赣江上游章水流域水沙变化的驱动力分析

为揭示赣江上游流域输沙量急剧减小过程中各影响因子的相对贡献率，以上游的章水流域为代表区域，采用流域控制站坝上水文站1956~2015年流域面雨量、径流和输沙数据，并结合趋势检验、Pettitt突变检验等方法，计算并分析了该流域多年降雨量、径流量和年输沙量的变化趋势和突变。采用累积量斜率变化率比较法分析了自然因素和人类活动在章水流域水沙关系变化中的相对贡献率。结果表明：流域降雨和径流60 a间无显著变化趋势和突变点，年输沙减少趋势显著，在1994年发生有超过显著性水平0.001的突变。相对于1956~1994年，在1995~2015年，人类活动对章水流域水沙关系的贡献率为99.4%；研究表明水利工程建设和水土保持等人类活动对赣江上游章水流域输沙量变化影响及其显著。研究对于准确评价水利工程和水土保持效益具有重要的指导意义。 关键词： 水沙关系；赣江上游流域；人类活动贡献率；双累积曲线     

基于ILBM的太湖饮用水源地管理研究——以苏州市为例

饮用水源地管理是全球关注的热点,安全的饮用水源供给依赖于不断完善的管理机制,湖泊流域综合管理(ILBM)可以为水源地管理的完善提供很好的框架。湖泊流域综合管理框架由管理组织、政策、公众参与、信息、科学技术和资金六要素构成。基于该框架,文章对苏州太湖水源地管理现状进行了分析和诊断。研究发现,苏州市太湖水源地管理存在缺乏有效的管理组织协调机制、缺乏经济激励型和教育与公众参与政策、公众参与水平低、信息可信赖度差、科学技术与地方需求结合不紧密、资金投入不稳定等问题。基于ILBM管理框架,提出了水源地管理优化的政策建议。     

湖泊型水源地管理研究——以苏州市太湖水源地为例

饮用水安全是最大的民生工程，也是自然资源管理研究的热点。基于实地调研、部门访谈和制度条文的梳理与分析，以苏州市太湖水源地为例研究湖泊型水源地管理体制。研究表明：我国水源地管理由国家、省、市、县的法律法规、规章和规范性文件构成相对完善的制度体系，具有水资源和水环境分割管理、流域管理和行政区管理交错的制度特征，初步具备了综合管理的架构；水源保护缺乏流域管治的思维，农村面源污染治理制度支撑不足；在管理手段上以命令控制型手段为主，经济激励与公众参与不足。建立水源地综合管理协调机制，完善经济激励手段，推进公众参与，实施水源地管理共同责任机制将有利于提高水源地管理效率     

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。     

汉江上游小流域土地利用及水土流失初探

汉江流域丹江口库区是南水北调中线工程的水源地，其周边及上游流域生态环境对于保证库区生态安全具有重要意义。利用汉江上游流域的数字高程模型进行子流域划分，分析了汉江上游及子流域的土地利用／土地覆盖特征，并结合利用土壤侵蚀强度分级标准和数字高程图（DEM），对流域的水土流失进行初步估算。研究结果表明，除丹江口库区周边及汉中盆地的森林灌丛覆盖率相对较低之外，其它亚流域的森林覆盖率都在50％以上。上游中部地区的水土流失现象较为严重，尤其是大巴山的北坡和秦岭的旬河流域，而汉中盆地与丹江口库区周边的水土流失相对较轻。研究结果可为流域的环境治理及生态恢复提供支撑，对南水北调中线工程水源地保障具有重要意义。     

金沙江流域(云南部分)生态潜力及其变化

植被景观要素的生态潜力能够反映某区域内生态功能的综合潜力,研究植被景观要素的生态潜力可望为该区域的生态保护工作提供参考。金沙江流域是我国西部的生态脆弱区,因此选择本流域的云南省部分地区进行植被景观要素的生态潜力与变化研究。首先,对流域内各植被类型进行生态潜力的分级与打分;然后,采用1996与2006年的TM遥感数据,制作了流域内的两期植被分类图,并在此基础上,借助ArcGIS软件绘制了生态潜力图;最后,根据流域内10年期间的植被类型变化面积,计算出流域内生态潜力的变化量。分析得出,流域内生态潜力变化最大的为中、东部地区,而该地区正是人口分布比较集中的地区。研究成果一方面可望加强人们认识流域内植被的生态功能和保护价值,以及植被的发展和破坏趋势;另一方面为流域内植被的恢复方向和重点提供可靠的依据.     

基于多元要素流的长江流域与黄河流域城市网络结构研究

长江流域和黄河流域先后成为国家战略发展区域,是中国大区域经济发展主系统的重要组成部分,也是中国实现高质量发展和区域协调发展的重要支撑。厘清两大流域内部经济空间结构及其驱动因素是实现全流域协同治理和高质量发展的基本前提。文章基于金融、交通和信息等多元要素流,借助社会网络分析和空间分析方法,从网络中心性、关联格局及凝聚子群等层面对长江流域和黄河流域城市网络空间结构进行了综合研究,并借助回归模型探讨了两大流域城市网络空间结构的影响因素。研究表明:(1)两流域各要素城市网络尤其是交通网络中心性地区差异显著,长江流域更多体现为东、中部地区间差距,黄河流域则更多体现为中、西部地区间差距。(2)长江流域城市间各要素联系强度显著高于黄河流域,其中两流域金融网络发育均最为成熟,主干金融网络覆盖面积广阔;主干交通网络呈现为以交通干线为轴的若干轴辐式组团,但黄河流域各组团间联系松散;主干信息网络呈现为以省域中心城市为核心的若干星形组团。(3)两流域各要素城市网络组织结构受行政界线影响不一,信息网络受其影响最大,但长江流域泛长三角地区显著打破了行政阻隔;金融网络在市场化影响下对行政界线的破碎程度最高。(4)两流域城市网络的影响因素存在一定差异,一是区位因子在黄河流域影响相对较弱;二是在社会经济因素方面,长江流域受科教因子的影响相对较大,而黄河流域受经济因子的影响相对较大。最后,从打破行政阻隔,推动多层次、多中心城市体系建设,突破中西部区位劣势和提升城市软硬实力等方面,针对两大流域的共性问题和特有问题提出了对策建议。     

基于Landsat多光谱与PALSAR/PALSAR-2数据的汉江流域森林覆盖变化研究

汉江流域是南水北调中线工程的水源地,森林覆盖对于保障水源地生态安全具有重要作用.为监测汉江流域2007～2017年森林变化情况,以Landsat多光谱数据与ALOS(Advanced Land Observation Satellite)雷达遥感数据为基础,在GooSe Earth Engine平台上对数据进行处理分析,根据区域特点,选取9个特征指数,利用随机森林分类算法,提取2007和2017年森林分布,监测汉江流域森林覆盖变化.结果 表明:结合Landsat多光谱数据与ALOS雷达遥感数据的分类精度最高,2007年森林分类整体精度为98.0％,2017年森林分类整体精度为98.6％,精度明显高于单独使用Landsat多光谱数据或ALOS雷达数据的森林分类结果;2007 ～ 2017年十年间汉江流域森林面积增加了5 653.21 km2;森林呈现增多的区域主要分布在河南省的西峡县、南召县和丹江口水库附近,而森林呈现减少的区域在荆门市、十堰市和汉中市附近区域.     

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。     

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。     

湖库水源地流域生态系统服务权衡与多目标优化——以天目湖流域为例

协调各生态系统服务的权衡关系是进行生态系统有效管理、实现可持续发展的关键。采用模型评估法和价值评估法等评估了天目湖流域2019年水源涵养、水质净化、土壤保持、固碳和供给等五项重要生态系统服务,分析了各服务之间的权衡协同关系,采用多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)对水质净化服务和供给服务进行优化。结果表明：(1)天目湖流域水源涵养、水质净化、土壤保持和固碳服务呈现“南高-北低”的空间分布特征,与植被覆盖度存在明显的正相关性;而供给服务的高值主要分布在流域中部和河流沿岸,与茶园和耕地分布密切相关。(2)水源涵养、水质净化、土壤保持和固碳服务两两之间表现为协同关系,供给服务与其他服务之间均呈现为权衡关系,其中与水质净化之间的权衡关系最强,表现为流域内最为突出的矛盾关系。(3) NSGA-Ⅱ算法为研究区生态系统服务优化提供了4种方案,可以在不同程度上化解流域内水质优化和经济产出之间的矛盾关系,为天目湖流域乃至其他湖库型水源地流域面向供水安全的生态系统可持续管理提供了新的思路和方法。     

南水北调中线水源地汉江上游流域主要生态环境问题及对策

汉江上游是南水北调中线水源地,流域生态环境建设是保障水源地水质安全的关键.针对上游流域水环境污染、土地利用以及水土流失等重大生态环境问题,结合流域数字高程模型及水质调查对其进行了系统分析.结果表明:(1)丹江流域、库区流域及汉中盆地水质较差,COD<,Mn>和氨氮成为水源区主要污染物;(2)各子流域区植被覆盖占各自面积的71.2%～95.7%,表明流域植被覆盖较好,但沿河岸100 m范围内农业用地占29.2%～43.4%,且多为坡耕地;(3)流域水土流失严重,2000年左右流域侵蚀图显示汉江源头、秦岭南及大巴山北均出现了大片年均侵蚀模数>2 200 t/km2的区域,且有日益增强的趋势.提出加大水环境污染整治力度、加强农业用肥管理及河岸带建设、水土保持建设以及加强流域水环境及水土保持监测和科研工作等对策.     

黄河流域技术创新对PM_(2.5)的影响及其空间溢出效应北大核心CSCDCSSCI

黄河流域是推进空气质量改善和经济社会高质量发展的核心区域,技术创新是破解流域PM_(2.5)污染防治难题的关键手段。该研究以2004—2019年黄河流域79个地级市PM_(2.5)污染数据为样本,利用核密度估计、空间自相关等方法探究PM_(2.5)在空间上的异质性和关联性特征,并将以技术创新为核心的社会经济因素和气温、降水等自然解释要素纳入同一空间面板杜宾模型,分析各因素对黄河流域PM_(2.5)的效应及其空间溢出效应,系统识别和甄别技术创新要素在这一过程中的贡献程度和溢出效应,解析技术创新对PM_(2.5)的作用机制与影响路径。研究发现:①黄河流域PM_(2.5)在空间上呈现显著的异质性和相关性,浓度值较高的地市主要集中于漯河、濮阳等黄河流域下游地区,全局Moran’s I指数均大于0.80且显著为正,空间关联以高高集聚和低低集聚类型为主;②专利授权量的增加通过排放源管控治理、移动源消减治理等路径对本地区PM_(2.5)防治具有正向推动作用,但由于绿色技术标准、绿色补贴等绿色技术壁垒的存在加剧了邻近地区污染治理难度,表现为负向空间溢出效应;③流域城市人均创新指数的提升通过营造良好的创新氛围、激发技术创新内生动力等机制同样促进了本地PM_(2.5)浓度下降,但空间溢出效应并不显著,未能对周边地区产生辐射带动作用。研究基于技术创新对PM_(2.5)防治的影响和空间溢出效应提出适应性对策建议,突出技术创新在空气污染防治中的关键作用,搭建和完善跨区域绿色技术创新体系,加强流域间联防联控机制与竞争合作机制,助推黄河流域空气质量改善、生态保护和高质量发展。     

水源地生态补偿机制研究进展

水源地生态补偿机制是一种调动水源地生态保护的经济手段。本文首先从生态补偿的概念、特征、目标与原则、主客体分析、补偿标准和补偿方式等方面综述了水源地生态补偿的发展现状与存在的问题。国外水源地生态补偿起步早、发展成熟;国内起步相对较晚且不完善,存在补偿标准偏低、资金来源单一、监督评估体系几乎空白等问题。通过综述水源地生态补偿实施效益评估方面的研究及案例发现,尽管国内外已有相关学者开始探索评价生态补偿政策的实施效果,但仍缺乏对生态补偿政策的有效监管与效益评估方法。针对以上问题,本研究提出通过拓展资金渠道,引导市场化资金募集方式;因地制宜,多重补偿方式相互结合;建立水源地生态补偿实施效益评估机制等几方面建议,以此完善水源地生态补偿机制的建立与优化。最后,本文指出采用定性描述与定量指标相结合,探索全面、有效与可行的水源地生态补偿机制实施效果监督与评估体系作为今后水源地生态补偿的主要研究方向。     

基于政府间博弈的流域生态补偿机制研究

随着我国用水矛盾日益突出,流域上下游间用水关系和用水利益的平衡成为稳定区域经济社会发展的重要问题。研究完善流域政府间生态补偿机制,对促进我国流域水资源环境保护、协调流域用水主体用水关系、平衡流域用水利益矛盾具有重要意义。流域生态补偿涉及上游政府、下游政府等多个政府机关,上下游政府因存在经济社会和资源环境目标和利益上的不一致,甚至矛盾冲突,使流域上下游政府生态补偿具有典型的博弈特征。本文通过构建基于成本收益的博弈模型,系统研究我国上下游政府间生态补偿存在的问题、深层次原因及应对策略,为完善我国流域生态补偿机制,缓解流域水资源环境利用关系和平衡流域上下游政府用水利益提供科学依据。研究显示,流域上下游保护与补偿的博弈中,地方政府生态补偿的横向财政转移支付对流域上游水环境保护处于失效状态,必须通过地方政府间有约束力的协议及与中央纵向财政转移支付相结合的模式,实现生态补偿的最大效用。所以,完善流域生态补偿机制,应从流域整体利益出发,视情形将国家和地方政府作为共同的生态补偿主体,并通过流域地方政府间有约束力的生态补偿协议规范政府保护与补偿行为,以上游政府保护成本和下游政府收益为参照确定生态补偿标准和国家与地方政府生态补偿分担比例,完善生态补偿法律法规体系建设,推进我国流域生态补偿制度的顺利实施。     

构建新疆阿尔泰两河流域生态保护体系:特殊性、重要性与已建保护地的空间格局

阿尔泰两河流域,特指额尔齐斯河流域上游地区和乌伦古河流域。从自然属性上来讲,两河流域是西风环流控制下的典型干旱区流域,地表径流依赖于季节性积雪融水-雨水的补给,流域内的生态系统类型丰富而成体系,且高度依赖于水文因子;从社会功能上来讲,两河流域是新疆北部重要的水源地和水源涵养区,属于水源涵养型国家重点生态功能区,也是国际优先生态区——阿尔泰-萨彦生态区的重要组成部分。因而阿尔泰两河流域的生态保护在国家生态文明建设的示范层面及实用层面上都具有重要的战略意义。截至2014年,流域内已设立各类保护地共32个,这些保护地整体上"依山含水",客观上已形成了一个空间格局上的流域生态保护体系。     

太湖典型丘陵水源地水质时空变化及影响因素分析——以平桥河流域为例

基于太湖流域典型丘陵水源地平桥河流域12个采样点的水质监测数据,综合运用聚类分析和主成分分析法对平桥河流域水质时空变化及影响因素进行分析。聚类分析显示,按照水质相似性将平桥河流域水质分为枯水期、平水期、丰水期3个季节时段和中上游丘陵河谷区、下游紧邻平桥镇的平原区、下游暗沟出口区3个典型空间区域。主成分分析显示:(1)枯水期水质以氮污染为主导因素,磷和有机污染次之,受流量减小、流速缓慢导致的营养盐富集的影响加大;平水期水质以氮污染为主导因素,磷污染次之,受茶园等大量施肥导致的农业面源污染的影响;丰水期水质以氮和磷污染为主导因素,受到水稻种植等农业活动和大量降雨径流的影响。(2)中上游丘陵河谷区水质以氮和磷污染为主导因素,有机污染次之,受到茶园种植等农业活动导致的面源污染的影响;下游紧邻平桥镇的平原区水质以氮和磷的污染为主导因素,有机污染次之,受到居民生活污水和农业生产的影响;下游暗沟出口区水质以氮污染为主导因素,有机污染和磷污染次之,受到生活污水、农业生产和畜禽养殖的影响。研究结果可为太湖流域丘陵区水源地保护和管理提供参考。     

滇池流域生态承载力及系统耦合效应剖析

利用ENVI4.8和Arcgis9.3软件对2001~2010年的遥感影像数据进行处理和分析,计算得出各年份的生态承载力。结合相关年份的社会经济数据,同时根据滇池流域的实际情况提取18个分析指标,运用相关分析和回归分析方法,对滇池流域生态承载力以及其与生态环境系统、资源环境系统、社会经济系统3个子系统要素的耦合关系进行分析。结果表明:(1)2001~2010年滇池流域的总生态承载力和人均生态承载力呈快速下降趋势,降幅达37.3%;耕地生态承载力呈下降趋势最明显,下降幅度达52.61%,但建设用地的生态承载力上升幅度达27.08%。(2)滇池流域生态承载力与三大系统要素相关性较好,其耦合形态呈"J"、"L"型、"U"型和倒置的"S"型等。(3)对耦合形态的形成机理进行分析,其结果表明:城镇化、社会经济的发展以及流域内粗放型的经济增长方式对形成这种耦合形态的影响较大。     

大渡河流域川陕哲罗鲑分布与栖息地特征研究

在实地调查和资料分析基础上,对大渡河流域川陕哲罗鲑栖息地及分布进行了量化分析,并对其适宜栖息地保护河段进行了评估与划分。研究表明:(1)1950~2012年,大渡河流域川陕哲罗鲑分布范围持续减少,损失率高达91.4%,强烈的人类活动(如水电开发)成其主要影响因素;(2)川陕哲罗鲑对栖息地生境质量需求较高,适应水温范围较窄(4℃~14℃)。在不同生活史阶段川陕哲罗鲑对于生境的需求存在差异;(3)大渡河上游干流及众多支流对保护川陕哲罗鲑极为重要。在上游适宜划分为川陕哲罗鲑栖息地保护的河段总长度共计2 222.9 km。根据研究结果,我们建议:(1)川陕哲罗鲑栖息地有效保护,不仅应保护其现有分布区域,而且还应涵盖具有较高保护和恢复价值的历史分布和潜在分布空间;(2)尽快开展大渡河河源区川陕哲罗鲑栖息地保护相关规划和研究工作;(3)为协调流域保护和发展,建议建立完善生态补偿机制。     

黄河流域协同治理：现实要求、实现路径与立法保障

黄河流域是中国重要的生态屏障和经济地带,黄河流域生态保护和高质量发展事关中华民族伟大复兴的千秋大计,基于黄河流域的自然生态特征和经济社会发展现状,黄河流域生态保护和高质量发展必须走流域协同治理之路。黄河流域协同治理面临现实挑战,现有管理体制和涉水法律,难以有效解决其面临的水资源短缺、水生态脆弱、水环境超载、水灾害严峻和经济社会发展不充分、不平衡等问题。建立黄河流域的协同治理体系,需要以习近平总书记关于流域协同治理重要论述为指引,在治理架构上从涉水管理转向流域治理,构建主体功能与定位明确的协同治理体制;在治理模式上从科层管理转向多元共治,建立汇聚政府、市场和社会力量的协同治理机制;在治理手段上从威权管制转向衡平治理,综合运用行政管控、市场调节和社会参与等多种措施。在立法保障上,应尽快制定"黄河法"以综合调整黄河流域生态保护和高质量发展事务,修改完善其他相关法律规范,构建以"黄河法"为核心的协同治理法律体系,建立权责明晰的流域协同治理体制和各方参与的流域协同治理法律制度体系。