土壤水分植被承载力研究成果在实践中的应用

论文以黄土高原半干旱区柠条林为例,探讨了土壤水分植被承载力研究成果在生产中的应用。结果表明,土壤水分植被承载力不仅是确定森林植被恢复目标、调控植物水关系的理论基础,而且是确定森林植被合理经营方向和利用强度的理论基础。如果人工林密度大于土壤水分承载力,需要对人工林进行疏伐;如果人工林密度小于土壤水分承载力,需要增加密度或改换植被类型。当人工林密度等于土壤水分承载力时,人工林可持续利用土壤水资源。土壤水分承载力时的柠条林可以作为薪炭林和放牧林经营。单位面积结实量与密度关系可用正态分布曲线描述。承载力时的柠条林不仅能有效地保持水土,而且能生产较多的种子,又是良好的蜜源植物,宜作为水土保持林经营。该研究结果可为人工植被恢复和可持续经营提供科技支撑。     

晋西黄土高原水资源植被承载力分析及对策建议

干旱缺水始终是黄土高原地区林业水资源管理面临的难题. 为了探究造成黄土高原地区林水失衡的主要原因,以2009—2012年晋西黄土高原蔡家川流域油松人工林树干液流量与土壤水分长期连续定位观测数据为基础,采用土壤有效水与单株油松耗水量的比值来衡量该区域水资源植被承载力. 结果表明:①在油松人工林实际密度(1 300株/hm2)下,油松人工林过度耗水是深层土壤干化的主要原因;降水量是决定水资源植被承载力的主要环境因子,降水量越大,油松人工林地的水资源植被承载力就越高. ②根据构建的降水量-水资源植被承载力拟合方程,在当地年均降水量为576 mm条件下,研究区20 a林龄油松人工林地水资源植被承载力为1 084株/hm2,而油松人工林地的实际密度远大于该水资源植被承载力. 在黄土高原地区,人工林密度过高是造成深层土壤干化、植被退化等生态恶化的主要原因. 因此,将人工林密度控制在当地水资源植被承载力范围之内,是减少林地深层土壤水分消耗、调节林地水平衡的重要措施.      

水资源安全的度量:水资源承载力的研究与挑战

水资源承载力是对水资源安全的一个基本度量,研究水资源承载力对于认识和建设水资源安全保障体系具有重要意义。基于水资源承载力的定义和水资源承载力系统关系,论文给出了水资源承载力的度量与计算方法,包括可利用水资源量、水资源需求量的计算,流域水资源承载力平衡指数、水资源承载力分量的测度等。西北干旱区是我国水资源极为短缺的地区,因此,论文就西北干旱区水资源承载力综合研究的一些关键问题,如变化环境下的流域水循环模拟研究、生态需水研究等进行了重点讨论,并认为水资源承载力的进一步研究应加强水文基础与水资源、社会经济学科的综合研究,促进RS、GIS等信息技术和现有模型方法的结合,并重视区域差异研究。     

保定市水资源承载力研究

水资源承载力的研究是可持续发展和水资源安全战略研究中的一个基础课题。在分析保定市2005年-2007年用水数据的基础上,利用模糊综合评判模型建立评判矩阵,选取了人均供水量、废污水处理率、水质优良率、人均GDP等8个主要因素作为评价因素组成水资源承载力综合评价的指标体系,对保定市水资源承载力进行了综合评价,以便为保定市节约水资源,加强水资源的优化配置,实现水资源的高效利用提供科学依据,对保定市农业生产、生态安全以及社会经济可持续发展具有重要意义。     

京津冀地区水资源供需平衡及其水资源承载力

京津冀地区丰水年可实现水资源供需平衡;平水年以下,水资源供需矛盾突出;即使降水偏丰年份,京津地区依然供不应求;水资源短缺已成为影响京津冀地区21世纪经济社会可持续发展的主要制约因素。在区域水资源供需平衡分析的基础上,应用“承载人口数”方法定量研究了京津冀地区不同生活水平、不同水平年下水资源所能承载的人口数量与经济发展规模。研究表明:在平水年(p=50%)以上,按温饱标准,水资源承载能力高于现状人口,但是按小康标准,水资源支撑的经济指标无法实现;发达地区遇到枯水年时,可以通过降低福利标准提升水资源承载力,但对于部分欠发达地区,遇到枯水年时,福利标准已经很低,可能会出现水危机。南水北调实施以后,京津冀地区水资源承载力有所提升,但由于人口的增长,社会福利水平并没有显著提高。因此,解决京津冀水资源短缺问题,不能只谈调水和节水,还需防止人口过度膨胀,否则,南水北调成果有可能被过度的人口所吞噬。     

广州市水资源人口承载力研究

水资源是城市可持续发展的重要基础,科学分析城市水资源承载力与经济社会发展的关系,并基于此协调人口与水资源的关系,建立适应于城市水资源承载力的人类生活与生产方式,将有助于实现城市经济社会可持续发展。本文的计算思路是在对广州市水资源现状进行分析的基础之上,构建广州市水资源承载力评价指标体系,划定水资源承载力等级,对市各辖区相应的水资源承载力进行评价,同时结合广州市人口规划预测的人口数量及未来的供水能力等进行预测,以此提出提升水资源承载力的相关政策和措施。     

柴达木盆地水资源承载力研究

提出了以期望人口为核心的水资源承载力指标体系,并应用于柴达木盆地水资源承载力的实际研究． 用柴达木盆地水资源承载力系统动力学仿真模型（ＳＤＳＭＷＲＳＣＣＢ）计算了人口等承载力指标的预测值,把期望值和预测值进行了深入分析比较,推断出柴达木盆地水资源承载力．     

中国水资源承载力综合评价研究

中国水资源短缺,加之水资源时空分布不均、水土资源分布不匹配,水资源已成为制约中国社会经济可持续发展的重要因素。文章从系统论的角度出发,研究中国经济、社会发展、生态环境与水资源的协调发展关系,运用水资源承载力综合评价模型,通过选取特定年份相关数据计算其水资源承载力综合评价指数,描述中国各省区水资源承载力状况,以此综合分析评价中国水资源的承载能力。结果表明:中国水资源分布不均,与人口分布和经济布局不相匹配;西南省区水资源承载潜力相对较大;长江、珠江流域及东部沿海地区,已无水资源承载力优势;华北平原、西北地区如新疆、宁夏、甘肃等地区水资源严重短缺,水资源超载严重,水资源承载力渐趋枯竭。     

汉江流域水资源现状及承载力研究

汉江流域特别是中下游分布着较为发达的农业区或产业区,其自身经济总量在长江流域举足轻重,若干产品在全国占有突出地位,尤其是粮食生产在全国粮食生产战略中具有重要地位。伴随着汉江经济社会发展快速增长,尤其是本世纪以来,对汉江水资源的需求也日益增长,水生态环境压力日益加大,流域水安全面临较大挑战,本研究依据汉江流域的水资源现状,通过指标分析法展开对汉江流域承载力的研究,为合理开发利用汉江流域的水资源提供借鉴意义。     

济南市水资源承载力的动力学预测

水资源已成为人口、经济与环境协调发展的一个限制指标,本文通过对比分析,介绍了水资源承载力度量指标与动力学计算方法,并结合济南市实际状况,对济南市未来20年的水资源承载力进行了预测,旨在找出提高济南市水资源承载力的对策,使得济南市水资源开发与利用真正做到可持续发展.     

Evaluating Beijing’s human carrying capacity from the perspective of water resource constraints

As the demands on limited water resources intensify, concerns are being raised about the human carrying capacity of these resources. However, few researchers have studied the carrying capacity of regional water resources. Beijing, the second-largest city in China, faces a critical water shortage that will limit the city’s future development. We developed a method to quantify the carrying capacity of Beijing’s water resources by considering water-use structures based on the proportions of water used for agricultural, industrial, and domestic purposes. We defined a reference structure as 45:22:33 (% of total, respectively), an optimized structure as 40:20:40, and an ideal structure as 50:15:35. We also considered four domestic water quotas: 55, 75, 95, and 115 m 3 /(person·yr). The urban carrying capacity of 10–12 million was closest to Beijing’s actual 2003 population for all three water-use structures with urban domestic water use of 75 m 3 /(person·yr). However, after accounting for our underlying assumptions, the adjusted carrying capacity is closer to 5–6 million. Thus, Beijing’s population in 2003 was almost twice the adjusted carrying capacity. Based on this result, we discussed the ecological and environmental problems created by Beijing’s excessive population and propose measures to mitigate these problems.     

民勤盆地水资源承载力指标体系及评估

水资源是民勤盆地社会经济发展最主要的限制因子,水资源承载力研究对民勤盆地实现可持续发展具有重要意义。论文采用定性和定量相结合的方法,从水资源承载力的定义、内涵、影响因素出发,结合民勤盆地的生态环境特点、社会经济发展状况,构建了由对象层指标和影响层指标组成、能够对水资源承载力进行测度和评价的指标体系。依据各指标的含义,利用可得数据初步估算、预测了民勤盆地2001、2010和2020年的水资源承载力,并对计算结果进行了简要评价。     

沈阳市2005—2012年水足迹与水资源承载力分析

为衡量城市人类活动对水资源的真实利用情况,以水足迹(water footprint, WF)理论为基础,计算了沈阳市2005—2012年水足迹和水资源承载力基础指标;对比分析了社会经济发展对水资源系统造成的压力以及水资源系统对社会经济发展的支撑能力;利用水足迹指标构建了耦合协调度评价指标体系;借鉴容量耦合模型对沈阳市水资源承载力的耦合度和耦合协调度进行了时序分析。结果表明:沈阳市2005—2012年水足迹整体呈波动下降态势,水足迹年平均值保持在约36.54×10 ⁸ m ³;农业虚拟水消费量是城市水足迹的主要组成部分,人口数量和饮食习惯差异是导致城镇居民虚拟水消费量较大的主要原因;从水资源承载力基础指标来看,沈阳市对水资源的开发利用处于不可持续状态,人口增长和经济发展已导致水资源供给乏力;从历年耦合度和耦合协调度计算结果来看,沈阳市水资源承载力系统处于拮抗状态。除2005年外,沈阳市“水资源-社会-经济”系统始终处于轻度失调状态。     

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.     

资源承载力监测——以西藏“一江两河”地区为例

对自然资源的无序开发和对生态系统的破坏制约了我国的可持续发展。资源承载力是描述地区发展受自然资源限制的重要工具,也是衡量区域可持续发展的重要依据。基于西藏“一江两河”地区县级统计数据,定量计算水、土和生态等资源承载力,并根据定量评价结果构建资源承载力监测体系并应用于“一江两河”地区。研究结果表明:（1）“一江两河”地区人粮关系趋于紧张,部分地区人口—粮食—土地矛盾突出,76.5%的县土地资源承载力下降,83.3%的县土地资源承载指数增长;“一江两河”地区各县（市、区）水资源承载力远大于实际人口,承载指数均小于0.05,但77.8%的县水资源承载力下降,县域承载指数均增长;各县生态承载力增长,承载指数下降,部分县处于生态赤字状态。（2）“一江两河”地区资源承载力的主要制约因素由生态承载力转变为土地资源承载力。2000—2015年,在“一江两河”地区资源承载力处于临界超载或超载的县中,对资源承载状态影响最大的资源承载力由生态承载力逐步转变为土地资源承载力。（3）“一江两河”地区资源承载力等级逐渐提升,可能带来的危害或负面影响程度降低。2000—2015年,资源承载力为三级（中度负载）及以下等级的县由15个（83.3%）降至3个（16.7%）。资源承载力长效监测机制的建立有助于明晰资源开发利用现状,科学利用区域自然资源,促进地区生态保护和可持续发展。     

基于BP神经网络的水环境承载力预警研究——以北运河为例

为了预测水环境承载力未来可能出现的超载状态并提出警告,达到水环境风险管控的目的,本文构建了基于BP神经网络的水环境承载力预警方法体系,并在北运河流域开展了实证研究.所构建预警模型包括COD、氨氮、总磷承载力预警子模型和水资源承载力预警子模型,且模型拟合效果较好(平均绝对百分比误差在20％左右).研究结果表明:朝阳区、海...     

河西走廊灌溉农业发展的水资源承载能力分析

论文采用模糊综合评判方法,对河西走廊灌溉农业发展的水资源承载能力进行了分析,建立了评价的数学模型。研究表明,该区水资源开发利用已近于其饱和容量,发展节水灌溉,充分提高水的利用效率,是保障和发展干旱区农业的根本出路。     

河西走廊灌溉农业发展的水资源承载能力分析

论文采用模糊综合评判方法,对河西走廊灌溉农业发展的水资源承载能力进行了分析,建立了评价的数学模型。研究表明,该区水资源开发利用已近于其饱和容量,发展节水灌溉,充分提高水的利用效率,是保障和发展干旱区农业的根本出路。     

密云水库库区水环境人口容量优化分析

把水环境保护作为第一约束前提，探讨了水环境保护下的人口容量估算问题。其中运用多目标决策技术中的逐步宽容约束法，并选用人口容量、粮食产量、乡镇企业产值、水土流失作业优化目标，提出了一个在各目标之间协调优化，综合决策的人口容量估算模型。