我国生态需水研究现状、面临挑战与未来展望

通过回顾生态需水研究发展历程及主要研究成果,从生态需水研究的典型区（流）域、研究对象、概念内涵、研究内容、计算方法及应用等方面系统归纳并总结了我国生态需水的研究现状与面临挑战,并提出若干关键科学问题。指出现阶段我国生态需水研究仍处于起步阶段,生态需水基础理论研究不足是导致目前生态需水计算方法不统一,可信度低,计算结果风险大,在水资源规划、配置与管理实践中难以达到预期结果的主要原因。今后生态需水研究的重点方向是基于流域生态系统完整性的流域生态系统需水研究,关键科学问题包括变化环境下气候变化和人类活动对生态需水影响机理及尺度转换中生态需水规律剖析等,在此基础上,需进一步加强生态需水基础理论研究,强调理论研究与管理实践的有机结合,以构建适合我国国情的生态需水研究理论方法和技术体系     

蒲河流域生态环境需水研究

以蒲河流域为例,以改善水环境为出发点,提出了一种以生态分区为前提,同时满足人类正常生产活动的生态环境需水估算模型。该模型从生态系统角度分析了蒲河流域现阶段存在的问题,比简单的水文模型更为符合蒲河流域的实际特点。在此基础上对蒲河流域进行生态分区,针对各生态分区对生态需水的需求不同,分别估算需水值。其中包括河道基本生态需水、河道蒸发需水,河道渗漏需水等。在考虑生态需求的同时,针对蒲河季节性河流且人工干扰严重的特点,对蒲河流域生态需水量值进行估算。计算结果表明,蒲河流域生态需水总量为4 53846万m³,并具有年内变化显著、受人类活动（污水排放量、人口密度等）影响各分区差距显著等特点,研究成果为今后季节性河流需水量的研究提供了依据     

洪湖演变的驱动力及其生态保护对策分析

阐述了洪湖的形成与演变历程,总结了洪湖演变的主要驱动力及其作用机制,认为地质活动和长江泛滥奠定了洪湖的成湖基础;古气候环境推动了洪湖面积变化和沼泽化过程;近代人类活动进一步加剧了洪湖生态环境的退化;三峡工程会促进洪湖生态环境的恢复,但也可能加剧洪湖的淤积。在此基础上,提出了洪湖保护的对策：完善立法,加强管理;深入开展湿地保护宣传教育,提高群众保护意识;在保护优先前提下,对洪湖资源进行适当开发利用;逐步实施包括洪湖通江在内的生态恢复措施;加强洪湖生态需水的研究,积极应对三峡工程的影响。     

成都平原毗河下游生态环境需水量研究

20世纪90年代以来,河流生态环境需水成为生态水文学研究的重要内容。阐述了基于国际上新兴发展的生态水文学理论的生态环境需水量的概念和内涵。并以毗河为例,用能反映时间尺度的河流流量来表达生态环境需水量,而不是传统意义上的水量。为了与水资源配置的时间单元协调起来,对3个代表年〖WTBX〗P〖WTBZ〗=50%（1968年）,〖WTBX〗P〖WTBZ〗=75%（1986年）,〖WTBX〗P〖WTBZ〗=90%（1987年）分别进行生态环境需水量的计算。根据毗河的自然条件,利用Montana法计算了河道维护水生生境最小需水量和最适宜需水量;蒸发需水量由水面宽度、河道两断面间平均长度、河道蒸发深度三者确定;结合河道功能区划和水质目标,计算了污染物稀释需水量。最终确定毗河下游河道的最小生态环境需水量为20.64 m3/s,最适宜生态环境需水量为25.84 m3/s。     

泥曲河道内最小生态需水研究

生态需水研究是水资源开发和可持续利用中不可缺少的部分,目前计算河流生态需水的方法极多。从保护生物多样性的角度出发,结合河道断面和河道内生物信息,建立生物栖息地指标与流量之间的关系。生物栖息地指标包括：平均流速、水面宽、平均水深、湿周、过水断面面积、水力半径以及加权可利用栖息地面积(WUA)等,综合这些栖息地指标与流量的关系确定南水北调西线工程调水区泥曲河道内最小生态需水,为南水北调西线一期工程可调水量提供参考。结果表明,利用流速、水深、过水断面面积和水力半径确定河道最小生态需水
小于多年平均流量的10%,利用水面宽、湿周、WUA等计算的结果分别是多年平均流量的56%、48%和32%。最终确定泥曲泥柯站河道内最小生态需水为193 m3/s,朱巴站最小生态需水为298 m3/s,位于Tennant法计算结果的“较好范围”生态需水等级,可以对河流栖息地提供比较好的保护。     

大坝下游河段的河流生态径流调控研究

了分析大坝工程对河流径流情势的影响,以三峡大坝下游河段的宜昌站为例,计算了三峡坝下河段的生态水文季节、生态需水和其它径流情势特征参数。计算结果表明,长江宜昌江段枯水期为1~3月份、副汛期为4~6月份和10~12月份,而洪水期为7~9月份;枯水期、副汛期和洪水期的最小生态需量占同期来水总量分别为24%~27%、30%~50%和30%~45%;适宜的生态需水在枯水期、主汛期分别占同时期来水总量为30%~42%、50%~70%;四大家鱼和中华鲟产卵、繁殖期内的适宜生态流量范围分别为 6 540~12 700 m3/s 和 16 300~9 130 m3/s,大约占同时期来水总量的50%~70%;涨水次数平均值分别为5.3和3.4,落水次数平均值分别为50和5.1等,这为三峡水库在四大家鱼和中华鲟产卵、繁殖期内的调度提供了保护的依据。〖     

土地整理对区域蓝绿水资源配置的影响

绿水是流域内对植物和生态有积极作用的水量,是通过蒸散发流向大气圈的水汽流.绿水概念的提出有助于强化人类对自然界生态需水的重税.论文分析了大尺度水文循环中绿水流的影响因素,阐述了绿水资源对维持全球生态系统服务功能的积极意义.论文以土地整理过程为研究对象,按照水资源配置的公平性要求,构建符合土地整理特点的蓝绿水资源配置模型.模型综合考虑了蓝绿水生成机理、区域水权配置原则、上下游水量传输规律及区域水量配置方法等关键技术.最后以湖北省武汉市新洲区汪集街孔埠新农村试点土地整理工程为实例,对该区域蓝绿水配置情况进行深入研究.结果表明,土地整理中的土地利用/覆被变化影响区域耕地结构和生态系统服务价值,从而改变区域蓝水和绿水配置权值,实施区域内的人胜村、姚堤村、程山村的蓝绿水配置水量分别增加74 799 m<'3>/a、779 m<'3>/a、21 539 m<'3>/a,而堤围村、吴河村则分别减少了14 372 m<'3>/a、12 745 m<'3>/a.     

旅游生态环境成本的内生化研究

在实践领域.旅游产业生态化的企业运作根本动因在于对成本的约束,因此,对生态环境进行内生化的成本核算处理是旅游企业实施生态化的基本判据.本文首先研究将人类劳动向生态系统延伸而形成的生态经济价值理论.建立旅游生态环境成本与旅游生态经济价值的对应关系,将生态环境成本与经济价值、人类劳动关系结合起来,从而为建立生态环境成本内生化模型奠定了理论基础;其次,以外部成本效应理论为研究起点,论证并分析出通过税费手段摊派外部环境成本的缺陷,建立了旅游产业生态化过程中环境成本低代价内生化应用模型;最后,根据产权理论,总结出政府为旅游产业生态化的战略发展进行必要干预和调控的具体思路.     

基于生态位与约束CA的土地资源优化配置模型研究——以武汉市黄陂区为例

土地资源优化配置一直是土地科学的核心问题之一。传统的土地资源优化配置模型主要关注土地利用的经济属性而忽略土地利用行为的生态环境效应．已不适应可持续发展的要求；并且在优化内容上都是对土地资源数量结构的优化。忽视了土地资源空间布局优化．近几年很多学者通过与相关模型算法的集成形成的优化模型从一定程度上对数量结构优化模型进行了改造。实现了社会、生态、经济三效益的优化配置目标。但将土地资源数量结构优化与空间布局优化系统研究的模型却非常少见。本文运用生态位模型对土地资源数量结构进行优化进而将数量优化结果作为CA模拟的约束条件对空间布局进行优化．实现了土地资源数量结构优化与空间布局优化的统一。     

中国西部地区生态扶贫策略研究

西部地区是我国贫困面最大、贫困程度最深的地区,同时也是生态环境最脆弱的地区.改革开放以来,虽然西部地区社会经济发展水平得到了一定的提高,但与东中部地区的收入差距却在不断的扩大.同时,随着全国贫困人口绝对规模的减少,贫困人口的分布进一步向西部地区集中,生态环境在诸多致贫因素中越来越突出.文章从西部贫困地区与生态脆弱区和重要生态功能区空间分布的关联性以及地区贫困对生态环境的影响等方面深入解析了西部地区贫困和生态环境互为因果的耦合机理;分析了当前西部地区扶贫开发面临的生态环境、资金、人力资本、管理体制等方面的严峻挑战;提出了生态扶贫的概念和基本内涵,即:生态建设与扶贫开发同步进行,生态恢复与脱贫致富相互协调;设计了原地扶贫和离地扶贫两大生态扶贫模式,并提出了不同生态扶贫模式的特点、实施范围和基本内容.原地扶贫通过创造生态管护就业岗位,发展当地特色生态绿色产业体系,实现贫困人口在当地就业,增加贫困人口的收入.同时,通过拓展整村推进和本地教育工程,改善贫困地区生产、生活条件,提高贫困人口稳定脱贫能力.离地扶贫则以生态移民为主,并结合城镇化战略,引导贫困地区劳动力向城镇和东部沿海地区转移,通过异地就业、生活实现脱贫.最后,提出了实施生态扶贫战略的相关政策建议,包括以教育为核心的人力资本开发,以特色农副产品开发、特色生态旅游和绿色品牌建设为核心的特色优势产业发展,以及以生态移民制度和政府管理体制为核心的制度建设创新等.