基于GIS技术的北京通州区灌区生态需水研究

生态需水是区域需水的重要组成部分,灌区生态需水是维持灌溉农业持续发展的基础。在对降水、地表水和地下水分析的基础上,利用地理信息系统(GIS)技术对北京市通州区生态系统进行了分类,确定了不同生态系统的生态需水量。结果表明：2003年通州区生态需水量为45.33×10⁶ m³/a,生态、生活和生产需水量是可供水资源量的1.23倍,用水矛盾较为突出。在采用节水、开发新水源和区外引水等措施后,2010年和2020年研究区的生态、生活和生产需水基本可以得到满足,实现区域水资源的供需平衡。该文研究结果为通州区水资源的合理配置提供了科学依据。     

湿地生态用水计算方法探讨与应用实例

湿地生态用水是湿地为维持自身发展过程、保证基本生态功能发挥所需要的水量,作为一种特殊的生态系统类型,湿地的生态用水计算比其他生态系统复杂,其中包括湿地植被需水量、满足蒸发需水量、湿地土壤需水量、湿地动物需水量、野生生物栖息地需水量以及景观建设需水量等等。本文介绍了用水量平衡法计算湿地生态系统需水的方法,并分别探讨了湿地中植被、土壤、生物栖息地等诸项生态需水量的计算方法。用这些方法对乌梁素海湿地的生态用水量进行了具体探索。乌梁素海湿地包括内蒙古自治区的第二大淡水湖———乌梁素海及其周围的沼泽地。通过分析计算,得出乌梁素海湿地在汛期、非汛期的生态用水量分别为2 .93×10 8m3 和3.10 9×10 8m3 ,全年的生态用水量为6 .0 2 9×10 8m3 。乌梁素海湿地每年耗水量、出水量占进水总量的12 .88% ,每年需要向湿地补充2 .32 9×10 8m3 的水资源量。所以现在所补水量难以满足湿地生态系统对水的需求问题,使得湿地面临着水资源短缺的危机。乌梁素海湿地属于黄河流域中游湿地,所在区域自然环境恶劣,缺水问题十分严重,湿地退化问题更是突出,因此用生态需水理论计算湿地需水量对于保护和恢复这一地区的湿地具有重要意义     

民勤绿洲生态环境需水量计算研究

生态环境需水量是在特定的时间和空间条件下,为了维持和改善生态环境系统正常的生态结构与生态环境功能所需要的水资源量.从石羊河下游民勤绿洲的生态环境系统的特殊性和典型性出发,为维持和保护区域生态环境系统正常的生态功能,探讨区域生态环境需水量计算方法,提出适合研究区的生态环境需水量计算模型,并对研究区域生态环境需水进行定量化计算,得出2000年民勤绿洲生态环境需水量为4.07×108m3.     

黄淮海地区林地最小生态需水量研究

以黄淮海地区为例 ,对林地最小生态需水量的理论和方法进行探讨 ,研究内容主要包括 :(1 )从林地生态系统水量平衡关系出发 ,分析林地生态需水的各种表现形式 ,并对林地生态需水量概念进行界定 ;(2 )提出林地最小生态需水量的计算方法 ,对其中的土壤最小含水定额和最小蒸散定额进行理论探讨 ;(3)按照区域生态环境保护目标的要求 ,对黄淮海地区的林地合理面积进行规划 ;(4 )根据规划结果 ,在 GIS支持下计算研究区的林地最小生态需水量。研究表明 ,黄淮海地区的林地合理面积为 7.80万 km2 ,占总面积的 1 8.85 % ,其每年所需的最小水量为 6 0 7亿 m3 ,其中 ,林地蒸散需水大约为 4 83亿 m3 ,土壤含水需要 1 2 5亿 m     

农业生态系统服务价值评估研究进展

农业生态系统提供的服务对人类的可持续发展至关重要.该系统的一些服务价值因在市场上未能反映出来而往往被人类所忽略, 正确评价此类系统服务价值具有重要意义.本文在系统回顾该领域研究进程的基础上, 从研究方法、研究内容、研究尺度、支撑学科等方面总结了现有研究的特点, 从所揭示的生态服务价值的完全程度、研究视角的广泛程度、研究方法的完善程度、研究领域的涵盖程度等方面分析了国内研究中存在的基本问题, 进而指出, 学术界在林地生态系统、草地生态系统以及价值评估方法的研究方面已经取得了众多成果, 在农田生态系统服务价值的研究方面也取得了一定进展, 但农田生态系统和渔业生态系统服务价值、非市场价值评估方法研究等方面需要重点突破, 对林地生态系统、草地生态系统的研究也需要在价值构成、生态服务价值的时空变化等方面进一步探讨.     

河流生态修复研究进展

在河流生态系统普遍遭受严重破坏的今天,河流生态修复成为研究的热点。该文在广泛查阅国内外河流生态修复资料的基础上,分析认为河流生态系统的影响因素主要为水文条件、流域气候、河流地貌、河流的水力特性和水质,以及人类活动在传统水利工程、污染物排放、过量引水及农渔业活动方面对河流生态系统的胁迫作用。在明确河流生态修复概念与任务的基础上,对河流生态修复理论研究中的河流健康、河流生态需水、河流生态修复尺度与机理,以及河流生态修复模型进行了分析与综述。对河流生态修复原则及生态修复中的几个重要技术问题进行了分析与评价。最后提出了我国河流生态修复研究和建设中应特别关注的几个问题及发展建议。     

基于土地利用变化的怀柔水库流域生态服务价值研究

研究土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响具有重要的意义。该文以怀柔水库流域5期土地利用数据为基础,探讨了流域内1990-2008年间土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化。结果表明:该流域林地是主要的土地利用类型,林地和水域面积呈逐期增加趋势,农田面积基本保持不变,而未利用地面积逐渐减少;研究期内生态系统服务价值总体呈上升趋势,与1990年相比,1995、2000、2005、和2008年生态服务总价值分别增加0.57%、1.58%、2.46%和2.88%。林地和水域是生态系统服务价值构成中贡献最大的土地类型,占到总生态系统服务价值的80%以上;各单项生态服务价值大小依次为:维持生物多样性>水文调节>气体调节>气候调节>土壤形成与保持>提供美学景观>原材料生产>废物处理和食物生产。     

民勤地区供水和生态需水量分析

当今世界水环境污染和水资源短缺问题日益突出。如何进行水资源优化配置,将人类活动控制在生态、资源、环境允许范围内,核心问题是生态需水量的确定。通过对国内外生态需水量研究现状的分析,阐述了生态需水量的概念:在现状和未来时空间尺度上,一定的生态环境标准条件下,为维持流域或区域特定的天然生态环境功能必须保障蓄存和消耗的最小水量。对目前采取的各种生态需水量计算方法进行了总结,计算了民勤生态需水量。结果表明,为了使民勤生态系统不再恶化,每年需要补给2.406×108~2.414×108m3的水。如果考虑民勤地区人的生活用水和农业灌溉用水4.263×108~5.458×108m3,民勤地区的总需水量应为6.669~7.872亿m3。     

生态需水研究进展及估算方法评述

生态需水研究是实现水资源优化配置、维持流域生态环境健康发展的前提和基础。在当前生态需水研究中,估算方法众多,选用的监测指标提供的整体信息容易发生重叠,不易得出生态需水变化规律。为此,在回顾国内外生态需水研究进展的基础上,对生态需水量估算方法的优缺点、适用条件等方面进行了系统评价,以便在实际应用中根据研究目的选用不同方法。同时,指出当前研究中存在诸如术语混乱、概念不清、定量研究突破少等若干问题,今后应从加强收集监测资料、建立生态学模型、建立一套完善的生态需水概念体系,以及加强多学科合作交流等方面提出未来研究方向。     

生态环境需水研究现状及展望

生态环境需水研究是生态水文学的研究内容之一,是当前生态学、水文学、土壤学、植物学、环境科学等学科的前沿领域和热点之一。本文回顾归纳总结了生态环境需水的概念内涵,估算的主要方法及研究现状,并提出了今后研究需要进一步解决的问题。认为今后应加强以下几个方面问题的研究:第一生态环境需水不同尺度相互转化。第二生态环境需水的形成机理。第三生态系统健康评价指标。第四生态环境需水量阈值研究。     

陕北延河流域基于GLP模型的流域水土资源综合配置

该文基于延河流域近50 a的水、土、气等因素的动态资料,在测评流域生态环境需水和社会经济用水的基础上,运用灰色线性规划（GLP）方法,构建水资源—土地资源耦合系统模型,探讨多目标情景下“面向生态的”水土资源综合配置方案。结果表明,随着供水能力的提高,流域林果产业前景广阔,城市化进程将不断加快。2020－2030年,预计流域在低配方案下有林地、灌丛林、园地的面积将分别由1 201.51、412.87 km2调整为1 434.67和589.24 km2,建设用地面积将由346.73 km2调整为575.38 km2。     

我国陆生生态化学计量学应用研究进展与展望

生态化学计量学是一门集生态学、化学计量学、物理学的交叉学科,是当前生态学研究的热点和前沿领域,为研究植物限制性元素及生态系统物质循环提供了一种新的方法和思路。本文重点从气候变化与氮沉降、生态系统演化、添加实验及人类活动等对生态化学计量特征的影响方面对我国陆生生态化学计量学的应用研究进行了总结与评述,并结合现已开展的工作,对有待进一步拓展的相关生态化学计量研究领域进行了展望,以期在生态系统稳定性、常量元素调控等方面的研究取得新突破。     

干旱区面向生态的水资源合理配置研究进展与关键问题

水资源合理配置一直是干旱区水资源开发利用的一个关键问题。该文从研究内容、研究方法以及配置机制等方面分析了水资源合理配置的国内外研究现状与发展态势,指出中国干旱区在生态水文过程的机理、生态需水基础数据积累、水资源的生态价值以及水资源配置的水文学科学基础研究等方面是面向生态的水资源合理配置的制约因素,并提出了该领域应进一步研究生态水文过程与作用机制、流域尺度生态需水计算的理论基础、水资源的生态价值的评价、分布式流域模型、自然与人工复合系统下水资源转化、演变的规律、面向生态的水资源合理配置机制与流域水资源多维调     

用生态经济学的理论指导我国生态农业的建设

生态农业是在世界和我国经济持续发展要求的背景下出现的一个新事物,农业生产的特点决定了持续发展首先在农业有了突破.生态农业的建立体现了经济与生态结合的要求，它的重要意义在于为我国农业现代化指出了新的发展方向。生态农业是在生态经济学的理论指导下建立起来的一种新的现代农业生产形式，它的发展也应当以生态经济学的理论为指导。为此应当明确树立生态经济系统的观念、生态经济平衡的观念和生态经济效益的观念，并明确认识农业的生态经济本质。     

On inclusion of ecosystem services in the assessment of damage from land degradation

In the assessment of damage arising from land degradation at the Training and Experimental Soil–Ecological Center of Moscow State University, the cost of unfulfilled and underfulfilled ecosystem surfaces of soils should be taken into account. The following soil services were considered for the territory studied: direct provision with resources, protection, maintenance of ecosystem life and cultural services. A relationship between the concepts of ecosystem services and ecological functions of soils is shown. The concept of function is wider in some respect than the concept associated with it. In the definition of ecosystem service, only the manifestation of the soil function, which can have an economic interpretation, is selected. A simulation of ecosystem services proposed in the ecological and economic evaluation of damage arising from land degradation can be a real mechanism of nature conservation and development of systems of sustainable management at various levels of the administrative structure of the country.     

南方生态河道评价指标体系初探

阐述了生态河道的基本概念与特征,指出当前生态河道建设中的不足,认为生态河道建设应是河道生态空间范围内河道功能的维持、生态系统的恢复与重建。建立了南方生态河道评价的指标体系,并对评价指标进行了量化。该指标体系的建立,为生态河道的评价奠定了基础,也对生态河道建设具有一定指导意义。     

秋浦河流域生态补偿标准实证研究

流域生态补偿标准是流域生态补偿研究的核心内容,国内外对此观点不一。以秋浦河为例,以2007年为基准,采用国家林业局发布的"森林生态系统服务功能评估规范(LY/T1721-2008)",评估了其上游生态服务价值为5.47亿元。并基于"外部性理论"提出了流域生态补偿标准应本着因地而宜原则,视生态服务的空间差异而定。补偿的上限为外部经济性行为的全部,即生态服务价值的全部5.47亿元,补偿的下限为生态系统服务功能中主导效应因子的价值,即直接使下游受益的水源涵养及土壤保育价值2.16亿元。     

基于生态功能分区的陕北延河流域旱地系统生态需水测评

该文以延河流域旱地系统为研究对象,选取具有生态学和水文学意义的指标,建立流域生态功能分区指标体系,应用"3S"技术,划分流域生态功能分区。在此基础上,运用相应的数学模型,对各分区旱地系统的生态需水及其空间分布特征进行测评和分析。结果表明,延河流域基本划分为防风固沙区、防旱抗旱区、水土保持区、农业种植区和植被保护区等五大生态功能分区。景观尺度上,有林地-黏壤土的单位面积生态需水最大,约为502.31mm/a;牧草地-砂壤土的单位面积生态需水最小,约为300.01mm/a。生态功能分区尺度上,植被保护区的单位面积生态需水最大,约为357.72mm/a,防旱抗旱区的单位面积生态需水最小,约为304.73mm/a。该研究为明确流域水生态环境保护目标以及水土资源的利用方向和生态整治重点提供科学依据。     

北京市生态用水分类及森林植被生态用水定额的确定

生态用水是为维护或改善组成现有生态系统的植物群落、动物以及非生物部分的平衡所需要的水量,分为绿色植物用水、动物用水和维护无机环境的生物平衡所需的水分三部分。据计算分析,确定出北京市森林植被的平均年生态用水量为370.53mm。