中国省域生态系统服务价值评价与生态地质调查工作建议

【研究目的】保护生态环境,推动可持续发展是各国共同责任。开展全国生态系统服务价值评价有利于促进生态环境保护,建立人与自然和谐共生的现代化。【研究方法】生态系统服务价值评价已成为生态学领域国际研究热点。本研究基于Costanza等于2014年提出的生态系统服务价值评价方法,运用居民消费指数、人民币和美元购买力指数,建立了生态系统服务价值动态评价模型,基于第三次全国国土调查数据对中国省域生态环境进行评价,并采用热点分析技术研究了中国省域生态系统服务价值空间分布规律。【研究结果】2019年度中国大陆生态系统服务价值为35.79万亿元人民币。中国青海省属于热点区域,黑龙江省属于次热点区域,贵州省和重庆省属于次冷点区域,陕西省属于冷点区域。【结论】针对青藏高原地区、东北地区、黄河流域、长江流域和海岸带等“两区三带”地质本底和生态特征,提出开展“山、水、林、田、湖、草、沙”一体化生态地质调查建议：一是在青藏高原生态屏障区开展冰川冻土消融、草原退化和土地沙化调查;二是在东北地区开展森林质量、生态多样性和湿地资源调查;三是在黄河流域开展上游生态退化、中游水土流失和下游湿地萎缩调查;四是在长江流域开展上...     

基于AHP法的模糊综合模型在流域生态健康评价中的应用

流域生态环境健康评价是流域内水资源合理开发利用、经济社会可持续发展和生态环境保护的重要依据~([1]),也是流域生态健康状况的一种系统诊断方式。在确定疏勒河流域生态健康评价指标的基础上,采用层次分析法研究各指标,应用模糊综合评价法对流域生态系统健康程度进行综合评价。疏勒河流域健康程度隶属度为0.4219,属于亚健康(0.4~0.6)状态,依据评价结果,分析该流域生态环境存在的主要问题,并提出建议。     

霍林河流域生态环境需水量研究

根据霍林河流域的具体情况,其生态环境需水量由河流基本功能生态环境需水量和通河湖泊湿地需水量组成。其中河流基本功能生态环境需水量又包括保持水体自净能力用水和河流基本生态环境需水量。综合分析生态环境需水的现有计算方法。结合霍林河流域河流、湖泊、湿地生态系统类型的特点,建立适合于研究区域不同生态系统类型的生态环境需水计算方法。以土地利用遥感动态分析为基础,对霍林河流域各生态系统类型的生态环境需水量进行计算,扣除重复计算部分,基准年和各规划水平年生态环境需水量为85 976万m~3/a,再扣除产流量(18 865万m~3/a)和流域内三个自然保护区的沼泽湿地对应的多年平均降水量(17244万m~3/a),需要霍林河流域和外流域提供的水资源量为49867万m~3/a。     

基于典型水文频率方法的新疆开都河生态需水量计算

开都河位于新疆巴音郭楞蒙古自治州境内,是区域内第一大河流,近年来流域水生态环境出现不同程度的退化,亟需加大对区域水资源的生态保护.河流生态流量作为维持河流生态系统健康的关键因素,保证合理生态流量对河流水生态环境改善起着积极作用.结合新疆开都河大山口水文站1970-2019年实测水文资料,采用典型水文频率方法对开都河生态...     

基于主成分分析和熵权法的新安江流域水质评价

【研究目的】新安江流域是华东地区重要的生态安全屏障,其治理具有长期性、艰巨性、复杂性和反复性。科学评价流域水环境质量状况,识别重点污染区域和主要污染因子,可为流域生态环境整治提供重要依据。【研究方法】以新安江流域88个监测点水质数据为基础,采用主成分分析法对水质评价指标体系进行优化,再运用熵权法计算各指标权重及各个监测点的水质综合指数,并结合GIS空间分析功能绘制了水质综合指数图。【研究结果】88个监测点的水质综合指数范围为0.02～1.313,流域地表水环境质量总体较好,以Ⅲ类水为主,且浙江段水质好于安徽段。重点污染区域分布在休宁—歙县—徽州区一带,形成了潜口镇、岩寺镇—三村镇两个污染中心。TN、TP和NH3-N为流域主要污染指标,其中TN为全局型污染物,TP和NH3-N为区域型污染物。【结论】主成分分析和熵权法结合的水质评价模型避免了评价指标的重复性以及权重赋值的主观性,能够有效评估复杂的水环境指标体系,具有较好的可行性和实用性。     

喀斯特地区城市河流碳、氮同位素特征与人为活动的影响——以贵州省遵义湘江为例

河流是多个生态系统间物质输送的重要纽带,其输送的物质对于环境生态有重大影响.河流物质的地球化学组成反映了流域的水文、降水、岩石、土壤、植被及物理、化学风化和流域的环境变化,通过对河水的地球化学组成研究可以获得有关流域盆地化学风化、生态环境变化和人为活动输入等重要信息[1].     

基于SPCA和AHP联合方法的滦河流域生态环境脆弱性变化规律分析

基于生态敏感性-生态恢复力-生态压力度概念模型评价体系,选取表征地形、地表、气象、土壤、植被及社会经济因子的15项多系统评价指标,应用空间主成分分析（SPCA）与层次分析（AHP）联合方法,对滦河流域1985年、1995年和2005年3期生态环境进行脆弱性评价,并进行量化分级,获得流域生态环境脆弱性变化规律和成因机制。结果表明：流域整体脆弱性等级有减小趋势,潜在脆弱区域面积逐渐增大,而重度脆弱区域明显减小;西北山地和冀东沿海地区变化较为剧烈;人类活动已经取代自然条件,成为影响滦河流域生态系统的关键因子;流域人口的快速增长、气候条件的改变以及土地资源的不合理利用是区域脆弱性变化的主要驱动力。     

山区小流域矿集区土壤重金属污染生态风险评价基准与模型

【研究目的】矿集区小流域属重金属天然高背景区,传统重金属污染评价的统一基准值或标准值已不能满足矿山生态环境监管过程中生态环境服务功能影响评价和矿区恢复治理、土壤污染修复要求;以地球系统科学理论指导开展山区矿集区重金属污染调查评价具有重要意义。【研究方法】本文阐述了以小流域为单元评价山区土壤重金属污染的必要性,对矿集区土壤重金属污染生态风险评价的基准确定与模型方法进行了系统总结。【研究结果】山区矿集区土壤重金属污染与生态风险评价的关键在于调查评价单元的划分,评价基准——地球化学基线的厘定和评价数学模型的确定。【结论】本文梳理了矿集区重金属污染评价基准的三类确定方法：环境质量标准法、地球化学基线法和生态效应法;论述了重金属污染与生态风险评价模型的分类和发展现状及各模型的优缺点及其适用性,评价模型主要有一般指数法、模型指数法和考虑生物有效性与健康风险的评价方法;展望了流域地球关键带调查监测技术框架下的小流域矿集区土壤重金属基线调查评价新技术、新方法的应用,以期为确定已扰动环境下重金属环境地球化学基线特征,回溯土壤环境重金属本底特征,揭示土壤重金属元素的污染来源和迁移转化机制,流域生态环境污染...     

疏勒河流域生态环境现状评价研究

通过设定疏勒河流域生态环境评价指标和环境质量刻度,采用主观概率累和法,对疏勒河流域天然植被退缩量、河湖萎缩与消亡、区域次生盐渍化、土地沙化、水土流失、水体污染六大子系统进行评价.结果表明:疏勒河流域生态环境现状总体"一般",局部地区生态环境恶化,存在诸多隐患,在流域开发决策中应给予足够重视.     

灰关联综合分析法在石羊河流域生态健康评价中的应用

河流生态系统健康是河流生态系统特征的综合反映。本研究探讨了灰关联和层次分析模型在流域生态健康评价中的应用,以石羊河流域为例,构造灰关联综合评价模型,采用层次分析法确定各因素的权重,依据评价值,对流域生态系统健康程度进行了定量评价。并依据评估结果提出意见建议,为流域的可持续发展提供参考。     

塔里木河下游生态输水及植被恢复遥感监测评价

在干旱区内陆河流域,由于水资源过度开发利用,生态环境退化已成为普遍现象.向断流的河道和生态退化区域实施生态输水,是河流生态系统恢复的基本行为和必然过程.基于向塔里木河下游7次生态输水过程中地表水、地下水、植被恢复等系统监测,并运用卫星遥感技术,对生态输水后植被恢复响应特征指标NDVI(植被指数),进行了系统研究分析,并提出植被相对恢复度的评价方法.     

甘南大夏河流域生态环境问题识别与修复措施研究

本文对甘南大夏河流域现存的生态环境问题进行了识别与诊断,对其生态问题成因进行了剖析,提出了相应的修复措施。研究显示,矿山环境破坏、草地退化沙化、水土流失、湿地萎缩和生物多样性减少是甘南大夏河流域目前主要的生态环境问题。针对这些主要问题,基于山水林田湖草沙一体化生态修复理念,划分了三个生态修复单元,确立了自然恢复、保护保育、辅助再生、生态重塑四种生态修复模式,提出了以水源涵养为核心的区域生态保护与修复策略,重点布设与实施矿山生态修复、草原生态保护修复、小流域生态保护修复、湿地和生物多样性保护修复、生态环境监测预警与评价系统等五大生态保护与修复工程。该研究可为甘南大夏河流域生态保护与修复提供借鉴与参考。     

乌鲁木齐河流域地表水资源可利用量分析

以乌鲁木齐河流域为研究对象，对区域地表水资源可利用量进行了分析。采用倒算法，即采用从地表水资源量中扣除维护生态环境最小需水量的方法，提出了乌鲁木齐河流域地表水资源可利用量，并计算了不同生态植被和生态环境的最小需水量。     

黄河流域陕西省地下水资源分布特征、影响因素及开发潜力

【研究目的】陕西省是黄河流经的重要省份,揭示黄河流域陕西省地下水资源禀赋,探究地下水资源分布特征、影响因素及开发利用潜力可为黄河流域生态保护和高质量发展提供重要支撑。【研究方法】本文以黄河流域陕西省为研究区,划分评价单元,评价地下水资源量;引入泰尔指数从人口和面积两方面评估各区域地下水资源分布差异;通过灰色关联分析探究地下水资源分布的影响因素及影响程度;利用水资源负载指数和开采潜力指数,定量评价各行政区地下水资源开发利用程度及潜力。【研究结果】黄河流域陕西省多年平均地下水资源量为77.59×108m3/a,地下水资源分布差异较大,各评价单元中关中盆地区地下水资源人口和面积分布差异最大,行政区中延安市与西安市地下水资源分布差异最大。降水是全区地下水资源最主要的影响因素,其次为人类活动尤其农业灌溉,地表水因素对渭南市、榆林市有较大影响,蒸散发对延安、榆林、宝鸡地下水资源有一定影响。研究区地下水开采潜力指数介于0.8～2.5,地下水资源负载指数呈现上升趋势,较全国属于高负载区,各行政区开发利用潜力差异明显,开发程度较高区域集中在关中城市群,西安市开发程度最高,铜川市开发利用程度最低。【结论】...     

基于突变理论的湟水河流域崩滑易发性评价

湟水河流域是黄河上游重要支流，是青海省政治经济文化中心，也是全省地质灾害高发区域。流域内灾害种类多，发生频率高，经济损失和人员伤亡较大。流域内地质灾害分布有一定地域特征，通过对湟水河流域地形地貌、地质岩组、地质构造、水文气象、人类工程活动分析，构建了地质灾害易发性划分标准，将湟水河流域崩滑灾害易发性分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区、极低易发区5个等级。基于MATLAB编程的突变级数理论平台，充分考虑了各评价因子的内在关系，将单点灾害危险性评价扩展到区域灾害易发性评价。通过ROC对评价结果验证表明，该方法准确率高，可为地质灾害防治提供理论支持。     

大通河跨流域引水和梯级水电站建设对径流的影响分析

大通河是黄河上游支流—湟水的最大一级支流,流域呈狭长地带,地形西北高,东南低,干流全长560.7 km,天然落差2 793 m,流域面积15 130 km2,占湟水流域总面积的46%。运用1956~2015年60年实测流域长系列水文资料,对黄河流域上游湟水水系的大通河径流量变化特征分析,结果显示,大通河流域近20 a径流量总体呈衰减趋势,天堂~享堂站径流量随河长及集水面积增加而减小,水资源开发利用影响自上游至下游逐渐显著。而梯级电站对对流域洪水过程影响较大,人为蓄放水,使天然的洪水过程由平稳状态转变为剧烈变化状态,对局部河段的冲刷作用加剧,对河床和两岸的稳定性以及下游河段防洪造成一定的影响。水资源密集开发等人类活动使大通河中下游河段生态环境呈现破碎化、片断化发展趋势。研究结果可为最大限度地减轻人类活动对河流特性、自然生态的影响提供基础依据。     

黄河内蒙古段生态系统健康状况评价

河流生态系统健康评价研究是目前生态学研究的一个新概念、新问题,生态系统健康是人类与环境间的相互关系协调及实现生态可持续发展的重要基础。基于水文学和生态学原理,对河流生态系统健康的概念进行了界定,建立了河流生态系统健康评价指标体系及其评价方法,将评价结果分为优、中和差3个等级。以黄河内蒙古段为例,对其生态系统健康状况进行了评价。结果表明:黄河内蒙古段2006年生态系统健康评价最终得分为0.558,处于中等健康状态。提出了改善黄河内蒙古段健康状况的对策和建议,评价成果为黄河内蒙古段的生态环境的改善与管理提供重要的理论依据。     

对天山山前地下水库开发利用的认识

针对天山山前三工河流域不同水文地质单元区的地下水动态分析人手,对流域大力开发山前地下水库,造成其水位持续下降对潜水溢出带环境的改变和水位最终保持稳定的现象进行探讨分析,结合流域生态环境趋于良性发展的现实,从保护流域生态环境和社会发展的角度出发,提出开发三工河流域山前地下水库必须保持潜水溢出带有相对较高的稳定水位,山前地下水库中心控制开采水位在数值上应不低于潜水溢出带处的地面高程。三工河流域40多年开发利用地下水的模式对流域社会经济发展和环境的贡献,可为相似于三工河流域的地区开发利用地下水资源提供借鉴和经验。     

川藏铁路西藏昌都段生态保护重要性评价

生态系统服务功能与生态系统敏感性是衡量生态系统质量及实现高质量生态文明建设的重要依据。川藏铁路沿途跨越多个自然地理单元,生态环境保护是铁路规划、建设及运行过程中面临的关键问题。以川藏铁路西藏昌都段为研究对象,采取资料分析与野外调查结合的手段,运用生态评价模型对研究区的生态系统服务和生态脆弱性进行分析,并基于研究结果对铁路途经区域的生态保护重要性进行评价。结果表明,当前昌都境内川藏铁路涉及的生态保护极重要区、重要区和一般重要区占比分别为42.19%、52.69% 和5.12%。评价结果有助于在铁路规划、建设及运营过程中对工程活动进行合理布局,有针对性地降低对生态系统的负面影响,达到社会经济效益和生态效益双赢的目的。     

特大型矿床与异常成矿作用

通过对美国BigMoose湖鱼类死亡和德国莱茵河流域Cd污染的生态地球化学预警例案分析 ,就中国将要开展的区域生态地球化学预警所面临的问题进行了讨论 ,指出中国正在进行的多目标地球化学填图项目 ,其实质是对整个生态系统进行地球化学填图。进行区域生态地球化学预警时 ,战略上应以跨生态系统的江河流域为重点 ,尤其对沿长江流域分布的镉异常 ,沿江各省应有全局观念 ,把长江流域作为一个整体 ,进行镉异常的生态地球化学预警研究 ;战术上 ,应在可持续发展的框架下 ,充分考虑大气生物水土等层圈各项预警指标的协调一致。生态地球化学预警研究是一个全新的研究方向 ,中国拥有全球独一无二的区域地球化学资料 ,开展区域生态地球化学预警研究 ,不但有可能使中国勘查地球化学在国际上继续占有重要地位 ,而且还将为勘查地球化学的发展提供重要的机遇