区域生态需水量计算方法研究

总结了前人的研究工作．从不同角度对生态需水进行了科学的界定；建立了不同标准下的生态需水分类体系；并按河道内与河道外生态需水的分类，给出二者详细的计算方法；以西北黄土高原地区延安市为例．分别计算了2000年来水条件下的河道内及河道外生态需水。     

基于GIS的内蒙古自治区植被生态需水量研究

[目地] 分析计算内蒙古自治区不同典型分区的植被生态需水量,为该区域水资源管理和生态保护提供科学建议。[方法] 以Penman-Monteith公式为基础,利用实测与多源遥感数据,对1990—2020年内蒙古自治区4个典型区域（西部地区、中部地区、东部地区、东北部地区）植被生态需水量（ecological water requirement,EWR）和单位面积植被生态需水量（ecological water requirement for vegetation per unit area,ET）进行反演,并分析其时空变化的主导因素。[结果] ①时间上,30 a间EWR呈现先降后升的趋势,就区域总量来看西部地区较为稳定,维持在3.00×10¹⁰ m³左右;中部与东部地区在6.00×10¹⁰ m³左右,变化幅度较大,年间最大变幅超1.00×10¹⁰ m³;东北部地区高,且稳定在1.00×10¹¹ m³左右。②空间上,总体呈现出自西向东逐渐升高的态势且东西差异巨大,东北部区单位面积植被生态需水量（ET）均值较西部地区高近250 mm。[结论] 降水蒸发主导下的气候因素与土地覆盖类型变化主导下的人为因素是内蒙古自治区植被生态需水量变化的关键因素,后者影响程度要大于前者。     

玛纳斯河流域生态需水量估算

玛纳斯河流域是典型的内陆河流域,生态需水是流域水资源合理配置的基本参数.从农田防护林、农田水盐平衡、水库湖泊需水和河道生态需水4个方面对玛纳斯河流域生态需水开展分析.结果表明:4部分生态需水分别为:1.55,2.95,2.01,2.33亿m3.维护流域稳定条件下的最小生态需水量为8.84亿m3,占水资源总量的34.76%,占地表水量的38.59%.     

坝上地区退耕还林地土壤水文生态特征

 为明确退耕林地不同植被类型土壤层的水文生态效应及其水源涵养功能,通过野外取样与室内测试的方法,以封育草地为对照,定量研究坝上地区典型区域张北县沙棘林、柠条林和榆树林等退耕林地的土壤颗粒粒径分布、水分物理性质和入渗性能等水文生态特征。结果表明:不同植被类型同一土层间土壤密度、孔隙度与持水性能差异显著,同一植被类型内不同土层间各指标差异不明显;与草地相比,林地能较好地改善土壤结构,土壤水文生态效应好于草地;4种植被类型的土壤颗粒粒径分布主要集中在1～0.05 mm范围内,约占64.08%～71.13%;林地土壤密度小于草地,榆树林、沙棘林和柠条林的土壤密度分别比草地的减小25.26%、24.98%、16.49%;土壤孔隙度以及土壤饱和持水量、有效持水量表现为沙棘林>榆树林>柠条林>草地;入渗速率与入渗时间遵从f=at-b的幂函数关系,柠条林、沙棘林和榆树林的稳渗速率分别为草地的4.96、3.18和2.88倍。研究结果可为坝上地区退耕林地生态效应的评价提供理论依据。     

尤溪流域林地生态可持续发展研究

在调查并剖析尤溪河流域林地生态现状特点的基础上,分析了林地生态持续发展的制约因素,根据流域林地、气候、物种等自然条件及社会经济构成特点,提出新世纪尤溪河流域林业生态可持续发展对策。     

辽宁省卧龙湖最小生态需水的研究

湖泊最小生态需水对于维护湖泊生态功能,协调社会经济用水和湖泊生态用水之间的关系,实现水资源科学配置和持续利用有着重要的作用。以辽宁省卧龙湖为研究对象,构建了最低生态水位和最小湖区耗水的计算模型。基于所有的气象,水文等资料,计算出卧龙湖湖泊最低生态水位为86.73 m。湖区年平均最小生态耗水为357.092 1万m3。     

南方红壤区侵蚀退化马尾松林地生态恢复研究

我国南方红壤区严重侵蚀退化马尾松林地土壤极度贫瘠,加之退化面积广等因素,导致其恢复的难度加大,如何恢复侵蚀退化马尾松林地成为当前面临的一个艰巨而又迫切的任务,因此加快相关方面的研究和治理,探讨其退化机理,解决生态恢复关键技术,对于推动红壤区的生态建设具有重要意义。该文从土壤退化、人为因素、马尾松的生物学特性等方面阐述了马尾松林地的退化机理,总结了退化马尾松林地生态恢复的途径和模式及其产生的生态环境效应,并提出了马尾松侵蚀退化林地进一步研究的展望,以期为退化马尾松林地生态修复的后续研究作一参考。     

区域林地格局、驱动与生态价值研究

基于三峡库区1996年、2000年和2005年三峡库区各县市的林地面积,结合GIS分析了三峡库区林地变化的过程及其对林地功能生态价值的影响。结果表明：1996-2000年,林地的面积在减少,随着退耕还林和农业结构调整地实施,2000-2005年,林地面积增加了185024．93hm^2。由于1996—2005年有林地面积有所增加,使得三峡库区有林地生态功能的总价值增加了6．17亿元,大部分县市有林地生态功能总价值在增加,少许几个在减少。针对林地变化、驱动与生态价值研究的结果,对库区退耕还林及农业产业结构调整提出了相关参考意见。     

内陆河下游民勤绿洲主要防风固沙植被生态需水量研究

通过大型蒸渗仪和植物径流测定系统对民勤绿洲5种主要防风固沙植物单株生态需水进行了测定,并结合G IS和野外调查,确定不同植被类型的面积、生态需水定额和生态需水量;通过天然降水与生态需水的耦合,分析了不同植被类型生态需水的时空变化规律。研究表明,5种植物年平均单株最大生态需水定额分别为:沙枣1597.4 mm、新疆杨806.77 mm、梭梭534.05 mm、柽柳426.76 mm、白刺318.83 mm;5种植被年最大生态需水总量为2.29×108m3;实际生态需水量分别为:新疆杨0.29×108m3、沙枣0.69×108m3、梭梭0.44×108m3、柽柳0.05×108m3、白刺0.02×108m3,总实际生态需水量1.49×108m3,减去0.35×108m3有效天然降水用于植被生态需水,另需1.14×108m3的生态需水,占民勤绿洲总用水量的14.92%;降水高峰期与植被生态需水的高峰期一致,主要集中于6,7,8,9四个月,分别占全年的74.1%和77.25%;有效降水对杨树、沙枣、梭梭、柽柳和白刺生态需水的贡献率分别为8.59%,10.29%,43.25%,58.4%和196%。     

黄土半干旱区刺槐林地土壤蒸发特性研究

对黄土半干旱区刺槐林内的土壤蒸发状况,进行比较系统的试验研究。试验采用微型蒸发器（Micro-lysimeters,MLS）,人为控制土壤水分梯度,对不覆盖、枯枝落叶物覆盖和苔藓覆盖3种处理的林地土壤蒸发进行了分析。结果表明,在不同土壤水分条件下,利用枯落物覆盖减小林地土壤蒸发效果晴天好于多云天,枯落物覆盖、苔藓覆盖与无覆盖相比,分别减少了20.15%～52.46%和11.11%～36.72%的土壤蒸发,枯落物覆盖效果好于苔藓;林地土壤蒸发量随土壤水分的增加呈上升趋势,当土壤含水量增加到一定临界值以后,林地土壤蒸发量由上升变为下降,表现出土壤水分对林地土壤蒸发具有明显的阈值反应,土壤含水量的临界值分别为14.2%（枯落物覆盖）和16.8%（不覆盖）;基于林地土壤蒸发量（E1）与水面蒸发量（E0）的观测数据,利用STATISTICA软件统计分析,建立林地土壤蒸发模型,可用于林地土壤蒸发量的估算,为林地土壤水分管理提供理论依据。     

河流生态环境需水量研究综述

在全面总结国内外河流生态环境需水量研究进展的基础上,对有关河流生态环境需水研究的概念、内容和定量计算方法做了概述,指出了目前河流生态环境需水研究中存在的主要问题并进行了分析.     

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.     

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。     

基于生态服务功能的城市湖泊生态系统需水量分析

城市湖泊生态系统具有提供产品、调节生态、文化娱乐和生命支持等四大服务功能，城市湖泊生态系统需水量的确定应以维护其生态服务功能，实现湖泊生态系统可持续发展为目标。阐述了城市湖泊生态系统需水量的内涵，提出了需水量计算应遵循功能性原则、生态优先原则、兼容性原则和动态性原则，建立了基于生态服务功能的城市湖泊生态系统需水量动态模拟模型，最后进行了实证检验。     

半干旱草原植被建设生态需水相关问题的探讨

重点从微观角度研究半干旱草原区植被建设生态需水相关问题。介绍植被恢复过程现状生态需水量计算方法,以充实和完善生态需水理论的研究,并为半干旱草原区生态建设提供一定科学依据。     

宁夏地区中南部干旱区域林草植被生态需水量研究

以宁夏地区中南部干旱区域气象资料、植被分布、水资源状况等为依据,估算了现有林、草地生长季的最小和适宜生态需水量,并对降雨消耗性及径流消耗性林草地生态需水量进行了降水资源平衡分析。研究结果表明:(1)位于南部山区、年均降雨量在350~550mm之间的隆德和泾原县降雨消耗性林、草地最小和适宜生态需水量均能依靠降水得以满足,林草植被生长状况良好。(2)位于南部山区、年均降雨量在350mm左右的彭阳县和原州区,降雨能够满足林、草地最小生态需水量的需求,而适宜生态需水量不能得到满足。因此,该区域要合理考虑林草地种植结构。(3)年均降雨量在175~280mm,位于中部干旱带的海原、盐池和同心县以及南部山区的西吉县降雨消耗性林、草地最小和适宜生态需水量均不能得到满足。该区域不宜于大面积发展林草业。     

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。