天津市生态需水量分析

依据天津市河湖水系和水资源的特点,结合实际生态用水及供水情况,分区对天津市主要的一级河道、湖库湿地以及二级河道的生态需水量进行计算。采用以基础流量、河道蒸发损失量、河道渗漏损失量三者之和作为天津市的生态需水量。计算结果表明,2020年天津市的生态需水量为14.1×108m3,2030年为17.9×108m3。     

我国七大流域河道生态用水现状评价

从河流生态用水的基本属性出发,提出了河道生态用水"量"与"质"的评价方法,其中量的评价方法包括水资源利用率法、实测径流法、消耗系数等3种方法,质的评价是基于污径比指标进行评价,并确定了"量"与"质"的评价标准。以我国松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、珠江等7个流域为例,采用上述方法进行实证分析,结果表明,如果单纯从量的角度进行评价,仅海河、黄河流域存在河道生态用水短缺现象,其它流域总体上为基本不短缺。但是如果对生态用水的质进行评价,只有松花江、长江和珠江的水质可以满足生态用水的要求,其它流域均在较差等级以下。结果表明只有从量和质两个方面进行评价,才能够揭示出我国生态用水的水量性或者水质性短缺的现实状况。     

黄河流域城市绿地生态需水时空特征分析

界定了城市绿地生态需水和生态灌溉需水的内涵与特征,构建了城市绿地生态需水和生态灌溉需水的计算模型,对黄河流域45个地级以上城市的绿地生态需水与生态灌溉需水进行计算与分析.研究结果表明:①黄河流域城市绿地年生态需水量为44 749.7×104m3,年生态灌溉需水量为22 783.5×104m3.约占2000年黄河流域城市市区供水总量的4.85%.其中90.2%的生态灌溉需水集中在绿地植物的生长期(4～10月份);②植物需水和生态灌溉需水表现出不同的月变化趋势和空间分异规律.月生态灌溉需水的计算结果为黄河流域城市绿地生态用水的合理配置提供了科学依据.     

塔里木河流域枯水年生态调水方式及生态补偿研究

近年来塔里木河流域大规模水土资源开发导致水资源供需矛盾日益尖锐,特别在枯水年,生态及社会安全受到严重威胁,亟需通过提出科学合理的生态调水方式及生态补偿方案来化解这一矛盾。论文利用塔里木河“四源一干”的地表径流、断面引退水、地下水埋深、气象等资料及干流下游流域内的遥感影像数据,根据水量平衡原理计算了各河流的河损及干流下游的生态需水量,提出了枯水年流域水量分配方案,确定了流域枯水年生态调水方式及相应的生态补偿方案。结果表明：1）在特枯水年,下游需水量为7.01×10⁸ m³,至少挤占上游源流10.70×10⁸ m³水才能保障,从上游源流调水至干流单方水的总效益和经济效益将分别减少38.2%和81.2%,因此该调水方式是不合理的,应改从开都-孔雀河调水以满足下游用水;2）调水后上游源流对开都-孔雀河单方水的补偿量为3.4元。研究可为流域水资源的高效开发、利用和管理提供科学依据。     

结合生态需水的黄河水资源水质水量联合评价

在分析河水满足人类用水和河道生态功能需水双重功能的前提下,提出了河水生态功能强度的概念,以及结合生态需水的流域水资源数量与质量联合评价的方法.根据黄河流域1997-1999年间主要水文站点逐月的水质监测数据、水文数据及各取水口逐月的取水量数据,结合生态需水对黄河流域的水资源进行了水质水量综合评价.结果表明,河水生态功能强度的时空分布不均,这与水量和水质的时空分布相关.在1997、1998和1999年,黄河总可利用水资源量分别为371.17×108、425.50×108和500.64×10 m3,其中具备河道生态功能的水资源量分别为129.51×108、151.51×108和205.88×108m3,远远小于维持河道生态系统健康所需的水资源量230.60×108m3,导致了黄河断流和其它生态环境问题的出现.     

南水北调东线水源地的生态补偿问题探究

生态补偿机制及其建立是目前生态经济学领域研究的热点,尤其是流域生态补偿机制的建立更为重要。本文以南水北调东线水源地生态功能保护区建设为例,探讨了跨流域调水所涉及的生态补偿问题,并根据多种计算方法的加和,提出了建立南水北调水源地生态功能保护区建设流域生态补偿机制的思路和建议。     

河道生态及环境需水理论探讨

针对地表水开发利用过程中存在的主要问题,从理论上对河道生态、环境需水进行探讨,包括:①在分析已有生态及环境需水概念的基础上,界定了生态及环境需水的定义;②对河道生态及环境需水进行了重点分析和论述。首先,回顾了与河道生态及环境需水研究有关的概念;其次,根据河道水量平衡探讨河道生态及环境需水的机理及其组成;第三,根据人类对地表水的影响强度,将水资源开发利用划分为4个阶段,论述了每个阶段河流生态系统的特点,并分析了河流流量减少所造成的对整个河流生态系统的影响;最后,给出了河道生态及环境需水的概念。论文为河道生态及环境需水研究提供了理论基础和依据。     

基于生态保护目标的太子河下游河道生态需水量计算

河流生态需水量计算是进行生态水权分配的一项基础性工作,是生态环境保护和水资源配置的依据.随着社会经济的发展,流域水资源短缺和生态环境问题日益突出.针对太子河下游河段水资源开发利用现状及存在的生态环境问题,在确定生态保护目标的基础上,采用月保证率法和生态水力学法计算下游河道不同等级生态需水量,既可以从各月角度反映河道生态需水是一个与自然径流相适应的过程,又注重水生生物的关键期和生境需求.通过Tennant法验证月保证率法和生态水力学法计算结果可靠,最终确定太子河下游河道最小、适宜和理想等级年生态需水量分别为:5.31×108m3、8.52×108m3和12.17×108m3,而且现状流量可以满足最小生态需水量的要求.     

基于生态目标的河道生态环境需水量计算

以生态目标的确定为基础,通过建立目标参数与径流间的关系计算得到河道生态环境需水量.其中生态目标由关键期生态目标和时间变化目标2部分组成.考虑不同功能生态环境需水量间的兼容性,以最高等级为标准确定关键期生态目标.采用河道多年平均天然径流量年内时间变化率作为生态环境需水量时间变化目标.海河流域永定河官厅水库下游河道计算中,以生态、生产需水矛盾最突出的4月生物繁殖初始时期对流速的要求作为关键期生态目标,根据河道断面实测资料确定目标参数与径流间的关系.计算结果表明,最小、适宜以及理想等级年度生态环境需水量分别为1.56×10⁸m³,5.97×10⁸m³和11.02×10⁸m³,分别占河道天然径流量的7.19%,27.51%和50.78%,年内汛期8月及春季生物繁殖期(4月～6月)需水量需分别达到年度总量的20%.     

基于水量-水质耦合过程的流域水生态承载力优化方法与例证

水质与水量是影响水生态系统健康的重要因子,开展以生态需水和功能区水质达标为核心的水生态承载力研究对改善流域生态用水不足和水污染具有重要意义.当前流域水生态承载力优化方法将水量和水质作为独立系统处理,忽视了其耦合关系.基于河流水质模型和水资源模型,建立了流域水环境容量与环境流量的函数关系,并作为水生态承载力优化模型的约束条件,构建了以人口与产业规模最大化为目标的水生态承载力的优化模型.最后,对水污染严重且水资源短缺的盘龙江流域进行了实证研究.结果表明:建立的水生态承载力模型能够反映水量与水质的耦合作用,从而提高了流域水生态承载力决策的科学性;盘龙江流域的水生态承载力为20.56万人和119.24亿元GDP,2014年的流域现状值超载了234%;流域水生态承载力与环境流量比例具有显著的补偿关系,呈现倒V型非线性变化过程;当外流域调水的水质高于或等于受水区水质时,受水区的水生态承载力可得到一定程度的提高.     

基于生态系统服务的市场化生态补偿机制研究——以五马河流域为例

五马河作为赤水河的支流,为下游酒企提供水源,该流域具备实现市场化生态补偿的条件.通过CLUE-S模拟该流域现有及未来到2030年经济发展、生态保护两种情景下的土地利用/覆被情况,进而依据InVEST模型对该地区的产水量、氮磷元素消减量和泥沙持留量三种生态系统服务进行评估,最终求得该地区当前生态系统服务价值总量为4.1825亿元,在未来两种情景下的价值总量分别为4.1759亿元和4.1622亿元.同时,通过对当地居民及酒企进行生态补偿意愿的调查,得到符合各利益相关方意愿的生态补偿额度最高为2.74亿元/a,而使用发展机会成本法求得该流域发展权损失为1.78亿元/a.结合上述结果,确定了五马河流域市场化生态补偿标准的合理区间,并以该区间以及SWOT分析为基础,设计了五马河市场化流域生态补偿机制.     

基于不同利益相关方认知的水源地生态补偿探讨——以上海市水源地和用水区居民问卷调查为例

采用实地问卷调查和条件价值法评估上海市饮用水源保护的利益相关方认知,探讨黄浦江上游水源地生态补偿机制。研究结果表明,当前水源保护相关政策认知比例普遍较低,水源地部分居民福利受到一定影响,对政府补偿政策的期望较为一致,用水区多数居民愿意分担部分水源保护的责任和义务;水源地WTA和用水区WTP分别为1526元/(月•户)和306元/(月•户),相应未来5年的总受偿意愿和总支付意愿为759.48×10⁸元和465.08×10⁸元;生态补偿方案的合理设计以及不同利益相关方的良好沟通是解决水源地环境冲突的关键。     

基于生态账户的农田生态补偿空间转移研究——以武汉城市圈48个县(市、区)为例

论文以区域农田生态服务价值为基础,以经济发展程度、区域农田生态赤字/盈余与区域提供的生态承载力比值为调节系数,建立农田生态补偿空间转移模型,基于农田生态账户的概念从县(市、区)级层面对武汉城市圈48个县(市、区)的农田生态补偿空间转移额度进行测算。结果显示:1武汉城市圈农田生态系统服务总价值为75.00×108元,涉及农田生态补偿空间转移额2.31×108元。2 48个县(市、区)中,24个为农田生态支付区,支付区中武昌区的支付量最大,达到5 967.92×104元,最小为14.94×104元(铁山区);24个受偿区中最大受偿额为238.91×104元(黄陂区),最小为5.14×104元(英山县)。3农田生态补偿空间转移量占地方当年财政收入的比例在0.07%~5.24%之间波动。论文提出的农田生态补偿空间转移模型简单、可行,也适用于其他更高或更低的尺度上有农田分布的地区进行农田生态补偿空间转移额度的核算。     

基于生态足迹的三峡库区重庆段后续发展生态补偿标准量化研究

生态足迹思想被引入我国后,受到了许多学者的关注,结合生态系统服务价值相关理论,可以量化生态补偿标准.本文以重庆三峡库区为研究对象,通过基于"省公顷"的模型改进方法修正模型,计算生态足迹与生态承载力,得到其空间分异特征,引入生态系统服务价值,构建基于生态足迹的三峡库区后续发展生态补偿标准模型,并计算各个区县的生态补偿标准,与其他大型库区的生态补偿结果进行对比.研究结果表明:在2010—2016年,重庆三峡库区的平均生态足迹为34586160.120 hm~2,平均生态承载力为6664208.176 hm~2,通过对重庆段的所有区县进行生态安全判断,发现全部都是处于不安全状态,需要进行生态补偿.整体上,生态补偿需补偿约54.92亿元.而人均补偿额度小于100元的有大渡口区、奉节县、石柱县、巫山县、巫溪县、云阳县和忠县7个区县,在100～200元有长寿区、丰都县、开州区和武隆区4个区县,在200～300元的有巴南区和北碚区2个区县,在300～400元的有万州区、江北区、江津区、涪陵区和南岸区5个区县,大于400元的有沙坪坝区、渝中区、渝北区和九龙坡区4个区县.随着经济发展,必定会带来生态足迹与生态承载力的改变,生态补偿额度也会相应的增加.     

农业生态补偿的国际经验及启示研究

由于长期的粗放型农业经营模式,中国农业生态系统遭到了极大破坏.根据农业发达国家经验,农业生态补偿是保护农业生态环境,推动农业可持续发展的重要途径.对美国、欧盟、日本等国家的农业生态补偿做法进行经验总结,包括土地休耕计划、农业环境补贴、生态农业认证等.基于国际先进经验,提出相关政策建议,包括健全农业生态补偿法律法规、完善农业生态补偿的投融资模式、明晰自然资源产权关系、因地制宜制定补偿标准等.     

基于生态地租的生态环境补偿理论建构及应用

生态环境补偿是自然资源和生态管理领域亟待解决的问题。以"资源稀缺-生态地租-生态环境补偿"为逻辑主线,通过阐述生态地租Ⅰ和生态地租Ⅱ的形成过程,并以生态地租分配为依据,相应地将生态环境补偿分为反映生态资源消耗的生态环境补偿Ⅰ和反映生产效率改善的生态环境补偿Ⅱ两部分,从而构建基于生态地租的生态环境补偿理论框架,提出生态环境补偿的新思路。结合生态足迹数据及投入产出表,测算得到中国1997-2007年每年经济生产中应支付的生态环境补偿Ⅰ的总额由2 781×10⁸元增加到9 900×10⁸元,生态环境补偿Ⅱ的总额由26 318×10⁸元增加到68 262×10⁸元。今后,我国只有支付足额的生态环境补偿费用用于生态环境治理和激励生态环境保护贡献者,才能确保生态资源可持续利用。在此基础上,分析了实现生态环境补偿Ⅰ和生态环境补偿Ⅱ的相关途径。     

灌区上游水源区生态价值评估方法及实例研究

灌区上游水源区所产生的巨大生态效益对灌区的经济社会发展有着举足轻重的作用。基于对灌区上游水源区生态价值要素的识别,构建了包含4个层次、18项评估指标的灌区上游水源区生态价值评估指标体系,较为全面地反映了区域生态价值的整体构成。并以淠史杭灌区的上游水源区为例,用影子工程法、市场价值法等定量的方法,分别从物质产品价值和生态服务价值两方面评估了其生态价值。结果表明：淠史杭灌区上游水源区的生态价值总量为425．17亿元,充分体现了上游水源区对下游乃至全社会做出的巨大生态服务贡献。     

基于生态服务功能的旅游景区开发生态影响评价实证研究——以北京三海子郊野公园为例

在区域开发规划生态影响评价的过程中,目前没有一个相对综合的指标来直观反映开发产生的总体生态影响。生态服务功能价值,作为一个相对成熟而科学的生态学理论和方法体系,可以应用到旅游区开发规划的生态评价实践中去。针对北京三海子郊野公园区域,其开发前后生态服务功能价值的计算结果显示:公园区域的生态服务功能价值从开发前的40.96万元增加到开发后的247.01万元,增长了近6倍;增加较为显著的主要为水分调节功能和文化娱乐功能。     

大伙房水库水源涵养与生态补偿机制的探讨

对大伙房水库上游3县生态环境、水源涵养、经济现状进行了调查分析,3个县为保护水库水质每年直接经济投入达82052万元。提出了生态环境保护措施和水源涵养生态补偿办法,补偿资金合计53396.53万元/a。     

紫云英-早稻-晚稻农田系统的生态功能服务价值评价

紫云英是南方双季稻区最主要种植的冬季绿肥作物,是我国传统农业的精髓,曾对我国粮食安全做出了重要贡献。针对紫云英-早稻-晚稻系统的生态功能服务价值进行综合评估,有助于人们更深入了解紫云英对现代生态农业发展的重要性及其直接贡献,有利于恢复发展与推广种植紫云英等稻区冬季绿肥作物和政府部门制定相关政策。论文以连续8 a的大田定位试验数据为基础,选取农产品与轻工业原料供给、大气调节与净化、土壤养分累积和水分涵养等功能服务价值,采用生态经济学方法,构建紫云英-早稻-晚稻系统的生态功能服务价值评价体系。结果表明：冬闲-早稻-晚稻和紫云英-早稻-晚稻系统生态功能服务总价值分别为64 230.89元/（hm²·a）和87 438.46元/（hm²·a）,后者较之前者平均显著增加36.13%。该评价体系的各项功能服务指标中,冬闲-早稻-晚稻和紫云英-早稻-晚稻生态系统的农产品与轻工业原料供给服务价值分别达到38 777.03元/（hm²·a）和56 635.83元/（hm²·a）,占系统功能服务总价值的比例均超过60%;其次为大气调节与净化和水分涵养服务价值（占比15%~22%）,而土壤养分累积服务价值最低（占比<2%）。紫云英-早稻-晚稻系统的土壤养分累积服务价值主要表现为土壤有机质、速效钾和碱解氮的累积价值。由此可见,紫云英-早稻-晚稻系统能更好地兼顾经济和生态价值,而且评估结果还可为恢复发展与推广种植紫云英等稻田冬季绿肥作物的生态补偿政策提供理论依据。