宁夏沿黄生态经济区生态系统服务价值及其提升对策

宁夏沿黄生态经济区是自治区各种生产要素最为集中的地区,其生态系统服务价值显得尤为重要。笔者采用修正当量因子法估算了5大生态系统11种生态系统服务价值,明确生态系统服务价值内部结构、时空分布特征及变化趋势,提出价值提升的对策建议,服务黄河流域宁夏段生态保护与高质量发展先行区建设。结果表明：经济区生态系统服务价值呈现出“中间高,四周低;盆地和山区高,荒漠和丘陵低”的空间分布特征;生态系统服务功能以水文调节、气候调节、水资源供给和气体调节服务为主,所占比重分别为59.07%、8.97%、5.02%、4.91%;生态系统服务价值呈增长趋势,与经济发展速度相比仍处于低协调度状态,下一步应在保护生态功能,兼顾美学价值的前提下,加强荒漠和丘陵地带的光伏、风能等清洁能源发展,提升生态系统服务价值。     

银川盆地1:50 000芦花台幅工程地质钻孔及取样土工试验数据集

本数据集包含了2016年从银川盆地1：50 000芦花台图幅区内采集的14个工程钻孔的数据信息,293个岩土样品共1 996组测试数据。主要测试土体抗剪强度、压缩模量、颗粒成分等。图幅区内出露的地层主要为第四系。经钻孔揭露,纵向上岩土类型从地表至深部依次为砂砾石土、粉细砂、粉土和粉质粘土等;横向上,西部以洪积成因的砂砾石为主,东部以冲积和风积成因的粉细砂为主;整体上表现出由西向东地层时代变新,岩性颗粒由粗变细的总体特征。样品测试显示,图幅区内砂砾石、粘性土具有较高的抗剪强度,工程地质特性较好;而图幅东部区域的风成粉细砂土因胶结差,结构较分散,易出现砂土液化现象而呈现出较差的工程地质特性。图幅区内的工程地质钻探工作施工规范,测试分析均由具备国家资质的实验室承担,得到的数据质量可靠,真实反映了该区域内地层信息及岩土物理力学性质。本数据集的数据和分析结论,可以为研究银川盆地的地质演化及在该区开展工程建设规划提供参考。     

西安市地下空间开发利用现状与对策建议

西安作为国家级中心城市,地下空间开发逐渐步入实践化和规模化阶段,其面临的问题具有很强的代表性和典型性。在对国内外地下空间开发利用进展和趋势分析的基础上,针对西安市地下空间利用中存在的问题,提出了开发利用的对策建议,主要包括:①积极推进城市地下空间资源调查、监测与评估工作。②加强地下空间开发与地质环境的相互作用机理、地下空间的价值估算、地下空间资源开发的多元化融资模式等方面的技术攻关。③建立和完善相关法律法规、技术标准和行政管理细则。④推进城市地下空间资源开发利用的信息化和智能化,保障地下空间的合理开发利用,有效支撑国土空间规划与布局优化。     

石羊河流域水资源开发的生态环境效应与国土空间优化

石羊河流域严重的水危机和典型生态环境问题已经成为众多学者的研究热点和难点。笔者文系统回顾了石羊河流域的历史变迁、水资源形成与演化,深入分析水资源开发利用引起的生态环境效应,并探索基于资源环境承载能力和国土适宜性评价的水资源优化调控模式。研究结果表明:考虑上游的涵养水源、中游的资源环境承载能力约束和下游的生态危机约束,调整生产、生活、生态空间结构、用水结构、用水效率和用水时间,促使水资源系统向有序、协调、平衡的状态运行;并提出了流域国土空间优化建议,严守祁连山区和民勤绿洲生态空间红线,调整武威生产空间结构,建议将中下游超载的农业空间置换为低耗水的生态空间,促进了水资源调控与国土空间布局协同发展。     

新疆三工河流域土壤水δD和δ^(18)O特征及其补给来源北大核心CSCD

采用环境同位素示踪技术研究旱区不同土地利用类型下的土壤水来源与运移机理,通过以新疆三工河流域为研究区,对三工河流域四个土壤剖面分层采集了不同土地利用类型的土壤水,测定了其稳定同位素(δD、δ^(18)O)的含量,分析了非饱和带土壤水稳定同位素沿土壤剖面的垂向变化规律。结果表明:区内非饱和带中的土壤水在入渗的同时经历了明显的混合作用,荒地土壤水比耕地受蒸发作用影响更强烈,荒地蒸发影响深度为1.2~1.6 m,耕地蒸发影响深度为0.8~1.2m;荒地与耕地土壤水中氢氧同位素在垂向上呈现旋回变化,每个旋回经历了一次新水入渗补给的过程,即新水入渗与土壤老水混合-土壤水氢氧同位素逐渐变小直到贫化极值-地表入渗补给结束,土壤水向下运移并逐渐与土壤老水混合同时受蒸发作用-同位素逐渐富集直到土壤老水本底值;耕地土壤剖面补给水δD值为-112.93‰^-102.58‰,荒地土壤剖面补给水δD值为-111.07‰^-94.44‰,比地下水、地表水同位素值更贫化,可见土壤水中的补给水主要来源于大气降水;灌溉水入渗地表后,在强烈的蒸发作用下,很难向非饱和带深部运移对地下水补给,节水灌溉方式改变了绿洲内土壤水入渗补给机制。研究结论为进一步厘定绿洲内垂向补给量,准确评价三工河流域水资源量提供重要依据。     

银川盆地水体氢氧稳定同位素特征分析

中国西北部银川盆地干旱少雨,大量的黄河水用于灌溉,灌溉入渗水对地下水循环的参与程度、参与深度研究是进一步解决灌区水环境问题和确定地下水污染来源的关键,需要深入研究。笔者通过氢氧稳定同位素特征分析和氚同位素年龄分析,构建了银川盆地不同水体同位素特征分布关系。结果表明:银川盆地降水和流经的黄河水的氢氧稳定同位素丰度均值都分布在全球雨水线上,降水和黄河水符合全球大气降水来源;深层地下水、浅层地下水及由地下水排泄汇集的排水沟水的氢氧稳定同位素都分布在地下水拟合线上(δD=8.24δ18O+1.08)。这条地下水拟合线与全球雨水线近似平行分布。两线之间的差异指向2种不同水循环的主导过程,即蒸发-混合主导过程和水岩交互-混合主导过程。两种解释对应的灌溉循环量分别占地下水排泄量的44.07%和89.76%,初步认为水岩交互-混合是地下水拟合线分布于全球雨水线下方的主导过程。     

西北地区生态系统碳汇时空分布特征及相关驱动因子分析

西北地区气候干旱、降水稀少，能源丰富，生态环境脆弱敏感，是双碳目标战略实现的难点和关键区域，其生态系统碳汇功能及其驱动因素研究具有非常重要的意义。笔者在分析近40年间碳汇用地演化的基础上，揭示了碳汇的时空变化规律，深入探讨了碳汇变化与地形地貌、温度和降水等主要驱动因素的关系。结果表明：(1)西北地区碳汇用地类型整体变化不大，但局部有一定的变化。(2)2020年生态碳汇量约为5 826.44万tC/a，其中林地占主导地位，其次为草地、水域、耕地、湿地、未利用地；碳汇量从大到小依次为新疆、陕西、甘肃、青海、内蒙古（西北片区）、宁夏；碳汇强度大小依次为陕西、甘肃、宁夏、新疆、青海、内蒙古（西北片区）；40年来碳汇量变化整体呈波动上升趋势，个别区域在某一时期有所下降。(3)碳汇驱动因素主要有地形地貌、降雨和气温，地形地貌决定了生态系统碳汇强度，碳汇强度与降水呈强正相关性，与气温呈现正相关。     

地质灾害风险评估在国土空间规划中的应用——以陕北榆林高西沟为例

榆林市米脂县高西沟村位于黄土高原丘陵沟壑区，属于地质灾害多发区，因此，考虑地质灾害风险的国土空间规划具有极其重要的意义。笔者基于地质灾害调查数据，选取坡度、坡向、地质灾害发育密度等评价指标，采用信息量模型以斜坡单元进行危险性评价，在此基础上叠加承灾体易损性进行定量风险评价，划定地质灾害风险分区。利用ArcGIS将地质灾害风险区划与现状功能区叠加，将高西沟重构为4个国土空间分区：地质灾害中风险–生活居住区、地质灾害低风险–生态功能区、地质灾害低风险–农业生产区和沟谷区，并提出国土空间优化策略。     

城乡融合与地上地下空间协同探测评价的理论与方法——以关中平原城市地质调查评价为例

城乡融合、地上与地下空间协同探测、评价、规划是节约集约利用空间与自然资源，增强城市韧性，促进人与自然和谐共生现代化建设的重要途径。针对中国新型城镇化与乡村振兴协同发展面临着“多规合一”的国土空间规划、地上与地下空间协调集约利用等新的重大科技问题，以关中平原城市群为研究对象，基于地球系统科学和地球关键带理论，汲取系统论、协同论、信息论等理论，提出了城乡融合、地上与地下空间协同探测、综合评价、统筹规划的新时期城市地质理论，以及城市强干扰环境下地下空间精细化探测和建模关键技术、基于地下水位控制的地上与地下空间风险防控技术、“取热不取水”的地下空间地热能绿色开发新技术，并在多个城市得到成功应用。