蒲河流域生态环境需水研究

以蒲河流域为例，以改善水环境为出发点，提出了一种以生态分区为前提，同时满足人类正常生产活动的生态环境需水估算模型。该模型从生态系统角度分析了蒲河流域现阶段存在的问题，比简单的水文模型更为符合蒲河流域的实际特点。在此基础上对蒲河流域进行生态分区，针对各生态分区对生态需水的需求不同，分别估算需水值。其中包括河道基本生态需水、河道蒸发需水，河道渗漏需水等。在考虑生态需求的同时，针对蒲河季节性河流且人工干扰严重的特点，对蒲河流域生态需水量值进行估算。计算结果表明，蒲河流域生态需水总量为4 53846万m³，并具有年内变化显著、受人类活动（污水排放量、人口密度等）影响各分区差距显著等特点，研究成果为今后季节性河流需水量的研究提供了依据     

生态补偿理论研究进展及争论——基于生态与社会关系的思考

生态补偿的概念自提出便受到学界和政府决策者的广泛关注,并迅速成为近20年来生态保护的主要政策手段。虽然基于生态补偿的政策手段被大范围使用,但是生态补偿的相关理论却处于发展与争论的阶段,该理论的适用性及对现实问题的剖析在实践过程中备受质疑。本文梳理了生态补偿理论发展及构建的过程,将其总结为生态系统服务概念的提出、生态系统服务价值评估方法的建立、以及生态系统服务市场机制的构建三个主要阶段。已有研究更多集中在生态补偿的具体实施层面,如补偿标准、补偿方式、效果评估等方面,但是对基础理论探讨不足。本文从生态补偿理论发展及构建的三个过程,综述了目前对生态补偿理论的讨论及争议,认为在处理"社会—生态"关系的核心问题上,尤其在一些长期依赖并利用自然资源的传统地区或者民族地区,目前学术界和政策决策者均对此问题缺乏深入的理解,这也是实践中生态补偿政策未达到理想效果的主要原因之一。最后,本文提出用"社会生态系统服务"一词代替目前所使用的"生态系统服务",这一概念有助于在理论上避免忽视社会系统及社会与生态系统二者之间的关系,减少不当外部政策干预。     

水工学的发展趋势——从传统水工学到生态水工学

我国水资源时空分布不均，水污染与水土流失问题突出，仅靠传统水工学的开发与利用不足以解决这些问题，且会给流域生态环境带来不利影响，因此传统水工学的变革是必然的。从解决问题的基本思路出发，将传统水工学与生态水工学的基本理论、研究范围等各方面加以比较，指出在坚持人与自然和谐共处的前提下，坚持可持续发展，遵循生态系统自组织、自修复原理，重视流域整体性，坚持保护生物多样性，并做到较好的亲水性，可以形成完善的生态水工学基本原理。以生态水工学基本原理指导流域开发利用将会取得较好效果，同时,流域生态系统健康诊断、生态水工建筑物设计与管理以及流域受损生态系统的生态恢复与重建应是生态水工学的主要研究方向。     

关于生态环境需水概念与定义的探讨

在生态环境需水研究中,生态环境需水的概念与定义十分重要,它通常包含了研究者的研究对象、研究角度以及计算方法等方面的内容.然而,关于生态环境需水的概念与定义至今尚未达成统一的认识,给生态环境需水研究和水资源配置实践均造成了极大的不便.针对这一问题,本文从已有研究的相关概念中提取出一系列关键词并加以辨析,在此基础上将其归纳为一个概念体系,并提出了选用上的建议.通过对已有相关定义之间本质联系的深入分析,将生态环境需水定义为"维持生态系统健康所需的水";这一定义能将各种说法较好地统一起来,有助于合理确定生态环境需水量以及检验生态环境用水的配置效果.     

中国实施流域生态系统管理面临的机遇和挑战

流域生态系统管理是基于流域综合管理模式，应用生态系统方法。通过具体的行动、过程和实践。促进和实现流域的可持续发展。随着流域生态学的发展和流域管理实践经验的丰富。流域管理也更侧重于生态系统的管理。总结已有研究。流域生态系统管理应该包括但不限于以下内容：注重流域生态系统特征、流域复合系统管理、加强机构能力建设、采用适应性管理的方法、人类的价值对于实现流域管理目标的重要性、多学科方法和多种管理手段的运用、加强信息能力建设、注重制定流域中长期规划。分析表明。通过国内外交流与合作。中国正在不断引进和学习有关流域生态系统管理的理念和方法，并总结经验。在实践中探索，这为中国实施流域生态系统管理提供了难得的机遇。但仍存在许多障碍。主要有：探索中国流域综合管理新机制和新体制、法制保障不足、生态极限与生存极限之间的冲突、对市场机制的运用不够、分区研究不够、适应性管理能力不足、流域信息建设不够。由于机构能力建设的重要性，本文试以机构为主线。探索流域生态系统管理在中国的实现。     

水工学的发展趋势——从传统水工学到生态水工学

我国水资源时空分布不均,水污染与水土流失问题突出,仅靠传统水工学的开发与利用不足以解决这些问题,且会给流域生态环境带来不利影响,因此传统水工学的变革是必然的.从解决问题的基本思路出发,将传统水工学与生态水工学的基本理论、研究范围等各方面加以比较,指出在坚持人与自然和谐共处的前提下,坚持可持续发展,遵循生态系统自组织、自修复原理,重视流域整体性,坚持保护生物多样性,并做到较好的亲水性,可以形成完善的生态水工学基本原理.以生态水工学基本原理指导流域开发利用将会取得较好效果,同时,流域生态系统健康诊断、生态水工建筑物设计与管理以及流域受损生态系统的生态恢复与重建应是生态水工学的主要研究方向.     

泥曲河道内最小生态需水研究

生态需水研究是水资源开发和可持续利用中不可缺少的部分，目前计算河流生态需水的方法极多。从保护生物多样性的角度出发，结合河道断面和河道内生物信息，建立生物栖息地指标与流量之间的关系。生物栖息地指标包括：平均流速、水面宽、平均水深、湿周、过水断面面积、水力半径以及加权可利用栖息地面积(WUA)等，综合这些栖息地指标与流量的关系确定南水北调西线工程调水区泥曲河道内最小生态需水，为南水北调西线一期工程可调水量提供参考。结果表明，利用流速、水深、过水断面面积和水力半径确定河道最小生态需水
小于多年平均流量的10%，利用水面宽、湿周、WUA等计算的结果分别是多年平均流量的56%、48%和32%。最终确定泥曲泥柯站河道内最小生态需水为193 m3/s，朱巴站最小生态需水为298 m3/s，位于Tennant法计算结果的“较好范围”生态需水等级，可以对河流栖息地提供比较好的保护。     

松涛水库生态清洁流域的建设构想

近年来水源地污染日益严重，已影响到人类的生活、生产用水安全。海南省松涛水库目前也同样面临水源污染、生态环境破坏等一系列问题。且亟待解决。通过分析松涛水库生态环境质量状况。应用生态系统健康理论、复合生态系统理论以及流域生态学等原理。分析了生态清洁流域的概念及其内涵，把生态清洁流域定义为具有相对稳定、物质能量流平衡、功能持续而健康的生态系统，并可向人类提供正常的生态服务和实现特定水源保护功能的流域区域。为了能够持续获得正常的生态服务和实现特定水源保护功能，应当通过生态修复、生态治理和生态保护等方法创建生态清洁流域。生态清洁流域的建设构想是流域水资源保护规划新的思路和理论尝试。依据松涛水库的实地情况。提出相应的措施，有助于松涛水库水资源保护工作的开展，同时也为同类研究提供借鉴的实例。     

南水北调工程及其生态安全：优先研究领域

南水北调工程的实施将大幅度增加黄河上游径流量，并同时减少长江尤其是其上游及汉江下游的径流量，从而导致两条主要河流及其支流的水环境改变。中线工程从汉江上游丹江口水库调水，库区上游90 000余km2内的非点源污染和1 300万人口的生活污水处理设施的缺乏对水质将产生重大影响;调水引起水文节律的改变从而对东线沿途的湖泊生态系统产生重大影响;黄淮海平原受水区可利用水量的增加也可能导致该地区的盐渍化。介绍了南水北调工程并讨论了其必要性，提出了工程对生物迁移的影响、水环境及水生态安全、水资源保护的流域生态系统管理和西部退化生态系统的恢复和重建等优先研究领域，并提出结合“中国生态系统研究网络”、“生态环境国家野外科学观测研究站”的建设和长期监测来保障工程生态安全的策略。     

基于水足迹的流域生态补偿标准模型研究

流域水资源是一种公共物品,其系统的整体性以及资源外部性等特征要求各相关区域应共同承担环境保护.如何衡量各区域水资源开发利用与环保投入的关系,建立合理的生态补偿标准模型,已成为流域管理研究领域普遍关注的问题.本文运用水足迹理论和方法,界定流域水足迹内涵,通过反映流域沿岸各区域水生态服务耗费情况判断分析水生态系统安全状态,提出流域生态补偿标准计量流程及不同情况下的流域生态补偿标准测算模型,从而客观、准确地量化流域生态补偿额度,为管理者正确分析和解决流域各区域间利益冲突提供科学的决策依据与支持.同时本文以碧流河为案例,收集并分析了2002-2006年间碧流河沿岸各行政区水足迹和环保投入情况,理清各区域生态系统状态及相互关系,计算补偿标准,进而验证模型的可行性.     

小型季节性河流生态补水需水量及调度方案研究

针对目前城市河流经常断流的突出问题, 以重庆主城典型重污染河流伏牛溪为例, 开展城市小型季节性河流生态补水自动调度方案的研究。通过分析伏牛溪年内径流特征, 确定了其补水时段为每年的11月~次年4月;通过计算伏牛溪生态环境需水量, 认为对于小型季节性河流的补水不应一味地追求常年丰沛、稳定的水量, 而应以重塑季节性河流天然健康的自然流态为目标, 从而提出了一种基于天然健康需水量的生态补水调度方案, 并制定了河源水库电动阀门及补水泵的运行控制策略等具体技术措施。结果表明, 采用该调度方案, 不仅能实现伏牛溪生态补水系统的自动化运行, 而且与现有补水系统运行方式相比, 可节能67.4%, 为补水系统的可持续运行创造了条件。     

基于生态系统水平的洞庭湖生态风险评价

以“生态系统服务”为生态风险评价终点,通过量化外界压力源与生态系统服务的“压力 响应”模式,建立基于生态系统水平的生态风险评价方法。该方法将生态系统整体作为分析对象,同时考虑了生态系统的各种组成要素及要素间的复杂关联作用。运用该方法评价了洞庭湖的生态风险,并对评价结果进行了分析。评价结果表明东洞庭湖的生态风险程度最高,西洞庭湖次之,南洞庭湖最低。造成洞庭湖生态风险的主要压力源为城市化、生活和气候变化;主要胁迫因子为有机污染物、营养物质和水流量变化。受影响较大的生态系统指标为生物多样性、河湖连通性和碳循环;营养循环价值、净化水质价值和生物多样性价值3项生态系统服务风险程度较高     

二元水循环模式下的水生态系统服务功能评价

在强人类活动干预下，流域水循环越来越呈现出“自然-人工”二元驱动结构，相应的水生态系统服务功能也呈现出明显的二元特征，这对其驱动机制和定量评价研究提出新的挑战。在深入分析流域二元水循环及水生态系统服务功能内涵的基础上，综合国内外研究现状，分析了当前研究中存在的不足；分析了自然水循环及其伴生过程和社会水循环过程对水生态系统服务功能的驱动机制，提出基于单过程单目标的四边形计算模式；基于二元水循环的多过程间多向反馈特征对水生态系统服务功能的交叉影响，构建了适用于河流、水库以及湿地等不同类型的水生态系统服务功能二元水循环评估指标体系；结合当前研究中存在的问题，提出需重点加强水生态系统服务功能评价方法以及驱动因子等方面的基础研究。     

流域生态用水分配的协调性评价研究

流域生态用水分配的合理性来源于生态需水的自身满意度和流域子系统生态用水的协调性，因而评价流域生态用水分配的协调性非常必要。本文应用整体分析法，基于最大概率乘积定理和“木桶法则”，构造了流域生态用水分配系统的协调性评价模型，分析了各子系统生态用水分配的合理度，完善了流域生态用水分配合理性的评价内容和方法。以黄淮海流域为例，得到黄淮海流域生态用水分配协调度分别为O．9307．0．9603．0．8099．均小于协调度为0．996的一般标准，故其协调度都比较低，而流域之间的差异源于子系统生态需水自身满意度的差异程度不同。考虑这种用水协调性。流域生态用水系统的合理性程度在生态需水自身满意度的基础上各有不同程度的降低。利用该模型还可以对未来生态用水分配合理性进行评价．获得最佳分配方案，以获得最大的生态经济效益。     

商洛市水资源供需分析及合理利用对策

随着人口增长和社会经济的发展，商洛市可利用的水资源已不能满足需水要求，供需矛盾更加尖锐。为了缓解商洛市水资源的供需紧张局面，在分析商洛市水资源开发利用程度的基础上，探讨了影响商洛市水资源开发的制约因素，主要包括供水工程供水能力不足、水污染严重及水资源利用效率低等原因，致使地区水资源不能有效地利用；以2005年为现状年，以2010和2020年为规划年，采用定额法对商洛市供需水量进行了预测，并对商洛市水资源进行了供需平衡分析，得出供水能力的不足是制约商洛市水资源供需平衡的关键；针对各制约因素，提出加快新修水源工程和供水工程建设、发展高效节水农业、建设节水城市及加大污水资源化等实现水资源供需平衡的有效对策，为商洛市的经济社会发展创造契机。     

基于水量分配方案的抚河流域最小控制需水量研究

鄱阳湖流域水资源丰富，在非汛期尤其是用水高峰期，存在供需水矛盾和河道外用水挤占河道内用水现象。基于水量分配方案，以控制断面为节点，考虑河道外需水，兼顾河道内生态环境需水，系统提出计算流域控制断面最小控制需水量方法。在此基础上，以抚河流域为例，把流域划分为12个控制断面，分别为沙子岭、黎川、南城、洪门、廖坊、石门、廖家湾、娄家村、马圩、焦石、柴埠口和李家渡，各断面的最小控制需水量分别为740、380、2873、1200、4981、261、5085、7168、050、10894、1556 和1030 m3/s。通过水文监测控制流域断面流量，为落实水量分配方案、保护流域水环境和维持河流生态系统健康提供保障。同时，以最小需水量并与实测流量比较，确定各用水区余缺水量，为实施流域非汛期水量调度提供依据     

城镇化进程中的江苏水资源承载力研究——基于组合赋权和升半Γ型分布函数

水资源承载力评价是把水资源利用和生态环境问题综合考虑的一种研究手段,其结果可以用来清晰判断一个区域经济社会的发展潜力。在层次分析法和变异系数法组合赋权的基础上,运用基于PSO优化的升半Γ型分布指数,对2003~2013年江苏省的水资源承载力进行评估。结果表明,太湖蓝藻事件爆发是促进江苏水资源承载力提高的重要转折点,2003~2008年江苏水资源承载力处于Ⅱ级承载力水平,均值为0.414,2009年起提升至Ⅲ级水平,此后承载力水平虽略有波动,但始终处于Ⅲ级的最高状态。对比江苏城镇化进程,认为注重两型社会和生态文明建设的城镇化进程可以较大幅度提升水资源的承载力。据此,提出通过供给侧改革转变经济发展模式、全员参与推进节水型社会建设以及统筹协调加强太湖流域管理等对策。     

生态系统变化对岩溶水资源的影响--以湘西为例

岩溶水资源是支撑岩溶区社会经济发展最为重要的一个基本方面,明确生态系统变化是如何影响岩溶水资源的质与量这一重大问题,将有助于岩溶水循环机制的深入研究,为揭示岩溶水资源的形成、演化规律及控制机理,建立岩溶水资源评价、开发利用和保护的系统理论,探索岩溶水资源可持续利用模式提供科学的依据。在分析岩溶山区典型生态系统类型及其演化特征和岩溶水资源特点的基础上,通过湘西20年来的生态系统变化的对比,就其对岩溶水资源的影响进行了详细的论述。认为生态的恶化是引起岩溶石山区水资源短缺的一个重要因素,生态系统变化对岩溶水资源的影响主要是通过对岩溶水的补给、径流、排泄等的影响,使岩溶水资源产生水质和水量的变化。     

三峡库区水源涵养重要区生态系统格局动态演变特征

利用三期遥感分类数据为基础数据源,结合野外地面核查和生态空间分析方法,对三峡库区水源涵养重要区2000~2010年生态系统格局时空动态变化进行了分析。结果表明:研究区内各类生态系统空间分布差异较大,以森林和农田为主体生态系统;10a间,由于三峡水库蓄水淹没了大量农田和林地,导致森林生态系统和农田生态系统分别向湿地生态系统转化了179.99km2和191.27km2;其他生态系统(主要是人工表面)面积在时段内增加了506.63km2,主要是城镇建设占用部分森林和农田转换而来;时段内森林生态系统总的面积未发生较大减少主要是由于近年退耕还林、森林工程等生态工程的实施获得了大量补充;研究区后期的生态系统转化强度在逐渐增强,生态系统动态类型相互转化强度也显示出研究区生态系统类型的转化总体变差。