甘南黄河重要水源补给区生态经济功能区区划研究

以甘南黄河重要水源补给区(以下简称甘南黄河源区)TM遥感影像数据及统计年鉴数据为依据,选用植被覆盖度、水源涵养重要性、土地利用格局、人口密度、农产品提供、动物产品提供等生态因子,用层次分析法(AHP)获得各因子权重,进行分析计算,将甘南黄河源区划分为城镇建设与生态农业经济区、沿黄河水源生态补给区、沿洮河农林生态经济区、畜牧业产品提供与生态旅游区、玛曲畜牧业产品提供区。通过对区域内在联系的分析,阐明不同区域的生态特征和生态经济发展中存在的问题,探讨区域的发展方向、途径和对策,从而为甘南黄河重要水源补给区生态?经济?社会的协调发展提供依据,对甘南黄河源区区域保护、建设和开发具有一定的指导意义。     

资源环境承载力定量分析——以秦巴山水源涵养区为例

在全国范围生态文明建设的时代背景下,开展生态型地区的可持续发展研究是一项重要课题。生态型地区资源环境承载力作为区域经济发展的一部分,对其客观准确的评估具有十分重要的实践意义。在区域调研资料的基础上,依据当地发展特点,在ESI模型和状态空间法的基础上,构建了区域资源环境承载力评价指标体系,并以秦巴山水源涵养区为例,对区域的生态现状承载情况及资源开发利用与污染排放情况进行综合评价,并从资源能源消耗和污染排放的角度定量分析人类活动影响下的区域环境健康状况;采用2010年的区域统计相关数据分析了其空间序列的资源环境承载分布情况,探讨了区域生态承载力与社会经济压力之间的关系。研究发现:该区生态环境十分脆弱,生态承载力指数最低的县市只有0.135;生态承载力的空间分布差异明显,中南部生态承载力指数较高,最大值为0.795;水源涵养能力和固碳吐氧能力是生态承载力空间分布差异的主控因子。研究区社会经济压力指数较高,最高地区达到0.517,表明社会经济发展对环境压力大;资源能源消耗与环境污染相互关系分析表明,区域发展在一定程度上依赖资源能源消耗;社会经济压力指数的主控因子是单位面积工业三废排放量、人口密度、能耗指数和单位面积生活污水排放量。研究区资源环境承载力中南部较大,少数"超载"区域指数值高达6.790,承载力分布特点总体中部好于周边;区域资源环境承载力的最大影响因子是年平均气温、植被覆盖度和单位面积生活污水排放量。脱钩指数分析显示生态或社会经济发展单方面对资源环境承载力的影响较小,为"相对脱钩";发展压力受植被覆盖度和生活污水排放量等影响大,但是总体仍处发展稳定阶段,需要分区域制定发展对策。     

耕地生态安全动态评价及障碍因子诊断——以黄河下游沿黄县区为例

[目的]对黄河流域下游耕地生态安全进行动态评价,并诊断其人为障碍因子,旨在发现人类不合理行为对下游耕地生态安全造成的危害,为黄河下游生态保护和高质量发展提供现实科学依据.[方法]以黄河下游沿黄49县区为研究对象,基于PSR模型构建耕地生态安全评价指标体系,运用物元可拓、马尔科夫链模型等方法开展研究.[结果]①2000-...     

生态补偿标准对农户生产行为的影响——以云南省红河县哈尼稻作梯田为例

设计和制定针对农田面源污染的生态补偿机制,可以有效促进农田环境治理与保护。但补偿政策的效果如何,取决于农户对政策的接受程度、响应情况和实施力度。为研究不同的生态补偿标准对优化农户生产行为的影响,本文以中国云南省哈尼稻作梯田为例,将农户分为高、低海拔两个小组,建立农户多目标生产决策模型,通过设定不同补偿标准,对农户生产行为进行预测,分析了不同补偿标准对农户种植决策和福利的影响。结果表明,生态补偿激发了农户的农业生产热情,农户倾向选择更为复杂但收益更高的种植结构。随着生态补偿标准的提高,农户的种植决策对标准的敏感性逐渐降低;同时高海拔组对标准的敏感性高于低海拔组,其种植结构变化的幅度也明显高于低海拔组,其化肥农药投入强度的削减幅度大于低海拔组。当生态补偿标准达到3 000元·hm~(–2)时,水稻、玉米、套种大豆、套种玉米的面积比分别为60%、4%、18%、18%,化肥农药分别减少37%、49%、37%、44%。生态补偿标准通过改变农户的种植决策和化学品投入,最终对农户的收入产生影响:高海拔组,随补偿标准的提高,农户总收益先降后升,当补偿标准为1650元·hm~(–2)时,收益到达拐点;当生态补偿标准超过1 650元·hm~(–2)时,不仅能达到农户减施化肥农药的效果,也能保障农户的收益。但低海拔组,随补偿标准的提高,水稻、单作玉米、玉米套种大豆的总收益持续下降,农药化肥减施对总收益的影响较大,农户对生态补偿的响应也较低。总之,生态补偿对农户生产行为有明显影响,且此影响与生产环境相关。     

基于生态产品价值的流域生态补偿标准核算研究——以海南省南渡江为例

[目的] 探索流域生态补偿标准在生态产品价值实现路径中的可操作性,为流域生态环境建设提供理论支撑。 [方法] 以海南省南渡江流域为研究区,基于生态损害赔偿、生态保护补偿理念,将其与InVEST模型和ArcGIS相结合,评估南渡江流域内主要生态系统服务,从生态系统服务变化的角度计算生态补偿标准。 [结果] ① 2015—2020年,南渡江流域内生态系统服务具有明显的空间异质性,中上游地区水源涵养服务、土壤保持服务和水质净化服务能力较强,流域下游地区较低。 ②2015—2020年,流域内水源涵养价值在205.39～260.76亿元之间;土壤保持价值在19.11～20.39亿元之间;水质净化价值在2 782.30~3 233.92万元之间。水源涵养变化量价值在11.50～27.32亿元之间;土壤保持变化量价值在1 137.16～10 365.34万元之间;水质净化变化量价值在7.99～400.59万元之间。 ③根据3种服务功能价值量计算,南渡江流域2016—2020年生态补偿标准为90.62亿元,年生态补偿标准在11.82～28.36亿元之间。 [结论] 2015—2020年,南渡江流域生态系统服务价值在224.81～281.48亿元之间,流域2016—2020年生态补偿标准在11.82～28.36亿元之间。该流域中上游是提供综合生态系统服务的核心区域。     

生态退耕对粮食生产的影响探讨--以陕西黄土高原水土流失区为例

通过对陕西黄土高原水土流失区生态退耕对粮食生产产生的可能影响分析表明生态退耕将减少粮食产量近30×104 t,按1999年该区农业总人口665×104计算,人均减少粮食45 kg.从生态退耕的正面影响看,退耕节省下来的生产要素的转移可以带来未退耕耕地粮食产量的增加;同时技术进步、中低产田改造等农业基础设施的建设和生态环境的改善,势必也对粮食生产产生促进和推动作用.粮食需求预测显示,2010年陕西黄土高原水土流失区粮食总量达693.92×104 t,在人均400 kg、420 kg、450 kg水平下粮食需求分别为475.54×104 t、499.32×104 t和535.01×104 t,粮食总需求均小于总供给.这意味着生态退耕不会对该区的粮食安全构成较大威胁,但也决不能对粮食安全放松警惕.     

基于农户感知的生态补偿效应分析*--以黑河中游张掖市为例

生态补偿作为一种将外在的、非市场环境价值转化为当地参与者提供生态系统服务的财政激励机制引起了世界关注。本文以黑河中游张掖市为研究区,以退耕还林工程为例,基于农户调查资料,采用模糊综合评价方法评价了农户感知到的生态补偿的社会效应、经济效应和生态效应,并采用最小二乘法分析影响农户对生态补偿效应感知的因素。结果表明:农户感知到的生态补偿效应指数达3.02。其中农户感知到生态补偿的生态效应最高,效应指数为3.11,生态补偿的社会效应次之,效应指数为3.06,经济效应最低,效应指数仅为2.55。这充分说明,生态补偿的实施实现了改善当地生态环境的主要目标,然后是缓解贫困、促进就业、发展经济等副目标。户主受教育程度、农户生计方式、年收入均与其感知到的生态补偿社会效应、经济效应、生态效应呈正相关,而户主年龄与其感知到的生态补偿效应均呈负相关。此外,农户的社会地位对其感知到的生态效应有显著影响。感知社会效应的因素中,户主受教育程度对社会效应感知的影响程度最大,相关系数达1.067,其次是农户生计方式,户主年龄对社会效应感知的影响相对较小;感知生态补偿经济效应的因素中,户主受教育程度对经济效应感知的影响程度最大,相关系数达1.073,其次是农户年收入和农户生计方式,户主年龄对经济效应感知的影响相对较小;感知生态补偿生态效应的因素中,户主受教育程度对生态效应感知的影响最大,相关系数达2.612,其次是农户生计方式,农户社会地位对其影响相对较小。     

基于景观结构的黄河沿岸土地利用生态风险时空变化分析——以河南省为例

[目的] 探究黄河流域沿岸城市土地利用生态风险时空变化特征,为土地景观资源保护、生态系统优化与生态环境保护、管控措施制定等提供理论依据。[方法] 以河南省黄河沿岸7个城市为研究区,在GIS与Fragstats软件技术支持下,基于2005,2010,2015以及2018年4期土地利用数据,将研究区划分为1 737个6 km×6 km的生态评价单元,根据景观扰动指数与景观脆弱指数构建生态风险评价模型,借助土地转移矩阵与空间自相关分析方法,对研究区内土地利用变化、生态风险时空变化特征及空间关联格局进行评价。[结果] ①2005—2018年,研究区域内建设用地面积增加,且增长趋势较快;其他几类用地面积均有不同程度的减少;耕地是建设用地增加的主要来源,林地、草地和水域主要转化为耕地。②在研究时段内,研究区域土地利用生态风险在空间上呈现出显著的正相关性,存在空间集聚特征,且“高—高”、“低—低”是生态风险主要的空间聚集模式。③2005—2018年,生态风险最小值和最大值大致呈N形变化;4个时期内高风险区分布区域大致相同,呈条状和块状分布,条状高风险区大多分布在黄河沿岸,块状高风险区大多分布在农村居民点零散分布的平原区;低和较低风险区大多分布在研究区域四周以及西南大部分区域。[结论] 研究时段内,低风险区和中等风险区面积在逐年增加,较低风险区面积先减少后增加,高风险区和较高风险区面积在逐年减少。各风险区主要向相邻风险区转化,仅有少量地区出现跨区转移,说明研究区土地利用生态风险变化相对稳定,生态风险急剧变化的区域较小。     

基于条件价值评估法的农业生态补偿意愿及支付水平评估——以甘肃省永登县为例

[目的]揭示甘肃省永登县农户对农业生态补偿的意愿及支付水平,为政府未来进行相关农业生态建设提供依据。[方法]在问卷调查的基础上,采用条件价值评估法(CVM)对永登县的农业生态补偿农户意愿和支付水平进行分析。[结果](1)永登县农户生态认知和补偿意愿较好。(2)农户愿意进行补偿的人数达到调查总人数的87.76%,农业生态补偿支付水平均值达到人均52.11元/a。(3)影响农户进行农业生态补偿支付意愿的重要性程度依次为:受教育程度人均年纯收入生态环境的重要程度对自己的影响程度外出打工天数环境关注度是否治理年龄地理区位。[结论]永登县农户的农业生态补偿意愿强烈,支付水平符合实际情况,受个人认知和人均收入影响明显。     

基于GIS的生态补偿分配模型及其应用研究——以安徽省会经济圈六安市为例

生态补偿已经成为当前全社会所广泛关注的热点问题,补偿额合理分配是区域协调发展研究的重要内容。利用影响生态补偿分配因素的统计数据,综合运用层次分析法和GIS技术确定了影响分配的指标系统,明确了影响分配因素的权重,且通过GIS技术构建分配框架模型,对生态补偿分配结果进行了区域运算和空间表达。结果表明,在六安市生态补偿分配中生态环境与资源、经济发展因素权重较大,而社会公平、科技水平与环境治理权重较小。以六安市碳排放和水资源的生态补偿总量73.38亿元为目标总量,以六安市各行政单元为分配主体,进行了初始分配模型的应用。经计算,六安市区、寿县、霍邱县、舒城县、金寨县和霍山县的获得生态补偿额分别为4.969,7.705,9.172,9.539,28.325和13.942亿元。     

黄河中游多沙粗沙区治理对黄河水资源的影响

黄河中游多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区的水土流失是黄河泥沙,特别是粗泥沙的主要来源,强化对该区的治理是减少入黄泥沙,特别是粗泥沙,效果最为明显,通过综合治理,在减少入黄泥沙的同时,也必然要减少入黄水量。但应看到,因减少了入黄泥沙,特别是粗泥沙,也会减轻下游河床淤积,因而减少了为维持下游"河床不抬高"而消耗的输沙用水量。研究表明,多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区治理程度越高,所节约的输沙水也越多。可以说,加强该区治理,可间接为黄河"增加"水资源。     

黄河中游多沙粗沙区治理对黄河水资源的影响

黄河中游多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区的水土流失是黄河泥沙,特别是粗泥沙的主要来源,强化对该区的治理是减少入黄泥沙,特别是粗泥沙,效果最为明显,通过综合治理,在减少入黄泥沙的同时,也必然要减少入黄水量。但应看到,因减少了入黄泥沙,特别是粗泥沙,也会减轻下游河床淤积,因而减少了为维持下游“河床不抬高”而消耗的输沙用水量。研究表明,多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区治理程度越高,所节约的输沙水也越多。可以说,加强该区治理,可间接为黄河“增加”水资源。     

基于多元统计分析的黄河水质评价方法

为探讨一种适用于大尺度、多断面和长时间的水质评价方法,用系统聚类分析将2000—2002年黄河6个监测断面的90个水质样本分为7组,并用判别分析验证了结果的可靠性。其主要程序为：利用多元方差分析对各断面多年水质监测样本进行空间尺度上的显著差异性分析,识别出具有显著差异的样本,然后通过系统聚类分析把上述样本进行聚类分组,最后应用判别分析方法对各组样本进行水质评价,此方法的特点为在不损失信息的前提下能大大减轻水质评价工作量,且客观可信、分辨率高,并能综合反映总体与个别特征。结果表明,黄河流域干流从上游到下游水质总体状况呈逐渐下降趋势,上游水质一般为Ⅰ-Ⅲ类,而中游和下游水质基本为Ⅳ-Ⅴ类和超Ⅴ类。     

汾河入黄口水流特性与污染物扩散模拟

为探讨交汇口污染物入河后的迁移转化规律,对汾河入黄口水流特性与污染带(化学需氧量,COD)分布进行了模拟。根据黄淤59-60断面之间实测高程值,利用插值法补充地形,并采用非结构网格划分地形。建立二维水动力水质模型,采用交替方向隐式迭代法(ADI)对水流连续性及动量守恒方程进行积分。结果表明,模型验证结果与实测资料吻合较好,用此模型对50%,75%,90%频率年汾河入黄口处进行模拟,得到了入黄口处的流速分布和污染物浓度分布结果。随着水文频率年的增大,形成的河口滩面积减小,且分别经过2.35,3.00,4.20 km的距离后COD值才能达标。     

基于Box—Jenkins方法的黄河水质时间序列分析与预测

采用基于Box-Jenkins方法的时间序列分析技术,对黄河上游甘肃兰州段、中游吴堡和下游山东利津段的水质进行了趋势分析和预测。选取对水质产生影响较大的两个污染因子化学需氧量（CODMn）和溶解氧（D0O1994—2003连续10a的月平均水质监测数据,借助Matlab和SAS统计软件,建立了ARIMA模型和乘积季节时间序列模型,并分析了这两个污染因子随时间推移的变化规律。结果表明：ARIMA模型和乘积季节模型能够用于短期水质预测,并且预测效果较好。黄河流域从上游到下游水质总体状况呈逐渐下降趋势,上游水质一般为Ⅱ和Ⅲ类,而中游和下游水质基本为Ⅳ、Ⅴ和超Ⅴ类。     

基于物元可拓模型的黄河兰州段突发水污染安全评价

[目的]科学评价黄河流域突发水污染安全等级,为提高黄河流域突发水污染事件应急响应能力提供参考.[方法]基于科学性、整体性、数据可获得性等原则,通过PSR模型遴选16个与黄河兰州段相关指标构建评价指标体系,并以黄河兰州段2014-2019年数据为基础,采用GRA-PCA组合确定指标权重,运用物元可拓模型得到其突发水污染安...     

基于稳定同位素技术的黄河支流河岸植被水分来源解析

[目的] 分析比较不同水分梯度下植物水的氢氧同位素特征,为黄河流域生态保护与防蚀控沙中适宜物种的筛选提供一定的理论基础。[方法] 采用氢氧稳定同位素技术,基于HYSPLI4气团轨迹模型和贝叶斯混合模型MixSIAR,分析黄河主要支流—西柳沟河流河岸不同水分梯度下优势植物对潜在水源利用率,进而提出不同植物的水分利用策略。[结果] 研究区在采样期间降水的水汽主要来源于西北季风输送和局地蒸发。在水分充足的河漫滩样地,植物以浅层土壤水（0—30 cm）为主要水源。距离河道较远的河谷阶地上,草本类植物主要利用浅层和中层土壤水（0—70 cm）,灌木类和高大草本类植物转而吸收更深层的土壤水（70—100 cm）,出现水文生态位分离的现象。[结论] 当水分缺乏时,灌木类植物会因为吸水模式的优势具有更强的生存竞争力。灌木类植物是黄河流域生态保护与防蚀控沙的适宜物种。     

典型相关分析在湿地土壤特征研究中的应用——以黄河三角洲冲积平原湿地土壤为例

 为了更好地评价和管理湿地,对黄河三角洲冲积平原湿地土壤养分特征和酶活性进行研究,同时运用典型相关分析法研究土壤养分和土壤酶2组变量的关系。结果表明,随着远离海岸线的方向,土壤有机质及各养分表现出有规律的变化,土壤脲酶、过氧化氢酶活性沿湿地演替的方向活性升高,过氧化物酶活性降低。运用"土壤综合养分因子"和"土壤综合酶因子",结合典型变量排序图对湿地土壤性质进行分析评价,得出:极大典型相关变量系数为0.9988,特征值占总特征值的99.36%,达极显著水平;极大典型相关变量的"土壤综合养分因子"和"土壤综合酶因子"的典型变量排序图显示很好的线性特征,可以作为冲积平原湿地土壤酶活性和土壤养分的指示因子。