额尔齐斯河流域湿地生态系统健康评价

根据额尔齐斯河流域湿地生态系统的特点,基于PSR模型,建立包含压力、状态、响应3大类共11个指标的生态系统健康评价指标体系。以遥感数据和统计监测数据为基础,结合层次分析法和模糊数学综合评价模型对额尔齐斯河流域的湿地进行综合评价,分析面临的压力、所处的状态及其对压力的响应。研究结果表明:额尔齐斯河流域湿地生态系统健康综合评价结果为0.8088,处于健康状态;根据隶属度评判矩阵判断原则,压力和响应处于很健康的等级范围,状态处于健康等级范围;制约湿地健康的因素主要是自然因素如植被覆盖率低,降水相对变率较大等。     

西藏拉萨河谷拉鲁湿地生态系统健康评价

基于湿地生态系统健康理论和压力-状态-响应模型,以拉萨河谷高寒湿地-拉鲁湿地生态系统为研究对象,构建了高寒湿地生态系统健康评价指标体系,并确定了具体的评价指标、评价标准、指标权重、评价等级和评价方法,对拉萨河谷高寒湿地生态系统健康状况进行了评价。研究结果表明:1995～2004年间拉鲁湿地生态系统健康程度处于快速下降状态,2005～2010年间拉鲁湿地生态系统健康程度呈波动趋势,生态系统处于临界健康状态,生态系统受到人为影响比较大,结构发生明显变化,系统活力减弱,人为破坏、资源不合理开发等对生态压力较大,生物多样性及生态系统结构处于不稳定状态,生态系统服务功能减弱。     

基于PSR模型的兰州城市生态系统健康评价研究

以兰州市为例,探讨了生态系统健康的内涵和评价方法,运用压力-状态-响应(PSR)模型构建了城市生态系统健康的指标体系;运用因子分析法确定主要目标及权重,同时结合模糊优选理论模型进行健康评价。研究结果表明:运用PSR模型将各要素指标联系起来,并考虑到它们之间的相互关系,可以实现生态系统健康评价;2000～2006年间兰州市生态系统健康程度呈上升趋势,但总体水平仍不高。     

黄土丘陵小流域生态系统健康评价指标体系研究——以安家沟小流域为例

以定西市安家沟小流域为例,参考压力-状态-响应(PSR)模型和相关领域的多位专家的建议,结合区域生态特征和所收集的数据特点及其可获取性等情况,从资源环境支持、社会经济响应和生态综合功能三个方面,初步选择了17项指标,分四个层次构建了表征黄土丘陵区生态系统健康的评价指标体系,并对所选指标的基本含义做了简单叙述。     

基于协调发展度模型的叶尔羌河健康评价

确定有效指示河流健康状态及其变化的影响因子并进行评价,对于内陆河流生态水文保育与河流适应性管理至关重要。以叶尔羌河卡群—艾里克塔木段为评价河段,基于压力—状态—响应模型建立了包含23项指标的河流健康评价指标体系;提出"可达最佳状态"的河流健康评价标准;在此基础上,将协调发展度理论引入河流健康评价,建立了基于协调发展度的河流健康评价模型,并建立协调发展度评价标准等级及河流健康等级划分,对评价河段现状水平——2015年河流健康状态进行了评价与分析。结果表明:叶尔羌河评价河段协调发展D总=0. 495,综合评价指数T总=0. 537,协调发展类型属于"弱度不协调类",健康状况属于"亚健康"等级,即健康状况处于健康向不健康过渡的临界状态,河流健康状况受到威胁,在今后河流综合管理方面应考虑提高压力—状态—响应因子三系统要素间的协调发展水平,同时应以恢复响应因子下相应指标水平为主。     

山西西南部黄土丘陵沟壑区主要森林生态系统健康评价

对山西吉县蔡家川流域植被恢复区主要林分进行了实地调查,根据乔木生物量、有机碳、病虫害、灌木丰富度、草本丰富度、土壤有机质等状况6个方面的数据,建立了蔡家川流域的森林健康评价指标和评价标准,并以此评定了14个林分样地的生态系统健康状况,从而对此地区的森林健康做一个整体判断,评价结果表明:研究区森林总体上处于健康与良好健康...     

基于CVOR指数的巴音布鲁克高寒草原健康评价

利用草地生态系统健康评价CVOR综合指数,对巴音布鲁克高寒草原生态系统2004—2012年健康状态进行评价与退化分级研究,并对引起CVOR变化的内在驱动力因素进行探讨。结果表明:(1)研究区高寒草原生态系统健康状况由一般病态(2004年CVOR=0.58)逐渐恢复为健康状态(2012年CVOR=0.72);退化状况由强度退化恢复为中度退化,但局部仍存在强度退化;(2)降水是高寒草原生态系统CVOR指数的主要限制因子,降水也是除基况外各分指数变化的重要驱动因素;在气候变化背景下,CVOR指数将上升;(3)放牧改变了围栏外的群落功能组分,围封可以改善高寒草原生态系统的健康状况,有利于植被的正向演替,过度放牧是影响高寒草原恢复和演替的重要因素。总体上,降水和放牧是影响研究区高寒草原健康状况的主要原因。     

怀九河小流域生态系统近自然定量评价

从怀九河小流域生态系统的生态特征、地貌特征和水体特征三个方面入手,利用由22个定量指标组成的北京小流域生态系统近自然评价体系,对作为北京怀柔水库重要的入库河流-怀九河进行了实际评价。结果显示:怀九河17个小流域中仅有1个处于自然状态,6个处于近自然状态,8个处于退化自然状态,2个处于人工状态,总体受到了较大的人为干扰。并对评价结果进行聚类分析,结果呈现高度的一致性,为该体系的普及和推广提供必要的参考依据。     

我国生态安全影响因素的实证研究

基于驱动力-压力-状态-影响-响应(DPSIR)模型,构建了一个包括36个指标变量的生态安全评价指标体系对我国2004年-2013年的生态安全状况进行评价分析。在利用层次分析法和熵值法求出主观权重和客观权重的基础上,求其综合权重,然后计算我国生态安全综合指数,并对我国生态安全指数进行具体分析。在上述分析的基础上,建立双对数线性回归模型,对驱动力、压力、状态、影响和响应五个因素的贡献度进行研究分析,得出就各因素之于生态安全的贡献来看,压力因素对我国生态安全状况的贡献度最大,状态因素对我国生态安全状况的贡献度最小。     

水资源管理增强下的塔里木河上中游碳储量动态评估

自2000年实施流域综合治理和2010年推行流域体制改革以来,塔里木河流域水资源管理能力不断增强.然而,水资源管理对流域生态系统固碳能力的提升效果如何,未曾开展评估.以胡杨林集中分布的塔里木河上中游为研究靶区,采用InVEST模型,基于2000年、2010年、2018年土地利用/覆被变化数据,分析了水资源管理增强下流域...     

新疆艾比湖湖面动态变化及其影响研究

艾比湖是新疆典型的平原区湖泊,随着近50年来流域气候和人类扰动双重影响下,艾比湖湖面相应呈现出动态变化的态势。由于其地理区位独特,艾比湖湖面变化所引发的区域性生态环境问题,已成为关系到新疆社会经济可持续发展全局的紧迫问题。本文以艾比湖为研究靶区,从年内与年际尺度对湖面变化进行研究,并在剖析湖面动态变化原因的基础上,系统地分析了湖面动态变化的生态环境效应及其影响[1,2]。指出要维护艾比湖地区良好的生态环境,必须对艾比湖最优运行水位加以研究,通过最优运行水位模型的构建来确定具体优化管理方案,以确保艾比湖流域生态环境与社会经济的和谐发展。     

Lake surface area method to define minimum ecological lake level from level-area-storage curves

Lake level assessment is essential for the protection of ecosystem in shrunk or shrinking lakes. Minimum ecological lake level is the critical lake level below which there should be no human activities to further decrease the lake level, and this level can provide a certain protection for the lake ecosystem. Lake surface area method was proposed to define the minimum ecological lake storage as the breakpoint of the lake surface area-storage curve, where the curve slope equals to the ratio of maximum lake surface area to maximum lake storage. If the curve can be expressed as a simple analytical function, the minimum ecological lake storage can be calculated analytically. Otherwise, it can be calculated numerically using the ideal point method for an equivalent multi-objective optimization model that balances ecosystem protection and water use. Then the minimum ecological lake level can be estimated from the lake level-storage curve. Compared with available lake morphology analysis methods, the lake surface area method is superior in its definition of minimum ecological lake level, applicable range of lake morphology, and calculation complexity. The proposed method was applied to two representative lakes in China, including one freshwater lake (the Dongting Lake in Hunan province in Central China) and one saltwater lake (the Ebinur Lake in Xinjiang Uygur autonomous region in Northwest China). The estimated minimum ecological lake level for the Dongting Lake is 26.7 m, at which 31% of the maximum lake storage provides 87% of the maximum lake surface area. The result for the Ebinur Lake is 191.2 m, at which 24% of the maximum lake storage provides 54% of the maximum lake surface area. The estimated minimum ecological lake level balances the conflict between economical and ecological water uses, and can provide a relatively larger habitat for the lake ecosystem with relatively smaller lake storage. These results are rational compared with the results of other methods. The calculated minimum ecological lake level can be used in the protection of lake ecosystems and the planning and rational use of water resources in lake basins.     

新疆艾比湖地区绿洲化与荒漠化的冲突与协调

本文通过对艾比湖地区近些年经济活动过程中土地利用时空变化采集数据以及野外调查资料进行分析,深入研究了艾比湖地区经济活动过程中绿洲化与荒漠化冲突的成因机制及其表现。研究结果表明:不合理的人类活动是导致艾比湖地区绿洲化和荒漠化冲突的根本原因。最后本文针对艾比湖地区经济活动过程中绿洲化与荒漠化冲突的成因机制以及从二者冲突表现出来的一些问题,提出相应的对策和建议。     

艾比湖水位变化对湖滨湿地盐渍化的影响研究

通过比较2000～2005年艾比湖水域及湖滨盐渍化土地的变化特点,分析了艾比湖水位变化对湖滨湿地盐渍化的影响机制和影响方式。发现个别年份艾比湖水位上升所形成的大水面虽然可以在短时间内覆盖原有的盐渍化土地而使盐渍化总面积减少,但水位急剧上升同时也是导致湖滨土地盐渍化面积扩大、程度加剧的根本原因。要想减轻艾比湖湿地盐渍化程度加重所带来的危害,保证艾比湖拥有一个稳定的水位是根本的出路。     

1976-2009年青藏高原内陆湖泊变化的时空格局与过程

为了揭示近几十年来气候变化条件下青藏高原内陆现代湖泊的时空变化规律,在1976年、1990年、2000年和 2009年4个时段青藏高原内陆湖泊变化制图结果的基础上,重点分析流域内湖泊变化的时间过程和流域间湖泊变化的空间模式,并从气候要素变化、流域水源补给等方面探讨影响内陆湖泊变化的主要因素。结果表明：流域内湖泊总面积1970-1990年萎缩、1990-2009年扩张,1976-2009年呈现扩张的变化趋势,年均降水量和年均气温的变化趋势较好地解释了湖泊由萎缩到扩张的变化状况。从湖泊变化的空间格局来看,不同地域、不同流域的湖泊面积变化模式及其剧烈程度与流域内的水源补给方式有关,以雪冰融水补给的流域内湖泊总面积变化的剧烈程度远不及以冻融水补给为主的流域。因此,区域气候的变化是近几十年来高原内陆湖泊整体显著萎缩或扩张的主要原因,而流域水源补给的方式诠释了湖泊变化的区域差异。     

艾比湖流域生态环境质量评价

艾比湖流域是我国西北内陆干旱区生态退化最严重的区域之一,上世纪50年代以来,随着流域的开发和气候变迁,湖泊水域面积剧减,湖周平原区呈现了沙漠化扩展、次生盐渍化严重和自然植被大量衰败等生态环境问题。研究分析认为,形成这些问题的根源(驱动力)是:1)持续的干旱和大风等气候特征控制了生态环境的总体面貌;2)地质地貌控制了生态环境的空间格局;3)水文状态特别是地下水控制了生态环境系统的演化方向和生态结构与功能,地表水、地下水、土壤水和大气降水均以各自的方式影响着流域的植被和生态;4)人类水资源利用和土地开发影响了生态环境的规模和稳定性。以此为基础,用各自的表征指标构成基于驱动力的生态环境质量评价指标体系。利用Matlab中的径向基神经网络模型定量评价了流域的生态环境质量,结果表明流域生态环境从山地向平原到湖泊逐渐变差,最差的地段是艾比湖湖滨的盐土平原、沼泽湿地,这说明保护艾比湖是该地区生态环境的核心问题,要实现流域协调发展必须保证足够的入湖水量。     

干旱区湿地土壤有机质空间分布及关系研究——以艾比湖湿地为例

通过对干旱区湿地-艾比湖湿地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等土壤质量指标分析,结果表明:湖区土壤有机质含量呈现出盐化草甸土>盐土>灰棕漠土>风沙土的规律。湿地土壤有机质空间上表现为湖区以东、以西、以南方向上层土壤有机质依次递减,湖区以北上层土壤有机质先递减后递增。湖区以西中层土壤有机质与上层趋势一致,以北有机质含量较大,湖区以东、以南方向有机质含量较小。下层土壤样品中,湖区以西、以北位置均呈现递减趋势,以东方向有机质含量较高,以南较小。盐化草甸土有机质含量自上而下依次递减,趋势明显。盐土、风沙土、灰棕漠土有机质含量上层>中、下层,中下层含量差异较小。土壤中的碱解氮、速效磷、速效钾含量与土壤中有机质含量具有较好的相关性。     

查干湖水质污染分析及控制途径

为了解查干湖水质现状,于2009年4月与7月分别对查干湖进行了水质监测,分析了平水期与丰水期的水环境动态变化规律,并从自然因素与人为活动两方面进行了原因分析;同时利用单因子评价与级别功能评价法对查干湖进行了现状评价,认为查干湖在丰水期矿化度较高,确定主要污染因子是CODmn、TN和TP;最后提出要从灌区水资源有效利用（...     

卤阳湖盐碱治理区农业生态系统健康评价

从生态系统活力、组织结构、恢复力三个方面构建农业生态系统健康评价指标体系,通过层次分析法(AHP)确定指标权重,采用综合指数法计算卤阳湖地区农业生态系统健康指数并结合评价标准进行分析。结果表明:2012年卤阳湖盐碱治理区农业生态系统健康综合评价值为5.772,介于Ⅱ级和Ⅲ级之间,偏亚健康状态,生态系统活力、组织结构和恢复力都存在不同程度的问题。经过分析发现制约卤阳湖盐碱治理区农业发展的因素主要有人口密集且整体素质较低、土地资源紧张、水土流失严重、自然资源过度开发、农业产业单一、生产方式落后等。     

Impacts of climate change and human activities on water resources in the Ebinur Lake Basin,Northwest China

Changing climatic conditions and extensive human activities have influenced the global water cycle. In recent years, significant changes in climate and land use have degraded the watershed ecosystem of the Ebinur Lake Basin in Xinjiang, Northwest China. In this paper, variations of runoff, temperature, precipitation, reference evapotranspiration, lake area, socio-economic water usage, groundwater level and water quality in the Ebinur Lake Basin from 1961 to 2015 were systematically analyzed by the Mann-Kendall test methods(M-K) mutation test, the cumulative levelling method, the climate-sensitive method and land-use change index. In addition, we evaluated the effects of human activities on land use change and water quality. The results reveal that there was a significant increase in temperature and precipitation from 1961 to 2015, despite a decrease in reference evapotranspiration. The Wenquan station was not significantly affected by human activities as it is situated at a higher altitude. Runoff at this station increased significantly with climate warming. In contrast, runoff at the Jinghe station was severely affected by numerous human activities. Runoff decreased without obvious fluctuations. The contributions of climate change to runoff variation at the Jinghe and Wenquan stations were 46.87% and 58.94%, respectively; and the contributions of human activities were 53.13% and 41.06%, respectively. Land-use patterns in the basin have changed significantly between 1990 and 2015: urban and rural constructed lands, saline-alkali land, bare land, cultivated land, and forest land have expanded, while areas under grassland, lake, ice/snow and river/channel have declined. Human activities have dramatically intensified land degradation and desertification. From 1961 to 2015, both the inflow into the Ebinur Lake and the area of the lake have declined year by year; groundwater levels have dropped significantly, and the water quality has deteriorated during the study period. In the oasis irrigation area below the runoff pass, human activities mainly influenced the utilization mode and quantity of water resources. Changes in the hydrology and quantity of water resources were driven primarily by the continuous expansion of cultivated land and oasis, as well as the growth of population and the construction of hydraulic engineering projects. After 2015, the effects of some ecological protection projects were observed. However, there was no obvious sign of ecological improvement in the basin, and some environmental problems continue to persist. On this basis, this study recommends that the expansion of oasis should be limited according to the carrying capacity of the local water bodies. Moreover, in order to ensure the ecological security of the basin, it is necessary to determine the optimal oasis area for sustainable development and improve the efficiency of water resources exploitation and utilization.