荒漠河岸生态系统退化与物种多样性恢复研究

通过塔里木河下游生态输水后植物群落及其环境因子的调查,采用聚类分析与多样性指数,分析生态系统退化程度与时空维上物种的恢复速率差异。结果表明:塔里木河下游生态退化可以归为3类,轻度退化、中度退化、重度退化。3种退化类型的地下水埋深依次增大,物种多样性与植被盖度依次减小,沙漠化指数也依次增强。物种多样性差异与环境水分条件有着密切的关系,在地下水埋深小于5 m时,物种恢复速率的发生率达100%,而在地下水埋深大于5 m时,多样性恢复速率达46%。根据退化程度的不同与物种多样性的恢复差异,提出该区域的生态恢复应分阶段进行。     

塔里木河干流中游输水堤防对生态保育的影响

通过对塔里木河中游地区输水堤防修建后,有生态闸和无生态闸断面地下水位、水质和生态变化监测,结果发现:在有生态闸断面的地下水埋深、地下水矿化度都保持在理想范围内,而无生态闸断面的地下水埋深持续下降,地下水水质变化呈恶化趋势,由于生态对环境变化的迟滞性特点,有无生态闸断面的植被盖度尚未表现出明显的分化,但由于沙子河断面地下水埋深的增大,一些草本植物逐渐消亡,而乌斯满断面物种则无变化。因此,有必要采取措施防止堤防外的生态退化,促进全流域生态系统的健康发展。     

塔里木河下游水生态安全评价及驱动要素分析

随着塔里木河流域水资源统一管理不断加强,塔里木河下游生态输水量增加,生态保护取得了阶段性成效。然而,水资源严格管理下的塔里木河下游水生态安全状况及变化过程如何,相关研究缺乏科学的评估。对此,本文利用塔里木河下游2000—2017年的水量、监测断面地下水埋深、胡杨新增生物量、植被覆盖度、干旱指数等指标数据,运用主成分分析法和综合指数法评价了其水生态安全状况,揭示了影响水生态安全的驱动要素及其变化特点。结果表明:2000—2017年,塔里木河下游的水生态安全综合评价指数由3.91上升到8.47,生态安全水平不断提高,经历了从中度警示区到较安全区的变化过程。影响水生态安全评价的主要要素是水文驱动要素和植被驱动要素,其中下泄水量、地下水埋深和植被多样性对下游水生态安全影响显著。以上研究为优化塔里木河下游生态输水模式提供重要的科学依据。     

塔里木河下游典型地区地下水位和植被对生态输水的积极响应

由于近50年来人类不合理的水土资源和生物资源的开发利用,导致塔里木河下游大西海子水库以下363km河道断流近30年,地下水位大幅度下降,由地下水维系的植被群落出现严重退化,塔里木河下游绿色走廊生态恶化趋势严重。为此,新疆维吾尔自治区人民政府于2000年4月实施了旨在挽救当地生态环境的塔里木河下游应急生态输水工程,从2000年5月开始至2006年9月,由塔里木河流域管理局与巴州、农二师共同组织8次向塔里木河下游生态应急输水。输水后地下水位大幅升高,相应地,塔里木河下游绿色走廊的生态与环境发生了一系列动态变化。本文根据实测数据和前人研究的资料分析基础上,对塔里木河下游典型地区地下水位和植被对生态输水的积极响应进行探讨。     

塔里木河下游生态输水对植物群落数量特征的影响

结合2002-2004年对塔里木河下游生态输水过程中5个断面固定植物群落样地的调查,运用群落数量分析法,分析了塔里木河下游植物群落对生态输水的响应.结果表明:在生态输水过程中,植被覆盖度普遍增加,草本植物覆盖度的增长率高于乔木和灌木;各断面乔木和草本植物的综合优势比普遍增加,但优势种的优势地位并没有改变,群落的类型没有变化;在整个研究区,物种的丰富度与均匀度仍很低.为提高输水生态效应,提出河道输水与面上供水相结合的输水方法和建立人工植被等建议.     

塔里木河下游地下水位对生态输水的响应

以塔里木河下游第12次生态输水为契机,监测输水前后及输水过程中的地下水位动态变化,分析地下水位随时间的变化规律,以及垂直于河道不同距离处的地下水位变化差异。研究表明：距离输水河道越近,地下水位抬升量越大;越靠近下游上段抬升幅度越大。个别断面受河道是否过水及输水量的影响略有差异。进一步分析了输水量与地下水位抬升量的关系,从而使人们从一个侧面再次了解到塔里木河流域近期综合治理规划实施的效果。     

塔里木河下游应急输水植被响应效果调查与初步分析

本文根据塔里木河下游四次应急输水后不同断面、离河岸不同距离植被恢复的现地调查数据 ,结合输水河道两侧相应地下水位空间变化规律 ,分析塔河下游输水河道两侧不同地下水埋深梯度地表相应植物的生态恢复指征 ,以此为输水的生态有效范围和输水周期提供科学依据 ,为科学的指导和调度塔河下游生态输水提供依据。     

生态输水对孔雀河地下水埋深及植被的影响

为了解生态输水后地下水埋深和植被的变化,采用统计方法和遥感影像数据分析输水后孔雀河地下水埋深时空变化特征、地下水埋深和累积输水量的关系以及输水后NDVI和植被覆盖度的变化。结果表明:从时间变化来看,生态输水后孔雀河地下水埋深呈现稳步抬升趋势,年内地下水埋深变化主要受人类农业生产活动影响;从空间变化来看,垂直于河道方向上各断面地下水埋深的抬升幅度随距离的增加而减小,沿河道方向上,中游断面埋深抬升变化量最大;地下水埋深与累积生态输水量呈负相关,中游断面相关性最显著;2016—2019年上游和中游断面所在的研究河段NDVI分别增长了64.28%和100%,下游河段NDVI值稳定在0.05,距河道2 km范围内植被覆盖度呈增长趋势。生态输水对孔雀河流域地下水埋深和植被已产生积极作用,建议在未来的生态输水过程中保持合理输水量的同时,加强地下水监管力度,保护生态安全。     

生态输水对塔里木河下游植被恢复价值的影响

以生态输水后地下水动态变化引起的地表植被生物量差异为出发点,探讨生态输水对塔里木河下游植被恢复价值的影响。首先,利用生态输水前后地下水动态变化和地表植被响应的长期监测资料,以塔里木河下游考干断面为例,在垂直于河道方向上长2 000 m、平行河道方向宽100 m的样带内,选取2000年10月、2007年9—10月、2015年10月的植被监测与称重资料数据;其次,借鉴国内外生态经济价值量化方法,综合地表植被响应价值和地下水抬升的潜在价值计算输水后地表植被恢复价值。结果显示:(1)在塔里木河下游地区,生态输水使得地下水位明显抬升,水位的抬升幅度随着距河道距离的增加逐渐降低,植被盖度也随着距河道距离的增加呈现降低趋势;在距河道1 000 m以外,地下水位与植被盖度变化不明显;(2)2000—2007年植被新增生物量占2000—2015年植被新增生物量的57.02%,并且这两个时段植被新增生物量与距河道距离均呈现显著相关;(3)根据16次生态输水监测资料,计算出2007年与2015年该区间100 m宽的样带因输水而投入的水资源价值分别为8 266.5元、14805元,输水后植被总体恢复价值分别为53 811.67元、83 334.62元,投入产出比分别为1∶6.507、1∶5.63,说明生态输水的经济效益十分明显。     

塔里木河下游水量转化特征及其生态输水策略

2000—2015年的生态输水对塔里木河下游生态恢复发挥了重要的作用。通过连续16 a的动态监测和野外数据采集,对生态输水的特点、方式、水量转化特征、生境变化和影响范围等进行了系统的分析,同时对生态输水策略与生态保护模式进行了初步探讨。结果表明:(1)主河道线状输水方式,难以扩大环境响应范围,开展汊河输水和面状输水是十分必要的;(2)水量转化和耗散比例为:补给地下水44.2%,土壤与植被消耗48.8%,入湖水量与河道内水面蒸发7%;(3)地下水响应的最大距离为1 000 m,在距河500 m范围地下水位上升、水质好转显著;(4)鉴于生态退化的趋势得到遏止,但其脆弱性依然没有根本转变,恢复并合理调控其文阔尔河和老塔里木河区间的地下水位,扩大受水区范围,建立更加稳固的生态恢复平台,是今后生态输水与生态环境保护的主攻策略。     

西安市生态足迹与生态安全的动态研究

本文在生态足迹原理的基础上,提出生态压力指数、生态占用指数和生态经济协调指数3个概念,并将其作为生态安全评价的指标体系。利用该方法对西安市1978—2003年的生态足迹与生态安全进行了定量研究。结果表明西安市人均生态足迹由1978年的1.0517hm2逐年增加至2003年的1.4419 hm2,而实际人均生态承载力则波动在0.3182(0.2759—0.3539)hm2左右,人均生态赤字从1978年的0.712 hm2增至2003年的1.166 hm2。生态压力指数从1978年的1.38逐年增至2003年的4.21,同期的生态占用指数从0.47增至0.66,生态经济协调指数由0.34降低为0.16。说明西安市现有的发展模式是不可持续的,生态环境处于极不安全状态,社会经济发展与生态环境的协调性很差。     

基于生态足迹的循环经济发展水平的测度研究

在高速发展的同时,传统经济也造成了资源的巨大浪费和环境的严重破坏。因此,发展循环经济是实现经济可持续发展的必然选择,而测评循环经济发展水平是发展循环经济的重要一环,正基于此,本文运用生态足迹理论思想,以生态足迹度作为循环经济发展水平的判定依据,对其进行客观、科学的量化分析。在此基础上,以哈尔滨市经济发展为实证,分析了哈尔滨市在发展循环经济过程中所存在的问题。     

基于EMD的中国生态足迹与生态承载力的动力学预测

利用经验模态分解(EMD)方法对1961年以来中国生态足迹与生态承载力的变化波动的周期进行了分解,并在此基础上运用动力学建模方法,建立预测模型,对中国未来20年的生态足迹与生态承载力进行数值模拟和预测。研究结果表明:随着生态足迹的增大和生态承载力的减小,中国未来20年的生态赤字越来越大,发展处于不可持续状态。政府应从提高生态承载力和减小生态足迹消耗着手来实现可持续发展。     

承德市1999~2004年生态足迹与土地生态承载力分析

根据生态足迹原理和方法,用1999~2004年承德市统计数据计算出7年来承德市生态足迹和生态承载力。结果表明1999~2004年承德市人均生态足迹呈上升趋势。1999~2004年承德市人均生态足迹大于土地生态承载力为生态赤字,必须改变消费和生产方式,树立科学发展观,走集约、节约、高效型的循环经济发展模式。从横向比较看,承德市6年平均人均生态足迹仅为全球1993年平均水平的43.69%,是北京、天津、河北1990~2003年平均水平的48.17%、50.98%、50.98%,是全国1999年水平的91.98%,说明承德市的经济发展水平略低于全国平均发展水平,在京津冀地区属于相对发展滞后区。     

西北地区自然资源开发利用的生态空间占用分析

西北地区属于资源初级品出口地区,因此从消费角度分析西北地区的生态占用并不能真正反映该地区发展的可持续性。本文利用生态空间占用理论与方法,从生产角度对西北地区生态空间开发占用进行估算,并与区域实际生物承载力进行比较,反映西北地区生产可持续发展状况。结果表明,在目前世界平均单产下,西北地区人均生产占用生态空间为3.834hm2,人均生态容量为1.645hm2,西北地区人均生产生态空间占用超出了实际可利用的生物承载能力,出现了生态赤字;西北地区生产生态赤字的形成主要是由于能源开发占用生态空间过大引起的,其他类型生态用土地均有盈余,其中西北地区生态空间盈余较多的是草地,说明西北地区对草原利用开发上有很大的发展潜力。     

民勤盆地生态功能类型区划分与生态用水分析

民勤生态十分脆弱,主要是生态用水严重不足,导致防风阻沙植被衰败。将民勤划分为4个生态功能类型区,即:Ⅰ绿洲生态功能类型区、Ⅱ绿洲边缘生态功能类型区、Ⅲ固定-半固定沙丘生态功能类型区、Ⅳ流动沙丘生态功能类型区。对每个生态功能类型区的生态功能和植被状况进行了调查分析,根据民勤的水资源现状和各个生态功能类型区所发挥的不同生态功能,提出只在绿洲边缘生态功能类型区进行人工补充水分,建立人工植被。并对该区域所需的人工补水量进行了计算,结果表明,这一生态功能类型区每年需要人工补充植被生态用水量为1.2×108m3。     

基于生态足迹理论的银川市2001-2005年生态承载力动态分析

在介绍生态足迹概念和定量计算方法的基础上,依据宁夏和银川市2001-2005年的统计数据,对银川市近5年的生态足迹作了动态分析,结果表明:银川市2001-2005年间人均生态赤字呈上升趋势,从2001年的1.650875hm2上升到20005年的2.271565hm2,表明银川市的生态发展不可持续。文章对计算结果进行分析后,提出了可持续发展的应对措施。     

基于生态足迹理论的干旱区绿洲生态承载力分析——以乌鲁木齐市为例

生态足迹是一种可持续发展程度的生物物理评价方法。阐述了生态足迹的概念和计算模型,设计了城市生态足迹计算方法,对乌鲁木齐市2004年的生态足迹及生态承载力进行了测算。结果表明:2004年乌鲁木齐市的人均生态足迹需求为3.424389hm2,而生态承载力只有0.358905hm2,人均生态赤字为3.065484hm2,该市处于生态不可持续状态。     

生态足迹分析与西北城市建设研究

生态承载力理论是生态学研究的核心内容之一,是可持续发展研究的主要支撑理论。对于实现区域可持续发展也具有重要的现实意义,因而成为可持续发展研究的前沿和热点。生态足迹是近年来渐为流行的一种定量测算人类对自然利用程度的新方法,该方法能定量判断一个区域的发展是否处于生态承载力的范围内,从而能定量反映人类活动对自然生态环境产生的压力和影响程度,为区域生态系统研究提供新的思路和方向。以库尔勒市为研究对象,通过对该市2005年生态足迹的计算,分析了在此期间生态足迹的动态变化过程。生态赤字逐年上升说明库尔勒市总体经济发展模式还有待进一步改进。由集散型向节约型转变,注重提高资源利用效率,提倡节约型的生产和生活消费模式,减少生态足迹,逐步迈向生态城市,实现城市的可持续发展是库尔勒市今后社会经济发展的目标模式。     

生态学原理在现代畜牧业建设中的应用

生态学这一概念自 186 9年由德国生物学家E·Haeckel首先提出后 ,迅速发展 ,现已成为自然科学、社会科学诸多领域的指导理论。现在各地都在进行生态环境建设和产业结构调整 ,畜牧业作为优先发展行业受到了特别的关注。将生态学理论指导现代畜牧业建设 ,使畜牧业走上可持续发展道路。本文就现代畜牧业中对生态学几个基本原理的应用进行了论述。