渭河流域生态功能区划

本文以渭河流域为研究对象,根据流域生态环境现状,建立合理的指标体系,结合GIS与RS技术对研究区进行区划,并针对各功能区的主导生态功能或主要生态问题制定相应生态环境保护与建设重点。结果表明：渭河流域可被划分为7个生态功能区：① 防旱抗旱区;② 农业种植区;③ 牧业发展区;④ 水源涵养区;⑤ 防风固沙区;⑥ 植被保护区;⑦ 土壤侵蚀控制区。本研究为区域有效开发利用资源,合理制定生态环境保护措施提供科学依据。     

石羊河流域典型工业区土壤重金属污染状况研究

以石羊河流域典型工业区土壤为对象,研究了土壤中重金属污染的状况和特征,用富集系数进行了评价和分析。结果表明:研究区土壤重金属已受到严重污染,污染最重的Ni、Co、Cu的浓度以冶炼厂为中心呈扇形分布,距离越远,浓度越小。污染程度与研究区的气象条件有很大的关系,下风向污染程度大,背风向小。其污染程度顺序为:Ni>Co>Cu>Cd>As>Hg>Cr。污染源的空间差异性引起不同功能区土壤中重金属元素的含量不同,不同功能区达到生态危害程度的顺序依次为:农业土壤>工业土壤>住宅土壤。石羊河流域典型工业区土壤中存在着潜在的化学定时炸弹,多年来研究区大气中二氧化硫浓度居高不下,二者协同作用的结果,增加了起爆的危险性。     

2005-2015年石羊河流域生态系统服务时空分异

生态系统服务研究是目前生态学领域的热点和前沿。以石羊河流域为研究区，借助GIS技术和方法，对流域2005、2010年和2015年的水源涵养、土壤保持、水质净化、碳储存、生物多样性、食品供给6项服务进行定量评估，并对不同地类的服务变化规律及生态系统功能分区进行探索与研究。结果表明：① 各服务类型在空间上表现出差异性规律：水源涵养、生物多样性、碳储存在空间上呈现西南高东北低，高值沿河流及周围带状分布的空间格局；水质净化高值区分布较为零碎；武威、永昌和民勤盆地等地为食品供给服务的高值区。② 在不同土地利用类型中，草地和耕地是承担生态系统供给服务的关键角色。③ 研究区划分为3项生态功能区，即祁连山生态保育区、流域绿洲生态功能区、荒漠生态功能区。通过对石羊河流域生态系统服务时空分异特征进行深入分析，以期为相关研究提供数据和方法支持，并为相关流域生态保护与建设目标提供科学参考。     

和田河流域生态保护红线划定初探

生态保护红线的划定对保障干旱区内陆河流域可持续发展具有重要意义,以探讨适宜于该区域的生态保护红线划定方案为目标,选取和田河流域为研究区,在分析该区天然植被分布特征的基础上将其划分为两个不同等级的生态保护红线区,同时采用潜水蒸发法及基流比例法计算从而划定了该区天然植被生态需水红线,生态流量保护红线及地下水保护红线。结果表明:(1)流域天然植被被划分为重点生态功能区和生态敏感区/脆弱区;(2)下游重点生态功能区和生态敏感区/脆弱区主要分布在距河道5~8 km和8~15 km范围内;(3)天然植被生态需水红线为8.85×10~8m~3;(4)在丰、平、枯水年,生态流量保护红线分别为13.79×10~8m~3、12.14×10~8m~3、10.68×10~8m~3;(5)天然和人工绿洲区地下水位红线分别为2.0~4.0 m和2.0~2.5 m,地下水开采量红线为6.07×10~8m~3。本研究不仅为和田河流域"社会—经济—生态"协调发展提供科学指导,也为干旱区相似流域生态保护红线划定提供借鉴。     

基于3S的石羊河流域生态功能区划研究

生态功能区划是生态系统和自然资源科学管理及持续利用的基础,可为生态恢复与重建提供科学依据。在综合分析石羊河流域生态环境基本特征的基础上,确定生态功能区划原则、依据、方法及命名,探讨利用3S技术进行生态功能区划的方法,分析各功能区的主要特征。对石羊河流域生态环境综合治理具有重要的现实意义。     

基于3S的极端干旱区县域生态功能区划研究——以新疆鄯善县为例

生态功能区划通过揭示生态系统空间分异规律,对生态地域和生态单元进行划分和合并。作为生态系统和自然资源合理管理及持续利用的基础,其目的是为产业布局、生态环境保护与建设规划提供科学依据。本文对极端干旱区县域生态功能区划的原理、原则与方法进行初步探讨,在此基础上应用3S方法对鄯善县进行了生态功能区划。将鄯善县分为5个生态功能小区。最后,文章分析了各功能小区在县域可持续发展中的地位、作用,指出各小区协调发展的途径。     

新疆奎屯河流域平原区生态需水研究

新疆奎屯河流域地处我国西北干旱区,随着人口增加和经济发展,国民经济需水与生态需水已成为流域水资源开发利用和生态环境保护的主要矛盾。因此,为了实现奎屯河流域水资源的可持续利用及国民经济的可持续发展,急需对生态需水进行研究。本文以流域社会经济与生态环境协调发展为目标,分析了奎屯河流域存在的主要生态环境问题,在干旱区生态需水概念与分类的基础上,给出了奎屯河流域生态需水的界定范围。在此前提下,从流域生态环境现状及未来需求出发,采用不同的计算方法,对流域生态需水进行了计算,可为流域水资源优化配置及生态环境建设提供科学的依据。结果表明:奎屯河流域生态需水达5.65×108m3,占流域水资源总量16.98×108m3的33.3%,占径流总量15.41×108m3的36.7%。其中天然绿洲生态需水为2.41×108m3,占生态需水的43%;人工绿洲生态需水达3.24×108m3,占生态需水的57%。     

新疆公路建设路域的环境敏感性分段研究

针对新疆生态与环境的基本特点和公路建设的实际,建立了一套包括影响和决定土壤侵蚀敏感性、沙漠化敏感性、土壤盐渍化敏感性和生物多样性与生境敏感性,能够全面反映新疆环境综合敏感性的评价指标体系。应用层次分析法(AHP)确定各评估因子的权值。根据各评估因子在土壤侵蚀敏感性、沙漠化敏感性、土壤盐渍化敏感性和生物多样性与生境敏感性4个专题中的量化级别累积模型和4个专题中的敏感性指数权重累积模型,计算出区域生态敏感性指数,采用聚类分析法完成生态敏感性分区。在此基础上,叠加新疆公路线位,以公路穿越的生态敏感区的类型表示路段的生态敏感性,完成新疆公路路域生态敏感性的分段研究。将新疆公路建设路域环境保护对策划分为8种类型:重点保护区、重点监控区、重要生态功能区、重点维护区、重点治理区、自然恢复区、人工恢复区和自然人工恢复区,从区域环境特征、环境质量、环境保护的重点目标和基本要求等方面,提出路域环境保护的对策。     

公共政策视角下官厅水库流域水环境保护规划评估

采用环境政策评估的一般模式,对官厅水库流域水环境保护规划进行了初步评估。结果显示:规划目标至今未能实现,官厅水库水质劣于水环境功能要求;没有确切的证据证明点源污染物排放得到了有效控制。主要原因是:现有的政策体系缺乏法律效力,导致其对地方水环境保护约束力极其有限;以行政区域为控制单元来进行总量指标的分配难以满足和实现流域内河流水质的目标要求;点源水污染物排放标准没有与水质达标直接联接;流域内各水环境功能区水质目标不协调,河流和湖库水质标准中总磷浓度限值也存在不协调;现状流域管理体制根本无力承担横跨四地的流域跨界管理;工业企业没有按照污染者付费原则支付全成本。     

面向生态系统服务供需的开都-孔雀河流域生态安全格局研究

构建干旱区生态安全格局有利于促进区域生态系统服务供应与需求之间的动态平衡。以干旱区开都-孔雀河流域为研究区，利用InVEST模型、RWEQ模型和Getis-Ord Gi*模型分析生态供给源地，以土地利用程度、地均GDP、人口密度和夜间灯光指数分析生态需求源地，并基于最小累积阻力模型确定供给源地与需求源地之间的生态廊道，从而构建研究区生态安全格局。研究结果表明：（1）开都-孔雀河流域生态供给源地14个，占研究区面积的21.46%，重点生态需求源地共9个斑块，占流域总面积4.63%；生态廊道126条，重要廊道17条，总长度654.68km；生态节点65个，重点生态节点24个。（2）开都-孔雀河流域生态系统服务供给与需求空间错位明显，高供给区域与高需求区域呈现出以城镇边界为分界线的明显特征。（3）结合研究区自然地理特征和景观生态系统服务流动性，运用阻力面模型，构建“两核心、两片区、三横四纵多节点”的开都-孔雀河流域生态安全格局可为保障区域生态系统服务功能和可持续发展政策的制定提供科学参考。     

基于水资源和气候系统影响下的黑河流域生态环境变迁研究

分析了黑河流域生态环境恶化的现状和主要特征，主要表现为沙化加剧，绿洲萎缩；河水断流，湖泊干涸；地下水位下降，水质恶化等。在此基础上分析认为；水分条件是导致生态系统状态变化的主要驱动力，但气候变化在一定程度上加剧了生态环境恶化的进程和严重程度。因此，保护黑河流域本已非常脆弱的生态环境主要从研究水问题入手。除了调整种植业结构，大力发展节水农业；加强水资源管理以及普及节水意识等方面外，更重要的是要创新水问题研究思路，实行虚拟水战略。     

新疆和田河流域土地利用及其生态服务价值变化

土地利用结构决定土地生态系统服务价值,生态服务价值也反映了土地利用结构的生态优劣.基于遥感和GIS技术及数理统计学方法,利用1990年、1999年、2002年和2005年遥感影像解译得到的4期土地利用数据,对和田河流域1990-2005年土地利用变化进行定量分析,估算出研究区15年间的生态服务价值变化量.结果表明:①耕地、林地和城乡建设用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少;研究区土地利用处于发展时期,土地利用综合程度日益提高;优势度没有发生明显的变化,未利用地一直最高.②土地生态系统服务价值量有所增加,土地利用总体生态效应趋良.但环境也存在着局部恶化,主要表现在上游山地生态系统冰川退缩、天然植被退化;中游绿洲生态系统耕地扩张迅速,土壤盐渍化,人工渠、水库增加显著;下游荒漠生态系统植被退化,水资源严重不足,土地沙漠化.     

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。     

塔里木河干流上中游丰枯情景下生态水调控研究

为保护及恢复塔里木河干流受损的天然植被生态系统,利用遥感影像、水文、植被等数据,借助野外监测、地理信息技术与模型模拟相结合的手段,厘定了不同来水频率下河水的损耗量、可调生态水量及生态供水量;结合天然植被的分布特点及需水规律,制定了不同水情条件下的生态水调控方案。结果表明:(1)在10%、25%、50%、75%、90%的来水频率下,生态供水量分别为48.39×10~8m~3、38.05×10~8m~3、27.20×10~8m~3、17.41×10~8m~3和11.93×10~8m~3,对天然植被生态需水量的保障度分别达到217%、171%、122%、78%和53%。(2)在丰水年、平水年、枯水年,设定促进天然植被"恢复"及实现"基本保护"和"重点保护"3个生态目标,以3~5 a为周期、轮灌时段7—9月、持续时间15~20 d的生态水调控方案。具体而言,丰水年在重点保护区、生态敏感区和生态脆弱区实现2~3次的漫溢,平水年在重点保护区(适当情景下涵盖生态敏感区和生态脆弱区)实现1~2次漫溢,枯水年仅通过河损补给重点保护区的生态用水。以上研究可为塔里木河干流水资源的优化配置与天然植被的生态保护及恢复提供重要的科学依据和技术参考。     

基于MODIS/NDVI的塔里木河流域植被覆盖变化驱动因素相对作用分析

塔里木河流域是我国生态较为脆弱的地区,过去几十年不合理的开发,导致植被覆盖遭到严重破坏。2001年以后,随着"塔里木河流域近期综合治理项目"等系列生态工程的实施,流域环境得到初步改善,植被覆盖日益好转。利用2001—2013年逐旬MODIS/NDVI数据和气象数据,通过分离气候变化对塔里木河流域植被覆盖的影响,对气候变化和人类活动对植被覆盖变化的相对作用进行定量分析。研究表明:(1)2001—2013年塔里木河流域植被覆盖总体呈增长趋势;植被覆盖呈改善趋势的区域占流域总面积的28.02%,呈退化趋势的区域占10.99%,其他区域则基本不变。(2)采用相关分析与残差法分析了气候变化和人类活动对植被覆盖变化的影响,结果表明植被覆盖变化与气候因子显著相关;人类活动对植被覆盖变化起积极作用的面积占流域总面积的61.8%,起消极作用的占38.2%。(3)通过对植被覆盖变化驱动因素进行相对作用分析,可以得出在植被改善区和植被退化区,人类活动的作用相对于气候因素更大,是植被覆盖变化的主要驱动因素。     

塔里木河生态环境演变及整治途径

在以农业为主的生产方式下 ,塔里木河生态环境演变是绿洲与沙漠同时扩大 ,而处于两者之间的自然林地、草地、野生动物栖息地和自然水域不断缩小 ,也即荒漠与绿洲之间过渡带缩小 ,这主要是由于人类活动改变了区域水量平衡、水盐平衡和生态平衡造成。塔里木河整治应实行治理上游、改造中游、拯救下游 ;合理利用水资源 ,使上、中、下游相对平衡 ;保护自然植被使下游绿色走廊得以恢复     

渭河流域陕西段近50年生态环境演变

渭河是陕西的"母亲河",其中下游的关中平原是中华民族的发祥地之一,开发历史久远。随着人类对水资源开发利用的增大,流域生态环境遭到破坏,生态灾害频繁发生。通过对该流域各地理要素近50年的分析比较得出,该流域的生态问题主要有水资源短缺、水污染严重、下游河道淤积、水土流失严重、土壤盐碱化、洪涝灾害突出等。同时各生态问题之间有相互关联性、积累性等特点。该流域的经济发展应从改善现有的生态环境问题出发,从公众意识、水利建设、水污染治理、水土保持等方面入手,根据该流域资源特点发展流域经济,使经济走可持续发展之路。     

石羊河中下游河岸带植被对地下水位变化的响应

通过对石羊河中下游河岸带的地下水位定位观测及植被和土壤水盐含量调查发现：河岸带地下水位与河床横向间距呈正相关;在长流水河段的河岸带,以植被类型、物种丰富度和植被盖度与河床间距的关系,判断河流影响地下水位距河床的范围约为130 m,但对于河岸带植被作用距河床横向间距可达500 m。在断流河段,距古河床0~200 m区间内分布河岸植物种。虽然石羊河下游断流,但河流地貌影响地下水位,有利于植物生长。调查区域内有5个植被型,12个群系和29个群丛,河岸带发育隐域植被类型。当地下水位≤2 m时,沼泽草甸发育;当地下水位3~6 m时,以芦苇、赖草和骆驼蓬为建群种的盐化草甸发育;地下水位≤14 m时,则柽柳灌丛繁茂。石羊河的径流量丰欠影响河岸带地下水位变化,河岸带植被组成、结构和分布响应地下水位埋深。
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祁连山山地生态系统稳定性评估模型

通过建立祁连山山地生态系统稳定性评价指标体系和利用AHP法确定各评价指标权重，构建该地区山地生态稳定性综合评价模型。研究表明，水资源开发强度、植被覆盖度、地面坡度、生物多样性指数和自然保护区面积比重对祁连山山地生态系统稳定性贡献率较大，合理开发利用水资源、提高植被覆盖度、保护生物多样性和适当扩大自然保护区面积，是维护该区生态平衡、增强生态系统稳定性的重要措施。