基于能值拓展的流域生态外溢价值补偿研究——以渭河流域上游为例

流域上、下游间环境保护成本和收益的区域错配问题严重影响我国流域整体发展的公平与效率,下游地区对上游地区给予适当的经济补偿已成为解决流域区域间经济发展失衡、实现流域水资源可持续发展的重要手段。文章首先构建基于能值拓展的流域生态外溢价值计量模型,从能量投入和能级转化的角度,以能值的形式反映流域客观存在的社会、经济和生态的功能服务价值,利用能值分析法测算流域生态系统服务能值与水足迹法确定流域自身消费的生态能值,通过比较流域生态系统服务能值和流域生态能值自身消费情况,判断流域的生态盈亏状态,并进一步利用能值-货币比率将生态外溢能值转化为生态外溢价值,得到相对客观和稳健的补偿标准。然后以渭河流域上游为例,测算得到2013年渭河流域上游的生态外溢能值为1.16×1022sej,可知流域上游在扣除自身消费的生态能值后还为流域下游提供生态服务,处于生态盈余的状态。为激励上游地区加大流域生态环境保护力度,同时也为实现区域发展的公平与效率和流域水资源的可持续发展,下游地区应对上游地区支付水资源生态环境补偿,根据能值-货币比率得到上游应获得16.31亿元的补偿金额,并根据水资源可利用量进一步分配,得到定西市和天水市应分别获得7.50亿元和8.81亿元的补偿金额。基于该研究结果,建议通过扩大对流域上游地区的转移支付、完善水资源市场构建、健全流域生态补偿立法等政策提高上游地方政府的生态保护努力水平,优化水资源配置,实现流域整体的可持续发展。     

贵州赤水河流域生态红线区划分研究

为保持生态系统平衡,维持社会健康、有序的发展,实现可持续发展的战略目标,在生态环境敏感脆弱区和重要生态功能区划定生态红线,确定生态红线区分布范围,科学指导开发活动,对生态环境进行有效管理,是我国当前在国务院政策指导和学界智力支持下的一项重要工作任务。以贵州赤水河流域为研究对象,选用水土流失敏感性、石漠化敏感性评估作为环境生态本底评估,综合土壤保持功能、水源涵养功能、生物多样性保护功能和禁止开发区,将生态需要和社会服务功能有机结合,通过空间综合叠加分析与处理等技术手段,共划分出9大类生态红线区,总面积为5 030.58 km²,占整个流域面积的44.16%。结合赤水河流域的生态环境现状,提出了相应的生态红线区管理建议,期望为赤水河流域生态环境保护和后续科学研究提供一定的科学基础。     

大江大河流域水资源管理问题讨论

世界范围内水危机的日益严重,越来越显现出流域水资源管理的重要性。从分析国内外大江大河水资源研究的热点入手,介绍了国内江河流域水资源管理思路的转变和实践;系统分析了大流域水资源存在问题的根本原因,认为是由于对人水关系和流域生态演化规律,河流、湿地的生态功能、流域的整体性管理重视不够造成的。从河流的生态整体性出发,以生态学为理论基础,提出了考虑社会—经济—环境复合生态系统,以生态和谐行为、协调发展、因地制宜、流域整体性调控体制和生态文化建设等维持大流域水资源可持续利用和保护的生态可持续性的保障措施。     

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。     

基于GIS的高原湖泊流域生态安全格局构建及优化研究——以星云湖流域为例

以星云湖流域自然人文环境特征、主要生态环境问题为出发点,结合景观生态学原理方法、熵值法和GIS空间分析技术,实现星云湖流域生态安全的空间分异格局及优化。选取海拔高程、坡度、土壤侵蚀强度、地质灾害易发性、土地覆被(利用方式和植被覆盖度)、人口密度、距自然保护区距离、距离建设用地和距水源距离等因素为阻力因子叠加生成综合阻力要素,根据GIS空间成本距离分析原理,引用最小累积阻力模型识别构建流域生态廊道和生态节点,进一步规划优化流域生态功能网络的结构和功能。研究表明:(1)从各安全等级面积比例和平均生态安全指数角度,星云湖流域中度安全占流域总面积的45.81%,高度安全为25.24%,较低安全为21.05%,不安全占7.9%,平均生态安全指数为2.95,流域生态安全总体处于中度安全,生态系统健康一般,但部分地区生态安全性较低,主要分布在南部、东部和北部地区,应重视这些区域的生态保护和建设;同时,坡度、水土流失因子和水资源(自然环境要素)、土地利用格局和距离建设用地(人类活动干扰要素)等因素是流域生态安全格局形成的主要因子;(2)识别规划了中枢生态源、核心型生态源斑块、一般生态源、多种级别的生态廊道和生态节点或战略点等构成的具有结构性和层次性的流域生态安全网络格局,对不同层次和结构的生态源、生态廊道和生态节点或战略点进行针对性建设保护,将有效提升流域生态系统的功能价值性和系统的完整性,进而加强流域生态稳定安全。     

基于水生态功能区的巢湖环湖带生态服务功能评价

水生态功能区被认为是流域生态环境保护、治理与修复的基本单元,以其为基础进行生态服务功能评估对于流域内的土地利用结构优化配置、生态环境保护、治理与修复等都有重要的意义。选取巢湖环湖带,采用物质量的方法,对其12种生态服务功能进行评价,其中陆域生态系统4种,水域生态系统8种。研究结果表明:(1)研究区生态系统服务功能空间差异明显,南部和东北部较高,西北部和东南部较低;而研究区单位面积生态服务功能西部较高,东部较低;(2)生态服务功能总量较高的区域,其单位面积生态服务功能并不一定高;(3)环湖带生态系统服务功能的管理和恢复既要考虑生态服务功能总量的大小,也要考虑单位面积生态服务功能的大小,依据实际情况区别对待,生态服务功能较强的地区,应积极发挥其生态功能的优势,在保护与治理并重的情况下充分发挥其生态服务功能;生态服务功能较弱的地区,应采取一定的措施,在保护的基础上对其生态服务功能进行恢复。     

上海城市森林与水田的生态服务合理性探讨

城市森林建设是满足不断增长的城市生态服务需求、提高城市环境质量的重要手段,但并非唯一手段.在已有的研究和实践中,其成本有效性问题往往被忽视.文章以上海市城市森林建设为例,分析了流转农民土地经营权的方式营造城市森林的成本有效性问题,发现受市场化的造林机制的影响,上海城市森林的社会、经济综合成本较高,同时提供生态服务的能力有限.通过比较健康状况下森林和水田的生态服务功能,发现水田与森林生态系统各有所长.水田的防洪、涵养水源等生态服务功能优于森林,但是更容易受到人类社会经济活动的干扰.事实上,健康的农田和水系也是上海长期以来稳定的生态服务来源.文章指出,城市生态服务的供给不应过度依赖城市森林建设,而应当以成本有效性为导向,因地制宜,注重农田、水系、森林等生态要素的整体性,通过保护、修复农田生态系统以及城市森林的结构优化和质量提升途径等实现.     

2000~2010年长江流域土地利用变化与生态系统服务功能变化

基于2000/2005/2010年三期土地利用现状遥感监测数据，利用GIS空间分析技术，分析长江流域土地利用变化方式、过程、区域特征和生态系统服务功能变化。研究表明：2000~2010年长江流域城乡建设用地、林地和水域面积增长显著，而耕地、草地面积持续减少；耕地减少和城乡建设用地增加相关，草地减少和林地增加相关，水域增加与三峡蓄水及退田还湖相关；四川盆地、中游城市群和长三角城市群等人类活动热点区域的土地利用程度显著提高；受土地利用变化影响，2000~2010年长江流域生态系统服务总价值逐年提高，水源涵养、废物处理和娱乐文化服务功能增强，而土壤形成与保护、食物生产服务功能明显减弱；生态服务价值高值区主要分布在沿江湖泊和湿地，其次是林草地覆盖区，青海高原荒漠区生态服务价值最低。     

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.     

流域水生态承载力研究的起源和发展

流域水生态承载力的研究是近几年来从水生态的角度解决流域可持续发展问题的有效手段。通过文献综述的方法，从流域水生态承载力的起源和发展入手，对流域水生态承载力的理论基础，与相关已有研究的区别和联系进行了探讨，并对流域水生态承载力的进一步研究进行了展望。从起源上看，承载力理论、可持续发展和生态足迹理论、流域生态学理论分别是流域水生态承载力研究的基础、落脚点和支撑。从发展上看，水生态承载力是水资源和水环境承载力的有机结合和深化。从测度和评价方法上看，第一生产者的净初级生产力方法、生态足迹法、可持续发展指标法和生态系统健康等生态承载力的测度方法为流域水生态承载力的评价奠定了基础。目前流域水生态承载力的研究尚处于初级阶段，今后不论是在理论探讨还是模型应用中均应进一步体现人类与自然和谐共存的根本目的以及水体质、量辩证统一的规律，通过物质、能量、信息、空间和时间五位一体的研究方法，使流域水生态承载力的研究更具有实践意义     

南水北调中线水源区生态环境变化分析研究

南水北调中线水源区生态环境情况直接关系南水北调中线工程的水质安全。采用遥感监测技术,根据南水北调中线水源区2000年和2013年的生态环境监测结果,对比分析了整个水源区土地覆被、水土流失、土壤侵蚀等变化情况,从宏观上评价水源区生态环境状况,为有关部门制定相关政策提供参考。研究结果表明,在十多年中,水源区森林覆盖率提高,农田面积比例明显下降,水土流失面积减少,水源区生态环境总体上呈趋向变好的态势。随着农村人口向沿江地带城镇集中,在进一步加强山地植被保护的同时,要进一步重视和加强沿江地带的生态环境保护工作     

Chinese Policies and Practices regarding Payments for Ecological Services in Watersheds

Watersheds provide a variety of ecological services including soil and water conservation, carbon sequestration and biodiversity protection. However, activities in a fast-growing economy significantly impact the supply and demand of these watershed services. To mitigate these impacts, the concept of payment for environmental and ecosystem services from watersheds has emerged in global academic and policy circles. The governments and academic communities in China have increasingly described payments for ecological services from watersheds with the concept of watershed eco-compensation as it is urgent to protect watershed ecosystems. Watershed eco-compensation has proved to be one of the most economically effective means of solving environmental problems of watersheds to be adopted by the Chinese government. This paper presents an objective analysis of the Chinese market for watershed ecosystem services, including supply and demand for the services. It also summarizes Chinese policies on watershed eco-compensation, including relevant laws and regulations and fiscal policies. In addition, it presents a review of Chinese practices in watershed eco-compensation, including the analysis of an ecological construction project in Western China, inter-provincial watershed eco-compensation practices and plans, and payment for ecological services at the provincial and small watershed levels. Finally, it summarizes the key components of the process of payment in Chinese watershed eco-compensation. This discussion forms the basis of concluding suggestions for ecosystem services compensation and ecological protection in the large scale river basin.     

丹江口水质变化及影响因素分析

水库水质变化情况在湖库生态安全的调查与评价中占有重要的地位，同时也为生态安全监测与预警，生态安全保障，以及湖库综合治理方案的发展提供了基础和依据。将高锰酸钾指数，氨氮以及其它一些参数选作为主要的评价因子，并对丹江口水库近年来的水质变化进行分析。同时，对影响水库水质的因素，包括水库的水量，上游来水，农业非点源污染等，以及它们与丹江口水库水质变化的联系也做了探索和分析，并根据分析提出了改善丹江口水库水质的建议。总而言之，丹江口水库的水质近年来通过环境保护和污染控制等逐渐变好，同时也正在向更好的方向改善。丹江口水库水质变化主要与非点源污染相关，另外，水质监测系统需要进一步完善     

典型饮用水源地非点源污染的分布式模拟——以滁州市城西水库为例

城西水库（现改名西涧湖）是滁州市唯一地表水源，非点源污染已成为其水质污染的重要原因。基于土地覆被格局，依据非点源污染物质的产生、截留、汇流过程，构建了模拟每个栅格上污染物质向受纳水体的输出贡献量和被各种土地覆被截留量的物理过程模型。以磷素为例，对城西水库流域进行模拟。结果表明： 2000和2010年，流域向城西水库输出总磷量分别达到2 58038和2 46120 kg。库体西北部的市农科所、城郊居委会、水产研究所等地对水质危害最大。多数磷素在向库体的运移过程中被各类土地覆被有效的截留，总量在2000和2010年分别达到5 77449和5 42236 kg，占流域磷素总负荷的691%和68 8%。由于目前土地覆被布局的不尽合理，林地和草地对磷素的截留能力未能充分发挥。建议在流域水文敏感区布设林草缓冲带，将有效减少水库磷素的接纳量     

南水北调中线水源区（南阳市）生态环境敏感性与生态功能重要性研究

河南省南阳市既是南水北调中线工程重要的水源地，也是工程渠首所在地，其生态地位非常重要。在分析影响区域生态环境敏感性和生态系统功能重要性的主要指标基础上，采用定性分析和定量评价方法相结合，进行了水源区生态环境敏感性和生态功能重要性研究。结果表明：研究区属土壤侵蚀中度敏感区；区域的南部丹江口水库库体周围和丹江支流水体周围是重要的水源涵养区，北部山区是重要的生物多样性保护区，库区周围的低山丘陵区是重要的土壤保持区。提出了在生物多样性功能区，禁止滥砍滥伐林木和人为捕猎野生动物；在丹江口水库水源涵养区，要栽植水源涵养林，发展生态农业，控制工业、生活和面源污染；在丹江口库区及周围的浅山丘陵区（土壤保持区），要控制区内植被破坏，退耕还林、还草。     

基于ISODATA法的三峡库区生态区划

在可持续发展思想的指导下,以生态学理论为基本依据,探讨了生态区划的原则、指标和方法。采用ISODATA法结合SPSS100中的层次聚类分析软件包,选择生态环境指标、社会发展指标和经济发展指标等20个定性、定量指标,利用数量化评分标准将三峡库区划分为4个生态类型区,并对各生态类型区的主要特征进行分析,应用ArcGIS绘制出三峡库区生态区划图,结果表明第I区生态类型较好。研究指出三峡地区生活在生态安全质量较高的人口约有28万多人,只占库区总人口的17%;此外通过对各区生态经济特征的综合评价结果,可以看出各区主要以山地、丘陵地为主,而且水土流失面积占60%左右,三峡库区生态安全形势十分严峻。旨在为生态分区评价以及三峡库区生态安全建设提供参考,提出加强山地丘陵的综合治理、控制水土流失及降低污染是优化三峡库区生态状况的关键。     

基于演化博弈的流域生态补偿利益冲突分析

资源合理利用与环境保护是维护当今经济平稳、健康、较快发展的重要前提。生态补偿是缓解经济快速发展与环境污染、生态环境破坏之间利益矛盾冲突的重要手段。它是为了制止生态破坏而征收或补偿的费用,所以不同于一般排污费和资源补偿费。本文根据补偿的类型不同,将生态补偿分为资源型生态补偿和环境型生态补偿。本文以流域生态补偿为例,将流域上游政府的策略简化为保护或不保护河流,下游政府针对上游的情况,选择"自主型"或"接受型",运用演化博弈的方法,分析流域生态补偿的特点和结果。结果表明:流域生态补偿需要中央政府的适度干预,而且关键点是保证上游地方政府收益始终最大化;中央政府干预的程度是使上游政府群的收益在保护的情况下比不保护的收益要大,而干预的结果则是使流域上下游的(保护,补偿)策略成为演化博弈的长期稳定均衡。最后本文针对我国现行流域管理体制,为我国流域生态补偿提供了政策建议,以推广我国生态补偿政策。     

三峡水库消落区生态环境保护与调控对策研究

三峡水库建成后,由于水库调度引起库水位周期性的涨落,在库区两岸形成周期性变化的水陆交错区域即消落区。消落区是水、陆生态系统的交错地带,具有生态脆弱性、变化周期性和人类活动频繁性等特点。随着三峡工程逐步投入使用,人类活动对消落区的影响也逐渐增加,并且消落区自身存在生态脆弱性,如果不采取有效措施,它将影响三峡工程的正常运行和整个库区的可持续发展。因此,针对消落区的水、土环境变化特点,分析了消落区土壤与水环境的相互影响,提出了利用生物缓冲带、复合生态、坡地农业、流域生态学、人工湿地及生态河堤等技术来对消落区生态环境进行保护与调控的措施。     

上海海域溢油生态环境风险区划研究

上海海域海洋资源丰富,对于现今频发的溢油事故,开展相应的生态环境风险区划研究,对事故周边生态敏感资源采取及时有效防护,特别是饮用水源地的保护是尤为迫切和重要的。结合上海海域生态敏感资源分布情况和溢油特征信息,利用灰色模糊综合评价法,对海域生态敏感区敏感系数进行模糊评判,综合分析历年溢油事故及船舶流量统计资料,基于GIS平台对事故高发区污染源周边生态敏感区进行风险等级划分,以大比例尺上海海域溢油生态环境风险区划图直观反应溢油影响范围、高风险区和生态敏感资源保护顺序等信息,为事发后海域应急响应工作提供简便快捷的基础性分析依据。