丹江口库区及上游COD和氨氮工业污染源解析

利用2010年工业污染源普查更新数据,以COD和氨氮为分析对象,从排放总量、排放经济强度以及石化、冶金等13类工业行业分类来综合解析丹江口库区及上游工业污染源排放特征和行业贡献。结果表明:丹江口库区及上游工业点源COD、氨氮排放量分别为17 919.7t、2 841.3t;十堰、汉中、商洛工业源COD和氨氮贡献率分别为39.7%、22.6%、19.4%和18.8%、35.9%、38.1%,是COD、氨氮排放贡献率最大的3个地级市。制药、食品和石化为丹江口库区及上游COD排放贡献较高的行业,贡献率分别为40%、19%和16%;而石化、采掘和冶金分别为氨氮排放贡献了45%、20%和17%,为丹江口库区及上游高氨氮排放行业。皮革、造纸2个行业的万元工业产值COD及氨氮排放量均位于前列,分别为33.5kgCOD/万元、25.1kgCOD/万元和4.70kg氨氮/万元、2.27kg氨氮/万元。丹江口库区及上游区域污染防治与管理应从流域层面综合考虑,实施"分区管理、重点控制,分期执行,长久监管"措施。     

丹江口库区生态系统服务价值与人类活动时空关联分析

良好的生态系统和协调的人地关系对丹江口库区水质的保证以及南水北调中线的顺利运行具有重要意义.以中国南水北调中线工程水源地丹江口库区为研究对象,以1991、2000、2010、2018年四期遥感影像为数据源,利用基于样本的面向对象分类方法解译获得四期土地利用数据,基于土地利用数据构建生态系统服务价值评估模型、生态系统服务价值流向损益模型、人类活动强度指数评估模型,并利用双变量空间自相关方法分析生态系统服务价值和人类活动强度的时空关联特征.研究结果表明:1991～2018年间,丹江口库区建设用地、水库河流和林地总体呈增长趋势,耕地、灌草地、内陆坑塘、湿地和未利用地总体呈减少趋势.生态系统服务价值呈现波动变化趋势,总体增加了43.93×108元,价值量的亏损主要来自于林地转化为耕地和建设用地,灌草地转化为耕地,价值量的增益主要来自于耕地转化为林地和水库河流.人类活动以低影响强度为主,中高影响强度在库区东部成片式分布,高影响强度区域呈零星块状分布且一直呈增加趋势.丹江口库区生态系统服务价值与人类活动强度存在显著的负相关关系,且呈现先增强后减弱的变化趋势.     

丹江口库区可持续发展能力分析

从区域可持续发展的角度出发,以湖北省丹江口库区为例,首先定性分析库区可持续发展的优势与问题,认为库区移民安置工作困难,库区可持续发展受到限制;经济增长缓慢,基础设施建设滞后;城镇化水平较低,库区社会矛盾突出;自然资源丰富与开发不足并存,库区淹没加剧土地资源稀缺;环境质量较好,生态基础脆弱。然后采用多因素综合评价模型定量分析了1999～2005年库区可持续发展的变化趋势。结果表明：库区可持续发展能力从1999年到2003年呈现明显的上升趋势,却从2004年开始缓慢下降;而人口、经济、社会、资源和环境各子系统也呈现出不同的特征。最后针对定性和定量评价结果提出相应的对策建议：做好库区移民安置,实现移民稳定就业;减少和消除移民贫困,增加基础设施建设;加快小城镇建设步伐,解决库区社会矛盾;发挥水资源优势,改善库区生态环境。     

丹江口库区2001～2020年植被生态系统质量遥感监测与时空演变分析

丹江口库区是我国南水北调中线工程的核心水源地,良好的生态系统质量是保证水库安全运行和“一泓清水”永续北送的前提。以丹江口库区为研究区,在获取高精度精细生态系统类型数据基础上,基于植被覆盖度FVC(Fractional Vegetation Cover)、叶面积指数LAI(Leaf Area Index)和总初级生产力GPP(Gross Primary Productivity)等生态系统遥感参量构建生态系统质量评估模型,对库区2001～2020年植被生态系统质量进行遥感监测,分析其时空格局演变。研究结果表明：(1)丹江口库区2001和2020年植被生态系统质量指数分别为56.16和78.32。2001～2020年,库区植被生态系统质量逐渐变好,质量指数增加15以上的区域占总面积的81.32%;(2)各县(市、区)生态系统质量有所差异,淅川县和丹江口市生态系统质量指数在2001和2020年均低于库区平均水平,但增量较高,分别增加25.55和23.99;(3)不同生态系统类型中,森林生态系统质量指数最高,但增量较低;(4)2001～2020年,生态系统质量指数随坡度增加而增加,其中0°～3...     

丹江口库区农户对面源污染的认知度及生产行为分析

通过丹江口库区246户农户的实地调查数据,从农业生产中大量使用的农膜、化肥、农药等生产资料和农户生活习惯入手,分析研究农户的生产行为、生活方式以及农户对面源污染认知程度,并对农户个人特征和家庭特征中可能影响农户认知度的因素进行了计量分析。结果显示,农户对面源污染的认知程度还不是很高,即使在某些方面有一定的认知,但农业生产方式与意识是脱节的、是不相符的;同时,农户多年养成的生活习惯,也在一定程度上增加环境污染的风险。逻辑回归分析表明,农户个人特征中的受教育年限和政治面貌对农户认知程度影响呈正相关,即提高农户的受教育水平,发展农村党员,有利于提高农户对面源污染的认知度。     

基于InVEST模型的秦岭山地土壤流失及土壤保持生态效益评价

为了解秦岭山地土壤侵蚀及土壤保持生态服务功能的空间分布特征,采用InVEST 土壤保持模型,从研究区、流域、县域3个尺度,对其潜在与实际土壤侵蚀量进行计算,在此基础上进一步应用该模型量化研究区土壤保持生态服务价值,得到土壤保持服务价值空间分布图。研究结果表明：（1）2012年秦岭山地潜在与实际土壤侵蚀量分别为4588×108 t、152×108 t,五大流域和各县区以轻度侵蚀和中度侵蚀为主,较为严重的地区为汉江流域南部紫阳县6323 t/(hm2[DK]·a)[JP2]和岚皋县5869 t/(hm2[DK]·a),属强烈侵蚀。（2）全区土壤保持总量4337×108 t,[JP]其中泥沙持留量143×108 t,单位面积土壤保持量为71979 t/(hm2[DK]·a);减少泥沙疏浚工程和水质治理花费的土壤保持服务价值共计4184亿元。各县区土壤保持服务价值量在001亿元至475亿元不等,价值量在096~191亿元之间的县区占全区的4413%,其次为191~285亿元（2522%）。（3）对于秦岭山地土壤侵蚀的防治及其生态效益的建设,保证林地面积的绝对优势是首要条件;对于大于25°的坡耕地,应继续推行还林还草政策     

基于InVEST模型的岷江上游生态系统水源涵养量与价值评估

岷江上游是中国长江上游生态屏障的重要组成部分,更是成都平原的重要水源生命线,该文使用InVEST模型与影子工程法,对其生态系统水源涵养量与价值进行量化评估与空间制图,可为当地水源地保护与生态补偿机制的建立提供依据。结果表明:岷江上游小流域水源涵养量多年平均值为219.36 mm,总量为49.19亿m~3,价值为40.83亿元,并且存在明显的空间差异,高值区主要分布在汶川中南部,低值区多集中在松潘县与茂县境内。受评估方法的限制,不同学者对该流域的相关研究结果差异较大,可比性较差,但是岷江上游生态系统具有巨大的水源涵养价值。空间化评估结果可直观的反映水源涵养量与价值的空间差异,在流域生态补偿机制构建、补偿效益分析等方面具有重要应用价值。     

南方丘陵山地带土壤保持功能及其经济价值时空变化特征

土壤保持是生态系统提供的重要调节服务之一,在区域侵蚀控制以及生态安全的维持方面具有不可替代的作用。以全国主体生态功能区划中"两屏三带"的南方丘陵山地带为研究对象,在遥感和地理信息系统的支持下,以2000、2005和2010年3期生态系统类型数据为主要数据源,运用通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation, USLE)分析了南方丘陵山地带生态系统土壤保持功能,并对其经济价值进行动态核算。结果表明:10 a间,南方丘陵山地带土壤保持总量呈上升趋势,土壤保持总量上升了76.79×10⁷ t,森林、灌丛和农田生态系统是研究区土壤保持功能的主要贡献者,总贡献率3个年份分别为82.29%、82.59%和80.58%,不同生态系统土壤保持总量排序为森林> 灌丛> 农田> 草地> 湿地> 人工表面> 稀疏地,土壤保持能力排序为湿地> 草地> 灌丛> 森林> 农田> 人工表面> 稀疏地;10 a间,研究区土壤保持功能总经济价值增加了270.34×10⁸元,总经济价值中以保持土壤肥力价值为主;土壤保持功能经济价值的变化以轻微增加为主,其呈现增加的区域面积和价值增幅大于经济价值减少的区域面积和价值减幅。在对该区域生态系统进行保护的基础上,因地制宜地合理增加植被盖度对防治土壤侵蚀、保持土壤养分可以起到良好效果。     

2000～2015年丹江口库区植被覆盖时空变化趋势及其成因分析

基于MODIS NDVI、Landsat遥感影像及气象观测数据,应用趋势分析、偏相关分析和土地利用转移矩阵等方法,阐明了2000~2015年丹江口库区植被覆盖时空变化趋势,并探讨了气候变化和人类活动对库区植被覆盖的影响。结果表明：（1）近16 a来丹江口库区植被覆盖度呈增加的趋势,增速为4.73%/10 a（p < 0.001）;（2）40.94%的区域植被覆盖度增加显著,主要分布在库周丘陵和平原地带;10.04%的区域植被覆盖度减少显著,主要位于西北部伏牛山区及库区建成区周边;49.02%的区域变化不显著;（3）丹江口库区植被覆盖度受气候变化影响不显著,但受人类活动影响较大,其中灌草地和农业用地转变为林地是库区植被覆盖度升高的主要原因,农业用地转变为水体和建设用地是部分区域植被覆盖度降低的重要因素,这些土地利用/覆被变化主要受造林、退耕还林、水库蓄水以及建设活动的驱动;（4）生态建设工程和项目的实施对库区植被覆盖度的稳步增加起到了积极作用。 关键词： 植被覆盖度;变化趋势;土地利用;丹江口库区     

气候变化和人类活动对丹江口入库径流的影响及评估

科学估算气候变化和人类活动对河川径流的影响,可以更为合理地规划利用地球水资源。针对丹江口水库入库径流的减少问题,分别采用Mann-Kendall方法和Pettitt检验,对1960~2012年间丹江口水库入库径流的年际和年内变化趋势进行了分析,并与同时期汉江上游20个地面观测站的降水、气温的年际和年内演化趋势进行了比较,从气候变化和人类活动影响的两个方面分析了入库径流减少的原因。在此基础上,利用气候弹性模型分别估算了气候变化和人类活动对径流的影响度。结果表明:近年来丹江口入库径流的减少主要受春季和秋季径流减少的影响,在春季径流的减少总量中,气候变化的贡献度为67%,人类活动为33%;秋季径流的减少总量中,气候变化的贡献度为88%,人类活动为12%。气候变化是导致丹江口入库径流减少的主要原因。     

丹江口水库入库水量与气象因子的响应及其预测

利用丹江口水库1959~2016年逐月入库流量及水源区41个气象站同期气象观测资料,通过相关分析确定了影响入库水量的关键气象因子及其影响时效,利用回归分析建立了逐月入库流量预报模型并对误差来源进行了系统分析。结果表明：各月入库水量与前期不同月份降水量呈显著正相关,最大相关系数0.40～0.85,与平均气温呈显著负相关,最大相关系数-0.26～-0.54,其中汛期月份相关性高,影响时效在前1～3个月,冬春季相关性较弱,影响时效在2～6个月。以前期不同月份降水量、气温为预报因子,采用对数变换后的逐步回归模型预报效果最好,各月解释方差在45%～88%之间,汛期月份在75%以上,十折交叉验证月平均绝对误差率20.5%～40.7%,年平均预测误差9.6%。降水的时空分布特征对预测误差具有明显影响,上游汉中、石泉、安康及白河子流域降水偏多,流域边缘降水偏少,预报结果偏低,反之预报结果偏高,同时降水集中或强度大预报结果易偏低,而降水时间分布均匀预报结果易偏高。 关键词： 丹江口水库;入库水量;回归分析;预报误差     

基于生态服务功能价值的水库工程生态补偿研究

生态补偿是环境管理的一种经济手段，它通过调节人类生产生活行为来达到生态环境保护的目的。生态补偿标准的确定在实践中常是产生争议的关键．本文以厦门市莲花水库工程生态补偿为饲．选择生态服务功能价值计算方法确定生态补偿标准。结果表明厦门市莲花水库运行期生态服务功能价值为12858．27万元，由此确定生态补偿费额度，并通过政府补贴和征收附加水费两种方式获得。     

基于有效性改进的流域生态系统恢复条件价值评估——以长江流域生态系统恢复为例

综合利用有效性改进的方法对流域生态系统恢复的价值进行评估,具体方法包括:①采用二分式选择法作为引导技术以模拟真实市场并解决调查中"没有回应的问题;②设计恰当的核心估值问题并通过图片展示克服CVM的"假想特性";③通过大样本发放、多次调查和调查员培训缩小CVM"假设偏差"以及"调查者偏差";④使用开放式和支付卡式问卷进行预调查以获得二分式选择问卷调查的投标值;⑤分析WTP支付水平影响因素的边际效用以减少"范围问题"的干扰;⑥利用中值法估计WTP分布函数以避免函数"右偏"并减少"厚尾"问题的困扰;⑦根据样本中两次均回答"否"的比例数选择对数logit模型以降低估计结果的偏差;⑧由于WTP的标准误以及95%置信区间都要比单界模式下的估计结果更为精确,故选择双界二分法测算WTP值.通过上述方法测算的南京市民对于长江流域生态系统恢复的支付意愿为270.7元/户·年,而大幅提高居民家庭收入水平是提高居民支付意愿最为有效的途径.     

丹江口库区农村待迁移民搬迁意愿分析

丹江口大坝加高工程将动迁33万移民。为了实现和谐搬迁,有必要了解待迁移民对搬迁的态度及其影响因素。采用丹江口库区农村待迁移民194例入户问卷调查资料,进行二项逻辑回归分析,得到结论:目前农业收入比重、偏远村、较远村、成员平均年龄、户主年龄、家庭规模、农忙是否换工、户主受教育年限每变化一个单位,相应的愿意搬迁的发生比分别是26.6,8.7,3.1,0.9,0.7,0.5,0.2和0.1;其中,后5个变量是负向影响。由此可知,目前较高的非农收入比重,较好的地理位置、人力资源和政治资源,会显著降低搬迁意愿。因此,选择经济水平较高的安置地是提高搬迁意愿的重要因素;同时应针对各群体的不同预期,采用分步搬迁和灵活多样的安置、补偿方式。     

基于土地利用的三峡库区生态系统服务价值时空格局分析

生态服务价值评估是对生态功能的一种经济性量化评价。以三峡库区为研究区,结合净初级生产力(NPP)、土地利用/土地覆盖变化(LUCC)、遥感(RS)、气候、国家统计数据和GIS技术,采用替代花费法、影子工程法、碳税法、市场价值法和水量平衡法对三峡库区蓄水前后4个时期(2000、2005、2010和2015年)的生态系统服务价值进行量化评估,分析库区生态系统服务价值时空变异格局。结果显示:(1)从2000年到2015年,三峡库区生态服务总价值增加了269.37亿元,增长率为15.32%。(2)其中林地生态系统贡献较高,占48.14%,耕地次之,占44.04%。(3)林地生态系统服务价值随其面积的增长而增加。耕地生态系统面积减少了4.64%,但生态系统服务总价值却增加了14.54%,耕地存在不合理利用的现象。草地生态系统面积减少了16.57%,生态系统服务总价值减少了5.01%,应加强对草地生态系统的保护。总之,三峡工程的实施在整个研究区尺度上对库区生态系统服务功能的影响是利大于弊。在未来的发展中,应合理规划土地利用,制定区域发展和环境保护计划,确保三峡库区生态环境的改善和可持续发展。     

上海河岸带公众偏好及生态系统服务价值评估

针对上海地区河岸带的环境质量提升情况,基于条件价值法(CVM)研究上海市居民对河岸带的偏好、支付意愿及生态系统服务价值,并通过SPSS软件考察影响受访者支付意愿率的主要因素。得到以下结论:①受访者对上海地区河岸带满意度与其使用河岸带频率呈显著相关性(p=0.001),表明受访者与河岸带的亲疏关系主要取决于其利用河岸带的实际频率。②使用五点评价法对河岸带状况进行分析,亲水性指标得分2.94,水质指标得分3.51,分别为受访者对河岸带最满意与最不满意要素。③针对河岸带10项评价要素进行因子分析,可将受访者对河岸带的满意度因子归纳为河岸带的自然属性和社会属性,且后者的影响权重更大。④受访者对树草结合、人行道位于绿化间且护岸保留湿地的河岸带布局的评价结果得分1 199,为最高得分,表明受访者偏好该类河岸带布局。⑤投标金额在一系列影响支付意愿率因子中,显著性p=0.000,影响最为剧烈。⑥受访者的支付意愿为537.6元/(年.户),整个生态系统的估算价值为2.74亿元/年。     

农村生态资源的生态服务价值评估及时空特征分析

利用Costanza的生态系统服务功能价值核算方法,以省(市)为核算单元,对1989-2007年间中国农村生态资源的生态服务价值进行评估,并分析我国农村生态服务价值的时空分异特征.研究结果表明:①)1989-2007年间中国农村生态资源的生态服务价值呈现先增长后下降的趋势,1996年以后农村生态资源退化较为严重,主要是由耕地和草地的生态服务功能下降造成的农村生态价值中林地和草地所提供的生态价值所占的比重较高,其比重都在40%左右;②农村资源生态服务价值较多的省份主要分布在西部地区,不同地区农村生态服务价值的内部构成差异也很大;③中国农村生态资源的退化普遍存在,农村资源退化不仅分布在生态脆弱的西部地区,并且已经蔓延到部分中部和东部地区,其中江苏、浙江、山东、北京、天津、河北、辽宁、河南、广东等省市主要表现为耕地退化型;福建、江西、湖南、广西、云南等省市主要表现为林地退化型;贵州、西藏、甘肃等省市主要表现为草地退化型,因此,不同区域应实行差别化的管理措施.     

引入城市扩张干扰效应的生态服务价值化方法改进

城市扩张在规模上对自然环境空间造成挤压,在结构上加剧生境破碎化程度,且对其邻域的生态用地有负面影响,测算城市扩张引起的生态服务价值变化应考虑其干扰效应。以南昌市为研究区,首先测算生态服务价值变化,在此基础上,考虑不同建设用地类型的不同干扰效应,测算引入城市扩张干扰效应改进的生态服务价值,深入对比分析南昌市1995～2005年和2005～2015年间改进前后生态服务价值变化的差异。研究结果表明:(1)南昌市各城市扩张斑块的干扰强度总体较高。2005～2015年间的城市扩张干扰效应明显比1995～2005年间的城市扩张干扰效应高,城市扩张的生态成本在增加;(2)城市扩张斑块干扰效应的空间分布差异明显,周围的耕地、林地和水域面积比例较大的城市扩张斑块的干扰效应较高;(3)基于改进方法评估的城市扩张引起的生态服务价值变化大于改进前方法评估的生态服务价值变化,不同的邻域组成,不同来源类型的城市扩张斑块的生态服务价值变化差异明显。研究结果有助于科学合理度量城市扩张引起的生态系统服务价值变化,并为城市扩张生态成本的测算提供科学的支撑。