黑河流域中上游湿地生态功能评价

从湿地生态评价体系和湿地生态评分标准入手,基于层次分析法(AHP)对黑河流域中上游具有代表性的8个较大湿地区域进行生态功能综合评价,结果表明:黑河流域中上游湿地生态功能依次为:祁连冰川湿地功能最好;高山灌丛草甸湿地次之;黑河干支流沿岸湿地区、肃南明海湿地、临泽双泉湖草本沼泽、民乐永固沼泽湿地的生态功能有所退化;甘州区城郊芦苇(Phragmites australis)湿地、高台盐田湿地功能退化较为严重。这一结论可为黑河流域湿地资源恢复、保护和可持续发展提供科学依据。     

干旱内陆流域生态需水量及其估算──以黑河流域为例

在干县内陆流域生态需水量概念与分类的基础上,以黑河流域为例,讨论了生态需水量估算的方法。采用两种半经验潜水蒸发公式和直接植物蒸腾估算等三种方法,以1995年为基准,分别对流域中游防护林生态体系需水量和下游荒漠绿洲生态需水量进行了初步估算,结果表明:黑河流域中游人工防护林生态需水量约为2.1× 10⁸~2.16×10⁸ m³,下游荒漠绿洲生态需水量为5.23×108~5.7×10⁸ m³;为维持或稳定流域下游额济纳现有绿洲规模,狼心山断面过水流量不应小于5.8×10⁸m³。     

黑河流域2004-2010年水足迹和水资源承载力动态特征分析

 中国是水资源短缺国家,水资源时空分布不均,水资源已成为制约中国社会经济可持续发展的重要因素。利用生态足迹法构建了黑河流域农业用水、工业用水、城镇公共用水、生活用水和生态环境用水5个二级水资源账户,并利用水资源负载指数,研究了黑河流域2004—2010年水资源承载力、水足迹和水资源负载动态特征。结果表明,黑河流域水资源承载力从2004年的16.36 hm2增加至2010年的24.40 hm2;总水资源生态足迹从2004年的571.81 hm2减少至2010年的486.73 hm2;而水资源生态赤字从2004年的555.45 hm2下降至2010年的462.33 hm2;黑河流域水资源负载指数高,水资源开发潜力很小;黑河流域水资源承载力增加与降水量有密切关系。     

黑河流域水问题与水管理的初步研究

水资源已从自然资源跃升为国家关键性、基础性战略资源,我国是联合国列为13个贫水国之一,占国土面积1/3的内陆河地区先天性的资源缺陷叠加不合理的利用使得水问题成为内陆河流域经济发展和环境保护的关键性问题。分析了中国典型内陆河——黑河的水、生态、环境问题;指出了传统生产条件下流域水资源利用已经走到尽头,缓解流域水资源矛盾必须提高单方水的效益;概要了“黑河流域水-生态-经济系统试验示范研究”在上游水源涵养区培育、中游节水型绿洲构建、下游生态水利用率提高以及生态经济学研究的部分成果,显示出提高流域水-生态-经济综合效益仍有较大潜力。在流域尺度上认识内陆河地表过程及其演变规律,集成生态技术体系和模式,重视流域尺度的水循环,实现流域尺度的生态水文学实验研究,建立内陆河流域科学基础应为长期努力的方向。     

黑河流域生态水文过程的观测-模型-数据分析集成研究专辑前言（英文）

Research on ecological-hydrological processes in arid/semiarid environments mainly focuses on the following aspects: 1) evolution of the current environments,2) impacts of hu? man activities and climate change,and 3) sustainable development.In the last decades,with the support of China's top science and research agencies/institutes (e.g.,Ministry of Science and Technology,MOST;National Science Foundation China,NSFC;Chinese Academy of Science,CAS),multiple integrated research projects that aim to address the above issues have been initiated from both engineering and scientific perspectives.For example,supported by the NSFC's "China's Western Region Environment and Ecology Science Research Project",in China's northwest arid region,Loess Plateau region and the southwest karst region,four key research themes have been proposed: 1) evolution and development of China's western environment,2) water cycle and sustainable use of water resources,3) ecosystem sustainability,and 4) the impact of major constructions/projects on the environment.In addition,“Heihe River Basin Integrated Water Resources Management Research Project" has been the key research project supported by the CAS,which aims to improve water use efficiency,sustain the oasis ecosystem,develop the integrated irrigation water technology,improve water resources management,protect wetland and help with the river basin water management and decision making.     

黑河流域生态系统服务的地形梯度效应及生态分区北大核心CSCD

黑河流域是中国西北地区生态安全重要屏障,厘清该地区生态系统服务的梯度效应对制定差异化生态保护政策具有重要意义。基于InVEST模型和CASA模型等方法,利用多源遥感数据量化2018年黑河流域典型生态系统服务,结合海拔、坡度、地形起伏度和地形位指数因子分析各生态系统服务的梯度效应,根据地形分布指数划分生态分区。结果表明:(1)黑河流域产水、土壤保持、植被固碳和食物供给服务空间分布差异明显,高值区在上游祁连山区,低值区在下游荒漠区。(2)各生态系统服务在各地形梯度上存在明显层级分布,总体上随地形梯度等级的提升而呈先增加后下降的趋势。(3)流域多重生态系统服务重要区空间分布差异明显,生态系统服务重要性随着地形梯度等级的提升而提升。(4)基于地形分异规律,黑河流域可划分为核心生态保护区、山地生态提升区、可持续发展区和生态防护治理区。     

黑河流域农业节水协调可持续发展研究

构建了黑河流域农业节水协调可持续发展指标体系、协调度和协调发展度模型,采用熵值法确定指标权重,分析了该流域2004—2009年社会经济与农业节水协调可持续发展水平。结果表明：（1）社会经济与农业节水技术水平综合指数呈上升趋势,农业水资源开发利用程度综合指数呈下降趋势;（2）农业节水可持续发展水平呈波动发展趋势,整体发展水平较低,属于传统落后发展阶段,2006年和2009年最高,为0.43,2005年最低,均为0.34;（3）社会经济与农业节水协调发展2004年和2006年不协调,2005年不太协调,2007—2009年达到基本协调,但仍有较大潜力可挖。     

甘肃省张掖市黑河流域中游典型退化湿地植被特征及生态恢复技术

对甘肃省张掖市黑河流域中游典型退化湿地植被特征进行了研究,分析了影响湿地植被退化的主要原因,探讨了研究区退化湿地的植被恢复技术。研究结果表明,研究区分布有植物45科123属196种,其中,禾本科(Poaceae)、菊科(Asteraceae)、藜科(Chenopodiaceae)和豆科(Leguminosae)包含的植物属较多,分别占研究区植物属总数的17.07%、9.76%、7.32%和7.23%。湿地植物群落的种类组成主要以广布性的湿生、盐生和中生植物为优势种,植物群落以盐生、湿生和沼泽型的植物群落为主。提出了采用天然湿地补水、湿地封育、人工种草和栽植湿地植物恢复技术,以及实施生态农业与"退耕还湿"等工程,进行湿地植被恢复。     

中国内陆河流域尺度的水资源利用率提高研究--黑河流域水-生态-经济管理试验示范

水资源是人类生存和社会发展中最重要的成分，中国内陆河的可持续发展所面临的生态问题源自有限的水资源和高的人口压力这两个方面的不协调。通过总结“黑河流域水-生态-经济系统试验示范研究”项目近几年在涵养水源、绿洲尺度的水利用率提高和流域水-生态-经济系统中的水资源配置的部分试验成果和研究进展，以实际事例展示了在流域尺度上提高水资源利用率的可行性和潜力。加强基础研究、引入“虚拟水”等创新意识、通过专家和管理层的结合可进一步提高流域水资源利用率。     

西北内陆河流域生态安全评价研究--以黑河流域中游张掖地区为例

从状态－压力－响应的角度设计了一种评价生态安全的指标体系，并以我国西北第二大内陆河黑河流域中游的张掖地区为例进行了实证分析，结果表明，张掖地区的生态安全呈现出不断改善的趋势。得到以下结论：现代的生态安全问题不仅是自然界本身所具有的支撑能力大小，更重要的是生存在其中的人类对生态环境的建设和保护程度；为了给可持续发展朝代生态安全保障，我们既要合理地利用自然辊所提供的资源和服务，又应理所当然的对其进行补偿。最后对有关问题进行了简要的探讨。     

黑河流域水资源承载力分析计算与对策

根据干旱区水资源开发利用阶段可用水资源的计算方法和内陆河流域社会经济发展及其需水预测,分析计算了黑河流域中游地区的水资源承载力。结果表明,当完成水资源开发利用第二阶段,可用水资源在首先保证未来50 a内流域中游地区人口、环境和工业等部门发展的需水后,农业灌溉用水的总量将还有所增加,水资源不会成为社会经济发展的制约因素,可以使绿洲和农业走可持续发展道路。但东干流中游张掖盆地,因要在下世纪初完成分水指标,在下世纪的前20 a农业灌溉用水有缺口,但只要加大农业节水力度,在此期间提前完成农业节水目标的60%,就能顺利渡过今后20 a的社会经济快速发展时期。如果在2050年能按计划完成流域社会经济发展的预测目标,则届时流域人均国内生产总值将超过一万美元,可以达到世界中等发达国家的水平。     

黑河流域湿地资源保护对策

黑河流域湿地资源由于管理体系不完善,造成了湿地资源的破坏、锐减和生态质量下降.使得黑河流域湿地资源的保护所面临的形势不容乐观。今后应按照全面保护、生态优先、突出重点、合理利用、持续发展的方针,坚持以保护求持续发展,以发展促湿地生态保护的战略,加强对黑河流域湿地资源的保护。     

黑河流域水资源研究进展

作为典型的内陆河流域,黑河流域历来是研究寒区、旱区水文与水资源的热点地区。水资源是联系该流域生态系统和经济系统的纽带,更是其社会经济环境可持续发展最主要的限制因子。因此,对于黑河流域水资源的研究非常广泛,也取得了很多高水平的研究成果,这些研究内容主要包括：上游产流区的冰雪变化与黑河径流量、黑河出山口径流变化特征及其对气候变化的响应以及径流量的模拟与预测;中下游耗散区的水资源利用状况及对策;同位素、水资源承载力以及水资源管理的理论方法和措施。今后的重点应从流域的宏观尺度,开展黑河流域生态经济的综合研究、生态水文学和水污染问题的研究。     

张掖市黑河流域湿地资源调查与分类

通过对典型的干旱半干旱区内陆河流域(张掖市黑河流域)湿地综合分类研究表明:①张掖市黑河流域湿地共有2个大类4个类型13个类别,总面积为210420.42hm2,占全市国土总面积的5.02%;②湿地类型和面积从大到小依次为:高山湿地、永久性河流、灌丛湿地、草本沼泽、泛洪平原、内陆盐沼、季节性河流、蓄水区、灌溉区、盐田、永久性淡水湖、池塘、季节性淡水湖;③在行政区域内,肃南县、高台县、临泽县、山丹县、民乐县、甘州区湿地面积分别占全市湿地面积的73.71%、8.29%、5.14%、4.87%、5.54%和2.44%。     

黑河流域NPP遥感估算及其时空变化特征

植被的净初级生产力(NPP)是研究陆地各种生态过程的关键参数,对区域NPP的研究有利于人类对自然资源的管理和有效利用.本研究使用气象和遥感等数据,应用修正的CASA模型及其他数理统计方法对黑河流域1999—2010年的NPP进行估算,并对其时空变化特征进行了分析.结果显示:在1999—2010年,黑河流域的年NPP总量以3×10¹¹ g·a^-1的趋势增加;该流域NPP空间分布总体上为南多北少、河流两旁及绿洲地区多于其他地区;各类型中,草地生态系统累计的NPP最多;黑河上游NPP量与太阳辐射和降水量呈正相关关系,与年均气温呈负相关关系,上游地区水分和太阳总辐射量因子共同制约着流域的NPP量;中游地区年平均NPP与年平均气温呈负相关,与年总降水量呈正相关,与年总太阳辐射量呈微弱负相关,水分因子制约着植被NPP的生产;黑河流域下游地区植被NPP的年均累积生产量与年平均气温呈正相关,与年总降水量呈负相关,而与年总太阳辐射量无明显相关性,气温是下游植被NPP生产的制约因素.     

黑河底栖动物群落结构及生物多样性

2018年8月对黑河上中游底栖动物群落结构及生物多样性进行了调查研究。结果表明：共采集到底栖动物43种,其中节肢动物34种,软体动物7种,环节动物为2种;优势种为大蚊（Tipulidae sp.）、豆娘幼虫（Damselfly sp.）、水蜘蛛（Argyroneta sp.）、耳萝卜螺（Radix auricularia）、琥珀螺（Suecinea sp.）、白旋螺（Gyraulus albus）。底栖动物的平均密度和生物量分别为76.94 ind·m^-2和3.74 g·m^-2;底栖动物的现存量有着明显的空间差异性,整体上干流（1 032 ind·m^-2、60.0963 g·m^-2）大于支流（276 ind·m^-2、3.5233 g·m^-2）。由Sorensen相似性指数分析得出在不同生境下底栖动物的群落组成存在差异,干流底栖动物（36种）明显比支流（15种）丰富。聚类分析显示,物种相对丰富的牛板筋、小孤山、龙渠、湿地公园、张掖黑河大桥、高崖、罗成、正义峡采样点聚为一类,其余各点聚为一类。根据Carlander生物量指数得出黑河上中游水质整体处于中营养状态,其中上游支流呈现贫营养水平,干流为中营养水平。     

Integrated hydrologic modeling in the inland Heihe River Basin, Northwest China

As a typical inland river basin in arid Northwest China, having distinct hydrological characteristics and severe and representative water problems, the Heihe River Basin (HRB) has attracted considerable research interest worldwide and in 2007 became a pilot basin of the G-WADI network of UNESCO/IHP. Many research programs have been conducted in the HRB since the 1980s, producing rich knowledge and data about the basin, which will be very helpful to further studies. This paper reviews research efforts related to hydrologic modeling and ongoing model integration studies performed in the HRB in recent years. Recently, an observation network covering the whole area and a Web-based data-sharing system have been established which can greatly improve data acquisition. This paper tabulates modeling activities in past years, including model applications, model modifications and enhancements, and model coupling efforts. Also described is a preliminary modeling integration tool designed to quickly build new models, which has been developed for hydrologic modeling purposes. Challenges and issues confronted in current studies are discussed, pointing toward key research directions in the future.     

黑河流域水资源的统一管理与承载能力的提高

黑河流域中、下游水资源利用矛盾十分尖锐，利益调整也极为复杂，1999年成立了黑河流域管理局，为实现以流域为单元，进行统一规划、统一调度、统一管理，建立权威、高效、协调的流域管理体制创造了条件，并在2000年和2001年实施“全线闭口、集中下泄”全流域水资源定量分配。实践证明只要掌握山区水资源动态、实施退耕还林还草与退水、从农业节水开发流域水资源潜力，完全可以取得成功。尽管在实施国务院批准的跨省区的分水方案时，还存在诸多困难，但只要加紧采取“保护上游、整治中游、拯救下游”的综合治理、强化全流域水资源统一管理、加快流域全面节水步伐、加大科技投入等四方面措施，就能突破流域水资源瓶颈障碍，力求不增加流域消耗水量，而达到经济增长，并使流域生态系统逐步走向良性循环。     

黑河流域植被净初级生产力的遥感估算

利用光能利用率模型C-FIX,高时空分辨率的SPOT/VEGETATION遥感数据,全球格网化气象再分析资料以及黑河流域土地利用图,估算了1998—2002年黑河流域不同生态系统净初级生产力(NPP)的年总量和平均生产力,输出了黑河流域NPP年累积量空间分布格局图、NPP季节动态图,分析了近5a来黑河流域NPP时空变化特征,评价了不同土地利用类型下的生态系统生产力水平差异。其结果表明,黑河流域陆地生态系统NPP空间分布及其季相变化特征是流域自然环境、地貌、气候以及人类生产活动长期共同作用和影响的结果,其中水分条件是控制黑河流域陆地生态系统NPP空间格局的决定因子。1998—2002年黑河流域山区高覆盖度草地和下游荒漠区净初级生产力持续下降,反映出这些地区生态环境恶化严重。这些研究结果可以为黑河流域的水-生态-经济系统的合理设计与有效实施提供科学数据集。