综合治理在生态农业中的地位

本文就有害生物综合治理技术与生态农业技术分析比较其理论指导体系的同一性。两者核心技术都围绕生物种群的调整、引进与重组，开发潜在生态位，实现能量多级利用，强调经济效益、生态效益、社会效益的协同提高，使农业资源持续利用。     

清代陇东地区干旱灾害初步研究

通过对历史文献资料的搜集、整理、分析,对清代陇东地区干旱灾害的等级序列、时间和空间特征及其成因进行了研究.结果表明:陇东地区自1644年清世祖顺治元年至1912年中华民国元年的268年中,共发生干旱灾害111次,平均每2.4年发生1次;清代陇东地区中度旱灾发生最多,其次为大旱灾和轻度旱灾,而特大旱灾发生最少;从清代早期...     

宁夏近40多年积温及不同积温期降水量变化研究

选取宁夏22个地面气象站1961~2005年逐日平均气温、逐日降水量资料,统计计算日平均气温稳定通过0℃和10℃期间的积温,结果表明:随着气候的变暖,宁夏各地≥0℃和≥10℃积温呈明显增加趋势,近19 a增加显著;≥10℃积温不同等值线明显向地势较高地区移动,喜温作物面积扩大;积温持续日数明显增加,有利于作物的成熟;≥0℃和≥10℃积温期间降水量主要在部分干旱地带增加,这有利于干旱地带农牧业生产和植被恢复。     

新疆西昆仑山豆科植物区系分析

通过野外实地考察和标本资料,研究表明:新疆西昆仑山豆科植物共计有7族12属67种,分别占新疆豆科属、种总数的25.53%和15.51%。该区豆科植物多生于山地,区系中单种属(6属)和寡种属(4属)共计10属,所占比例较高,但多种属(棘豆、黄耆)2属含47种,分别占属、种总数的16.67%和70.15%,优势明显。植物生活型以地面芽植物(多年生草本)为优势,有55种,占82.09%;其他1啊生植物、灌木、半灌木、垫状灌木合12种,共占17.91%,有一定的适应性。该区豆科植物属的地理成分具明显的温带性质,其区系中温带及含温带分布的属有10属,占总属数的83.33%。本区与帕米尔高原豆科共有属有11属,属的相似性系数高达73.33%,表明两地豆科植物关系密切;而与喀喇昆仑山的相似性系数较低,5个共有属集中于高海拔区,表明两地高海拔区有较密切联系。     

兰州市采暖期气态污染物排放总量控制的研究

本文根据长时间平衡单箱型模式原理 ,结合兰州市城区特有的地形及气候背景 ,利用 1 989年和 2 0 0 0年兰州市采暖期大气污染源调查资料 ,对兰州市城区采暖期SO2 、NO2 允许排放量进行了模式预测 ,并和实际排放量进行了比较 ,结果表明 :通过近十年的环境治理 ,全城区SO2 削减率从 30 .5 %下降到 1 4.6% ;城关区由 2 3.5 %下降到 6.2 % ;西固区由 5 7.7%下降到 48.1 %。NO2 削减率呈上升趋势 ,全城区削减率由 9.2 %上升到了 38.9% ,特别是西固区由60 .8%上升到 73.3% ,说明兰州市除了要继续削减SO2 排放量外 ,还要加大对NO2 的治理措施。     

黄土高原水土流失区未来粮食供给分析

通过对黄土高原地区水土流失问题及其产生的原因分析,提出了退耕还林还草是治理水土流失的有效措施,并从影响粮食有效供给的因素出发,讨论了未来30 a黄土高原水土流失区的粮食供给状况。要解决本区粮食的缺口,首先发展粮食生产,努力实现粮食供需平衡。     

近50年岱海生态与环境变化分析

岱海是我国北方地区的一个内陆湖,历史时期受构造运动和气候变化的影响,湖泊经历多次扩张和收缩,最大水域面积曾达到760 km2。近50年来,随着全球气候变暖及湖区农业活动的加强,岱海的补给水量急剧减少,自20世纪70年代以来,岱海水位持续下降,且下降速度呈现出明显的加快趋势;与此同时,湖水的矿化度不断升高,咸化现象已十分明显;受农业活动和城镇生活的影响,岱海水体的富营养问题也日益突出;其原始的自然环境发生了巨大变化。通过对各影响因素进行分析,结果表明,近50年来岱海环境恶化主要是由人类对流域水土资源的过度开发利用和对污废水的不合理排放造成的,气候变化只是起到了加速强化的作用。     

工程行为对古尔班通古特沙漠植被的破损及恢复

随着准噶尔盆地石油开发力度不断加大和工程建设相继上马 ,古尔班通古特沙漠环境脆弱的生态平衡受人为活动影响日益严重。突出表现在工程行为造成沙漠植被的破损 ,如碾压、铲除、压埋、油污 ,以及对植物生长环境地表的扰动等。通过观察试验发现 ,当工程行为方式及强度对生态环境的干扰未使生态稳定性瓦解时 ,则沙漠植被具有自然恢复能力 ,但恢复过程需要较长的时间才能完成。若要加速和强化恢复过程 ,就要在工程中采取及时固沙、适时补播灌草植物的有效人工辅助措施     

我国北方半干旱区草地水分供需状况研究

利用半干旱区181个站点40a的气象资料,依据伊万诺夫湿润系数对半干旱区草地进行气候分区,采用计算精度较高的FAO Penman-Monteith方法(1998)计算可能蒸散。在计算不同草地类型草地蒸散系数的基础上,计算半干旱区草地实际蒸散量,通过水分盈亏和水分订正系数等来分析评价不同草地类型的水分供需状况。结果表明:不同草地类型的蒸散系数也不同,草甸草原的蒸散系数最大,荒漠的蒸散系数最小;不同草地类型的实际需水量也不同:草甸草原>典型草原>荒漠化草原>草原化荒漠>荒漠;在半干旱地区实施退耕还草有利于水资源的可持续利用和生态环境的改善。     

宁夏近18年植被动态变化遥感时序分析

使用18年的PATHFINDER 8km NDVI研究了宁夏全区及4个区域的植被变化特征,结果表明:①宁夏全区植被具有明显的一年一季的季节特征,生长季为5月上旬至10月中旬,植被指数的年变幅为0.05～0.25;不同区域存在不同的季节特征,中部植被指数峰值仅为0.2,灌区植被指数最晚达到峰值;南部山区植被指数最早达到峰值,贺兰山区表现出明显的森林植被特征,NDVI变化幅度较灌区和南部山区小,冬季植被指数又较其他区域高.近18年来,全区平均生长季已延长一句,主要表现为生长季在春季提早一旬开始.②在1982-1999年,宁夏全区年平均植被指数有增加的趋势,表明宁夏全区植被基本保持稳定或略有改善,20世纪90年代相对于80年代,平均植被指数有所增加,生长季平均植被指数80年代以负距平为主,90年代以正距平为主;中部植被指数最低,贺兰山区植被指数最高.灌区、贺兰山区和南部山区的植被指数均较全区平均NDVI高,灌区、南部山区和中部均表现出与全区类似的植被增长趋势,而贺兰山区植被从1982-1988年呈增长趋势,之后呈下降趋势.