玛纳斯河流域生态与环境需水研究

在总结国内外关于生态和环境需水研究的基础上,本文界定了玛纳斯河流域生态与环境需水的内涵。结合国内外生态与环境需水量的计算方法和玛纳斯河流域的实际情况,初步探讨了玛纳斯河流域生态和环境需水的研究思路、计算内容和方法,并对玛纳斯河流域的生态与环境需水进行了分析计算,从而为定量评价玛纳斯河流域水资源的合理配置提供理论基础。     

新疆玛纳斯流域生态环境需水分析

本文从生态系统、生态环境的概念出发,就西北地区的一个典型的流域代表玛纳斯河(以下简称玛河)流域的生态特点与问题,提出玛河流域的生态环境需水概念,并概述了国内外生态环境需水的现状。根据玛河流域生态环境需水的定义,本文从降水———径流的发生与演变出发,按山区和平原生态圈层结构分层次计算玛河流域生态需水,并区分生态需水的水源组成(降水、径流)。分析计算结果,对玛河流域生态需水计算结果进行供需平衡分析。     

新疆玛纳斯河流域生态系统稳定性研究

玛纳斯河为天山北麓准噶尔盆地最大的内陆河,玛纳斯河流域生态系统独特,且具有干旱区生态系统的特点。近50年来,玛纳斯河流域由于受到人类活动的影响,生态系统稳定性发生了很大变化。通过运用生态学和系统学理论,使用AHP法对玛纳斯河流域生态系统稳定性进行了研究,确立了玛纳斯河流域生态系统稳定性评价指标体系,使用多个指标对流域生态系统进行了指标权重评定,通过计算认为玛纳斯河流域生态系统目前较为稳定。     

玛纳斯河流域生态环境质量时空分异评价

利用3S空间分析和地学统计分析方法,选取植被覆盖度、坡度、土壤等归一化生态指数,采用生态要素及功能叠加的转移矩阵模型,研究了新疆玛纳斯河流域生态要素及环境质量时空分异规律。研究得出:①总体上玛纳斯河流域仍保持山地、绿洲、荒漠的空间分异格局,生态环境整体质量较差,但转好趋势明显,城乡建设格局变化决定着局地环境动态演变。②人工绿洲、山前缓冲区生态质量最好但变化较快,农田内部的盐渍化虽然得到很好控制,但大量盐分被排入下游及周边,对自然绿洲造成新的危害。中山林草带植被覆盖、土壤恢复、水土保持较好。③2000-2008年流域生态环境质量缓慢好转,其中以生态环境质量由差转中为主,集中在古尔班通古特沙漠,虽然绿洲-荒漠过渡带生态恢复明显,但高山冰雪带不断萎缩;2008-2016年流域生态环境质量明显转好,其中以生态环境质量由中变良为主,集中在山前缓冲区,虽然山地-绿洲过渡带生态改善进程加快,但高山冰雪带仍持续退缩。     

玛纳斯河流域耕地时空变化及其生态环境效应

以干旱区典型流域-玛纳斯河流域为研究区,利用1976、1989、20005年三期遥感影像结合G IS软件,探查近30年玛纳斯河流域耕地时空变化及其生态环境效应。结果表明:该流域耕地资源在时间和空间上都发生了较大的变化。耕地总量在不断增加,由1976年3418.71km2增至2005年5907.62km2,且1989~2005年间耕地年均增长较1976~1989年更快。矩阵分析则表明了耕地的增加是依靠开垦草地与盐碱地。耕地的减少主要是由于建设占用耕地、耕地撂荒转变为盐碱地或沙地以及退耕还林。空间上流域耕地范围扩大,在绿洲区分布趋于连片,而绿洲边缘的耕地破碎性有所增强,耕地成为流域最主要的景观。由于耕地的不断扩大,致使流域生态环境发生了剧烈的变化,出现了如尾闾湖干涸、草场退化、土地退化、生物多样性降低等一系列的生态环境问题。     

基于改进遥感生态指数模型的锡林郭勒草原生态环境评价

气候变化和人类活动的不断加剧,引发了生态环境质量问题,快速准确的评价区域生态环境的历史和现状,对实现人与自然的可持续协调发展具有重要意义。本文基于遥感技术分别反演出绿度因子、湿度因子、干度因子和热度因子,使用主成分分析法构建了改进遥感生态指数(MRSEI)。利用相关性分析,分析MRSEI的代表性,建立基于MRSEI的锡林郭勒草原生态环境评价模型,对锡林郭勒草原近26 a的生态环境进行了总体评价。结果表明:MRSEI可集中4种生态因子信息,能够准确的对生态环境进行评价;锡林郭勒草原从1991—2017年生态环境质量呈现出先好转后恶化的趋势; 1991年研究区上游的生态环境质量优于下游,生态环境质量东部优于西部; 2004年,研究区整体生态环境质量空间差异较1991年变化较大,上游大多数地区生态环境质量提升,但下游明显降低;至2017年,整个研究区生态环境质量全面降低,仅在锡林河上游两岸与流域的南部和东南部保持良和优良。     

玛纳斯河流域-绿洲生态耦合的理论、方法及机制研究

新疆玛纳斯河流域是绿洲开发的典范,是研究内陆河流域-绿洲生态耦合规律的理想靶区。根据复合生态系统耦合理论,借助能值理论及分析方法,对玛纳斯河流域-绿洲生态系统组成、结构、功能及MODS生态耦合的理论、方法及机制进行了理论构建,得出山地是生态耦合的“物流高地”、荒漠是生态耦合的“能流高地”、绿洲是生态耦合的“信息控制节点”,而水资源及水文循环是决定耦合的关键因子,水资源能值的有效转换和系统控制决定着各类系统对MODS的贡献及MODS生态耦合的发生规律。     

新疆奎屯河流域平原区生态需水研究

新疆奎屯河流域地处我国西北干旱区,随着人口增加和经济发展,国民经济需水与生态需水已成为流域水资源开发利用和生态环境保护的主要矛盾。因此,为了实现奎屯河流域水资源的可持续利用及国民经济的可持续发展,急需对生态需水进行研究。本文以流域社会经济与生态环境协调发展为目标,分析了奎屯河流域存在的主要生态环境问题,在干旱区生态需水概念与分类的基础上,给出了奎屯河流域生态需水的界定范围。在此前提下,从流域生态环境现状及未来需求出发,采用不同的计算方法,对流域生态需水进行了计算,可为流域水资源优化配置及生态环境建设提供科学的依据。结果表明:奎屯河流域生态需水达5.65×108m3,占流域水资源总量16.98×108m3的33.3%,占径流总量15.41×108m3的36.7%。其中天然绿洲生态需水为2.41×108m3,占生态需水的43%;人工绿洲生态需水达3.24×108m3,占生态需水的57%。     

石羊河流域水资源大规模开发对生态环境的影响

干旱荒漠地区水资源匮乏,生态脆弱,开发利用不当,极易造成绿洲沙漠化。在甘肃、新疆内陆诸河的下游,缺水呼声日渐高涨,生态环境不断恶化,民勤绿洲尤以为甚。本文以石羊河流域水资源的大规模开发为实例,对这一问题进行探讨,得出了“大数量地牵制上游的河、泉水,就等于毁灭下游的绿洲和生态环境”的结论,提出按“流域生态经济区划”优化调度水资源等论点,作为挽救绿洲生态危机的对策。     

塔里木河流域水资源可持续利用的生态经济管理模式与策略

塔里木河流域生态环境脆弱,经济发展相对落后,水资源短缺已成为制约流域可持续发展的主要限制因素,其中缺乏从生态经济的角度对流域水资源进行管理是造成塔里木河下游断流和生态环境劣变的主要因素之一。本文结合对塔里木河流域水资源管理现状存在问题的分析,从生态经济的角度,提出了以注重水资源可持续利用为主要内容的管理模式和策略,最大限度地发挥流域水资源经济、社会与生态环境的综合效益。     

Surface runoff processes and sustainable utilization of water resources in Manas River Basin, Xinjiang, China

Water is the important resource to guarantee the existence and development of oases in arid areas. To improve the utilization efficiency of water resources in Manas River Basin, this paper investigated the trends and periods of runoff based on the runoff and climate data for the past 50 years. Subsequently, with the socioeconomic and water resources data, we studied a comprehensive evaluation on the water security in this area. The results indicated that the stream flows in the three hydrological stations of Hongshanzui, Kensiwat and Bajiahu have significantly increased and undergone abrupt changes, with periods of 18 and 20 years. According to assessment, water security in the Manas River Basin was at an unsafe level in 2008. In criterion layer, the ecological security index and the index of supply-demand situation are both at the relatively secure level; the quantity index and socioeconomic index of water resources are at the unsafe level and basic security level, respectively. Therefore, in order to achieve sustainable economic and social development within the Manas River Basin, it is vital to take a series of effective measures to improve the status of water security.     

基于引力和场强模型的干旱内陆河流域城乡体系相互作用及空间表达

综合运用遥感数据和相关统计资料,在对石羊河流域城乡生态环境、人口分布、经济发展深入考察研究的基础上,结合环境生态学、物理学、数理统计学、城市规划学、区域分析及可持续发展理论,通过构建城乡规模评价指标反映城乡规模及辐射范围,结合流域内部相互辐射、引力及场强模型建立遥感与GIS模型。利用引力模型分析城乡间联系的疏密程度和城镇在流域体系中的集聚能力,利用场强模型分析城镇间的辐射作用强度。结果表明:对于干旱内陆河流域区域分析研究,能充分利用到遥感和GIS技术进行空间定位和空间表达,以此建立研究区城镇规模评价指标体系,对其相互作用及联系的紧密程度可以进行直观可视化表达,从而使评价指标体系更为完善。在上述研究成果的基础上深入探讨关于石羊河流域城乡体系协调发展的整合模式,从而为石羊河流域生态环境综合治理、城乡一体化发展及经济社会协调可持续发展提供参考依据。     

渭河流域生态功能区划

本文以渭河流域为研究对象,根据流域生态环境现状,建立合理的指标体系,结合GIS与RS技术对研究区进行区划,并针对各功能区的主导生态功能或主要生态问题制定相应生态环境保护与建设重点。结果表明：渭河流域可被划分为7个生态功能区：① 防旱抗旱区;② 农业种植区;③ 牧业发展区;④ 水源涵养区;⑤ 防风固沙区;⑥ 植被保护区;⑦ 土壤侵蚀控制区。本研究为区域有效开发利用资源,合理制定生态环境保护措施提供科学依据。     

渭河流域生态功能区划

以渭河流域为研究对象,根据流域生态环境现状,建立合理的指标体系,结合GIS与RS技术对研究区进行区划,并针对各功能区的主导生态功能或主要生态问题制定相应生态环境保护与建设重点。结果表明:渭河流域可被划分为7个生态功能区:①防旱抗旱区;②农业种植区;③牧业发展区;④水源涵养区;⑤防风固沙区;⑥植被保护区;⑦土壤侵蚀控制区。本研究为区域有效开发利用资源,合理制定生态环境保护措施提供科学依据。     

渭河流域陕西段近50年生态环境演变

渭河是陕西的"母亲河",其中下游的关中平原是中华民族的发祥地之一,开发历史久远。随着人类对水资源开发利用的增大,流域生态环境遭到破坏,生态灾害频繁发生。通过对该流域各地理要素近50年的分析比较得出,该流域的生态问题主要有水资源短缺、水污染严重、下游河道淤积、水土流失严重、土壤盐碱化、洪涝灾害突出等。同时各生态问题之间有相互关联性、积累性等特点。该流域的经济发展应从改善现有的生态环境问题出发,从公众意识、水利建设、水污染治理、水土保持等方面入手,根据该流域资源特点发展流域经济,使经济走可持续发展之路。     

塔里木盆地资源环境与区域可持续发展

本文在对新疆塔里木盆地资源环境分析评价的基础上,通过罗列大量数据,指出了区域资源开发和经济发展过程中所存在的绿洲水土资源开发、生态环境建设、区域经济发展差异等问题,并结合塔里木盆地区域特点和资源环境优势,提出了加强生态建设,强调深度开发,发挥资源优势,提高人口素质,增加科技投入的区域可持续发展战略与对策     

Ecosystem service values of gardens in the Yellow River Basin,China

Studies on the ecosystem service value(ESV)of gardens are critical for informing evidence-based land management practices based on an understanding of the local ecosystem.By analyzing equivalent value factors(EVFs),this paper evaluated the values of 11 ecosystem services of gardens in the Yellow River Basin of China in 2019.High-precision land use survey data were used to improve the accuracy of the land use classification,garden areas,and spatial distribution of the ESVs of gardens.The results showed that garden ecosystem generally had high ESVs,especially in terms of the ESV of food production,which is worthy of further research and application to the practice of land use planning and management.Specifically,the value of one standard EVF of ecosystem services in 2019 was 3587.04 CNY/(hm²·a),and the ESV of food production of gardens was much higher than that of croplands.Garden ecosystem provided an ESV of 1348.66×10⁸CNY/a in the Yellow River Basin.The areas with the most concentrated ESVs of gardens were located in four regions:downstream in the Shandong-Henan zone along the Yellow River,mid-stream in the Shanxi-Shaanxi zone along the Yellow River,the Weihe River Basin,and upstream in the Qinghai-Gansu-Ningxia-Inner Mongolia zone along the Yellow River.The spatial correlation of the ESVs in the basin was significant(global spatial autocorrelation index Moran's I=0.464),which implied that the characteristics of high ESVs adjacent to high ESVs and low ESVs adjacent to low ESVs are prominent.In the Yellow River Basin,the contribution of the ESVs of gardens to the local environment and economy varied across regions.We also put forward some suggestions for promoting the construction of ecological civilization in the Yellow River Basin.The findings of this study provide important contributions to the research of ecosystem service evaluation in the Yellow River Basin.     

泾河源头地区生态环境与经济协调发展研究

泾河源头地区生态环境与经济协调发展是泾河流域整体协调发展的重要组成部分。从协同论角度出发,系统分析了泾河源头地区在环境、自然资源、经济发展、政策等方面的背景特征,论述了该地区实现生态环境与经济协调发展的内涵、目标和产业基础,提出树立流域系统协调发展的观念、高效利用自然、调整产业结构,构建生态产业体系、控制人口增长,提高人口素质、加快基础设施建设和建立流域开发生态补偿机制等对策措施。