中国森林水文学研究进展(英文)

 森林水文学研究对于了解流域物理、生物及化学过程以及实施流域管理,具有重要意义。森林与水的关系及其在流域管理中的应用,是国际水文学及流域管理学界十分关注的课题之一。由于缺乏长期的森林水文观测数据,导致中国的学者们以及政府决策者之间,关于森林对洪水、流域年产水量以及土壤侵蚀的作用看法不一致。作者介绍了近20年来中国森林水文学的发展历史,以及我国森林生态长期定位观测站,在林冠截留、地被物截留、林地蒸发散、地表径流、土壤侵蚀等方面的观测成果。此外,还提出了服务于中国林业工程建设急需研究的森林生态水文学课题.     

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     

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。     

汾河流域生态补偿机制的关键问题

流域生态补偿作为流域管理的一个热点问题,已经引起社会各界的广泛关注.随着汾河流域的资源开发和经济发展,其生态环境问题日益严重,成为阻碍经济社会持续发展的瓶颈,建立汾河流域科学的生态补偿机制显得尤为重要.基于理论研究与分析,结合汾河流域的实际情况,明晰建立汾河流域生态补偿机制的原因和原则,分析建立汾河流域生态补偿机制的主体、客体、方式和标准,同时提出建立汾河流域生态补偿机制的保障措施,从而构建起汾河流域生态补偿机制的整体框架.在汾河流域引入生态补偿机制,不仅可以调整生态效益及相关的经济效益在保护者与受益者、破坏者与受害者之间的分配关系,而且还可以保护和改善汾河流域的生态环境,促进全流域经济、社会、环境协调持续发展.     

生态水文过程模拟研究综述

生态水文过程模拟要求建立相应的模型,但我国生态水文研究尚处于初步阶段,多借鉴于其他学科的模型。目前,流域水文模型普遍被分为集总式模型(Lumped model)和分布式模型(Distributed model)两种类型。集总式参数模型没有考虑流域内部各地理因素的空间变化,一般采用优势、均值等方法来处理非线性自然过程,具有明显的缺陷。分布式参数模型考虑了自然过程及其影响因素的分布性,将区域或流域分成一些有一定的拓扑关系研究单元,假设这些单元内部是均一的,采用有限差、有限元等数值方法求解,具有较强的物理基础,是生态水文过程模拟模型的发展方向。而RS与GIS在模型中的广泛应用,则被认为是流域模型从集总式到分布式转化的桥梁。     

国外森林水文研究进展述评

森林和水是人类生存与发展的重要物质基础,也是森林生态系统的重要组成成分,森林与水之间的关系是当今林学和生态学领域研究的核心问题.基于国外近30年来森林水文学的研究成果,简要地介绍了森林水文学的概念、研究进展和实际应用,分析了森林与水相互作用的特点,并从森林对降水、径流、蒸发散、泥沙输出、水质和产水量的影响等方面综合评述了最新研究进展.从国外的研究成果来看,森林植被在涵养水源、调节水量、减少径流泥沙、延缓径流回流速率、降低洪峰、增加枯水期流量、改善水质等方面具有重要功能.但是森林植被变化对某一区域降水的影响并不明显,而且增加森林覆盖率可以减少流域产水量.由于环境异质性的存在,森林的水文作用在具有不同特征条件的水文生态区有很大差别.迄今对森林水文效应的研究规模多局限在小尺度,要把一个地区小尺度的研究成果可靠地应用于大尺度的其他流域,还必须加强森林对水文过程动力学机制的研究.     

跨流域调水工程水源区生态补偿理论框架

[目的]通过建立水源区生态补偿机制,改善水源区生态环境,促进水源区和受水区的可持续发展。[方法]在分析跨流域调水工程水源区生态补偿定义、必要性和原则的基础上,从跨流域调水工程水源区生态补偿行为主体确定、生态补偿量计算、生态补偿模式与途径选择等方面对水源区生态补偿理论框架进行研究。[结果]跨流域调水工程水源区生态补偿的核心在于回答"为什么要补偿?""谁给谁补偿?""补偿的内容是什么?""如何补偿?"等问题。水源区生态补偿的途径主要包括实物和资金补偿,项目和产业扶持,政策和技术支撑,智力服务等。[结论]跨流域调水工程生态补偿机制有助于协调水源区及受水区关系,推动生态保护共建机制,实现可持续发展,促进生态文明建设。     

中国流域水资源生态补偿的法律问题与对策

随着我国经济社会的不断发展,水资源不足和水质污染引起的水危机已经成为许多地区可持续发展中的重要制约因素。在这种背景下,为了平衡环境、社会和经济多元利益,寻求先进的法律机制来调节平衡、保护流域生态环境、促进流域的可持续发展已成为一种共识。开展流域水资源生态补偿是实现流域上下游之间等相关方利益公平的关键所在。但由于我国缺乏生态补偿立法和相应的制度安排,流域水资源生态补偿目前仍面临许多问题:我国流域水资源生态补偿进展缓慢、法律制度滞后、部分法律法规彼此之间矛盾和相互冲突、流域水资源生态补偿的法律制度缺位、立法模式不适合当今流域生态环境问题解决等。本文通过对我国有关涉水法律中存在问题的分析,提出一些有关流域水资源生态补偿法律制度建设和完善的对策,以期对中国流域水资源生态补偿的推进和进一步实现水资源的可持续利用有所帮助。     

喀斯特山区土地利用/覆被变化情景模拟

该文运用CLUE-S模型模拟研究了贵州中部猫跳河流域在不同情景模式下未来十年内土地覆被的空间变化情况。根据研究区土地覆被结构的现状以及影响土地覆被变化的宏观因素，作者设计了生态安全目标、粮食安全目标、经济发展目标以及综合发展目标等4种可能出现的情景。结果表明，在不同土地利用情景下，猫跳河流域未来十年的土地覆被格局及其效应存在明显的差别。生态安全目标情景能在较大程度上改善流域的生态环境，但会对流域的粮食安全构成较大的威胁。粮食安全目标情景能够保障流域的粮食安全，但会导致区域生态环境质量下降。经济发展目标模式可充分保障经济建设用地的需求，但会威胁到流域的粮食安全。综合发展目标情景比较全面地考虑到了流域经济发展、生态保护以及粮食安全等需要，是研究区未来较为可取的土地利用模式。     

流域生态需水学科维度方法研究与展望

综合运用专家调查问卷、比较分析和统计学方法,系统研究了流域生态环境需水方法论与维度问题,分析了不同特征的流域如何选取和优化学科方法,从学科维度探讨了方法特征、使用范围、优选和发展趋势。结果表明,流域生态需水方法论可以从方法、学科、空间维度和程序维度4个方面进行研究。根据发展阶段和问题需求,目前学科维度重要性居于首位,重要性顺序为：学科维度（46%）〉方法维度（33%）〉空间维度（12%）〉程序维度（8%）。学科各子维度方法数量依次为：水文学方法（31%）〉生态学方法（28%）〉其他方法（21%）〉水力学方法（12%）〉综合法（8%）。比较不同学科方法计算同流域的生态需水量结果相对标准偏差均大于0.25,差异性较大。流域生态环境需水方法在学科维度层面呈现从单学科分析向多学科综合发展、从局部过程向全流域水文循环过程发展、从传统技术向数字流域技术发展的趋势。建议以流域水环境问题为导向,以流域生态系统管理和系统优化理论为指导,以生态优先和保证基流为基本原则,对于生态参数和科学方法进行科学筛选、整合与优化。     

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。     

Conservation of gullies in susceptible riparian areas of alluvial soil regions

The problem of gully erosion is very severe in the riparian areas of the alluvial deep soil region in India. Research and development have progressed in response to the change in social needs. The earlier strategy of maintenance of law and order has changed to one of reclamation and restoration of the productive capacity of riparian areas. Watershed management in the ravines has been adopted for development of food security, eco‐restoration and pollution control. Case studies on the watershed management in watersheds projects initiated in the mid‐1980s revealed the scope for bringing increased prosperity through crop diversification and eco‐restoration. In consideration of the erosion process, new concepts of management zones and improved conservation and reclamation practices have been developed. The sociological factors have been rationally analysed, as they applied to watershed management in the ravines. A new paradigm of watershed management by group action is necessary in the future. Since the ways of combating the ravine problem and enhancing the productivity of ravine‐degraded lands were made on rational process‐based approach, there is scope for it to be implemented in other countries with similar land and socio‐economic situations. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

北京市生态清洁小流域建设技术措施研究

 小流域治理是北京市生态环境治理的重要手段,是北京市保护水源、控制水土流失、实现人水和谐的重要途径。基于北京市小流域治理的多年实践经验与现代治理要求,对近年来北京市政府提出的小流域治理理念——建设生态清洁小流域进行了其内涵的界定和建设技术体系的探讨,并以密云水库上游蛇鱼川小流域的综合治理为例,介绍北京地区生态清洁小流域的建设实践。     

Challenges of pedodiversity in soil science

Soil diversity is not a completely new concept in soil science. It has been discussed from early times but it was not challenged this much broad. Ibañez with introducing the pedodiversity opened a new conceptual window to ease the induction of the soils complexity, spatial and temporal evolution and distribution. Pedodiversity now attracts more attention and goes to open new windows in soil science. Pedodiversity faces now with different challenges, which could be critical in its way on. Do the current soil diversity indices conceptually define all aspects of soil variability, or do we need to bind them with other characteristics like taxonomic distances? How is the soil individualism defined within the context of spatial variability and soil continuum? How are pedocomplexity, connectance, pedodiversity and soil spatial structure related? Can the changes of soil diversity be accounted as the rate of soil development? Can a range of pedodiversity index be a scale for soil series definition? Initial and some of current pedodiversity studies were/are focused on the concepts and measurement of pedodiversity and soil complexity indices of soilscape compared with the biological diversity and complexity. However, for the pedogenetic studies, the most important issues are the evolutionary concerns out of this approach compared with the other biotic systems. The new contexts, which should be more undertaken in future studies are: functional diversity, temporal diversity, study of soil and landform extinction and preservation. The last question could be: how pedodiversity could be changed under different understanding levels? A case study has been carried out in Charmahal and Bakhtiary province, Iran. Its objectives are the following: comparing the pedodiversity indices combined with and without taxonomic distances within tow replication of a geomorphic surface (Pi 111). What the pedodiversity says here? Did the unique calcification process which rules the soil formation here result in endemism or soil zonality? Do different pedodiversity indices correlate with the soil patterns?     

生态空间与生态用地国内研究进展

生态空间和生态用地是构成国土空间的重要组成部分,是跨地理学、景观生态学、应用生态学等的交叉研究领域,但当前国内对于两者的认识存在较大争议,在相关研究和使用中存在混淆或错误的情况。本文基于国内相关文献的全面分析,界定了生态空间和生态用地的概念,辨析了两者之间的逻辑关系,并分别总结了国内生态空间和生态用地研究进展和局限。目前,国内生态空间和生态用地的内涵认识还不统一、识别方法和分类体系还不够完善;在研究区域上,均是重点关注城市地区;在研究方法上,均注重空间分析和优化模型的使用,缺少心理感知与社会调查等多方法的应用。本文基于当前研究局限,结合新时代生态文明建设和乡村振兴战略实施要求,提出应加强乡村地区生态空间和生态用地相关研究内容。建立以可持续发展和人类福祉需求为核心,具有区域差别化的生态空间和生态用地识别方法、分类体系、评价体系和保护利用机制等应成为研究重点。     

关于小流域可持续发展几个问题的思考

以小流域为单元进行综合治理已成为当今世界各国治理水土流失的主要形式。随着可持续发展理论的迅速兴起和广泛传播,小流域综合治理的方式已发生了根本性的转变,由过去的单一防护型转变为现在的综合开发、利用和保护型,并呈现出向可持续发展轨道靠拢的趋势。在剖析了可持续发展、小流域综合治理内涵的基础上,提出了小流域可持续发展的内涵,重点对实现小流域可持续发展的几个关键问题进行了深刻阐释,旨在引起学术界的重视,共同推进小流域可持续发展的深入研究。     

对土壤侵蚀研究的几点思考

土壤侵蚀是现代地理环境条件下改变地貌景观的主要过程,也是引起土壤质量退化、沙漠化与石漠化的核心因素,与土壤、生态、水文等多个地表过程密切相关。虽然土壤侵蚀研究需要气候、地质、地貌、土壤、水文、生态等相关学科的基本知识,分析土壤侵蚀发生、发展过程的动力机制,但需要明确界定土壤侵蚀研究的时空尺度。土壤侵蚀与水土保持之间相互联系、相互促进。土壤侵蚀研究的时间尺度以次降雨、月、年为主,研究主题为次降雨侵蚀过程、土壤侵蚀季节变化与年际变化,时间尺度不宜超过100年。土壤侵蚀研究的空间尺度以小流域为主,基于土壤侵蚀垂直分带性,可以进一步分为样点、坡面、沟坡与小流域。在不同空间尺度上,研究内容与研究方法差异明显。土壤侵蚀过程包括土壤分离、泥沙输移和泥沙沉积,各个过程的主控因素存在差异,研究成果积累差异明显,研究重点会随着时空尺度的变化而有所不同。在土壤侵蚀过程研究中,应充分理解分离控制和输移控制及其时空转换阈值。虽然土壤侵蚀研究已经取得了大量成果,但在细沟网络结构及其时空变化、泥沙沉积过程、沟蚀形成与演变动力机制、重力侵蚀发育过程动力学机理、小流域土壤侵蚀过程模型等诸多方面,亟待加强研究。     

土砂灾害敏感区位考量之山坡地发展规划评估研究

台湾地区近年来交通建设发展大幅缩短城乡之间的距离,复因经济产业发展、人口密度提高、周休二日、岛屿型土地资源先天限制等因素,土地价格成本较低之非都市土地开发乃成为必然之趋势。其中,山坡地因开发导致环境劣化问题,使山坡地中部分具有缓冲天然土砂灾害之区位功能逐渐丧失。以大安溪上游双崎部落为例,分析区内影响土砂灾害之环境敏感区位,透过G IS图层套叠及差异分析,建立环境开发规划合理性评估模式,进而对照检讨现行山坡地开发管理法令、保育利用法规、相关土地使用及管制计划、开发许可审议机制等。研究分析发现,相关法令及管制配套因修订迟缓,导致部分既存开发区位空间结构不合理,亟须调整;其次,早期坡地土地开发利用零散,未考量景观生态、水土保持、生态等因素,致使景观不协调、水土灾害不断、生态自净自愈功能降低;同时,分析结果亦发现,因整体资源利用之区域土地使用计划订定不周详、山坡地土地开发利用规划评估机制与架构未确实建立,导致部分资源保育管制法规,所划设之区位有过度粗放、条件简化、或虽有划设却无因应保育复育作为、甚至错置情形,将可能导致环境生态之浩劫。最后本研究并建议,山坡地农村聚落发展应考量山坡地水土保持安全与景观资源、自然生态间之合理保育利用,建立以单元集水区中土砂环境特性考量之山坡地农村聚落规划发展评估模式。     

小流域治理的景观规划原则与方法

景观生态学的设计观点虽然尚未被广泛地推广应用于小流域治理实践,但在小流域治理规划中引入景观理念必然成为今后的主流趋势。小流域景观生态规划应遵循因地制宜综合治理的水土保持原则、景观多样性原则与稳定性原则等,规划方法主要包括斑块法、廊道法等5种,小流域景观生态包括农业生态景观、林业生态景观等诸多形式。建议加强景观小流域评价标准研究,以便应用景观生态学理论管理小流域,把水土保持生态工程建设同人文创造有机结合起来,使小流域的生态重建与经济发展更为和谐统一。     

耕地生态位及其数学测度模型构建研究

生态位理论是生态学重要的基础理论之一。以生态位理论为基础,提出了耕地生态元和耕地生态位的概念,并对耕地生态位的主体、本质、类型、特征及其演替规律作了系统阐述;构建了耕地生态位数学测度模型,包括耕地生态位宽度模型、耕地生态位扩充压缩度模型、耕地生态位商模型和耕地数量生态位重心模型,从而为区域耕地数量和质量变化研究提供了新的理论与方法。