生态承载力评估方法研究进展

在人类活动越来越多的影响可持续发展的背景下,生态承载力的研究受到了越来越多的关注。本文总结了生态承载力概念演变,介绍了生态承载力主要研究方法:初级生产力法(NPP)、生态足迹法、能值生态足迹法、基于生态系统服务的方法、碳氧平衡法、状态空间法、综合评价法与模型法,并对其优缺点分别进行评述;最后对当前生态承载力研究的不足和未来可能的发展方向进行了综述。     

博尔塔拉河流域水资源承载力模糊综合评价

博尔塔拉河流域大规模的农业开发和不合理的水资源开发利用,使得流域内生态环境脆弱,导致了补给干流的水资源减少,使得干流(尤其是在下游)产生了一系列的生态环境问题。本文针对博尔塔拉河流域水资源的实际情况,依据博尔塔拉河流域供需状况等,选取人均水资源可利用量,人均供水量、水资源利用率、耕地灌溉率、供水模数、需水模数、生活用水定额、生态用水率等指标,应用模糊综合评价方法综合评价了流域内现状和不同年份的水资源承载力,并提出了提高水资源承载力的途径。     

东昆仑山邻近地区水资源开发利用

与东昆仑山区及南疆东部生产建设最直接关联的是水资源，根据水资源承载能力和如何合理使用水资源，生态用水及工农业、生活用水按比例合理分配，达到保护、发展林木、草场、扼制沙化，稳定和逐步发展工农业，提出依各河径流按林4农3牧2的比例模式分配水资源。     

气候变化背景下水资源脆弱性研究与展望

论述了气候变化背景下水资源脆弱性概念、内涵及其与适应性管理的联系;综述了水资源脆弱性定量评估方法,包括指标权重法、函数及综合指标法等;介绍了减少水资源脆弱性的适应对策研究。分析表明,联系水资源供需矛盾的水资源脆弱性既有自然变化脆弱性的一面,又有气候变化影响导致水资源供需关系发生变化以及旱涝灾害影响加剧水资源脆弱性的问题。关键是要识别影响水资源脆弱性变化的主要调控变量,通过应对气候变化的适应性对策研究,最大限度地减少水资源脆弱性。未来气候变化背景下水资源脆弱性研究,将在进一步发展脆弱性影响与评估基础上,逐步转到适应性水资源管理与对策的研究。     

二次规划在调水决策和水分配问题中的应用

首先用二次函数建立了企业用水量与其用水效益的关系,然后根据这种关系,利用拉格朗日乘数法来确定该地区最优化水资源分配方案,并得到了该地区总的用水量与用水效益的关系,最终建立了区域调水中各地区间的调水总量的分配模型。此时原问题转化为一个典型的二次规划问题,结合各个地区的用水效益情况,可实现对各地区、各行业分水。利用假设的理想数据对模型进行检验,取得了较好的结果。对南水北调的实际情况,根据北方6个缺水地区基本的水资源及工农业用水情况进行了实际数据模拟,提出了南水北调的简单分配方案。该模型不仅可以用于区域间调水的优化控制,而且还可应用到其他水资源分配与管理。     

西安市水资源及其可持续利用对策分析

随着西部大开发战略的实施,面对西安市人口、资源、环境的巨大压力,水资源的开发及可持续利用将是人们探求的焦点。通过对西安市水资源现状、水资源开发利用及其存在问题分析,阐述了西安市水资源紧缺,水污染日益严重,供用水结构不合理,地下水超采等问题,提出了西安市水资源可持续利用对策,确保我市国民经济可持续协调发展。     

主编语

生态气象学是一门交叉学科,它以包括大气环境在内的生态系统为主要研究对象,利用天气学、气候学、应用气象学、生态学原理与方法研究生态系统诸因子间的相互作用及变化规律。在全球气候变暖、生态环境问题日益突出的背景下,生物资源和土地资源退化等问题直接威胁到了人类的生存和可持续发展。考虑到未来气候变化的不确定性和负面影响,如何维持生态系统的健康演变,适应环境变化,需要将气象学和生态学结合起来开展交叉研究,探讨各相关要素相互作用的过程和因果关系,这是生态气象学需要探讨、解决的问题。水生生态系统是全球生态系统重要的组成部分。长江作为我国最长的河流,其流域的生态环境与天气、气候变化对于沿江区域的经济发展有着重要影响。特别是在“万里长江,险在荆江”的荆江流域,夏季的强降水使得这片素有“九曲回肠”之称的流域始终面临着洪水宣泄不畅、极易溃堤成灾的威胁。因此,研究该流域的生态气象特征,对于这里以农业、水产养殖业为特色的地方经济、及清洁环境和健康生态系统的维持具有重要的气象服务价值。近年来,湖北省荆州市气象局在生态气象领域做了大量工作,对一些科技问题进行了积极探索和总结,本期以“刊中刊”的形式集中刊登了依托于荆州市气象局的“江汉平原生态气象遥感监测技术协调创新中心”有关成员单位在湿地生态与农业气象等方面的最新研究文章。本期“进展报告:长江生态气象”在荆州市气象局的支持下,展示了该局科研业务人员独立或与高校等机构学者合作,在江汉生态气象方面近年来取得的主要成果。这些研究分别从产量预报(P36)、洪涝灾害(P51)、农作物遥感(P58、P72)、水体遥感(P85、P91)以及流域生态环境保护(P105)等不同角度阐述了生态气象领域在当地的研究进展,这些研究与长江流域生态保护与可持续发展问题密切相关。     

水资源脆弱性的研究进展

水资源是影响可持续发展最主要的环境因素,研究水资源的脆弱性以及气候变化对水资源脆弱性的影响关系到我国国民经济可持续发展的重大问题。文章系统地阐述了水资源脆弱性的概念、评价指标体系、研究方法、研究进展以及降低水资源脆弱性应采取的适应对策措施等。并提出今后应进一步明确水资源脆弱性的概念和研究范围,完善现有的指标体系,提高脆弱性图表的统一性和可比性以及应用高新技术开展水资源脆弱性的研究等。     

鄱阳湖流域生态系统服务价值评估

为定量评估鄱阳湖及五河(赣江、抚河、信江、饶河、修河)流域生态系统服务价值,以及为江西省生态文明建设提供决策参考,文中收集整理了2015年流域水资源、农作物及水产品产量、污染物排放量、水土流失等数据,运用市场价格法、替代成本法等对江西省鄱阳湖及五河流域年度流域物质生产、水资源供给、水环境承载力、蓄水功能和水土保持五大功能价值进行定量评估。结果表明:鄱阳湖及五河流域2015年流域生态系统服务功能总经济价值为4.53×10~(11)元,各生态服务功能价值的比例最高的是流域物质生产,为54%,这反映了江西省是一个拥有丰富农业资源的农业大省。江西省流域生态系统服务功能价值的水资源供给、水环境承载力、蓄水、水土保持等其他功能价值方面有很大的发展空间,随着经济社会的不断发展,其服务功能价值将得到更大的体现。     

我国内陆河流域水文循环与其生态功能浅析

近50 a来,我国的西北内陆河流域,与世界很多干旱、半干旱的缺水地区一样,水文循环及其生态功能正发生着一系列衰退及相伴的生态环境恶化现象。本文从气候、人类活动与水文循环间相互作用的观点,用实测的气候水文数据剖析了这一现象。提出水文循环通过其生态功能,与生态系统相伴相生,互相依存。水资源的过渡开发利用超出了水文循环的再生能力,延迟了水资源再生周期。由于内陆河的平原与盆地的干燥度指数十分大,暖干气候放大了人类活动对水文循环的不利影响,加剧了生态环境的退化。对于内陆河流域,人类生存与经济发展地区远离山区水源地,流域统一的水资源综合管理对于维持健康的水文循环和生态系统尤为重要。     

河西走廊地区气候和绿洲生态研究的若干进展

河西走廊地区以其独特的生态环境和气候特征一直成为众多学者研究的焦点区域,文中从该区温度、降水特征及其背景下区内绿洲生态环境变化两方面,对国内在这些方面的研究成果作了初步的归纳整理和分析综述。     

区域生态环境质量评价方法研究

以江西省贵溪市为研究区域，从生态学和环境科学观点出发，在3S技术支持下，应用20m分辨率的中巴资源卫星遥感资料、1：100000数字化地理数据和GPS抽样调查数据，结合常规调查统计法，选择与区域生态环境有关的因子(如气候、水资源、土地利用、植被、水土流失)以及部分人类活动和经济因素(污染物排放、人均耕地面积、单位面积粮食产量、人均国内生产总值等)，构建了评价指标体系，空间尺度以研究区域平均水平取值，时间尺度截止到2000年。该体系通过专家定权法和中间截取求平均值方法进行权值估计，应用生态环境评价模型对2000年研究区域的生态环境质量进行评价。结果表明，该研究区域2000年生态环境质量达Ⅱ级标准，生态环境质量总体处较好水平，主要表现在森林覆盖率高于全省平均水平，达61．0％；人均耕地面积及产量水平分别为0．06hm^2／人和8025kg／hm^2，处全省中上水平；水土流失面积达61974hm^2，且治理效果好；生物多样性受到一定保护；GDP居全省前列，为该区域生态环境保护和治理提供了一定的经济基础。目前该区域存在的主要问题是：水质为国家Ⅲ级标准，应通过综合治理进一步提高标准；为较多气象灾害发生区；由于特殊的地理条件，导致土壤侵蚀的隐患较大。     

中国淡水资源现状及农业滴灌水分入渗的研究

中国人均占有水资源量2200m3,仅为世界平均人均占有量的31%,被列为世界13个人均水资源贫乏的国家之一。中国农业是用水大户,灌溉方式比较落后,浪费现象十分严重。如何合理高效地利用有限的水资源,在农业灌水方式、灌溉制度上进行大的变革,此项研究意义深远。本文进行了探索性的实验,提出了新的灌水模式,以期用较少的水取得较高的产出效益。     

气候变化对扎龙湿地生态环境的影响

湿地是生物多样性岛屿化的基础，水源又是湿地赖以存在的基础，而水源又受到气候变化的影响。通过对讨论气候变化对湿地水源的影响，得出湿地生态环境可能发生变化的若干结论。     

空冷气象参数对比分析研究在新疆煤电化基地建设中的应用

空冷是指电站采用空气冷却取代原有的水冷却。空冷水的消耗量只相当于水冷电站的20％-35％,节水性能显著,在水资源匮乏的新疆,空冷无疑是火力电站冷却方式的最佳选择。空冷项目的气象参数分析研究是新疆煤电化基地建设的先导,不仅为空冷工程提供气象参数设计指标,而且涉及到未来的气候变化影响评估、生态环境影响评估等,是气象如何为自治区经济建设提供服务的重要问题。本文介绍了空冷气象观测站的组成和气象参数对比分析研究在空冷项目中的应用情况。     

西北干旱区水循环与水资源问题

从现实条件和可持续发展的角度初步归纳了全国水资源短缺的空间格局,评述了西北干旱区水资源的现状和趋势,简要分析了西北干旱区水循环和水资源利用的特点和规律,概括了西北干旱区水循环和水资源高效利用研究的进展和动态,初步探讨了西北干旱区水资源高效率利用的科学对策。最后,提出了西北干旱区水循环和水资源高效利用研究方面的某些重要科学问题。     

Well-being and environmental change in the arctic: a synthesis of selected research from Canada’s International Polar Year program

The social and cultural dimensions of arctic environmental change were explored through Canada??s International Polar Year (IPY) research program. Drawing on concepts of vulnerability, resilience and human security, we discuss preliminary results of 15 IPY research projects (of 52) which dealt with the effects and responses of northern communities to issues of ecological variability, natural resource development and climate change. This paper attempts to determine whether the preliminary results of these projects have contributed to the IPY program goal of building knowledge about well-being in the arctic. The projects were diverse in focus and approach but together offer a valuable pan-northern perspective on many themes including land and resource use, food security, poverty and best practices of northern engagement. Case study research using self-reported measures suggests individual views of their own well-being differ from regional and territorial standardized statistics on quality of life. A large body of work was developed around changes in land and resource use. A decline in land and resource use in some areas and consequent concerns for food security, are directly linked to the effects of climate change, particularly in coastal areas where melting sea ice, erratic weather events and changes in the stability of landscapes (e.g., erosion, slumping) are leading to increased risks for land users. Natural resource development, while creating some new economic opportunities, may be compounding rather than offsetting such stresses of environmental change for vulnerable populations. While the IPY program has contributed to our understanding of some aspects of well-being in the arctic, many other issues of social, economic, cultural and political significance, including those unrelated to environmental change, remain poorly understood.     

基于河-湖-库水系连通的孔雀河生态输水分析

本文结合对孔雀河流域水系分布和工程特点的分析,提出了基于河-湖-库水系连通的孔雀河流域抢救胡杨林生态系统的输水方案,并对输水水源、输水路线、输水水量以及输水最佳时间进行了探讨。提出采取跨流域河-河、河-湖、河-库水系连通的方式,提升水资源利用的有效性。当博斯腾湖水位在1046.5 m以上时,可以从博斯腾湖调水,分西线和东线两条路线,分别向孔雀河中游和下游输生态水,输水量在(0.8-1.0)×108 m3;而当博斯腾湖处于低水位运行时,建议从塔里木河调水,“引塔济孔”,由中线和南线两条路线分别向孔雀河中下游和下游输生态水,输水量在1.0×108 m3左右;输水时间以8月底-9月为宜,在输水过程中,需采取一定的工程措施,扩大输水的生态效益。