流域水生态安全评估方法

为建立合理的流域水生态安全评估指标体系,以流域为对象,对水生态安全内涵进行了阐释,并对流域水生态安全评估指标进行了系统分析.基于“压力、状态、功能、风险”四要素,构建了“目标层-方案层-要素层-指标层”的评估体系,其中方案层包括水生态压力、水生态状况、水生态功能和水生态风险4个方面,涵盖土地利用、水资源利用、污染物排放、栖息地状态、水生态质量、水产品供给、休闲娱乐、水环境净化、重金属风险等9个评估要素18个评估指标,并详尽表述了各评估指标的内涵及其计算方法.采用综合指数法计算ESI(生态安全指数),并根据ESI得分将水生态系统的安全评级分为安全(3.5≤ESI≤4.0)、较安全(2.5≤ESI<3.5)、一般(1.5≤ESI<2.5)、不安全(0.5≤ESI<1.5)和很不安全(0≤ESI<0.5)5个级别,构建了多指标的流域水生态安全评估方法.      

东北湖区典型流域生态安全评估

为评估东北湖区湖泊生态安全,在山口湖流域水质特征分析的基础上,分别采用模糊综合评价法、层次分析法和DPSIR（驱动力-压力-状态-影响-响应）模型对山口湖流域水环境质量、陆域生态系统健康状况和流域生态安全进行综合评估.结果表明:①2014年山口湖水体氮、磷、有机物质量浓度较低,各月营养水平存在较大波动:3月冰封期ρ（TN）、ρ（TP）和ρ（COD_Mn）最低,分别为0.681、0.022、6.31 mg/L;5月冰层溶解时ρ（TN）和ρ（COD_Mn）最高,分别为1.771、8.27 mg/L.在3条入湖河流中,长水河受生活源和农业面源污染较重,ρ（TN）年均值为2.244 mg/L,超出GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类标准限值;南水河污染较轻,ρ（TN）、ρ（TP）平均值分别为1.061、0.059 mg/L;土鲁木河受人类活动影响较小,污染最轻.②模糊综合评价结果显示,除5月外,2014年山口湖水体总体上处于GB 3838-2002 Ⅲ类水质.③1988-2014年山口湖陆域生态系统处于优秀状态,但健康指数由1988年的90.06降至2014年的87.63,森林覆盖率下降、农田比例增加是陆域生态系统健康状态下降的主要原因.④2014年山口湖流域生态安全指数值为72.61,处于较安全状态,经济发展水平落后、入湖污染物未有效控制、透明度低、水产品供给指标功能较差、污染物处理能力差是影响山口湖生态安全的主要因素.研究显示,需减少农田化肥施用量,加强农村和农业面源污染防治等措施,控制污染物入湖量,加强环境监管能力建设和科技支撑,提高山口湖流域生态安全状态.      

河流流域生态安全综合评估方法

在国内外生态安全相关研究的基础上,提出了河流流域生态安全的定义. 以河流流域生态安全为研究对象,基于DPSIR(驱动力-压力-状态-影响-响应)模型框架,构建了评估指标体系,并利用多准则群体决策模型的层次分析法和熵权法确定指标权重. 以晋城市沁河流域为例,对该流域2005─2009年生态安全状况进行了综合评估. 结果表明:5年内沁河流域的生态安全综合指数从2005年的0.487升至2009年的0.641,状态从“安全”区域底部逐步提升到顶部,人均GDP增长、单位工业产值COD_Cr和NH₃-N排放强度的降低、污水处理厂投入使用和环保投资的逐年增加是影响其变化的关键因素.      

DPSIR模型在流域生态安全评估中的研究

流域生态安全评估是人类社会发展与自然环境相互关系的研究热点,DPSIR模型作为一种在环境系统中广泛使用的评价指标体系概念模型,在构建、修正和规范水资源承载能力综合评价指标体系、水环境安全评价指标体系、区域环境可持续发展指标体系、流域农业生态安全评价指标体系等中广泛应用,是进行流域生态安全评估的有效工具。文章介绍了DPSIR模型特点及其发展和改进,综述了模型生态安全指标体系和评价技术方法的相关研究和该模型在流域生态安全评估中的研究进展,对该模型在流域生态安全评估中的应用进行了展望。     

于桥水库流域地表水中水溶性氮季节变化特征

通过对于桥水库流域1999～2000年枯水期(6月)、丰水期(8月)和平水期(10月)地表水体采样分析,研究了地表水中水溶性氮浓度(硝态氮+氨氮)的季节动态变化特征,可以分为以下6种变化模式.I平水期>丰水期>枯水期;II丰水期>平水期>枯水期;III平水期>枯水期>丰水期;IV丰水期>枯水期>平水期;V枯水期>平水期>丰水期;VI枯水期>丰水期>平水期.干旱年份,不同控制小区地表水中水溶性氮浓度的季节变化比较简单,主要表现出I、II、III 3种变化特征;而平水年份地表水中水溶性氮浓度的季节变化比较复杂,包括I、II、III、IV、V、VI 6种变化模式.这种变化特征主要与控制小区地形、土地利用、地表径流和水系特征有关.     

水府庙水库流域土壤保持功能生态价值评估

在GIS和RS的支持下,基于改进的通用土壤流失方程(RUSLE)、影子价格法、机会成本法和替代工程法,以水府庙水库流域为研究对象,对该区域的土壤保持功能及价值的空间分布特征进行分析。研究表明,水府庙水库流域生态系统土壤保持总量为1.69×106t;生态总价值为91 829.72万元,其中生态系统土壤减少养分损失的价值为65 403.65万元、因防止土壤侵蚀而减少废弃地的价值为5 670.38万元、减轻泥沙淤积灾害方面的价值为20 755.69万元;土壤保持功能及其价值在空间上表现出很大的差异性,从流域中部地区向四周递增;土壤保持功能价值与植被覆盖度相关性较强,合理增加植被盖度对防治土壤侵蚀和增加土壤保持功能价值可以起到良好效果。     

于桥水库流域暴雨径流中锰的输送特征及其对水库水质的影响

对于桥水库流域内暴雨径流中锰含量形态的研究表明,锰主要以悬浮状态存在,其中易释放的、潜在释放的和非释放形态的锰所占比例分别为10％、60％和30％.以溶解态迁移的锰极少.流域内的锰矿-含锰页岩带提高了暴雨径流中总锰的浓度,对于桥水库水质造成了一定的影响.     

基于PSFR评估框架的太子河流域水生态安全评估

以减少人类压力、保持生态健康、维持服务功能和规避潜在生态风险为出发点,建立了基于PSFR(压力、状态、功能、风险)的太子河流域水生态安全评估指标体系.通过遥感影像解译、年鉴资料查询收集和实地调查数据相结合的数据整合方式,利用综合指数法计算了太子河流域生态安全指数,并分析了造成流域生态安全退化的原因.结果表明,太子河流域划分的105个小流域中不存在“极不安全”等级,仅有下游5个小流域处于“不安全”等级,占总数的4.8%;多数小流域均处于“较安全”和“一般”等级,呈集中分布的特点,其中处于“较安全”等级的小流域有59个,占56.2%;处于“一般”等级的小流域有38个,占36.2%;处于“安全”等级的小流域只有3个,占2.8%,说明整个太子河流域的水生态安全状况整体处于“较安全”等级.研究显示,流域内农业和城镇用地的扩张是显著影响生态安全状态及生态服务功能的主要因素.      

基于土地利用的水府庙水库流域生态安全评价

从流域生态系统结构以及土地利用角度构建由陆域环境影响、水域生态健康状况、流域生态服务功能组成的水府庙水库流域生态安全评价体系,利用层次分析法和综合指数法对该流域进行生态安全评估。结果表明,基于土地利用的水府庙水库流域生态安全等级为三级,总体处于一般安全状态。陆域环境影响一般,水域生态健康状况处于中等安全,流域生态服务功能较好。流域内土地利用不合理以及污染负荷较大对水府庙水库流域生态安全造成一定的压力,使水体开始呈现富营养化状态,影响水府庙水库流域的水体环境和生态服务功能,已成为威胁水府庙水库流域生态安全的隐患。     

湘江流域生态安全保障研究

近年来,湘江流域生态环境恶化问题日益突出,环境污染事故偶有发生,迫切需要加强湘江流域生态安全保障。本文通过剖析威胁湘江流域生态安全的种种问题,提出应在综合考虑湘江流域生态环境治理现状的基础上,着眼于推进＂两型社会＂建设,加强湘江流域生态安全保障,需要突出重点,搞好＂四抓＂：抓重金属;抓重点矿;区抓重点河段;抓重点行业。并建议：八个城市联动;职能部门联动;产业之间联动;全体居民联动。     

汾河上游流域生态健康评估研究

汾河上流流域作为饮用水源涵养区具有重要的生态功能。以水域和陆域生态系统为评估对象,从生态结构、服务功能和压力状况三方面,对汾河上游流域生态健康状况进行了评估。评估结果表明:汾河上游流域生态健康介于一般和良好之间。下一步工作中,应做好汾河上游流域内环境风险防范、畜禽养殖业污染防治、生态补偿等工作。     

梁子湖流域生态健康评估

通过收集2012年梁子湖流域相关的水文水系、地质地貌、湖面变迁及生物多样性等历史数据,分析梁子湖流域生态系统现状,按照流域生态健康评估方法,对梁子湖流域生态健康开展综合评估。首先根据流域生态健康评估指标体系要求,评估各项指标所处的健康状态;同时通过对流域生态压力指标进行评估,得出梁子湖流域的水域、陆域、消落带生态压力状况,以雷达图的形式表示结果,以直观反映流域生态健康的主要限制因子。然后采用综合指数法,通过水域、陆域和消落带健康指数加权求和,构建综合评估指数WHI。结果表明梁子湖流域生态健康评估分析结果为"良好"。诊断得到梁子湖流域生态系统健康现状,对结果进行评估分析,提出生态环境保护对策。     

蓟县新城生态文明建设与于桥水库水生态保护紧密结合措施分析

蓟县作为京津后花园已纳入重点旅游开发区建设,而作为引滦入津工程的于桥水库既是重要的输水枢纽,又是坐落在蓟县的著名的翠屏湖旅游景区。目前蓟县正在加快全国生态文明示范县建设,又要确保防洪排涝安全,同时还要紧密结合于桥水库水源地保护重任。本文就是结合蓟县新城防洪排涝规划任务,提出蓟县生态文明建设要和于桥水库水源保护任务作为有机的整体,科学规划,立足长远,促进两者共同目标的实现。     

汀江流域水环境安全评估

基于汀江流域的特点和水环境安全形势,从资源开发利用、水污染物排放、生态环境状况和环境质量状况等方面构建水环境安全评价指标体系,引入全排列多边形图示指标法构建评价模型,对汀江流域面积大于500km2的干流和主要支流的水环境安全进行了评价. 结果表明:2006年汀江流域水环境安全的优劣顺序依次为汀江干流、桃溪河、中山河、濯田河、旧县河、黄潭河、芦溪、金丰溪、永定河、长汀河.汀江最上游的长汀河水环境安全形势最严峻,单独汇入广东韩江的芦溪、金丰溪及汇入汀江干流后即入韩江的黄潭河、永定河的水环境安全综合指数均较低,对汀江下游水环境安全构成较大威胁.      

青海湖流域生态安全评价

进行流域的生态安全评价,对于改善流域的生态环境,维护区域的可持续发展具有重要 的意义。本文选择自然生态环境状态指数、人文社会压力指数、环境破坏压力指数,构建了青海 湖流域生态安全综合评价指数模型,提取了生态安全指标,对2000 年青海湖流域的生态安全进 行了评价。结果表明,2000 年青海湖流域生态安全属于生态安全预警等级,流域生态安全面临着 较为严峻的挑战。气候变化和人类活动对青海湖流域的生态环境产生的负效应,也因此会影响到 区域的可持续发展,所以必须进行流域的综合治理,改善当地的生态环境。     

滇池生态安全综合评估研究

湖泊水库的生态安全是湖库区(流)域人民赖以生存和社会经济可持续发展的重要基础.通过深入剖析湖库生态安全的内涵,运用湖库生态安全综合评估模型,从人类活动压力、湖库水体健康和湖库生态服务功能三方面评价了滇池1999~2007年间的生态安全状况.结果表明,通过污染物排放总量的控制,至2007年人类活动对滇池产生的直接压力已有效减轻,然而湖体水质状况却未得以根本改善,多年来滇池生态安全状况处于Ⅳ级,即生态安全状况较差.     

基于流域生物资源保护的水库生态调度

水资源是人类赖以生存的基础,目前水资源短缺现象也变得异常严峻,直接影响到了日常用水。为了有效解决我国的水资源短缺现象,各地方政府加大水库建设力度,开展蓄水储水工程,实施南水北调项目。从短期效益来看,它确实缓解了我国水资源短缺的现象,但是其资源的开采和水库的建立却是以破坏生物资源为代价的。据调查统计,我国水库建设流域的生物种类和生物数量都在持续减少,这不仅阻碍了我国水生物的发展,也影响了生物链的健康协调,不利于生物资源的多样化繁殖。针对这样的现象,我国各地区在水库建设和实施调度的过程中,一定要准确掌握流经地区的生物现象,在保证水资源有效供应的基础上要切实考虑环境生态问题,保证经济和生物的协调发展。     

基于植被指数开展汉江流域生态恢复力评估研究

基于2001—2020年各年度增强型植被指数（enhanced vegetation index, EVI）数据,分析汉江流域植被覆盖变化情况,并计算汉江流域15万个1 km×1 km基本单元的2001—2010年、2001—2011年、2001—2012年直至2001—2020年的EVI变化斜率,采用指数衰减方法拟合EVI变化斜率维持正、负趋势的时间,分析汉江全流域以及564个子流域的系统恢复力,评估生态系统稳定性以及可持续发展程度。结果表明：2001—2020年,汉江流域EVI增长了12.3%,流域植被覆盖情况在逐渐变好;汉江流域整体生态恢复力较好,拟合得出维持正趋势的基本单元与维持负趋势的基本单元衰减时间差为65.3年;汉江流域生态恢复力总体上呈现上游高、中下游低的分布特征。     

流域社会经济对杞麓湖生态安全的影响评估

基于层次分析法和模糊模式识别建立了综合评价模型,对杞麓湖流域2009—2013年的社会经济影响进行了评估,结果表明:2009—2013年流域社会经济活动对杞麓湖生态安全的影响均处于第五级(严重状态),且对第五级的隶属度总体呈增大趋势。说明杞麓湖流域社会经济压力已经很大并呈加剧趋势,生态系统已经受到严重破坏。     

于桥水库浮游植物群落特征及其环境影响因子

为研究于桥水库群落结构及其环境影响因子,于2013年5月(春季)、8月(夏季)、10月(秋季)分别对于桥水库的浮游植物及水质进行了同步监测调查,并应用冗余分析(RDA)建立了浮游植物丰度与水环境因子的关系。结果表明,于桥水库处于中-富营养水平。浮游植物共计7门94种(属),以绿藻、硅藻、蓝藻为主。优势种主要为四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)、单角盘星藻(Pediastrum simplex)、水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)和梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)。浮游植物丰度范围在43.14×10~4~330.59×10~4cells/L之间,生物量范围在0.35~2.60 mg/L之间。浮游植物群落结构存在季节差异,春季以金、硅藻为主,夏、秋季以蓝、绿藻为主。夏、秋季浮游植物丰度、生物量高于春季,应防控于桥水库夏、秋季蓝、绿藻水华的爆发。RDA结果表明,水温、总氮是影响于桥水库浮游植物丰度变化的主要环境因子。