三峡水库消落带生态环境问题及综合防治

三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程.三峡水库竣工运行后,库区将出现落差达30 m的消落带. 消落带是水陆生态交错带的一种类型,在流域生态系统中发挥着重要作用,具有较高的生态、社会和经济价值.其功能包括:缓冲带功能、保持生物多样性及保护生境的功能、护岸功能和经济美学价值等.从三峡水库消落带生态环境特征和生态功能出发,剖析了三峡水库消落带面临的主要生态环境问题,如生物多样性减少,污染加剧,库区土地资源锐减,环境地质灾害加剧,旅游资源恶化,流行性病情和疫情的发生,生态系统更为脆弱等.针对这些问题从系统全局的高度提出了三峡水库消落带环境保护和综合防治对策,为科学地制定三峡水库消落带的保护与规划方案提供依据,为保证三峡水库的永续正常运行和库区社会经济的可持续发展提供参考和借鉴.     

三峡重庆库区消落区基本特征与生态功能分析

三峡工程建成后,随水库运行将在库区两岸形成垂直落差30 m的消落区,面积达300多km2。消落区的形成可能会带来环境污染加重、土壤侵蚀和水土流失加大、植物多样性及生态系统被破坏、诱发地质灾害、暴发流行性疾病等生态环境问题。通过各种途径对消落区进行合理分类对于保护和改善库区生态环境有重要的意义。以三峡库区消落区的重庆段为例,结合三峡库区消落区的人文环境、气候、坡度、水深、地貌等区域基本特征,以遥感数据为基础,以GIS技术为手段,分析消落区的基本特点、人类活动对消落区的影响、消落区的生态环境问题以及生态功能定位,更好地保护消落区的生态安全。为政府和相关管理部门提供了三峡库区消落区生态环境保护、土地资源合理开发利用的理论依据。     

乌东德水库坝前段消落带生态类型划分及生态修复模式初探

采用GIS技术,根据高程、坡度、土壤类型等环境特征,将乌东德水库坝前段消落带分为18种生态类型,并完成了高程图、坡度图和土壤类型图,建立了环境特征和消落带类型的直观联系。然后根据不同的生态类型,提出了4种生态修复模式,并选择了10种植物作为生态修复物种。为其它水库消落带生态修复提供了参考依据。     

云南省楚雄州生态功能区划研究

生态功能区划是实施区域生态环境保护、建设和科学管理的基础。以云南省生态功能区划方案为背景,利用遥感和GIS等先进的空间模拟技术,综合考虑自然因素与人为因素的影响,形成楚雄州生态功能区划方案,将楚雄州划分为2个一级生态区、9个二级生态亚区、17个三级生态功能区。在完成生态功能区划的基础上,根据人与自然相互关系的基本格局和宏观生态环境管理的需要,将不同类型的生态功能区进行统筹和归并,把楚雄州划分为农产品提供生态功能区、林产品提供生态功能区、生物多样性保护生态功能区、水土保持生态功能区、水源涵养生态功能区、城镇农业与居住生态功能区,并对各生态功能类型区进行了概述,阐明各区存在的主要生态问题和生态保护的主要方向。     

三峡库区消落带富营养化及其危害预测和防治

三峡水库蓄水运行后将出现一个落差达30 m的永久消落带。消落带是水域生态系统与岸上陆地生态系统的交替控制地带,该地带具有生物的多样性、人类活动的频繁性和生态的脆弱性,随着人类活动的影响,已成为湖岸带中生态最脆弱的地带。由于工业和生活用水污染以及水体自净能力下降,消落区富营养化相关物质（如氮和磷）污染会进一步加剧。因此,必须针对库区消落带地区的特殊情况,选择适当的模式对消落带进行超前环境整治和保护,实现三峡库区生态系统的恢复和重建。     

基于耦合协调度模型的河西走廊生态环境质量时空格局演化

以“丝绸之路”经济带上的河西走廊地区为研究对象,采用耦合分析法,构建环境承载力与生态弹性限度的耦合协调模型,在分析2001—2016年河西走廊生态环境承载力和生态弹性限度的基础上,探析河西走廊生态环境承载力与弹性限度的耦合协调度,评价生态环境承载力和生态弹性限度耦合协调阶段及区域生态环境质量水平,从区域和城市两个空间尺度分析生态环境耦合协调类型,为探索河西走廊生态环境可持续发展道路提供科学依据。结果表明:①2001—2016年,河西走廊生态环境承载力和生态弹性限度均呈现东南高、西北低的空间格局和缓慢波动上升趋势。②河西走廊生态环境耦合协调度呈现“东南高西北低,优劣破碎穿插”的空间格局特征,耦合协调度在0~0.5之间,生态系统处于低水平和拮抗耦合阶段,生态环境质量处于濒临失调阶段。③河西走廊生态环境承载力与生态弹性限度耦合协调度存在明显区域差异。河西走廊生态环境耦合协调度共分9个等级3个层次3个耦合协调阶段:高水平-磨合阶段区(良好协调、中度协调和初级协调区);中等水平-拮抗耦合阶段区(勉强协调、濒临失调和轻度失调区)和低水平区-低水平耦合阶段区(极度失调、严重失调和中度失调区)。④根据2001—2016年生态环境耦合协调状况将河西走廊五市分为4种耦合协调类型:高耦合协调增长型(张掖市、金昌市)、高耦合协调减少型(武威市)、中耦合协调增长型(嘉峪关市)和低耦合协调增长型(酒泉市)。各地区应因地制宜地制定发展战略,提高生态环境质量,推进生态环境持续协调发展。     

武汉市九峰城市森林保护区景观敏感度评价

为合理开展森林景观的规划与建设,应用RS和GIS技术,并结合小班调查,对武汉市九峰城市森林保护区的景观生态敏感度和景观视觉敏感度进行了研究。结果表明：在武汉市九峰城市森林保护区中,高生态敏感区面积占总面积的4.6％,主要包括荒山、废弃采石场和少量灌木林地,应尽快进行生态恢复。中生态敏感区面积占总面积的535％,主要为水域、农田、部分苗圃和建设用地,可重点开展森林植被恢复和景观建设。低生态敏感区面积占总面积的419％,主要是森林覆盖区域、部分苗圃和居民点,应重点加强保护。一级视觉敏感区主要分布在沿道路两侧坡度大于20°的近景带,应以保护和生态恢复措施为主。二级视觉敏感区主要是坡度较小的近景带和山体的中、远景带区域,可视性强,应重点开展景观改造。三级视觉敏感区主要是中、远景带中的平坦地带,包括农田、苗圃、居民点等半自然景观和人文景观,可在不影响整体风貌和视觉环境的前提下进行景观建设。四级视觉敏感区为不可见区域或低可见区域,坡度大,可及性差,不宜规划建设项目。     

公共租赁住房项目建设生态环境影响评价——以济南市西蒋峪片区为例

在分析济南市西蒋峪片区公共租赁住房评价区生态环境现状的基础上,从土地利用、生物、水土流失和景观类型等方面分析了施工期和运营期项目对生态环境的影响,在此基础上提出了公租房建设中的景观生态建设和植被保护与恢复等生态保护和恢复的对策。     

武汉市九峰城市森林保护区景观敏感度评价

为合理开展森林景观的规划与建设，应用RS和GIS技术，并结合小班调查，对武汉市九峰城市森林保护区的景观生态敏感度和景观视觉敏感度进行了研究。结果表明：在武汉市九峰城市森林保护区中，高生态敏感区面积占总面积的4.6％，主要包括荒山、废弃采石场和少量灌木林地，应尽快进行生态恢复。中生态敏感区面积占总面积的535％，主要为水域、农田、部分苗圃和建设用地，可重点开展森林植被恢复和景观建设。低生态敏感区面积占总面积的419％，主要是森林覆盖区域、部分苗圃和居民点，应重点加强保护。一级视觉敏感区主要分布在沿道路两侧坡度大于20°的近景带，应以保护和生态恢复措施为主。二级视觉敏感区主要是坡度较小的近景带和山体的中、远景带区域，可视性强，应重点开展景观改造。三级视觉敏感区主要是中、远景带中的平坦地带，包括农田、苗圃、居民点等半自然景观和人文景观，可在不影响整体风貌和视觉环境的前提下进行景观建设。四级视觉敏感区为不可见区域或低可见区域，坡度大，可及性差，不宜规划建设项目。     

江苏省国土空间生态保护修复区的识别划定

国土空间生态保护修复规划是国土空间规划体系中的重要专项规划,其中保护修复区识别和划定是该项规划编制的关键内容。针对当前省域尺度国土空间生态保护与修复研究开展较少的状况,以江苏省为研究区,通过构建多级指标体系对全省生态重要区域和敏感区域及其等级层次进行了评价识别,然后整合二者成果,对江苏省各类各级生态保护修复区进行了划定。结果表明：(1)江苏省国土空间生态保护修复区可划分为生态保护重点区、生态修复关键区和生态修复一般区,面积分别为17 548、4 688、16 981 km²,比例16.17%、4.32%、15.65%。(2)生态保护重点区主要包括太湖、洪泽湖等湖泊地区、长江过境段下游以及东部沿海湿地等,生态修复关键区主要分布在苏南的太湖流域、长江沿岸以及苏北的沂沭泗流域,生态修复一般区则主要集中在沂沭泗流域北部、苏中的淮河-里下河流域、长江过境段上游沿岸和东部沿海地区,其余大多在苏北地区零散分布。(3)生态保护重点区主要由水域、湿地构成,生态修复关键区和一般区则分别以城市周边地区和农业生产用地为主。     

基于沿江开发建设的生态安全格局研究——以九江市为例

随着长江沿江开发的不断深入，区域生态安全与开发建设的矛盾也越来越突出。以九江市沿江开发建设活动与区域生态系统空间结构、生态服务功能相互作用为理念，通过遥感、GIS技术手段，划分小流域单元。并将这些单元作为空间分析与评价的基础，选择工业集中区、城镇居民地、路网布局作为自然生态环境的影响因子或施压因子，以河流级别、湖泊数量和面积、地貌类型、坡度、植被覆盖程度、重要生态功能区类别等作为承压因子，综合叠加形成生态环境压力区划。并以此为基础，构建由5个生态源区和9条生态隔离、缓冲、生物多样性保护廊道组成的生态空间安全体系，用以减缓生态环境压力、消纳水气及土壤污染、稳定区域生态、推进沿江开发建设，实现生态保护空间与区域经济社会发展空间的有序融合，并对重要生态功能保护区提出管制的要求与措施。     

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。     

三峡水库建设期秭归县土地利用变化与地形因素的关系

分析水库建设期秭归县地形因素对土地利用变化的影响,对后三峡管理运行期土地资源保护与自然社会协调发展具有重要意义。使用1992、2007年两期1∶50 000土地利用分类结果和10 m DEM数据等,基于GIS栅格运算,研究秭归县15 a来土地利用变化与地形因素的关系。结果表明：旱地、园地是变化面积最大的地类,而园地、人工表面是面积增长率最高的地类。旱地、园地变化在地形的分异呈现互补性,主要发生在海拔＜800 m、坡度＜25°、非阳坡地区;灌木林在海拔＞1 100 m、坡度范围15~45°及阳坡、半阳坡面积增加较多,乔木林向灌木林转换主要发生在海拔>1 100 m、坡度25~35°、阳坡及半阳坡地区;乔木林减少面积最多在35~45°、阳坡地区;草地减少主要发生在低海拔、15~35°、阴坡地区。建设时期下的各种政策是这些变化发生的主因。在未来人口增长、经济发展条件下,缓解人地关系压力必须合理规划土地资源,保障土地利用集约化     

生态足迹在城市规划环境评价中的应用——以苏州市域城镇体系规划为例

以苏州市域城镇体系规划为例,探讨运用生态足迹进行融合型规划环境影响评价的方法,为规划环评较早地介入规划编制过程进行了有益的探索：在规划编制初期,确定规划的生态底限,农业用地、非农建设用地和水域的面积不低于3 728、1 016和2 019 km2;在规划编制过程中,根据现状评价的结果提出耕地是苏州城市发展的限制因子,水资源是优势因子,并估算了规划实施前后苏州市的生态足迹和生态承载力的变化情况。结果表明：规划实施后,苏州市的人均生态赤字有加大的趋势,耕地的赤字是最主要的贡献者,草地和能源用地的生态盈亏无变化,林地的生态赤字将减少,建设用地和水域的生态盈余将增加。依据该结果提出了减缓生态赤字的措施以及调整规划的意见：优化城镇发展空间,提高中心城市的容积率,置换出一定面积的生态用地,降低耕地的生态赤字;发展大运量的轨道交通和水路运输,减少交通能耗和机动车尾气的排放,降低能源用地的生态赤字。     

三峡库区香溪河消落带植被多样性及分布格局研究

研究三峡大坝蓄水10 a后香溪河消落带不同高程区域植被的物种组成、群落多样性及其空间分布特征,旨在为库区消落带生态修复中的物种选择、植被群落重建提供依据。研究结果发现:(1)香溪河消落带植被以一年生草本植物为主,物种组成比较简单。植物种群空间分布分析表明,优势种种群均属于聚集分布;(2)随着高程的增加,α多样性指数中Patrick丰富度、Shannon-wiener多样性和Pielou均匀度呈增加趋势,而Simpson优势度则与其它三个指数相反呈递减的趋势;而β多样性指数中Cody指数、Wilson-Shmida指数、Jaccard指数和Sorenson 指数均呈增加趋势;(3)推荐狗牙根、马唐、狗尾草和香附子4种植物作为三峡库区香溪河消落带植被恢复的备选草本物种。     

基于MODIS像元尺度的三峡库区植被覆盖度变化的地形分布特征

区域植被覆盖变化监测是研究资源环境承载力的基础，其对区域可持续发展至关重要。基于MODIS NDVI数据，采用像元二分模型计算了2001~2018年三峡库区植被覆盖度，结合植被覆盖度变化类型提取模型及分布指数，揭示了库区植被覆盖度变化在不同地形因子上的分布特征。研究表明：（1）三峡库区植被以高和中高覆盖度为主，其分别占库区总面积的65.72%和28.61%。18年来，库区年均植被覆盖度增长率为0.14%；（2）库区植被稳定类型占总面积的79.50%，植被改善占16.71%，植被退化占3.79%。26个区（县）中，长寿区、江北区等7区的植被改善面积小于植被退化面积，存在生态退化风险；（3）高程小于500 m、坡度小于6°的区域植被退化优势显著；高程500~1 100 m的区域植被改善为主导类型；坡度6°~15°的区域无明显优势分布；高程大于1 100 m、坡度大于15°的区域植被稳定和植被改善类型为优势分布；（4）库区不同坡向上，平坡上的植被退化类型显著，当坡向由阴坡向阳坡转变（西坡→南坡，北坡→东坡）时，植被覆盖度变化优势分布类型由植被退化型转变为植被改善型。研究结果揭示了三峡库区植被覆盖的空间分布和变化特征，对库区生态环境评价和植被恢复及保护具有一定的借鉴意义。     

元谋干热河谷近30年植被变化遥感监测

针对元谋干热河谷植被变化问题，选择多种遥感数据提取NDVI，基于DEM生成地形因子，应用GIS叠加分析其变化特征。结果表明：近30 a来，元谋干热河谷植被变化经历先剧烈退化后缓慢恢复过程；而且恢复期内，中山区、中高山区、平坡和无坡向恢复效果显著且持续稳定，平坝区、缓坡、斜坡、半阴坡和阴坡强烈的恢复过程伴随有强烈的退化过程，低山丘陵区、中低山区、陡坡、险坡、阳坡和半阳坡均又出现退化趋势，中高山区、险坡和阴坡对植被破坏与恢复重建响应最迅速；植被恢复的空间差异和可持续性差异显著。
     

基于InVEST模型的太行山淇河流域土壤侵蚀特征研究

基于土地利用数据、数字高程模型数据(DEM)、土壤类型数据、降雨数据、植被覆盖指数(NDVI),结合地理信息系统(GIS)和遥感,计算降雨侵蚀力因子(R)、土壤可蚀性因子(K)、植被覆盖因子(C)、水土保护措施因子(P),借助InVEST模型对淇河流域2015年山地生态系统的土壤侵蚀进行研究。结果表明:(1)淇河流域微度侵蚀、轻度侵蚀、中度侵蚀、强烈侵蚀、极强烈侵蚀和剧烈侵蚀面积分别为932. 80、617. 13、282. 46、159. 58、141. 64和93. 84 km~2;土壤侵蚀总量为7 225 839. 54 t,平均土壤侵蚀模数为32. 45 t/(hm~2·a);(2)在各土地利用类型中,土壤侵蚀主要发生在林地、草地和耕地。草地和林地多分布在地形起伏度较大的高海拔区,潜在的土壤侵蚀量较大,土壤侵蚀强度也较大。虽然未利用地占流域总面积很小,但侵蚀模数最大;(3)淇河流域土壤侵蚀与坡度、海拔和地形起伏度等地形因子具有密切关系,土壤侵蚀模数随着海拔的升高先增大后降低,海拔在1 200 m处达到峰值,土壤侵蚀模数随着坡度和地形起伏度的增加而不断增大。坡度和起伏度越大,坡面土壤的不稳定性愈大,在外力作用下发生下移的可能性就愈大。海拔600～1 200 m、坡度大于15°、地形起伏度70～500 m的区域土壤侵蚀状况严重,是土壤侵蚀防治的重点区。土壤侵蚀是山地生态脆弱性响应的重要指标,山地流域的土壤侵蚀研究对评估区域生态环境质量有重要意义。