北京市怀柔区生态用水计算研究

根据生态平衡理论,依据北京市怀柔区的实际情况,划分了北京市怀柔区生态用水类型,并将怀柔区划分为相互独立的二级生态区;计算出怀柔区各项生态用水量。结果为:全区现状生态用水总量为7.19亿m3/a。其中,森林植被生态用水量为4.65亿m3/a,水土保持生态用水量为0.83亿m3/a,城镇绿化生态用水量为0.02亿m3/a,草地生态用水量为1.29亿m3/a,河流生态系统生态用水为0.4亿m3/a。     

北京山区小流域生态清洁程度分级研究

小流域生态清洁程度分级是制定小流域治理规划和措施的基础,有助于提高治理的针对性和治理效益。结合北京山区实际情况确定了用于评价小流域是否生态清洁的8项关键指标,并在对指标数据进行详细分析的基础上确定了具体的评价标准,进而根据8项关键指标达标的情况,将小流域分为生态清洁小流域和非生态清洁小流域,揭示了小流域建设中存在的薄弱部分。同时,采用相对评价的方法开展了小流域生态清洁程度的分级研究。根据11项评价指标的综合得分,将小流域按生态清洁程度由高到低划分为"生态清洁1级"至"非生态清洁5级"10个级别。     

北京市生态用水的计算

研究建立了北京市生态分区体系,即以区域自然地理为背景的一级生态区,以反映径流形成生态景观作用的二级生态区,以县域土地利用为依据的三级生态区;确定了北京市三级生态分区与对应各种生态用水类型;得到了全市现状生态用水量为39.83×108m3,其中一级生态区,山区生态用水量为21.88×108m3,平原区生态用水量为17.95×108m3;全市各二级生态区,即各河流流域现状生态用水量;全市各3级生态区,即各县(区)现状生态用水量,并得到各生态分区各种不同类型生态用水量值。     

北京山区典型人工林的耗水规律

在我国的北方地区植被与水资源之间的关系是森林植被构建的关键性问题.如何依据水分条件的承载力,构建水分稳定的森林植被是一项重要研究.以北京妙峰山侧柏、油松为研究对象,应用大型可称量式蒸渗仪测定林木个体耗水规律,并在此基础上进行尺度扩展,分析2种林分群体耗水特征.研究发现：在晴天条件下,侧柏和油松蒸腾强度的日变化趋势均为单峰曲线;在典型阴天和雨天条件下,2树种间蒸腾速率差异明显,受云量动态变化影响,蒸腾强度的日变化趋势为多峰曲线.通过相关分析发现,在选定的环境因子中太阳辐射通量、大气水汽压饱和差、空气温度、土壤含水率和土壤水势均与林木蒸腾速率呈正相关,而空气相对湿度与林木蒸腾速率呈负相关.另外,利用边材面积作为尺度转换因子实现由单木到林分的尺度扩展,根据测定的样木蒸腾量,推算得出侧柏林6-9月总蒸腾量为321.43 mm,油松林的总蒸腾量为192.83 mm.     

黄土高原丘陵沟壑区生态用水资源利用研究

对黄土高原丘陵沟壑区不同植被地连续10a的试验调查发现,人工草地和沙棘、油松林地土壤水分在长系列年内变化上基本一致,1m土层含水量处于100～140mm,生长期土壤水分基本上处于亏缺状态;而荒坡草地土壤含水量年内均比人工草地高约40mm,土壤水分一直处于适宜、稳定的水平。林地沙棘和油松均表现出适应该地气候特点的生长的状况,但从土壤水文循环状况看,土壤水分长时期处于亏缺状态不利于植被的再生长和生态效益的发挥。径流试验研究表明,人工草地、油松林地年内平均径流深分别为1.45mm和1.27mm,径流系数为0.08和0.07;荒坡草地和沙棘林地在年内基本上不发生大的径流,且多为清流。因此,植被恢复在治理措施上应当注重植被的自然修复和保护,并充分利用径流资源补充土壤水分,使其朝着利于植被生长的方向发展。     

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。     

乌江流域主要林分类型的生态经济功能研究

对乌江流域主要林分类型的生态、经济功能进行了研究,采用层次分析法（AHP）对林分生态经济综合功能进行了分析与评价。根据主要林分类型的综合功能,在乌江流域防护林体系建设中,提出楠竹、华山松、杉木、马尾松林和针阔混交林应作为主要造林模式。     

晋西黄土区典型林分枯落物层水文生态特性研究

选择山杨栎类次生林（以下简称次生林）、刺槐林、侧柏林、油松林为研究对象,通过样地调查,结合室内浸泡方法,对比分析枯落物（未分解层、半分解层）的水文特征指标,研究典型林分枯落物层水文生态特性。结果表明：（1）枯落物厚度为3.93~4.95 cm,刺槐林最大,油松林最小;蓄积量为次生林最大（19.28 t/hm²）,侧柏林（18.03 t/hm²）和刺槐林（17.57 t/hm²）次之,油松林最小（14.73 t/hm²）,未分解层蓄积量小于半分解层。（2）枯落物最大持水量（率）为30.92~61.31 t/hm²（197%~320%）,次生林最大,依次为刺槐林、侧柏林,最小为油松林。（3）枯落物有效拦蓄存在显著差异（P>0.05）,表现为次生林（31.29 t/hm²） > 刺槐（22.20 t/hm²） > 侧柏（18.19 t/hm²） > 油松（13.94 t/hm²）,有效拦蓄率为107%~173%。（4）在浸水2 h内,枯落物持水量和吸水速率变化以次生林与刺槐林最为迅速,半分解层较未分解层变化迅速;持水过程中,两者与时间分别呈对数函数（R²>0.89）和幂函数关系（R²>0.99）。在4种林地中,次生林林下枯落物水文生态潜力最优,油松纯林最差,表现为次生林 > 刺槐 > 侧柏 > 油松。刺槐是除次生林外的3种人工林中最优林种。建议研究区内合理优化恢复树种配置,以提高水文生态功能。     

海河流域水土保持生态用水研究

 为确定海河流域不同类型区水土保持综合治理的减水减沙作用,并为估算生态用水提供依据,采用定性与定量相结合的方法,划分海河流域生态环境建设区;在分区的基础上,根据多年来小流域治理减水减沙作用的观测成果,分析、计算黄土丘陵沟壑区、土石山区、石质山区的减水减沙定额;以各分区水土流失综合治理的保存面积及规划治理面积为依据,计算出海河流域现状、2010年及2030年的水土保持生态用水分别为26.06亿、42.92亿及71.53亿m3。     

森林植被生态需水量的确定和计算--以泾河流域为例

森林植被的生态需水可以理解为林地的蒸散耗水量,与土壤含水量关系密切.根据土壤水分有效性的划分,林木暂时凋萎含水量和生长阻滞含水量分别是能保证林木基本生存和正常生长时土壤含水量的下限,因此,相应的林地耗水量分别为林地的最小生态需水定额和适宜生态需水定额,其数值通过计算林地的潜在蒸散并利用土壤水分修正系数和林木系数进行订正获得.根据最新遥感图像资料,在GIS支持下,计算了泾河流域现有林地生长季的最小生态需水量和适宜生态需水量,分别为203 960×104 m3和340 330×104 m3.     

北京市2010-2019年水资源生态足迹和生态承载力

[目的]定量评价北京市水资源生态承载状态,为地区可持续发展提供科学依据.[方法]以水资源生态足迹作为理论基础,叠加生态承载力模型,以北京市2010-2019年数据为主,分析了北京市水资源生态足迹、生态承载力和水资源负载指数的动态变化.[结果]北京市2010-2019年水资源生态足迹总趋势非常平稳,其值范围为0.28～0...     

渝西方山丘陵农村社区生态安全动态分析

以渝西方山丘陵农村社区张家沟小流域为研究区,基于RS和GIS技术,运用破碎度指数、分离度指数、优势度指数、干扰度指数、脆弱性指数和风险指数等景观生态学量化指标分析了该农村社区1957,1976,1982,1992和1998年景观格局的演变规律;同时,根据生态风险与景观格局之间的联系,建立了生态安全与景观格局之间的关系,计算得出了研究区不同年份生态安全综合指数值.结果表明:(1)1957年以来,研究区生态安全状况整体较好,国家一系列生态建设工程对当地生态环境保护起到了积极作用,但人类活动进一步加剧了生态环境的退化,生态安全呈弱化趋势;(2)随时间推移和经济发展,研究区各景观指数发生了较为复杂的不均匀变化,其变化的节律性与该区农业经济政策、人口增长和经济发展具有很好的对应性.     

冀北山地不同林分枯落物及土壤的水源涵养功能评价

以冀北山地6种典型林分为对象,对其凋落物及表层土壤的水源涵养功能进行了初步研究。结果表明,各林分枯落物有效拦蓄量排序为：山杨林（32.32 t/hm2）〉白桦林（28.59 t/hm2）〉蒙古栎林（20.26t/hm2）〉油松蒙古栎混交林（19.49 t/hm2）〉华北落叶松林（13.53 t/hm2）〉油松林（13.23 t/hm2）;各林分土壤最大持水量排序为：山杨林（1 709 t/hm2）〉油松蒙古栎混交林（1 551 t/hm2）〉白桦林（1 549 t/hm2）〉油松林（1 547 t/hm2）〉华北落叶松林（1 357 t/hm2）〉蒙古栎林（1 303 t/hm2）;各林分土壤渗透性能排序为：油松蒙古栎混交林〉山杨林〉白桦林〉油松林〉蒙古栎林〉华北落叶松林。采用层次分析法确定指标权重,对评价指标值进行计算分析,比较不同林分综合水源涵养功能,结果认为,油松蒙古栎混交林的综合水源涵养功能最好,其次为山杨林、白桦林、蒙古栎林、油松林,华北落叶松林最差。     

北京郊区土地利用变化及其生态效应研究

以京郊3个具有不同功能的区（县）为例,利用从1996年、2005年TM影像中获取的土地利用数据,在分析研究区近10年的土地利用变化的基础上,通过构建生态价值指数（EVI）和土地利用变化的生态价值转移率（TREV）,从土地利用变化所引起的各类型间生态价值转移的方向、幅度等方面对北京郊区土地利用变化的生态效应进行定量研究。结果表明:1996—2005年研究区的林地、草地、建设用地增加,而耕地、水域和未利用地减少,各土地利用类型的变化速度依次为建设用地 > 水域 > 耕地 > 草地 > 林地 > 未利用地;从区域看,土地利用相对变化速率从快到慢依次是城市功能拓展区（朝阳区）、城市发展新区（顺义区）、生态涵养发展区（密云县）;从类型变化看,以耕地、水域的转出和建设用地的转入为主。研究时段内研究区的生态价值指数总体呈下降的趋势,各区县的区域生态价值指数差异较大,且相对差异还在扩大,其指数下降速度从快到慢依次是朝阳区、顺义区、密云县;同时从分布变化看,EVI中值波动区减少,EVI较低区和EVI低值区增加,导致了研究区总生态价值指数有所下降。     

制约我国农业高效用水发展的主导因素分析

在分析我国节水农业发展现状的基础上,提出了制约我国农业高效用水发展的4个主导因素,节水虽得到高度重视,但行业之间协调不力,缺乏整体思路;节水虽有一定科学积累,但未形成整体优势,甚至有些方面科研滞后于生产,亟待提升;管理水平落后,缺乏用水标准;政策法规不健全,投资体系不完善,节水实施不力。最后,对如何实现农业高效用水提出了若干对策与建议。