干旱区内陆河流域中游地区全新世沉积相变与环境变化——以石羊河流域为例

中国干旱区内陆河流域中游地区分布了大量晚第四纪河、湖相交替的沉积地层,这些沉积物被广泛用于古气候和古环境重建。然而,以往的研究较多关注沉积物的理、化、生指标,而忽略了沉积相变的古环境意义,这可能使古环境重建结果产生偏差。针对这一问题,选取干旱区典型内陆河——石羊河中游地区的JDT全新世沉积剖面,进行年代学、沉积相、岩性和粒度的研究,并与该区域已有的HSH全新世剖面的地球化学和古生物指标进行对比,在分析沉积相的基础上讨论二者的环境代用指标,重建石羊河中游地区全新世的古环境。两个剖面在年代和岩性上具有很好的一致性,指示了石羊河中游地区约8500 cal yr BP-3000 cal yr BP以来的沉积过程。两剖面从底部到上部可分为六层:河流相沉积(F层)——河湖相沉积(E层)——湖相沉积(D层)——浅湖—风成沉积(C层)——风成沉积(B层)——风成沉积(A层),代表了不同沉积相及其转换过程。综合讨论沉积物岩性、沉积相和各种古环境代用指标认为:石羊河中游地区的沉积相体现了从河流相到湖相再到风成沉积物的变化过程,指示了全新世的干旱化过程。这与以往研究中认为石羊河流域全新世气候变化具有波动性的观点存在一定差异。因此,在研究沉积相变化的基础之上讨论沉积物的物理、化学和生物指标的含义,而非简单地研究这些指标的数值,是干旱区流域性气候变化对比研究的新视角。     

干旱区内陆河流域中游地区全新世沉积相变与环境变化——以石羊河流域为例

中国干旱区内陆河流域中游地区分布了大量晚第四纪河、湖相交替的沉积地层,这些沉积物被广泛用于古气候和古环境重建。然而,以往的研究较多关注沉积物的理、化、生指标,而忽略了沉积相变的古环境意义,这可能使古环境重建结果产生偏差。针对这一问题,选取干旱区典型内陆河——石羊河中游地区的JDT全新世沉积剖面,进行年代学、沉积相、岩性和粒度的研究,并与该区域已有的HSH全新世剖面的地球化学和古生物指标进行对比,在分析沉积相的基础上讨论二者的环境代用指标,重建石羊河中游地区全新世的古环境。两个剖面在年代和岩性上具有很好的一致性,指示了石羊河中游地区约8500 cal yr BP-3000 cal yr BP以来的沉积过程。两剖面从底部到上部可分为六层：河流相沉积（F层）——河湖相沉积（E层）——湖相沉积（D层）——浅湖—风成沉积（C层）——风成沉积（B层）——风成沉积（A层）,代表了不同沉积相及其转换过程。综合讨论沉积物岩性、沉积相和各种古环境代用指标认为：石羊河中游地区的沉积相体现了从河流相到湖相再到风成沉积物的变化过程,指示了全新世的干旱化过程。这与以往研究中认为石羊河流域全新世气候变化具有波动性的观点存在一定差异。因此,在研究沉积相变化的基础之上讨论沉积物的物理、化学和生物指标的含义,而非简单地研究这些指标的数值,是干旱区流域性气候变化对比研究的新视角。     

基于水资源承载力的干旱内陆河流域城市适度规模研究——以石羊河流域凉州区为例

 以典型的干旱内陆河流域城市武威市凉州区为研究对象,对水资源承载力、城市适度规模的内涵进行阐述;基于可利用水量、水权及水质三要素建立水资源承载能力及城市适度规模计算模型,构建了城市适度规模与实际人口的距离协调度评价模型,并给出评价区间标准;对未来可利用水量、未来可能配水量、未来城市适度规模、水资源超载度进行预测并分析。结果表明：近10 a凉州区的地表径流量变化幅度不大,相比20世纪50年代下降程度显著,凉州区水资源超载度逐年增长,城市适度规模与实际人口的距离协调度处于初级协调发展绿灯区向濒临失调衰退黄灯区过渡阶段。未来20 a水资源超载度增长率降低,基于水资源承载力的城市适度规模远小于预测的城市人口规模,城市适度规模与实际人口距离协调度进入轻度失调双黄灯警区。     

干旱区内陆河流域生态系统类型及其整治途径：以新疆为例

干旱区内陆河流域生态系统类型,可按水资源的形成、转化、消耗,积蓄和排泄,结合地貌和植被划分为山地、水域、人工绿洲、自然绿洲和荒漠五大类型。各类型是在以荒漠为背景情况下,山地为基础,水域为主导,人工绿洲是核心,自然绿洲是屏障,流域生态系统整治途径是：治理山区环境,涵养保持水源;合理利用水源;维护生态稳定、建设人工绿洲,优化生存基地;保护自然绿洲,发挥生态效益;防治荒漠化扩大,减少危害程度。     

内陆河流域分布式水文模型——以黑河干流山区建模为例

应用常规的气象水文数据并结合GIS, 建立了一个适合西北内陆河山区流域分布式水文模型, 并对黑河干流山区出山径流进行了模拟计算和讨论。模型以子流域作为最小的产流、汇流单元, 将各子流域分为裸地区、乔木区、牧草区和冰川区, 并根据实测剖面资料将土壤分为3层, 各分区单独进行水量平衡计算。产流过程基于蓄满产流理论, 以月和日为步长, 月模型在黑河干流山区流域应用效果较好, 日模型受降水的随机性和观测站点少的限制效果不佳。模型参数敏感性分析发现, 降水资料的代表性是模型模拟成败的关键。月模拟结果表明, 植被覆盖可以调节径流过程, 增加流域土壤储水量, 尤其是乔木森林, 即植被具有涵养水源的功能。在全球变暖背景下, 黑河未来出山径流会有一定程度的增加, 冰雪融水和实际蒸散发也会增加, 永久积雪与冰川面积缩小, 雪线上升, 但近期内不会造成冰雪储量大量减少。     

补偿标准参照的比较:机会成本与环境收益——以石羊河流域生态补偿为例

流域生态补偿是当前生态经济研究的热点问题。在简要说明流域内生态系统服务与流域生态补偿的关系之后,从理论上分析了流域生态补偿标准的环境收益参照——机会成本变为环境收益,并以石羊河流域生态恢复目标为例开展实证,在考虑补偿总预算约束下,比较采用两种补偿标准参照生态补偿机制运行的效果。结果表明:采用环境收益代替机会成本作为补偿标准参照,对于提高农户参与生态补偿的积极性、保护生态系统服务行为的约束性作用明显;引入以机会成本与环境收益比值确定的优先补偿指标,在生态补偿资金预算约束下替代机制对完成既定生态恢复目标有显著促进作用。     

基于GIS的人居环境自然适宜性研究——以关中—天水经济区为例

选取地形、气候、水文、植被等自然因子,建立1 km×1 km栅格单元的人居环境基础数据库,构建了基于人居环境指数的关中-天水经济区人居环境自然适宜性评价模型,采用GIS技术,定量评价了该地区的人居环境自然适宜性,揭示了关中-天水经济区人居环境的自然格局与地域特征.研究表明:关中-天水经济区人居环境指数整体呈现由东南向西北递减趋势,人居环境指数可以综合反映区域人居环境的自然适宜程度;关-天地区人口明显集中分布于人居环境适宜程度较高的地区.评价结果显示,关-天地区人居环境-般适宜区和比较适宜区面积最大,接近全区总面积的95.09%,相应人口最多,占全区总人口的96.19%.     

基于CASA模型的植被第一性生产力人为影响定量研究——以石羊河流域为例

人类活动是影响植被净第一性生产力（Net Primary Productivity,NPP）变化的主要因子之一,定量计算NPP人为影响值具有重要意义。以石羊河流域为研究区,采用改进CASA模型计算理论NPP和实际NPP,并求得NPP人为影响值,分析了该流域NPP人为影响值的分布和变化规律。结果表明：（1）2001-2014年石羊河流域年均实际NPP为261.70 gC·m^-2·a^-1,总量为10.62 TgC·a^-1,NPP呈略微上升趋势。（2）人类活动对NPP的正向和负向影响都非常强烈,影响值介于-644.15~740.31 gC·m^-2·a^-1之间。在人为作用下,正向影响总量年均为1.93 TgC·a^-1,负向影响总量年均为3.16 TgC·a^-1,整体表现为明显负影响,表明该流域植被在人为作用下一直处于退化状态。（3）研究期间人为作用变化显著,人为正负影响绝对值之和呈减小趋势（年均减少速率为26 592 gC·m^-2·a^-1）,说明人类活动有所减缓;同时人为正负影响值代数和也呈减小趋势（年均减少速率为82 856 gC·m^-2·a^-1）,说明人类对植被的负影响效应正在减弱,表明治理初见成效。（4）研究期间人为负向影响减弱区面积占流域面积的41.04%,主要分布在下游荒漠区,说明下游植被NPP有所增加,生态环境有所改善。     

西北内陆河流域生态安全评价研究--以黑河流域中游张掖地区为例

从状态－压力－响应的角度设计了一种评价生态安全的指标体系，并以我国西北第二大内陆河黑河流域中游的张掖地区为例进行了实证分析，结果表明，张掖地区的生态安全呈现出不断改善的趋势。得到以下结论：现代的生态安全问题不仅是自然界本身所具有的支撑能力大小，更重要的是生存在其中的人类对生态环境的建设和保护程度；为了给可持续发展朝代生态安全保障，我们既要合理地利用自然辊所提供的资源和服务，又应理所当然的对其进行补偿。最后对有关问题进行了简要的探讨。     

基于Meta回归方法的中国内陆河流域生态系统服务价值再评估

将流域生态系统服务的经济价值纳入成本效益分析,是解决生态环境问题和实现流域生态资源可持续配置的关键。近年来随着价值评估文献量增加,评估的价值及其影响因素等研究结论由于存在诸多争议而难以应用于管理实践。首次应用Meta回归分析对中国内陆河流域生态系统服务的价值进行综合再评估,结果发现:在价值评估研究中研究对象、受访者、测度方法、撰写发表等4个环节的特征对评估价值均具有显著影响,其中,石羊河和塔里木河的评估价值显著高于黑河,上游的评估价值显著高于中游和下游,二分式条件价值评估法所评估的价值与选择实验法没有显著差异,但显著高于其他条件价值评估法;此外,时间对评估价值呈现显著"衰减效应",每年下降2%～3%,且期刊文献的评估价值显著高于其他文献的评估价值;通过运用n-1数据分割技术,本文将Meta回归方程结果运用到样本外效益转移并对其进行评估,得到的中位数转移误差为27.12%。相较于现有研究,该结果处于可接受范围。因此,本文运用的Meta回归分析适用于中国内陆河流域效益转移政策地的生态系统服务价值评估。     

Vulnerability of an inland river basin water resource system under the background of future accelerated glacier melt: A case of Yarkent River Basin in arid Northwest China

Water resources of inland river basins of arid Northwest China will be profoundly affected by future accelerated glacier melt. Based on scenarios of climate warming, accelerated glacier melt and socioeconomic development in the future, vulnerability of the Yarkent River Basin water resources for 2010–2030 is evaluated quantitatively using the indicator of water deficiency ratio. Results show that the quantity of the basin’s water resources will continuously increase over the next 20 years, mainly due to the effect of climate warming and accelerated glacier melt. But, in the next 10 years, the basin will have a deficient water status, and the water resource system will be quite vulnerable. This is due to an increased water demand from rapidly increasing socioeconomic development and a lack of low water-use efficiency in the near future. After about 2020, water supply will outstrip demand, greatly relieving the basin’s water deficient due to increased water resources and the advancement of water-saving technology. Contrast to the hypothetical situation of unchanged glacier melt, climate warming and resulting accelerated glacier melt may play a role in relieving the supply-demand strain to some extent.     

水资源约束下的内陆河流域农村劳动力转移研究——以黑河流域张掖市为例

农村劳动力转移和城乡协调发展是各国工业化与城市化发展的普遍现象。目前中国已进入城市化的快速发展期,但同时面临着严重的"三农"问题。内陆河流的劳动力转移除了受经济条件、体制条件的制约外,还深受水资源条件的约束。通过对水资源自然赋存格局和变化状态,时空分布与利用关系的分析,透视资源性缺水与结构性缺水,证明水资源条件的约束性持续存在并有加重的趋势。在保证生态环境良性运行和经济社会持续发展的前提下,分析计算水资源对人口和经济的承载力,结果表明,人口处于超载状态。因此以同步实现水资源的高效配置、缓解水资源压力和农村劳动力转移为主线,通过建立回归模型,分三个层次具体探讨了水资源约束条件下,农村劳动力在农业内部转移、从农业向非农业转移、从农村向城镇转移规模。通过上述劳动力三个层次的转移分析,基本上能够把水资源承载力条件下超载的人口转移出去。     

半干旱区季节性河流在荒漠化发育中的作用——以内蒙古四子王旗塔布河流域为例

荒漠化发育方式和过程的各不相同 ,具有明显的地域性和成因差异性特点。半干旱区季节性河流在荒漠化地貌发育中的作用是引人注目的一个科学问题。内蒙古四子王旗塔布河流域内有丰富的第三系和第四系河湖相冲 (洪 )积沉积物。该流域正发生着内蒙古乌兰察布盟最严重的荒漠化。本文基于LandsatTM图像的处理与分析 ,对该区季节性河流流域的荒漠化程度、分布及其成因作了研究 ,探讨了风 -水复合作用下荒漠化发育的具体模式。在干旱 -半干旱的气候背景下 ,地表植被稀疏、甚至裸露 ,在暴雨作用下 ,形成的洪流搬运大量泥沙碎屑物质沉积在中下游的宽谷地带 ,随着河道的淤积、抬高与加宽 ,干燥的流沙向两岸蔓延 ;再在特殊地段河道的“狭管效应”与局部气流循环共同作用下 ,流沙向四周进一步扩展 ,与山前洪积扇相连 ,造成荒漠化大范围的发生和发展 ,并可能导致整个地区的荒漠化。     

Study of temperature and precipitation change in upstream mountain area of the Hexi inland river basin since 1960s

All rivers in the Hexi inland region of Gansu Province, China, originate from the northern slope of the Qilian Mountains. They are located in the southern portion of the region and respectively belong to the three large river systems from east to west, the Shiyang, Heihe and Shule river basins. These rivers are supplied by precipitation, snowmelt and ice-melt runoff from the Qilian Mountain area. Therefore, changes of precipitation and temperature in the upstream watersheds of these rivers have an important effect on changes of mountainous runoff and reasonable utilization of water resources in this region. For this reason, the Qilian Mountain area, upstream watersheds and runoff forming areas of these rivers are chosen as the study area. The change characteristics and variation trend of temperature and precipitation in this area under the backdrop of global warming are analyzed based on observational data of relational weather and hydrologic stations in the area. Results show that temperatures in the upriver mountain areas of these three large river basins have been increasing, although the increasing degree is differentially affected by global warming. The rising extent of annual and seasonal temperatures in the upstream mountain area of the Shule river basin located in the western Qilian Mountains, were all largest over the past 50 years. Precipitation in the upstream mountain areas of Hexi region’ three river basins located respectively in the western, middle and eastern Qilian Mountains have been presenting an increasing trend to varying degrees as a whole for more than 50 years. This means that climate in the upstream mountain areas of Hexi region’ three river basins are becoming increasingly warmer and moister over the past 50 years, which will be very good for the ecological environment and agricultural production in the region.     

Does land use matter in an arid Environment? A case study from the Hoanib River catchment, north-western Namibia

The effect of intensive grazing and browsing of domestic stock and wildlife on the number of species and abundance of vegetation was investigated in the Hoanib River catchment, north-western Namibia. The seasonal abundance of ground cover, bare earth, canopy cover, annual grass, perennial grass and annual forbs were measured in each of the focus-study areas. In three of the focus areas where the ranges of both domestic stock and wildlife were restricted either by fencing or water availability, impact on the vegetation was greatest. The final focus area was a more ‘open range’ system that allowed for the free movement of wildlife. Under these conditions the species abundance and availability of browsing and grazing was greater than the other focus areas during both the wet and dry seasons. However, very little difference in abundance and availability of vegetation was observed between focus areas in both seasons regardless of landuse. There is generally a low abundance of perennial grasses and browse species affording the ecosystem little resistance and resilience to disturbance caused by grazing and drought.     

基于RS与GIS的三峡库区(重庆段)人居环境适宜性评价

To explore geographical differences in quantitative characteristics and spatial pat-tern of human settlements environmental suitability (HSES) in the Three Gorges Reservoir Area (TGRA),terrain,climate,hydrology,vegetation and other natural factors were selected to build the livable environmental evaluation,and the quantitative analysis was conducted through Remote Sensing(RS) and Geographic Informational System (GIS) to reveal geo-graphical characteristics and spatial patterns of HSES.The results are obtained as follows:(1) inhabitants of the TGRA of Chongqing are concentrated in the area with moderate high HSES,which is 78% of the total population distributed in 48% of the study area;(2) the HSES is closely related to the terrain,and it forms an arc-banded spatial succession pattern:relatively low in the northeast and the southeast while comparatively high in the west and the south;(3) large numbers of people are distributed in the area with low suitability (with higher population density than the average of the western China),but economic development level in these areas is quite low.Moreover,these areas are ecological sensitive and fragile,many kinds of eco-environmental problems have been caused by human activities.Therefore,population migration and layout are reasonable options for the development of these areas.     

西北干旱区内陆河年径流过程的非线性特征——塔里木盆地三源河的实证分析

以塔里木盆地三源河为例,基于1957-2002年的时间序列,运用小波分析方法从不同的时间尺度上分析了年径流过程的非线性变化趋势,并运用关联维数和R/S分析方法揭示了其分形与混沌特征.主要结论如下:(1) 西北干旱区内陆河年径流过程,是复杂的非线性系统,它们具有波动性以及分形和混沌特征.(2) 从大的时间尺度,即16(24)年的时间尺度上来看,阿克苏河、叶尔羌河的年径流量,在整体上基本呈上升趋势,而和田河在整体上却基本呈轻微的下降趋势.如果把时间尺度缩小到8 (23)或4 (22)年,则各河流的年径流量就不再是上升或下降趋势,而是呈明显的波动变化,而且4(22)年尺度上的波动比8(23)年尺度上的波动更加明显.(3)和田河、叶尔羌河与阿克苏河的关联维数分别为3.222 7、3.211 8与 3.209 2,均为非整数,是分形,这说明三源河的年径流过程具有混沌特征.由于每一个关联维数都大于3,这就意味着,要从动力学角度描述三源河的径流过程,至少需要4个独立变量.(4) 从1989-2002年期间的Hurst指数可以判断,在2002年以后的14年里,阿克苏河与叶尔羌河的年径流量基本上将呈增加趋势,而和田河基本上将呈轻微的减少趋势.