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     

廖坊水利工程对抚河流域生态承载力的影响分析

介绍了生态足迹、生态承载力的概念和基于生态足迹理论的生态承载力计算模型。为评价水利枢纽工程对生态承载力的影响,在分析该模型缺点的基础上,采用了资源产出作为生态承载力供给的计算方法。分析了江西省廖坊水利工程建成后,生态生产性土地利用的变化情况表现在灌区和下游保护区的耕地的单位生态生产力提高等方面。最后计算了廖坊水利工程兴建之前的2001年和建成后的2007年的生态承载力。计算结果表明,廖坊水利工程建成后,生态承载力有较大提高,总的生态承载力增加了79 521 hm2,其中,可耕地的生态承载力增加了74 604 hm2,由于水库淹没导致生态承载力减少了16 735 hm2。     

滇池流域水资源综合平衡管理研究

随着滇池治理的进展,在今后一个时期内,恢复滇池饮用水环境功能,成为滇池治理的首要目标和任务。围绕滇池流域水资源供求平衡,采用水资源全要素配置框架下的三次平衡分析理论,从整体上分析了滇池流域水资源供求平衡关系及存在的主要问题,提出了以需求为导向,建立滇池流域水资源综合平衡管理目标和措施。分析表明:在滇池治理的基础上,通过建立滇池流域水资源综合平衡管理体系,落实管理措施,从总量平衡的理论上能够充分发挥引水工程的作用,恢复滇池饮用水环境功能,实现水量、水质供求的综合平衡。建议进一步开展量化分析和模拟实验研究,为在滇池流域实施综合平衡管理提供可靠依据和建议。     

滇池流域环境变迁及环境修复的社会机制

滇池流域人口、经济的高速增长与滇池水面的迅速缩减，使得滇池流域经济社会活动超过了其环境容量；滇池流域洁净地表水的截流与城乡生产、生活污水向滇池的肆意排放，使得滇池缺少源头活水而成为“污水池”。社会机制是修复滇池流域环境的重要方面。因此，本文特建议：增强居民环境意识，推动绿色社团建设，加强社会舆论监督，发动公众自觉参与。     

基于SLEUTH模型的滇池流域城市扩展模拟分析

通过滇池流域1992～2010年城市扩张研究,发现城市建设用地增长主要表现为两种形态：一是边缘增长,表现为城市建成区范围不断扩大;二是道路影响增长,表现为环滇池道路两边新城市单元的产生。基于滇池流域城市扩展变化遥感数据,对SLEUTH城市扩展模型进行校准,模拟30 a间（2010～2040年）3种预案下的昆明城市扩展变化过程,并对模拟结果进行分析。3种模拟预测结果表明：任意管理预案下城市无序扩张,大量农林用地被城市建设用地占用,人口和城市建设用地呈现爆发式增长,滇池沿岸被城市包围,会对滇池水环境产生极大的压力;土地总量控制预案下城市的发展完全按照城市总体规划内容进行,没有考虑城市实际发展过程中的经济、人口等因素影响,没有达到滇池生态环境保护的需要;生态环境保护预案下,能相对有效控制建设用地,减少对农林用地、湿地的侵占,利于滇池环境保护。预测发现,从滇池流域水资源现状来看,即使实施了环境保护模式,人均水资源量仍处于“严重短缺”状态。需要通过调整昆明城镇体系和产业布局,降低城市首位度和人口;采取更为严格的空间管制策略,有效控制城市空间扩展,以减少对滇池流域的环境压力     

生态承载力的国内外研究进展

阐述了承载力的起源、演化与发展以及国内外的相关研究进展；对生态承载力的不同概念和研究方法进行了简要评价。并比较其优劣；生态承载力的研究对于生态系统可持续发展的意义以及今后生态承载力研究方法的发展趋势。     

近60多年来滇池流域干旱特性及重现期分析

根据滇池流域3个气象站、3个水文站、2个水位站、14个水库站建站(1950 s)至2014年的逐月(日)气象、水文观测系列,采用标准化降水指数(SPI)、标准化径流指数(SRI)以及干湿指数(Ia)三类干旱指标,按游程理论识别干旱事件、确定干旱历时和干旱烈度两个特征变量;通过小波分析揭示干旱历时和烈度的周期性规律;运用Gumbel Copula函数构建干旱历时和烈度的联合分布,计算干旱联合、同现重现期,及前一场干旱影响下的后一场干旱发生的条件重现期。结果表明,滇池流域干旱趋于严重;气象、水文、农业3类干旱的干旱历时或烈度,均具有100年以上变化周期;近期的干旱(2012-02~2013-04)为1950 s以来最严重干旱,联合、同现重现期分别达120.48和224.41 a,受上一场特大干旱(2009-05~2010-03)的影响,条件重现期高达271.82 a,持续干旱的叠加效应加剧了旱情和灾害程度。从滇池水位变化、区域大气环流异常、三类干旱规律、干旱史料文献及湖泊沉积物等多方面对比分析,印证了成果的科学合理性。     

基于典型对应分析的滇池流域土地利用驱动力分析

土地利用格局的形成受多种因素的影响,驱动力识别有助于对格局进行调整,达到优化的目的。本研究结合昆明市2008年土地利用和自然社会经济数据,尝试采用典型对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)方法,对滇池流域不同用地类型的驱动力进行定量综合分析,将分析结果与Logistic回归分析结果比较进而验证CCA用于驱动力分析的合理性。结果表明,滇池流域耕地和建设用地分布主要受社会经济发展因素影响,并呈现此消彼长的特点,林地、草地分布主要受地形、土壤等自然因素影响;CCA分析结果与Logistic回归结果基本一致,是一种有效的驱动力分析方法;在当前退耕还林、保护自然生境观念被普遍接受的背景下,有效调配建设用地的合理布局以及防止耕地被过度蚕食,是优化流域用地格局的关键。     

巫山县生态承载力研究

由于三峡工程的开工建设,巫山县大量移民就地后靠,土地所承载的压力剧增,阻碍了巫山县社会经济的可持续发展。利用生态足迹原理和模型对巫山县2005~2010年土地生态承载力进行分析,并运用相关分析、主成分分析等方法将生态足迹指标与传统经济指标相结合,分析了巫山县社会经济的发展对生态足迹的驱动作用,为巫山县的生态建设及可持续发展提供依据及参考。结果表明：巫山县生态足迹呈现逐年增加的趋势,且近几年增加速度明显加快,而生态承载力则基本持平,人均生态赤字由2005年的1336 2 hm2增长至2010年的2194 2 hm2,说明巫山县对自然资源的消费远远超过了区域所能提供的资源供给,阻碍可持续发展。在此基础上本研究以巫山县2005~2010年的生态足迹时间序列作为模型因变量,并根据区域社会经济发展与生态足迹变化的作用机理选择了8个社会经济发展相关指标为自变量,建立多元线性回归模型。模型检验结果令人满意,并通过相关性分析、主成分分析等手段揭示了巫山县社会经济发展指标对人均生态足迹的强烈驱动作用     

基于生态健康的农地生态承载力评价

针对农地生态承载力缺乏统一的概念和计量模型等问题，提出基于生态系统健康的农地生态承载力概念。构建基于生态系统健康的生态承载力理论框架，在此基础上建立生态承载力计量模型，给出生态承载力评价指标体系和标准的确定方法。以淮安市为研究区域，建立了适合该区域的基于生态系统健康的生态承载力评价指标体系、权重和评价标准，并对淮安市1996—2004以及规划年的生态承载力水平进行评价和深入分析。结果表明：淮安市农地生态承载力水平仍处于健康状态且不断提高。其中，生态弹性水平一直维持在非常健康状态，人类活动潜力逐步由亚健康状态过渡到健康状态，资源承载力水平则不断下降。以后应加强对农地生态承载力各指标进行优化，才能从根本上降低区域农地生态承载力压力，提高农地生态承载力水平。     

区域生态承载力与可持续发展

本文探讨了生态承载力的概念和估测的方法,分析了大陆典型生态系统净第一性生产力的背景值,研究了确定自然系统最优生态承载力的依据,在此基础上,提出了提高区域生态承载力,实现区域可持续发展基本对策。     

基于ESEF的水生态承载力评估——以太湖流域湖州市为例

以基于生态系统服务的生态足迹(ESEF)为基础的水生态承载力评估方法,综合考虑了水量支撑、水质限定和水生态稳定三方面特征,从而实现了足迹方法对水生态系统承载能力的有效表征。然而,如何界定水产品、水资源和水污染足迹以及承载力之间的关系,是目前研究的重点和难点。以太湖流域上游湖州市为例,探讨了在考虑或不考虑水质标准与环境功能分类的情况下,如何利用求并集法或求平均值法进行基于ESEF的水生态承载力评估。研究表明,两种方法均反映出湖州市人们对水生态系统服务的消费需求超出了当地水生态系统的供给能力,需求与供给之间的差距对当地水生态系统的可持续性造成影响。综合考虑水产品供给、水量支撑和水质保障三方面因素,湖州市水生态系统可承载的人口与经济规模为现状水平的95%;如果增加对水质标准和环境功能分类的考虑,则湖州市水生态系统的承载能力仅为现状水平的79%。虽然求并集法的计算结果更有说服力,但是求平均值法则提供了在更小尺度上研究的可能。     

长江流域相对资源承载力与可持续发展研究

采用相对资源承载力的研究思路与计算方法，计算1988－1998年长江流域相对土地资源承载力、相对经济承载力和综合承载力及其变化过程。研究表明：（1）长江流域人口承载力从1988年到1998年一直处于超载状态，经济资源成为长江流域的主要承载资源；（2）相对资源承载力区域差异明显，上海、江苏2省市承载力一直处于富余状态，浙江从1993年起承载力处于富余状态；安徽、江西、湖南、湖北和川渝承载力一直处于超载状态；中上游地区自然资源是主要的承载资源，下游地区资源是主要的承载资源；（3）上游地区生态环境恶化，下游地区人地矛盾日益突出是长江流域可持续发展中存在的主要问题。     

长江经济带城市生态承载力时空格局研究

生态承载力评价研究的开展,对于促进区域可持续发展具有重要的指导意义。以长江经济带130地市为例,从生态支撑力和生态压力两方面对生态承载力进行量化研究,通过构建较为完整的生态承载力综合评价指标体系,利用熵值法对评价指标进行赋权,对长江经济带城市生态支撑力、生态压力和生态承载力状况进行评价,探讨了2003、2008和2013年长江经济带生态支撑力、生态压力和生态承载力的空间格局及其影响因素。结果表明:2003~2013年间长江经济带生态支撑力逐渐上升,空间格局由上、下、中游梯度递减向中、上、下游梯度递减转变;生态压力持续增大,空间格局均为下、中、上游梯度递减;生态承载力先下降后上升,空间格局由上、中、下游梯度递减向中、上、下游梯度递减转变。生态承载力影响因素由环境治理和节能减排主导转变为由社会进步和经济发展主导。     

基于生态足迹的武汉城市圈生态承载力评价和生态补偿研究

在推进新型城镇化和生态建设的背景下,客观定量评价区域生态环境状态,是当前我国生态建设重要而紧迫的任务之一。高密度的人类活动会对自然生态系统产生超负荷的压力,通过生态承载力的分析能够定量测度这种状况,为区域可持续发展提供借鉴意义。基于生态足迹模型,计算了2008年和2013年武汉城市圈各县域单元的生态足迹/承载力,并进行了时空变化分析。研究发现武汉城市圈各县域单元的生态足迹和生态承载力在空间上存在显著的差异性,生态足迹逐年增加,生态承载力的变化相对较小,出现两级分化的现象。根据生态足迹/承载力进行跨区县生态补偿测算,得到2008年和2013年武汉城市圈48个县域的转移支付情况,表明如果运用财政转移支付的手段,整个区域能够达到生态系统供给和需求动态平衡的目标,缓解武汉城市圈的生态压力,实现武汉城市圈的可持续发展。     

白头鹤在升金湖上湖越冬期环境容纳量的研究

1996～ 1998年 ,在北纬 30°15′～ 30°30′ ,东经 115°5 5′～ 117°15′之间的中国安徽升金湖 ,我们对来此越冬的白头鹤 (Grusmanacha)进行了越冬期环境容纳量研究 ,结果表明 :白头鹤在升金湖上湖越冬期的主要食物苦草及蚌类的储藏量 ,经初步测算两者共有 5 9.2t ,折算能量分别为 1.5 11×10 8kJ与 1.6 95× 10 8kJ ,折算总能量为 3.170× 10 8kJ按每只白头鹤在升金湖越冬期为 145d ,越冬期日粮为 6 95 g ,折算消耗能量72 2 1.7kJ计算 ,上湖可容纳白头鹤种群数量的理论值是 30 2只。同时 ,环境因子的变化 ,如降水量、湿度及人为活动是影响白头鹤在升金湖越冬种群数量发生变动的主要原因。控制人为活动 ,保护适合的水位是稳定白头鹤越冬种群的主要措施     

太湖流域土地利用变化特征与机制分析

太湖流域土地总面积36 895 km²,包括了上海、江苏、浙江两省一市的部分区域,其中,江苏占53%,浙江占33%,上海占14%。太湖流域土地利用按下垫面可以分为耕地、建设用地、水域和其他用地4种类型。采用2005年土地详查数据与上次防洪规划数据进行比较。研究发现：耕地是太湖流域最重要的下垫面,占土地总面积的36.6%,建设用地占土地占面积的23%,与耕地的矛盾十分尖锐,水域面积较大,占土地总面积的14.5%。1996~2005年,土地利用变化的总体趋势是,耕地面积减少,减少幅度最大的地区在太湖流域江苏部分,两省一市建设用地均有30%左右的增长幅度,土地围垦得到有效控制,水域面积略有下降。人口增长和城市化快速发展、经济发展、效益驱动与土地管制差异是造成土地利用变化的主要原因     

南京市快速城市化过程中人均生态足迹的动态变化与预测研究

基于《南京统计年鉴》数据,应用生态足迹分析方法,计算了南京市1992～2002年人均生态足迹、人均生态承载力和生态赤字,并对过去11年生态足迹各项指标及其动态变化进行了分析。结果显示,南京市人均生态足迹明显高于江苏省平均水平,更是高于全国水平的2倍,已超过了2.0 hm2/人的全球生态阈值,人均生态承载力明显偏低,全市生态赤字高达自身面积的20倍,表明南京市资源环境形势不容乐观,区域可持续发展面临严峻挑战。随着城市化、工业化和社会经济的迅速发展,过去11年间南京市呈现人均生态足迹逐年升高、人均生态承载力不断降低的动态趋势。鉴于此,必须实施资源节约高效、生态环境友好、控制人口负荷等重大战略举措,实现快速城市化、工业化背景下的区域可持续发展。其次利用灰色模型预测了2003～2005年的人均生态足迹和生态承载力,预测精度较好。