淮河流域脆弱生态区生态系统特征及区划

脆弱生态区是指稳定性差、对外界干扰比较敏感,在遇到不利干扰时容易向生态退化方向发展的生态环境区域。研究以淮河流域为案例,通过生态敏感性评价,分析了流域脆弱生态区生态系统的特征。分析结果表明,山地、丘陵生态系统对土壤侵蚀、酸雨比较敏感,盐渍化和沙漠化敏感区则主要分布在平原地区。综合生态敏感性以中度及以上敏感为主,几乎没有不敏感区。极敏感区主要分布在桐柏山、大别山和苏东沿海,高度敏感区分布在沂蒙山区、江淮丘陵和桐柏山,分别占流域面积的15.0%、9.0%。在生态敏感性评价的基础上,根据区划的原则和主要生态环境问题,采用自上而下的分区方法和GIS技术,提出了淮河流域脆弱生态区3级区划方案。方案将整个流域划分为3个脆弱生态区1、3个脆弱生态亚区和43个脆弱生态地区,一级分区即伏牛山-淮阳山水土流失酸雨脆弱生态区、黄淮平原盐渍化沙漠化脆弱生态区和山东丘陵水土流失脆弱生态区。脆弱生态分区为确定淮河流域脆弱生态区退化生态系统整治恢复的重点和措施提供了重要依据。     

泾河流域不同生态功能区可持续发展能力评价

水土资源的不合理利用会引发严重的生态问题,这些问题正逐步得到重视,相关的研究也备受关注.本文以泾河流域为研究对象,分别不同生态功能区对基于水土资源的可持续发展能力进行评价,研究结果可为区域水土资源的进一步优化配置和合理利用提供指导.本文首先将流域分为六个生态功能区,即东部山地水源涵养区(Ⅰ区)、西部山地水源涵养区(Ⅱ区)、北部丘陵沟壑水土保持区(Ⅲ区)、南部山地丘陵沟壑水土保持区(Ⅳ区)、塬地(阶地、平原)、农田保护区(Ⅴ区)、中部过渡区(Ⅵ区).然后,确定了由两个系统即社会经济子系统和水土资源与生态环境子系统、8个综合性指标组成的水土资源可持续发展能力评价体系,从生态环境现状(林草覆盖率和土地退化指数)、耕地压力、水足迹与水压力三个方面对各功能区及相互之间的差异性进行分项评价,在此基础上,对各区进行综合评价.研究结果表明,泾河流域除Ⅴ区处于比较协调状态外,其他各区(面积总计占90.09%)均处于不协调状态,这反映出流域总体可持续发展能力差.     

城镇化视角下三峡库区重庆段水生态安全评价

基于驱动力—压力—状态—影响—响应(DPSIR)框架选取25个能反映水生态安全状态的指标,通过指标权重确定、数据标准化处理和水生态安全评价模型的构建,以三峡库区重庆段为例,从城镇化视角分析三峡库区重庆段自2007年三峡库区水位达156m高程以来的水生态安全状态。为了使AHP所确定的指标更客观,运用熵权对AHP进行修正,得到综合权重值来表示指标的权重。分析结果表明:三峡库区重庆段水生态安全自2007年三峡库区水位达156m高程至2010年三峡水库蓄水达到175m最终水位水生态一直处于不安全状态,2011~2012年升至警戒状态,总体趋势在逐年升高。影响三峡库区重庆段水生态安全的劣势因子是资源环境压力,其次是资源环境影响;影响三峡库区重庆段生态安全程度的优势因子是经济社会驱动力和经济社会响应。由权重值判断生态安全影响程度,资源环境影响对三峡库区重庆段水生态影响最大,其次是资源环境压力,影响最小的是资源环境状态。从指标层来看,对三峡库区重庆段水生态安全影响最大的前3个因素依次是灾害损失、万元GDP用水量、万元工业增加值用水量;影响最小的是水土流失面积比例。     

基于灰色关联模型的山地城市生态安全动态评价——以重庆市巫山县为例

随着"十八大"报告中全面建成小康社会目标的提出,我国的社会经济发展将进一步加快,生态环境所承受的压力势必也将增大,如何协调城市发展与城市的生态安全已经成为一个不可回避的问题。我国是一个多山的国家,山地、丘陵及高原面积占国土面积的69%,山区生态系统脆弱,自然灾害频发,水土流失严重,极大的制约了其社会经济的发展,因此以巫山为例,在世界经合组织建立的PSR模型框架下,将熵值赋权法与灰色系统理论相结合,通过分析巫山县各指标2001~2011年统计数据,用熵值法赋予权重值,计算各指标灰色关联度,得到了其生态安全状态,并对巫山县生态安全等级状况进行了动态评价。巫山县生态安全综合指数由2001年的0.59(Ⅲ级)发展到2011年的0.66(Ⅳ级),个别年份有些许波动,整体生态安全状况呈现良好的发展态势,生态环境压力有所缓解。生态安全综合指数及各分项指数较高,巫山县生态环境处于较好状态。     

基于格网单元的县级土地利用总体规划生态环境影响评价方法与应用

土地利用总体规划的生态环境影响评价对于保护区域生态环境、减少土地利用总体规划对环境的负面影响具有重要的意义。以格网单元为基础，结合PSR模型和生态安全评价法，通过相关性分析筛选指标，构建评价指标体系。通过GIS空间分析，定量评价县级土地利用总体规划环境影响。以张家界市永定区为例，综合评价了规划实施前后区域生态环境的状况。评价结果表明：新一轮的土地利用总体规划后，全区生态环境状况有改善的地区占全区总面积的7819%，说明新的规划对全区大部分地区的生态环境有积极影响。其中，水土流失指数处于安全和较安全的区域占全区总面积的6017%，全区水土流失状况略有好转，加强水土保持工程建设仍是用永定区生态环境保护的首要任务之一     

辽北旱作区高标准基本农田建设选址与建设模式研究

以辽宁省北部的昌图县为例,从耕地的自然和社会经济因素选取了2个方面7个指标,运用特尔斐法和层次分析法,对昌图县高标准基本农田建设区域进行评价,并归纳出建设模式。评价结果表明,昌图县高标准基本农田可以划定为最佳、适宜、有条件和无条件建设4种类型区,各区的面积分别占总耕地面积的8.98%、17.43%、6.33%和67.26%;该区域高标准基本农田建设可划分平原和丘陵区2种工程建设模式,以及肥力保育与肥力提升2种培育模式。     

基于灰色关联模型的山地城市生态安全动态评价

随着“十八大”报告中全面建成小康社会目标的提出，我国的社会经济发展将进一步加快，生态环境所承受的压力势必也将增大，如何协调城市发展与城市的生态安全已经成为一个不可回避的问题。我国是一个多山的国家，山地、丘陵及高原面积占国土面积的69%，山区生态系统脆弱，自然灾害频发，水土流失严重，极大的制约了其社会经济的发展，因此以巫山为例，在世界经合组织建立的PSR模型框架下，将熵值赋权法与灰色系统理论相结合，通过分析巫山县各指标2001~2011年统计数据，用熵值法赋予权重值，计算各指标灰色关联度，得到了其生态安全状态，并对巫山县生态安全等级状况进行了动态评价。巫山县生态安全综合指数由2001年的0.59（Ⅲ级）发展到2011年的0.66（Ⅳ级），个别年份有些许波动，整体生态安全状况呈现良好的发展态势，生态环境压力有所缓解。生态安全综合指数及各分项指数较高，巫山县生态环境处于较好状态     

基于最小累积阻力模型的三峡库区重庆段生态安全格局构建

三峡库区是长江上游生态环境集敏感、脆弱、复杂为一体的地区,其生态安全格局的构建对维护区域生态安全、实现区域可持续发展具有重要作用.以三峡库区重庆段为研究区,采用2018年土地利用现状数据和遥感数据,构建生态服务重要性与生态敏感性评价体系,综合确定生态源地;以坡度、起伏度、土地利用类型确定阻力值,采用最小累积阻力模型构建生态廊道,最终形成三峡库区重庆段生态安全格局.研究结果表明:三峡库区重庆段生态源地面积13660.80 km2,占研究区总面积的29.61％,主要分布于巫溪、奉节、石柱、开州等区县;生态廊道连接生态源地,共81条,总长度为3069.29 km,廊道呈树状辐射分布,呈现"东北-西南"树状分布的空间格局;生态源地与生态廊道共同形成三峡库区东北生态城镇圈、三峡库区西南都市生态圈以及连接两圈的三峡库区中部走廊的"一廊两圈"生态安全格局.研究结果对保障三峡库区生态安全具有重要意义,可为三峡库区生态环境环境保护提供科学依据.     

基于RS和GIS的三峡库区生态环境综合评价

以遥感影像作为主要数据源,在地理信息系统技术的支持下,以生态环境脆弱典型区——三峡库区为研究对象,针对区域主要生态问题,选取水热条件、地形地貌、土地利用和土壤侵蚀为评价因子,建立了生态环境质量综合评价模型,并对评价结果的空间分异格局进行了分析。结果表明,三峡库区的生态环境现状整体较差,良好等级的区域仅占4.25％,较差及以下等级的区域占区域总面积的60％;生态环境质量的空间分异比较明显,中海拔地区生态环境质量最为脆弱。因此,必须因地制宜地采取相应措施,从而加强库区生态环境的保护。     

石漠化山地复合生态系统评价——以广西平果县龙何屯生态重建示范区为例

以广西平果县龙何生态重建示范区的石漠化山地复合生态系统为例,依据试验研究及专家咨询的结果,构建了一个基于自然子系统、社会子系统、经济子系统的评价指标体系,采用层次分析法对指标体系中各指标的权重值进行了分析,应用指数评价模型对石漠化山地复合生态系统进行综合评估。层次分析结果表明,植被覆盖率、人类活动强度、物种多样性、物质生活指数、石漠化程度、水土流失程度等指标的权重值较大,是石漠化山地复合生态系统的重要影响因子;指数评价模型的评价结果表明,石漠化山地复合生态系统的总体质量较差,但通过生态示范区建设,改善复合生态系统中的植被状况,改善农业生产条件和推广先进农业技术,提高系统中人类的生活水平,可以使复合生态系统中社会、经济、环境3个子系统的转运功能逐渐趋于协调,总体质量逐渐好转。     

三峡水库汛末175 m试验蓄水过程对香溪河库湾水环境的影响

为研究解决三峡库区支流水华问题,实现三峡水库生态调度,需探明现行三峡水库175 m蓄水方案对库区支流水环境的影响。基于2008~2010年三峡水库开展的汛末175m试验性蓄水工作,及香溪河库湾2008~2010年野外监测数据,从库湾水华暴发程度、营养盐水平及水动力特性方面分析了2008~2010年三峡水库汛末175 m试验性蓄水对香溪河库湾水环境的影响。结果表明：分两阶段蓄水时间提前方案有利于库湾中上游上层水体的交换和紊动,降低库湾中上游水体表层营养盐浓度,破坏了浮游植物赖以生存较稳定的环境,抑制藻类的生长,降低水体表层叶绿素a的浓度,减少水华暴发频次、持续时间以及强度,有利于库湾水环境的改善     

三峡库区森林植被恢复与可持续经营研究

系统的野外调查数据和历史资料分析结果表明,三峡库区森林植被在空间上发展不均匀,无明显垂直分带,且分布分散,人为干扰严重。目前,在70多个植被类型中,森林类型占25个,江岸两侧海拔800 m以下地区森林已经很少。森林类型中,马尾松、柏木林的分布面积最大,并在许多疏林中成为主要树种,主要是飞播或人工种植。库区大于25°的坡耕地占耕地面积的17.5％。库区薪炭林仅能满足农村用能总需求量的10.78％。不合理的土地利用方式和对森林的不合理砍伐导致脆弱的土壤系统和森林生态系统的严重退化、生产力下降和严重的水土流失。库区土壤年侵蚀量达到2.9亿t。三峡工程建设和移民安置对库区森林生态系统的压力和影响将是长期的。调查结果同时表明,库区植物生物多样性丰富,植物种类在5 032种以上,而且乡土树种多。分析认为,只要抓住三峡工程建设的契机,紧密结合国家天然林保护和退耕还林工程建设,充分利用良好的生物学基础,科学地封山育林,分带逐步恢复,同时,因地制宜,退耕还林,发展森林能源,建设多目标复合和多种模式并存的林业经营体系,发展经济,就能从根本上改善森林经营环境,实现森林恢复,形成合理布局的水库森林防护系统,促进三峡库区生态环境建设和可持续发展。     

三峡水库建设前后库区10年土地覆盖变化

介绍利用定量遥感监测手段,开展10年间三峡库区土地覆盖监测,采用联合国粮农组织土地覆盖分类系统在150 000尺度下划分38类土地覆盖类型,利用面向对象的信息提取方法,通过多尺度分割和模糊判别的手段开展土地覆盖的信息提取。通过监测分析,三峡库区在2002年耕地总量占总面积43.93%,森林面积占29.03%,与1992年对比,耕地面积减少1.13%,森林面积减少0.13%,灌木林增加了0.58%。影响土地覆盖变化的主要是城市扩展、库区移民、生态环境政策等原因。     

三峡工程运用对鄱阳湖水资源利用影响分析

三峡工程是我国有史以来建设的最大型的工程项目，具有防洪、发电、航运等方面巨大的经济和社会效益。然而，三峡工程的运用不可避免地会对原有江河湖泊水文情势产生一定影响。通过建立长江中下游（宜昌~大通）水沙模拟模型，定量分析了三峡工程运用对鄱阳湖水位的影响。三峡水库蓄水期（9月中下旬~11月），三峡水库下泄流量比水库运用前减少3 000~6 000 m3/s，湖区各站水位最大降幅为07~19 m，平均降幅04~09 m。以此为基础，通过典型调查分析了三峡水库蓄水对鄱阳湖区农田灌溉用水和城镇供水的影响，提出了消除或降低影响的对策措施。研究结果可为鄱阳湖及长江中下游地区经济社会可持续发展和鄱阳湖综合治理提供科学依据和技术支撑     

三峡库区不同退耕还林模式水土流失特征及其影响因子

三峡库区为国家水土保持重点防治区，土地利用/覆盖变化（LUCC）与水土流失的关系已成为水土流失治理研究的关注重点之一，退耕还林工程的水土保持效益对于库区生态环境的建设具有重要意义。通过对库区典型退耕还林模式的水土流失的监测，分析其不同降雨条件下水土流失特征及影响因子，结果标明：（1）退耕还林后库区的水土流失问题得到了有效控制，退耕还林后各土地利用类型的年地表径流量下降了70%~95%，泥沙流失量则比农田降低了97%以上，其中乔木林和竹林对水土保持的效果最为理想；（2）退耕还林后各土地利用类型年地表径流量与降雨量呈较好的指数关系，随着降雨量的增加而增加。除农田和板栗林外，各土地利用类型年地表径流量与雨强关系不显著；（3）泥沙流失量与降雨量和降雨强度的关系均不显著；（4）各土地利用类型地表径流的80%以上，泥沙流失量的95%以上都是发生在暴雨条件下，暴雨事件成为库区水土流失的主要气候影响因素；（5）凋落物层盖度是控制退耕还林各模式地表径流的主要因素，各土地利用类型的年地表径流量均随着凋落物层盖度的增加而显著降低     

基于TRMM卫星资料分析三峡蓄水前后的局地降水变化

为揭示三峡蓄水对局地气候的影响，利用TRMM 3B42卫星降水产品分析了三峡蓄水前后（以2003年为分界）库区的局地降水变化。分析表明，蓄水以后，库区西北部年累积降水量增加，东南部年累积降水量减少，这种降水变化是大尺度上降水变化的区域体现。蓄水对干流附近降水产生了一定影响，干流站点间降水量差别增大，但整个大库区平均的年累积降水量无明显变化。蓄水之后的降水变化具有季节差异。冬季几乎整个库区的降水量都有所增加；春季降水量在干流的上游个别地区和下游减少，中游增加；夏季除库区下游部分地区外，大部分库区降水量有所减少；秋季，库区的上游和中游降水增加，下游降水减少。区域平均的季节降水量无明显年际趋势。结果表明，三峡蓄水带来的降水变化空间尺度只局限在近库区，对整个大库区降水变化的影响可忽略不计     

三峡库区消落带农用坡地氮素流失特征及其环境效应

三峡库区消落带坡地的自发农用较为常见,消落带的这种利用方式可能加剧养分流失并对库区水环境造成影响.通过对库区2011～2013年3个落干期消落带农用坡地的地表径流、壤中流中氮素形态与浓度进行定位监测,研究消落带农用坡地氮素流失特征及其环境效应.结果表明:常规施肥下,消落带农用坡地侵蚀模数为1 443 kg/(hm2·a),落干期内坡地平均径流量为230 mm,径流系数为0.58,其中壤中流流量占总径流量的77％.历次降雨产流事件中常规施肥处理时,地表径流、壤中流中TN平均浓度分别是4.85±0.85、20.73±2.05 mg/L,落干期地表径流(泥沙)和壤中流的TN流失量分别为6.63± 1.19、35.22±3.38 kg/hm2,分别占当季施肥量的2.2％、11.7％.可见,随壤中流流失是三峡库区消落带农用坡地氮素流失的主要途径.与常规施肥处理相比,减量施肥处理使地表径流(泥沙)、壤中流TN流失通量分别显著降低了25％、48％,表明减少氮肥用量可以显著降低消落带农用带来的环境风险,建议消落带农用地氮肥进行减量施肥,使其既不影响作物产量,也显著降低氮流失.     

葛洲坝水库鱼类群落结构特征研究

2009~2010年的5~6月和11~12月在葛洲坝库区进行了鱼类资源调查，分析了鱼类群落结构特征。调查期间共收集到鱼类6目10科55种，其中鲤科物种数最多，占总种数的673%。5~6月和11~12月的鱼类群落结构组成、Shannon Wiener多样性指数没有显著差异（〖WTBX〗P〖WTBZ〗<005）。库区内优势种为贝氏〖FK（W1。1〗〖PS餐鱼1.eps〗〖FK）〗、鳊、〖FK（W1。1〗〖PS餐鱼1.eps〗〖FK）〗和蛇鮈，优势种个体较小，平均体长分别为914±157、2197±353、867±160和1025±223 mm。分析发现，静水缓流型和江湖洄游型鱼类是葛洲坝库区主要的鱼类类群，分别占渔获物重量的502%和465%。丰度生物量比较曲线显示，葛洲坝库区鱼类群落结构受到中度干扰。根据生态类群分析，葛洲坝库区的鱼类群落结构与三峡库区相似，但与葛洲坝坝下江段和建坝前流水环境的鱼类群落结构相比，有明显的差异，说明水文条件变化对鱼类群落结构有明显的影响     

三峡水库175 m蓄水运行后鱼类汞污染风险研究

三峡水库的生态安全受到高度关注，三峡水库成库后是否会出现汞等重金属生态风险增加的“水库效应”，不仅是需要论证的科学命题，也是关系到库区人民身体健康的重要问题。2011年在三峡库区忠县至秭归段选择“湖沼化”特征最为显著的8条支流采集了鲤、鲢、鳙、鲇、鳜等常见经济鱼类标本，系统分析了库区鱼类标本肌肉中的总汞含量。研究结果表明，三峡库区支流鱼类肌肉中总汞含量最高为109.6 μg/kg，最低为30.5 μg/kg，平均含量为56.4 μg/kg。与蓄水前的调查结果相比，蓄水运用10 a后库区鱼类肌肉总汞水平尚未明显增加。但是，不同营养等级鱼类之间，肌肉总汞浓度水平随营养等级增加有明显增高，三峡水库水生食物链表现出显著的汞的生物累积。值得注意的是，底层鱼类汞的生物累积强度明显高于上层鱼类，暗示水库底栖过程的“汞活化”依然是需要关注的潜在生态风险