黑河流域综合治理与可持续发展

黑河是流经我国青海、甘肃、内蒙古三省区的国内第二大内陆河。从二十世纪中叶开始，由于区域人口剧增，用水量加大，水资源供需矛盾日益突出，导致下游内蒙古额济纳旗西、东居延海先后干涸，草原逐渐荒漠化，沙尘暴等灾害性天气频繁发生。黑河流域生态环境问题引起了国家领导和社会各方面的广泛关注。借助西部大开发的东风，国家实施了黑河流域综合治理工程，得到了全流域干部群众的支持和响应，特别是地处黑河流域中游的张掖地区广大干部群众顾全大局，牺牲局部利益，在国家投资支持下，全力实施综合治理工程，取得了明显的经济、社会、生态效应。本文立足全流域经济和生态的协调发展，从黑河水资源分配的历史和现实、黑河流域日益严重的生态问题及后果、黑河流域综合治理目标的制定、实施和成效、黑河流域综合治理的政策取向等方面，对实施黑河流域综合治理与保持全流域的可持续发展进行了初步的探索。     

黑河流域沙区植被恢复及演替研究——以高台县为例

用机械和植物措施固定流动沙丘后,随着土壤和水分等生态因子的改善,原来适应于流沙环境或弱固定沙地生境的天然植被趋向于适合固定沙丘生长的人工、天然植被.高台沙区人工和天然植被经25a变化后.多枝柽柳+沙蒿+花棒群落演变为多枝柽柳+油蒿+花棒群落,盖度达到42%,蒙古沙拐枣+多枝柽柳+油蒿群落演变为多枝柽柳+罗布麻+油蒿群落.盖度达到9%,花棒+沙蒿+多枝柽柳+骆驼刺群落演变为多枝柽柳+罗布麻+花棒+油蒿+骆驼刺群落,盖度达65%,沙拐枣+红砂群落被多枝柽柳+骆驼刺所替代.     

黑河流域生态环境建设问题

简要分析了黑河流域的主要生态问题及其危害,并结合当地社会经济条件,对流域进行生态环境建设分区。在分区的基础上,提出以区域社会经济与生态环境可持续发展为目标的生态环境建设对策。     

黑河流域生态环境演变研究综述

随着生态环境问题的日益突出,区域生态环境演变研究成为生态环境研究领域的热点.黑河流域位于河西走廊农牧交错带上,是典型的生态敏感区.近年来流域生态环境严重退化,成为我国区域生态环境演变研究的重点地区之一.分别从黑河流域生态环境退化状况、生态环境演变及驱动力等方面对已有的研究成果进行总结:在气候变化与人类活动的共同作用下,黑河流域生态环境以不同的时间尺度在发展演变.近年来,人类不合理的活动导致一系列生态环境问题的出现.指出当前研究中存在的不足:主要集中于黑河流域生态环境现状研究,缺乏历史时期流域生态环境演变研究.期望为今后黑河流域及其他内陆河流域生态环境演变研究的深入提供参考.     

黑河流域水资源开发对生态环境的影响

河西走廊中部黑河流域是我国重要的商品粮、蔬菜和经济作物生产基地之一,也是我国内陆河流域近30a来受人为经济活动影响最强烈的地区之一。黑河中游水土资源过度开发,导致黑河下游出现了严重生态环境问题,已威胁到整个流域的生态安全和国防建设的环境保障。主要表现在河道断流加剧,湖泊干渴,地下水位下降;天然林面积大幅度减少;草地严重退化;土地沙漠化和沙尘暴危害加剧等。黑河流域水资源开发对生态环境影响问题已经受到了国家的高度重视和全社会的广泛关注,黑河流域当前实施的节约用水和合理分配水资源,是保护黑河流域生态环境的根本性措施之一。     

森林生态系统经营研究

森林生态系统中各种要素相互联系和相互作用,以此维持系统物质和能量的循环与转化,并保持系统物质和能量输入与输出的相对平衡。从这一原理出发论述了公益林、商品林和生物多样性自然保护区不同利用的森林生态系统特征,并对商品林和公益林的森林生态系统经营进行了探讨。     

森林生态系统经营研究

森林生态系统中各种要素相互联系和相互作用,以此维持系统物质和能量的循环与转化,并保持系统物质和能量输入与输出的相对平衡。从这一原理出发论述了公益林、商品林和生物多样性自然保护区不同利用的森林生态系统特征,并对商品林和公益林的森林生态系统特征,并对商品林和公益林的森林生态系统经营进行了探讨。     

黑河流域生态环境建设分区研究

分区是实现区域合理配置的基础和前提,以可持续发展理论和《全国生态环境建设规划》为原则,以自然地理分异规律,现代生态学和经济学理论为依据,在原有各类专题分区和区域规划基础上结合当地自然经济状况,建立了新的生态环境建设分区指标体系。依据SPSS软件聚类分析结果,将黑河流域生态环境建设划分为3个大区4个亚区,并分析了各类型区特点,提出生态环境建设模式。     

黑河流域水资源供需平衡与配置研究

水资源合理配置是水资源高效利用的重要手段,同时是水资源可持续利用的核心问题。针对黑河流域水资源利用现状与存在的问题,运用系统分析理论与方法,对黑河流域水资源需求、供水能力、水资源配置与供需平衡进行了分析与讨论。结果表明:在50%保证率下,黑河流域2015年、2020年和2030年需水量分别为3.271×10⁹ m³,3.041×10⁹ m³和3.071×10⁹ m³,供水量分别为2.841×10⁹ m³,2.972×10⁹ m³和3.033×10⁹ m³,缺水量分别为4.30×10⁸ m³,0.69×10⁸ m³和0.38×10⁸ m³,缺水率分别为13.15%,2.27%和1.24%。针对流域水资源现状,应采取提高工业用水重复利用率、调整农业种植结构、大力发展高效节水技术等措施。继续加强流域水资源高效管理,改善流域生态环境,提高流域内水资源可持续利用能力。     

金沙江流域典型森林土壤水分入渗特征试验研究

对金沙江流域典型森林生态系统的土壤水文特征进行了研究。结果表明,研究区不同森林类型的土壤容重随着土层深度的增加而逐渐增大,土壤总孔隙度和毛管孔隙度随土层深度的增加而逐渐减小;土壤水分入渗受土壤容重的影响,随容重增加,稳渗率降低;不同森林类型土壤前120min平均入渗速率介于0.78~2.42mm/min之间,稳渗率介于0.10~0.53mm/min之间;无论是平均入渗率还是稳渗率均表现为:华山松林地滇杨林地圣诞树林地水冬瓜林地荒坡地;土壤入渗的渗润阶段发生在0~5min;渗漏阶段约发生在5~80min;渗透阶段发生在80min以后。采用Kostiakov模型拟合双环入渗法测得的入渗过程效果最佳,其次为Philip模型,而用Horton模型的拟合效果最差。     

黑河上游天涝池流域生长季降雨和气温对河川径流的影响

西北干旱区的水资源短缺问题日益突出,但黑河上游高寒山区河川径流相关的精确水文资料稀缺,开展观测和研究其变化规律尤为必要。选择黑河上游天涝池流域为研究区,通过逐日观测2016年、2017年、2019年生长季河川径流量、降雨量和气温数据,采用相关分析和多元线性回归方法,分析了降雨和气温要素对河川径流的影响。结果表明:生长季内月均径流量明显滞后月均降雨量和月均温,三者均呈现出单峰变化趋势; 河川径流对降雨的平均滞后时间约为7.5 d。生长季内月均降雨量、月均温与月均径流量的Pearson相关系数分别为0.69,0.87(p<0.01),拟合多元线性回归模型的R²为0.772。研究显示该流域内降雨和气温较好地解释河川径流量的变化,结果可为黑河上游山区的河川径流响应过程提供参考依据。     

东阳江流域生态系统健康评价

[目的]通过对东阳江流域生态系统健康进行评价,旨在为该区生态补偿体制的制订提供参考。[方法]参考环保部《流域生态系统健康评价技术指南》,建立水域生境结构、水生生物、水域生态压力、陆域生态格局、陆域生态功能和陆域生态压力共6大类17项评价指标,对东阳江流域29个评价单元进行生态系统健康评估。[结果](1)东阳江流域生态健康等级处于一般及以上水平,其中优秀、良好和一般的评价单元分别占6%,60%和34%。(2)水域生态系统健康的主要限制因子是水质质量指数;陆域生态系统主要限制因子为森林覆盖率、建设用地比例、重要生境保持率及水源涵养功能指数等。(3)山地丘陵地区流域生态系统健康等级高,平原与盆地地区健康等级低;上游健康等级高,中下游人口密集地区健康评价等级偏低。[结论]东阳江流域生态系统健康等级差异的根本原因是人类活动类型及强度的地区差异,而干流水质质量较差,建设用地比例高,点、面污染源排放量大是其主要的生态环境问题。     

黑河流域甘州区湿地植物物种多样性研究

以芦苇群落和西藏嵩草两个群落为对象,研究了两个群落的植物物种及组成特征。结果表明,芦苇群落以芦苇为优势种,以西藏嵩草为亚优势种,二者重要值之和为0.434 2;西藏嵩草群落以西藏嵩草为优势种,重要值为0.187 6。物种多样性分析表明,两群落的物种多样性指数(H)和均匀度指数(J)均波动幅度较大,优势度(D)值波动幅度较小;芦苇和西藏嵩草群落的多样性指数与均匀度指数呈现出显著的正相关关系,但与物种丰富度指数无明显相关,而与生态优势度指数呈明显的负相关关系;两群落H,D,J和丰富度指数(S)值的差异并不显著;芦苇和西藏嵩草群落的共有种有14种,相似性系数为51.85%,说明西藏嵩草群落和芦苇群落的群落组成相近,它们存在一定的内在联系。     

黑河中游荒漠绿洲区免灌植被土壤水分状况

对1年、3年、5年、20年梭梭人工林,20年的花棒、柽柳、柠条人工林及天然荒漠植被等立地土壤湿度研究表明:土壤湿度随植物盖度增大而减少,盖度>40%与盖度<5%的固沙植物花棒、柽柳和梭梭林地,土壤湿度分别相差0.72%,1.16%和1.28%;植物种间土壤湿度也有差异,相同密度下花棒土壤湿度>梭梭土壤湿度>柽柳土壤湿度。随着植物生长,土壤湿度下降。1年、3年和5年生梭梭人工林土壤储水量比未营造梭梭林的沙地分别降低23.00%,48.00%和58.00%。随着不同部位间水平距离的增大,土壤湿度变异较大;在垂直剖面上,随土壤深度增加,土壤湿度逐渐降低,梭梭、柽柳、花棒、柠条林地土壤湿度由(2.57±0.20)%,(2.04±0.17)%,(2.75±0.15)%和(2.20±0.07)%,下降至(1.19±0.25)%,(1.01±0.20)%,(1.31±0.18)%和(0.99±0.14)%。4月与9月荒漠植被泡泡刺沙堆、戈壁土壤湿度的差值分别为1.03%和0.81%。戈壁土壤水分垂直变化较大,20cm与160cm土壤湿度分别为(3.35±0.38)%,(1.39±0.04)%,相差3.08%。     

黑河流域中游典型退化湿地生态恢复技术研究

黑河是我国西北地区第二大内陆河流,其湿地环境对于河西走廊的自然生态环境和社会经济发展具有十分重要的作用。为了加快黑河流域中游典型退化湿地的恢复进程,在黑河流域典型湿地退化区,开展了人工栽植芦苇、柽柳和封育生态恢复技术试验研究。结果表明,栽植芦苇后第1年和第2年的盖度分别较栽植前平均提高了36.8%和49.6%;柽柳采用截顶(地上部分保留10～12cm)造林方式恢复湿地,截顶苗年平均高和地茎生长量较未截顶苗分别提高了67.8%和30.8%,柽柳采用平茬促萌技术可提高覆盖率16%～22%;围栏封育恢复湿地区较未封育区植被总盖度由45.7%提高到77.2%,平均高度提高了40.9%,地上总生物量平均增加了73.1%。     

黑河流域水资源压力定量评价

从流域水资源开发利用条件、经济发展与用水以及流域水环境压力3个角度出发选取6个指标构建了水资源综合压力指数,对2000-2010年黑河流域的水资源压力状况进行了定量分析。结果表明,黑河流域近11 a来水资源综合压力指数较高,但总体上呈下降态势,从2000年的0.58逐步降到2010年的0.28。多年来黑河流域的综合治理包括节水型社会建设等措施卓有成效,但地下水位不断下降,生态环境缺水严重,农业用水比重过高等问题仍未缓解。建议今后仍要继续加强节水型社会建设,促进水资源高效利用,压缩农业用水量,以不断减轻流域水资源压力,促进流域水资源可持续利用。     

渭河流域相对湿度与植被覆盖变化及其响应关系

借助GIS、遥感技术和数理统计等方法,对渭河流域相对湿度和植被覆盖变化进行了研究,定量分析植被恢复对该地区空气相对湿度的影响。结果表明:(1)近60a相对湿度分布具有一定的纬度地带性,存在由北向南递增的特点。相对湿度总体上呈下降趋势,退耕10a间呈微弱上升趋势。(2)退耕10a间植被覆盖呈整体改善,局部恶化的趋势,近1/3的地区植被覆盖基本不变。植被覆盖状况改善较为明显的几个县(市)主要集中在渭河干流及泾河上游、马莲河上游、北洛河中游一带,植被退化的县(市)大多位于渭河中下游、泾河中上游地区。(3)退耕前的50a对于相对湿度影响较大的因子依次为降水、日照和气温。退耕后的10a相对湿度随着植被覆盖状况的改善(退化)而相应上升(下降)。(4)吴旗县冬季和年的相对湿度与NDVI呈负相关,春季和夏季的相对湿度与NDVI呈极显著的正相关。1982—2006年夏季湿润则植被状况较好,夏季干燥则植被状况较差。     

黑河流域高山草甸湿地土壤CO_2通量日变化特征

采用Li-6400便携式光合作用测量系统连接Li-6400-09土壤呼吸室,在2013年生长季节对黑河流域高山草甸湿地土壤CO2通量进行了野外定位试验,统计分析了水热因子对高山草甸湿地土壤CO2通量特征的影响。结果表明,高山草甸湿地区不同层次土壤的日平均温度差值由土壤表层(0cm)的14.5℃骤降到土壤20cm层的5.8℃,对土壤呼吸有较大的影响;土壤CO2通量日变化特征明显,早晨8:00—10:00维持在较低水平,土壤CO2通量在0.81~1.10μmol/(m2·s),在11:00开始升高,13:00达到峰值,峰值为3.26μmol/(m2·s),18:00开始下降,整个过程呈单峰曲线;高山草甸湿地区土壤CO2通量与10cm土壤温度、土壤含水量存在不同程度的正相关关系,表明土壤CO2通量的变化受温度和水分所控制。