基于景观格局演变的流域生态风险评价与管控——以贵州赤水河流域为例

以岩溶地区典型流域——赤水河流域为研究对象,以2000、2005、2008、2013年4期遥感数据为基础,结合Arc Map的空间分析功能,对流域景观格局演变过程进行分析,构建流域生态风险评价体系与管控措施。研究表明:2000~2013年赤水河流域无风险区、潜在风险区、轻度风险区分别由1.66、2.95、75.41 km~2上升至5.63、21.81、115.45 km~2,而中度、重度风险区却分别下降了35.6和40.27 km~2;历年生态风险演变格局为以城乡建设用地为中心,生态风险由轻度、中度、重度向潜在或无风险区过渡,轻度、中度、重度主要以点状扩散或增加,潜在及无风险区则连片分布于农田区和山地丘陵区;基于不同生态风险区的风险源管控对策,对建立流域生态风险预警机制、降低流域生态环境风险、维护流域生态服务功能具有十分重要的意义。     

关于长江流域生态环境系统演变与调控研究的思考

长江流域丰富的资源、发达的经济、独特的自然特征、复杂的人地关系和严重的生态环境态势,决定了开展长江流域生态环境系统演变与优化调控研究,在国际流域科学研究和我国可持续发展研究中的重要意义。研究的关键科学问题是：流域生态环境系统的演化过程与退化机理及其主要驱动力;山--河--湖--海互动规律及其耦合关系;流域各子系统间的物理通量（水、沙等）和化学通量（碳、氮等）的传输和循环机理;流域资源和环境的承载力及流域生态安全的调控和管理等。主要研究内容包括：流域生态环境系统演化规律及动力学,流域山--河--湖--海的互动规律及耦合机理,流域物化通量的传输过程与循环机制,重大生态环境问题的成因与退化生态环境的修复途径,流域生态环境系统的结构、功能的区划与制图,保障流域生态环境系统安全的优化调控与管理等。用地球系统科学的思想为指导,以地貌过程、水沙过程和人--地水作用为主线,从流域环境系统整体演化角度着手,广泛收集各种资料,采取最先进的技术方法,强调点、线、面调查结合,定性与定量分析结合,自然演化系统与社会行为系统的结合等,是本项研究的主要技术途径。     

生态保护红线制度的理论证成与中国实践

生态保护红线制度正处于从政策转换为法律的关键时期,亟需深入研究新时代背景下生态保护红线制度的内在机理和法治化路径,为生态文明体制改革提供决策依据,进而保障全国与区域的生态安全。生态保护红线制度以综合生态系统方法理论为指导,是综合生态系统方法理论的具体应用,主要体现在生态空间规划管控制度、生态空间分类分级管制制度和有效性评估制度中。生态系统的整体性视角分析,生态空间规划管控制度建立统一框架,将关联性部门纳入到自然资源管理与实施活动中,进行利益的调节与分配;生态系统管理方式的灵活性角度分析,依据生态空间的弹性和承载能力的不同,采取适应性管理和缓解措施,建立分类分级管制制度;生态系统的动态性方面分析,生态系统的结构和功能随着时间的改变而改变,必须考虑生态系统结构和功能的短期和长期影响,建立有效性评估制度。     

秦岭山地生物多样性保护红线划分研究

生物多样性保护是划定并严守生态保护红线的重要内容,如何准确识别生物多样性维护功能极重要区是科学划定生物多样性保护红线的关键。基于秦岭山区物种丰富度的海拔梯度格局,通过对生物多样性维护功能重要性评估模型的改进优化和校验,最终形成秦岭地区科学的生物多样性保护红线方案。结果表明:(1)修正后的NPP定量指标评估法,提高了陕西秦岭地区生物多样性重要区域识别的准确性,可适用于我国中东部物种丰富度随海拔梯度呈中峰型或单调递增型的山区;(2)秦岭生物多样性保护红线区的总面积达24 688.33 km~2,占到秦岭山区总面积的39.11%,空间分布整体上呈现出西部集中、东部分散,南坡多、北坡少的空间分布特征;(3)森林生态系统是秦岭生物多样性保护红线区的重要支撑系统,面积占比高达96.12%。本研究提出的修正方法和研究结果,不仅提高了区域生物多样性维护功能重要区识别的准确性,而且为其他地区生物多样性保护红线的科学划定和边界优化提供了参考。     

青藏高原东缘三江流域生态功能区建设的措施与影响

三江流域生态环境极度脆弱,严重威胁着中下游地区的社会安全和经济发展。随着西部开发和生态建设的推进,尤其是本地区“香格里拉”旅游热潮的兴起,三江流域已经成为西部开发的重要地区。通过三江流域的生态环境功能区的界定和划分,科学制定研究区的生态环境建设目标,并进行生态环境质量的动态监测和退化过程的预警报,从而在宏观上实现生态环境质量动态管理;通过退化生态系统的恢复重建模式的研究,特别是功能区的建设示范,把目前的生态恢复工程提高到一个新的水平;为保护生物多样性资源,实现区域生态、经济、社会可持续发展提供理论支撑。     

赤水河流域生物多样性保护现状和对策

基于对赤水河流域生物多样性的综合调研,分析了赤水河流域生物多样性的主要特征、流域生物多样性保护的现状、面临的机遇和潜在的压力,探讨了赤水河流域生物多样性保护的基本对策。提出赤水河流域生物多样性保护应在国家政策框架内,在流域综合管理理念指导下兼顾重点区域保护和生态廊道建设,探索流域尺度上生物多样性保护与流域社会经济协调有序发展的新型管理模式。     

永定河河道修复生态功能区划研究

河道生态功能区划是依据区域生态系统现状、生态环境敏感性、生态服务功能重要性等特征的空间分异性而进行的空间分区,是进行河流生态修复的科学依据.本文利用GIS和RS技术,在区域生态环境调查的基础上,分析了永定河北京段生态问题、生态功能重要性等,揭示了区域生态系统的分异规律.综合自然因素与人类活动对区域生态系统叠加影响,最终形成了永定河北京段生态功能区划方案,划分为自然段、近自然段、城市景观段、人工绿化段、自然绿化段等5个区域,并结合永定河多元化用途、相关发展规划和社会经济发展状况等因素,提出各区域的生态修复调控指标,为永定河北京段生态修复提供了科学指导.     

基于GIS技术及层次分析法的长江上游生态敏感性研究

选择在大尺度范围的长江上游开展生态敏感性研究,为长江上游水电开发的水资源保护及管理提供技术支撑及科学依据。在系统、翔实的辨识和分析长江上游区重要生境和生态敏感区的基础上,采用GIS技术与层次分析法结合的方式,筛选、识别和构建了生态敏感度评价指标体系,构建了敏感度的计算方法和综合评价方法,从而将属性数据库和空间图形数据库相关联,生成基于各评价单元生态敏感性专题评价成果图,从而揭示长江上游生态敏感性空间格局,为开展长江上游水电开发生态制约因素分析提供理论基础。研究表明：长江上游不敏感区、轻度敏感区、中度敏感区、高度敏感区和极度敏感区分别占长江上游总面积的74.14%、6.76%、8.25%、493%和593%。金沙江流域是长江上游区生态敏感性最高区域,其次是长江上游干流区和赤水河流域;长江流域生态敏感区重点分布于上游区,长江上游干支流水资源利用中需重视对各类生态敏感区的生态保护     

宜昌市生态保护红线的框架体系

划定生态保护红线是环境保护管理体制的重要创新。宜昌市生态保护红线体系包括生态功能红线、环境质量红线和资源利用红线三大类型。生态功能红线分三级管控,红线区包含12类重点区域;环境质量红线分为水、大气环境质量红线,各划分了三个管控级别;资源利用红线分为水资源、土地资源承载力上线以及水环境及大气环境承载力上线,并提出了相应调控措施。     

长春市生态功能区划及其调控对策研究

城市生态功能区划是建设生态城市的基础和科学依据。该文提出城市生态功能区划的理论和方法,并以东北地区典型城市—长春市为例进行研究。在长春市生态环境调查的基础上,分析长春市生态系统敏感性、生态系统服务功能价值、土地利用生态适宜性和景观格局特征等,揭示了生态系统的空间分域规律。综合考虑生态系统结构和功能,利用GIS和RS技术,把长春市划分为4个一级、3个二级、9个三级生态功能区,最后结合当地社会经济发展状况和生态环境特点等因素,提出了各生态系统分区调控对策,为长春市生态城市建设提供了科学指导。     

赤水河流域产业状况与综合流域管理策略

赤水河流域位于川、滇、黔3省接壤地带，流域面积 18 932 km2，流经贵州、云南、四川的13个县市。目前，赤水河流域依然是长江上游生态环境、水质最好的一级支流。促进流域环境保护与经济的协调发展，是地区在进行流域管理的难题。通过研究发现，赤水河流域上、中、下游具有显著的产业特点。上游主要以煤电行业为主，污染大，过度垦殖导致水土流失严重；中游以优质白酒为主导的轻工产业为主，但政府发展规划上却突出了重工业发展的重要性；下游地区具有良好的生态环境并开展了初步规模的自然生态旅游，但在产业发展上受到上、中游地区的严重影响和限制。因此，流域的产业发展对整个流域的环境保护和经济可持续发展的影响很大，而现行的流域管理却忽视了产业布局的整体考虑。通过赤水河流域环境问题和产业发展以及相互之间关系的分析，通过综合流域管理的思想，提出建立全流域统一的环境保护机制的策略，把流域的环境特点转化为经济发展的要素，促进流域环境的保护和经济的协调发展。     

长江源自然保护区生态环境状况及功能区划分

长江源区是长江流域的特殊生态功能区 ,也是我国最重要的生态功能区之一。其生态环境的好坏 ,不仅关系到当地人民的生存与发展 ,而且会影响整个长江流域的可持续发展。简要介绍了长江源区的基本概况 ,分析了源区目前存在冰川退缩、冻土退化、草场退化、土地沙化、湖泊萎缩、生物多样性遭受破坏等主要生态环境问题。造成这种状况的有自然因素 ,也有人为因素 ,自然原因占主导地位 ,而人为因素加剧了生态环境的恶化。赞成在长江源区建立国家级自然保护区 ,提出了建设长江源自然保护区功能区的思想 ,认为保护区应重点保护水源地、生物多样性和特殊生态系统。在野外调查的基础上 ,建议将保护区划分成 5个核心区 ,3个缓冲区和 2个实验区。核心区生物多样性最丰富 ,生态系统的代表性最强 ,水源涵养作用最大 ,生态系统受人类干扰和破坏程度最小。     

四川水土资源可持续利用与生态保护

保护好四川水土资源和生态环境,对保障全国粮食安全,对全国的生态保护与建设和长江中下游地区的经济发展均有十分重要的意义。系统分析研究了四川水土资源与生态保护现状,针对水土流失面广强度大、土地沙化、退化和荒漠化严重、人地矛盾日益尖锐、粮食安全保障问题日益凸显、水资源利用率低、旱灾严重等问题,提出了切实保护耕地资源,确保基本农田保护面积总量不减少、质量不降低;合理确定退耕还林规模,稳定和保护现有耕地面积;加大中低产田土改造力度,节约集约利用有限的土地资源;节约用水,加强水利工程建设,提高水资源利用率和供水能力;加强对水土流失的综合治理等5条水土资源可持续利用与生态环境保护的相应对策与措施。     

大型水利水电工程扰动区植被的生态恢复

大型水利水电工程具有防洪、发电、航运等综合效益,是开发治理江河的骨干工程.水利水电工程建设常对项目区自然生态环境带来影响,施工中所产生的岩质边坡、土质边坡、弃土和弃渣等扰动可能导致项目区的生态系统退化、生物多样性丧失、水土流失和地质灾害加剧.扰动区植被生态恢复关系到工程安全运行和其所在区域的可持续发展.以向家坝水电工程为例,研究了大型水利水电工程扰动区植被生态恢复的目标、原则及方法.按生产、生态和社会功能,向家坝水电工程扰动区可划分为工程核心区、服务区和过渡区等3个功能区来系统规划其生态恢复.结合各自的功能需求和干扰特征,各功能区可采取相应的生态恢复技术和配置适宜物种来构建植物群落,形成结构稳定、多样性丰富、具有复合功能的植被景观.还简要评价了向家坝水电工程植被恢复现状,提出一些完善其生态恢复的建议.     

长江源自然保护区生态环境状况及功能区划分

长江源区是长江流域的特殊生态功能区,也是我国最重要的生态功能区之一。其生态环境的好坏,不仅关系到当地人民的生存与发展,而且会影响整个长江流域的可持续发展。简要介绍了长江源区的基本概况,分析了源区目前存在冰川退缩、冻土退草场退化、土地沙化、湖泊萎缩、生物多样性遭受破坏等主要生态环境问题,造成这种状况的有自然因素,也有人为因素,自然原因占主导地位,而人为因素加剧了生态环境的恶化,赞成在长江源区建立国家级自然保护区,提出了建设长江源自然保护区功能区的思想,认为保护区应重点保护水源地、生物多样性和特殊生态系统,在野外调查的基础上,建议将保护区划分成5个核心区,3具缓冲区和2个实验区。核心区生物多样性最丰富,生态系统的代表性最强,水源涵养作用最大,生态系统受人类干扰和破坏程度最小。     

论赤水河流域资源环境的开发与保护

通过对赤水河流域的资源环境综合考察,提出赤水河流域在资源环境方面的价值归结为生态河、美景河、美酒河和英雄河四大特点,具有重要的保护价值。从长江流域水资源开发、利用和保护的角度和视野．建议在长江流域选择1～2条自然生态支流,在开发利用长江水资源的同时,给长江留下1～2条不修大坝的自然生态河流。分析认为,赤水河具备了作为自然生态河流的条件和优势。在此基础上,提出建立具有流域性和综合性为特点的“赤水河流域综合性自然保护区”,保护对象包括赤水河两岸的陆生植物、水生生物特别是鱼类、自然景观和人文景观。从多个层面和角度阐明了建立流域性和综合性自然保护区的意义和作用。分析了当前赤水河流域开发和保护面临的主要矛盾,提出了“赤水河流域综合性自然保护区”的主要内容。最后,提出了国家应加强对赤水河流域的支持力度的具体措施。     

长江流域城市生态环境问题与跨世纪持续发展战略

综合分析评价了长江流域城市的生态环境态势与问题,城市水环境依然恶化,特别是城市内河道,湖泊水质多污染严重。城市大气污染仍是加重趋向,一些特大城市汽车尾气污染上升,城市酸雨依然严重。城市生态问题沉重,绿地不足,热岛加重,地面沉降,水土流失等。沉重的生态环境赤字已深刻影响到城市经济社会的发展。面对二十一世纪,论证了长江流域城市发展战略,走城市可持续发展之路是唯一战略选择,而建设现代化的山水园林生态城市     

城市土地生态适宜性分区划分研究

在新型城镇化与生态文明建设背景下,城市发展迫切需要合理布局以实现城市土地的节约集约利用,降低城市化过程中因建设用地肆意蔓延所导致的土地资源浪费与生态环境破坏影响。以常州市武进区为例,采用地形地貌、生态环境、交通设施、建设密度4类因子建立景观过程阻力赋值体系,结合GIS空间分析技术,以垂直生态过程的多因素多因子综合判别得到的生态保护用地扩张和城镇用地扩张阻力基面为基础,再以描述水平生态过程的最小累积阻力模型计算两种扩张过程的最小累积阻力值,并依据二者的最小累积阻力差值表面,从空间上将武进区划分为4个等级的城市土地生态适宜性分区,分别为优先建设区118.39 km²、适宜建设区233.60 km²、生态缓冲区777.91 km²、生态控制区115.90 km²,明确指出了各分区的空间布局,提出了相应的发展建议,以期为武进区未来城市发展提供科学合理的空间布局参考。同时考虑了垂直生态过程和水平生态过程,一定程度上弥补了传统方法只从景观单元垂直过程研究的不足之处,为生态适宜性分区划分的方法研究提供了有益的尝试和补充。     

赤水河流域产业状况与综合流域管理策略

赤水河流域位于川、滇、黔3省接壤地带，流域面积 18 932 km2，流经贵州、云南、四川的13个县市。目前，赤水河流域依然是长江上游生态环境、水质最好的一级支流。促进流域环境保护与经济的协调发展，是地区在进行流域管理的难题。通过研究发现，赤水河流域上、中、下游具有显著的产业特点。上游主要以煤电行业为主，污染大，过度垦殖导致水土流失严重；中游以优质白酒为主导的轻工产业为主，但政府发展规划上却突出了重工业发展的重要性；下游地区具有良好的生态环境并开展了初步规模的自然生态旅游，但在产业发展上受到上、中游地区的严重影响和限制。因此，流域的产业发展对整个流域的环境保护和经济可持续发展的影响很大，而现行的流域管理却忽视了产业布局的整体考虑。通过赤水河流域环境问题和产业发展以及相互之间关系的分析，通过综合流域管理的思想，提出建立全流域统一的环境保护机制的策略，把流域的环境特点转化为经济发展的要素，促进流域环境的保护和经济的协调发展。