基于景观格局的干旱内陆河流域生态风险分析——以石羊河流域为例

合理评估流域生态风险,对于优化流域景观格局、建立流域生态风险预警机制、降低流域生态环境风险、维护流域生态功能具有十分重要的意义。文章以干旱内陆河典型流域为研究对象,以三期遥感数据为基础,构建生态风险指数,结合ArcGIS的空间分析功能,对流域生态风险的时空特征进行分析,结果表明：1987-2010 年,流域景观发生较大了变化,草地面积减少12.73×10⁴ hm²,未利用地面积增加15.59×10⁴ hm²;将生态风险划分为5 个等级,其中低生态风险区向流域上游不断迁移,面积减少31.89×10⁴ hm²,较低生态风险区向上游和中游不断延伸,面积增加29.30×10⁴ hm²,高生态风险区向下游不断扩展,面积增加58.69×10⁴hm²;流域生态风险转换方式共有7 种,低向高等级转化的总面积为122.56×10⁴ hm²,高向低等级转化的总面积为6.12×10⁴ hm²,生态风险呈增高趋势。     

干旱内陆河流域人居环境适宜性评价——以石羊河流域为例

论文以干旱区内陆河石羊河流域为研究区,选取坡度、 坡向、 地形起伏度、 植被指数、 水文、 气候、 交通等因子作为评价指标,建立了人居环境指数(HEI),利用GIS的叠置分析、 缓冲区分析、 密度分析等空间分析技术对石羊河流域人居环境适宜性进行了定量综合评价分析。评价结果表明,石羊河流域人居环境指数介于17.13~84.32之间,整体分布格局为:从西南方向到东北方向适宜性依次降低,适宜、 较适宜居住区主要分布在中游和中下游地区,不适宜人类居住区占研究区面积的比例很大。石羊河流域人居环境适宜区主要以带状和斑块状分布在石羊河各支流周围,其他区域只有零星分布,与流域内居民点分布的空间格局相吻合。石羊河流域人居环境状况与人口密度呈对数关系,确定系数达到0.851 2,与经济发展水平呈现较明显的正相关性,人居环境评价值与单位面积GDP确定系数达到0.845 4,与道路网密度关系不显著,受道路制约程度较小。一些居民点分布在人居环境恶劣区域,一些村镇分布在靠近沙漠区域内,地形复杂,气候多变,水资源短缺,经济发展滞后,结合新农村建设规划和当地土地利用规划,这部分村落需要异地搬迁以便改善人居环境状况。     

流域生态补偿标准的确定——以渭干河流域为例

生态补偿标准的确定是流域生态补偿机制构建的关键问题之一。文章构建了流域生态补偿标准的测算内容与流程,并以渭干河流域为例,计算了流域上下游生态损益、 居民支付意愿和综合成本,分别作为补偿的最高、 最低和参考标准。结果表明:2007年上游应获得的最高补偿标准为24.83×10⁸元,最低标准为2 443.46×10⁴元,参考标准为6.7×10⁸元。下游各县作为受益者,应支付的补偿额为:库车为818.51×10⁴~28 096.3×10⁴元,补偿参考标准19 927.61×10⁴元;沙雅466.7×10⁴~64 179.1×10⁴元,补偿参考标准17 204.17×10⁴元;新和341.17×10⁴~155 988.7×10⁴元,补偿参考标准为29 998.71×10⁴元。不同补偿标准对流域农牧民福祉产生较大影响,按照参考标准的8.67%进行补偿,就可使上游居民尤其是水源涵养区的农牧民收入水平可有较大程度的提高,达到流域的平均收入水平。在讨论部分对流域生态补偿标准测算中面临的难题进行了分析。     

流域生态补偿法律问题研究

流域生态补偿是指实现流域内环境保护和水资源开发利用中的公正性的一项重要法律制度。在我国这项法律制度主要包括上中下游跨区域调水的生态补偿、上中下游生态环境效益补偿以及下游滞洪区退田还湖的生态补偿等三项主要内容。在我国生态环境建设实践中,上述三项生态补偿内容暴露出较多的问题;这些突出问题严重影响着我国生态环境建设实践,阻滞着流域内可持续发展的实现。进一步加强流域生态补偿法律制度建设是我国流域生态补偿有效实施的关键。     

流域生态服务补偿定量标准研究

流域生态服务补偿标准是流域保护、管理和生态补偿立法的关键环节,而生态补偿标准的定量化评估,是目前流域生态服务补偿的关键技术.本文根据金华江实地调查,从上游供给成本、下游需求费用、最大支付意愿、水资源的市场价格4个方面剖析了流域生态服务补偿支付的标准及定量估算方法.并根据分析结果提出了相应的建议.     

中国流域生态补偿标准核算方法进展研究

流域生态补偿关系到区域协调和可持续发展,补偿标准核算方法的确定是建立流域生态补偿机制的重点。对中国流域生态补偿标准核算方法的研究进展进行系统整理,总结了目前较为常用的五种核算方法,即生态系统服务功能价值法、生态保护总成本法、水质水量保护目标核算法、水资源价值法和支付意愿法,对比分析各自的优点与不足,并对近来出现的水足迹等新方法进行阐述。未来研究中,应实现核算方法结合、补偿标准的动态评估及提高核算体系的可操作性等。     

关于建立流域生态补偿机制框架的探讨——以大伙房水库上游流域为例

随着经济的快速发展和人口的迅速膨胀,流域自然资源与生态环境面临着前所未有的压力。为了更好地协调流域各方的生态、经济利益关系,促进地区间和群体间的和谐、可持续发展,建立稳固的生态补偿激励机制就显得十分必要。以大伙房水库上游流域地区为研究对象,以公共产品理论、外部性理论、生态资本理论和可持续发展理论为理论基础,结合研究区的实际情况,确定研究区生态补偿的主客体和补偿的方式与途径;再分别站在供给方和需求方的角度,通过计算水库上游地区生态系统服务功能价值、生态保护建设总成本和水库下游地区人民的支付意愿价格来确定生态补偿的标准;最后综合考虑受益程度、支付意愿、流域面积等因素确定补偿金的分担率和分配率,并建立了生态补偿机制的配套措施。     

流域—海域生态补偿制度研究

当前我国政策、法律尚未规定贯通流域—海域的生态补偿制度,分立的流域生态补偿制度和海洋生态补偿制度无法弥补流域—海域生态补偿制度的缺失。基于科学考虑海陆连贯性、创新传统海洋行政管理模式、响应社会需求而提出的流域—海域生态补偿,其实质是以海定陆,对各种入海污染物以区域联动方式在各流域加以管制。遵循流域—海域具有的"海陆过渡相"生态规律,制定与之相适应的生态补偿制度;确立制度的构建主体和立法基本原则,明确补偿主体、补偿对象、补偿标准、补偿方式、补偿资金来源,解决流域—海域生态补偿制度入法的基本问题。     

流域生态补偿机制研究

由于流域生态服务的公共物品属性,政府需要建立流域生态补偿机制以提供足够的流域生态报务。本研究提出流域生态补偿机制的主要模式是公共支付体系,财政转移支付体系,自发组织的私人协议和自由贸易体系。模式的决定要素是流域尺度和产投明晰程度,其组成要素是补偿标准,实际补偿量,组织实施和竞争机制的使用．     

澧水流域生态系统服务价值与生态补偿策略

为了协调区域经济发展与生态保护的关系,以澧水流域为研究对象,采用修正的生态系统服务价值系数分析了2001—2013年该区域生态系统服务价值(ESV)的变化情况,并构建灰色模型对2016—2025年生态系统服务价值进行预测,同时综合考虑研究区域经济发展水平,引入生态补偿优先级(ECPS)对不同区域生态补偿的迫切程度进行了量化. 结果表明:①2001—2013年,澧水流域生态系统服务价值从2001年的313.70×108元降至2013年的313.32×108元;GM(1,1)模型预测结果显示,2025年澧水流域生态系统服务价值将降至311.22×108元. ②澧水流域8个县(市/区)的生态系统服务价值和生态补偿优先级存在较大差异,澧水上游(桑植县)和中游(永定区、武陵源区、慈利县、石门县)为整个澧水流域提供了良好的生态服务,属于“生态输出”地区,应该优先得到生态补偿;而下游(澧县、临澧县、津市市)的生态优先级较小,属于“生态消费”地区,应当率先进行生态支付. 研究结果有利于制订合理的生态补偿价格,调节生态保护利益相关者之间的利益关系,有助于当地政府研究制订比较完整的生态补偿政策决策.      

石羊河流域水坝建设生态经济影响综合评价

客观评价水坝建设对区域生态、经济的影响问题,对于完善我国水利工程环境影响评价和促进水坝与生态系统的和谐发展具有重要意义.本研究根据水坝对干旱内陆河流域生态、经济影响的特点,建立了评价指标体系,对石羊河流域水坝修建初(20世纪60—70年代)和水坝运行40年后(2000—2010年)生态、经济状况进行对比评估.结果表明:1植被和水资源指数在水坝建设生态影响评价指标中具有非常重要的作用,生物丰富度指数、水网密度指数和地表水空间分布在指标层各评价因子中占据最高权重.2流域水坝建设使得区域社会经济指数有较大提高,而自然规律、生物资源和人居环境则均有不同程度的降低,反映出水坝建设对区域生态经济的促进是建立在不断消耗自然资源基础之上的,也就是说经济增长是以区域的生态环境逐步恶化为前提的,缺少生态可持续性.     

石羊河流域多水体酸根离子特征及影响因素

2014年7月~2015年6月在石羊河流域采集降水、地表水及地下水样品,使用离子色谱仪分析获取样品主要酸根离子含量,研究石羊河流域不同水体酸根离子特征、季节分异及其影响因素.结果显示：石羊河流域不同水体均呈弱碱性,酸根离子组成以SO₄^2-和HCO₃^-为优势离子,分别占酸根离子总量的38.68%和33.49%;不同季节水体酸根离子浓度差别较大,春季水体中酸根离子浓度最高,夏季最低,地下水季节变异小于地表水;地表水和地下水的酸根离子浓度都呈现出从上游到下游递增的规律,地表水酸根离子浓度大大低于地下水.碳酸盐的风化及蒸发岩溶解是酸根离子的主要来源,人类活动对石羊河流域水体已造成轻度污染.     

石羊河流域1959年至2008年风速变化特征分析

利用线性拟合、Mann—Kendall方法、小波分析对石羊河流域五个测站空间平均的近50年来的逐日风速资料进行了倾向、周期、突变等特性分析。研究结果表明：1959年至2008年间,整个石羊河流域风速呈减小趋势,变化率约为-0．004m／（s．a）．而上游风速呈现明显的上升趋势。四个季节中冬季风速降低速度最大,而夏季风速呈现上升趋势。风速的长期变化还具有一定的突变性,年平均风速在1988年出现了由高到低的突变,表明风速开始下降。复值Morlet小波分析的结果显示,风速变化存在6a、13a、19a、25a四个峰值。其中19a的时间尺度为第一主周期。     

石羊河流域多情景土地利用优化及碳储量评估

研究碳储量与土地利用变化的响应关系及空间分布特征,预测未来土地利用类型变化所导致的碳储量变化趋势,可为流域政策制定、土地利用结构调整和“双碳”目标的实现提供一定的借鉴. 基于2000年、2010年和2020年三期土地利用数据,运用InVEST模型和PLUS模型,开展石羊河流域2000~2020年间和2030年自然发展、城镇发展和生态保护这3种情景下土地利用变化及其对碳储量的影响研究. 研究发现：①2000~2020年石羊河流域主要土地利用类型是耕地、草地和未利用地,且耕地、水域和建设用地的面积呈增加趋势,其中建设用地面积增幅最大. ②较2020年,2030年自然发展情景下,耕地、水域和建设用地面积均有所增加,分别增加6.15%、9.56%和29.9%;在城镇发展情景下,建设用地面积增加最多;相比其他两种情景,在生态保护情景下林地和草地面积出现了增加. ③石羊河流域2000~2020年碳储量呈平稳增加的趋势,20年间增加了0.035×10⁸ t,主要源于耕地面积的增加. ④2030年自然发展、城镇发展和生态保护3种情景下石羊河流域的碳储量分别为5.65×10⁸、5.64×10⁸和5.73×10⁸ t,较2020年均有增加,其中生态保护情景下碳储量增加最多,主要是源于草地和林地面积的增加. 研究结果表明建设用地的扩张是造成碳储量流失的主要原因,若采取有效的生态保护措施将有助提高流域碳储量,可以解决由于经济发展而导致的碳储量流失问题.     

自然条件下石羊河终闾湖泊模拟研究

石羊河流域史前曾存在大面积的终闾湖泊---猪野泽。自西汉开拓河西以后的两千多年以来,受人类活动影响,石羊河流域土地覆盖发生了显著的变化。灌溉农田取代了天然绿洲,而且面积逐步扩大,农业用水急剧增加,猪野泽逐渐退缩成许多小湖,并于近代干涸。在假设人类活动（主要是灌溉）对水资源未加利用的条件下（理想状态）,通过确定流域的水量收支和改进水量平衡模型,对石羊河流域现代自然条件下“终闾湖”的面积进行了模拟重建,得出现代终闾湖的面积至少应为５８０ｋｍ^２。     

石羊河流域1959年至2008年风速变化特征分析

利用线性拟合、Mann-Kendall方法、小波分析对石羊河流域五个测站空间平均的近50年来的逐日风速资料进行了倾向、周期、突变等特性分析。研究结果表明:1959年至2008年间,整个石羊河流域风速呈减小趋势,变化率约为-0.004m/(s.a),而上游风速呈现明显的上升趋势。四个季节中冬季风速降低速度最大,而夏季风速呈现上升趋势。风速的长期变化还具有一定的突变性,年平均风速在1988年出现了由高到低的突变,表明风速开始下降。复值Morlet小波分析的结果显示,风速变化存在6a、13a、19a、25a四个峰值,其中19a的时间尺度为第一主周期。     

构建湘江流域生态补偿机制存在的问题研究

文章首先阐述了湘江流域自然水资源状况及其目前水质污染现状,分析了流域水污染对生态环境的不利影响.根据湘江流域在湖南省经济发展及人居环境中的战略地位,为保持水生态环境,保证流域水资源的可持续利用,提出构建湘江流域水资源生态补偿机制的必要性及需遵循六个主要基本原则.根据湘江流域的实际情况,从补偿责任难以界定、标准难以测算、模式单一与补偿环境局限四方面分析了构建流域水资源生态补偿机制所存在的问题.     

石羊河流域水资源问题的制度原因及对策

文章从制度角度分析了石羊河流域的水资源问题并提出了对策。在分析石羊河流域水资源及其开发利用和现行管理体制的基础上认为:水资源问题的制度原因是传统的发展模式导致部门间水资源供需矛盾紧张;区域管理体制导致上下游地区间水资源冲突频繁;忽视和挤占环境用水导致生态环境严重恶化;不透明的补贴方式扭曲价格信号和影响水资源需求;区域内分散的管理体制加剧了流域水资源问题。因此,从制度上解决石羊河流域的水资源问题,需要推行流域水、土地、森林资源统一管理,制定《石羊河流域管理条例》,改革现行资源管理体制,建立透明的补贴机制和合理的价格机制。     

石羊河流域降水化学特征时空变化及来源浅析

运用相关分析、因子分析、富集因子和HYSPLIT模型对石羊河流域从2013年7月到2014年7月连续收集降水样品的主要离子浓度特征及来源进行了探讨分析,结果表明,Ca~(2+)和Na~+是主要的阳离子,SO_4~(2-)和NO_3~-是主要的阴离子,石羊河流域的主要降水类型为SO_4~(2-)-NO_3~--Ca~(2+);石羊河流域的总离子浓度的季节大小变化顺序为冬季春季秋季夏季,石羊河流域的降水水化学主要受地壳源和人为源的影响;石羊河流域的降水类型分为季风降水、西风降水和混合降水,而混合降水是石羊河流域的主要降水类型,其次为西风降水,最后为季风降水。