湿地生态需水量与配水研究进展

湿地生态用水配置是近年来在湿地生态需水理论研究的基础上提出的,旨在通过向湿地生态系统分配或补给合理的水资源量,实现湿地生态环境的修复和保护。在阐述湿地生态需水量研究的基础上,系统总结了湿地生态配水量的研究方法和配置模式,指出了现有的湿地生态需水配置过程中存在的问题,提出湿地生态配水的定量化研究、湿地生态配水的合理模式研究和湿地生态用水配置的不确定性分析是今后的研究重点。     

洪河国家级自然保护区沼泽湿地生态储水量估算北大核心CSCD

利用2014年7月3日的Landsat 8 OLI影像,对洪河国家级自然保护区的土地覆被类型进行遥感分类;然后,选取实验区,利用实测的水位、地形高程和土壤含水量,计算出实验区中沼泽湿地(包括沼泽和湿草甸)的生态储水量;最后,在此基础上,推算出整个洪河国家级自然保护区中沼泽湿地的总生态储水量。研究结果表明,在植物生长初期(6月),洪河国家级自然保护区中沼泽湿地的生态储水量为0.905×108～1.377×108t;在植物生长中期(7月和8月),其为0.935×108～1.433×108t;在植物生长末期(9月和10月),其为1.067×108～1.991×108t。     

洪河保护区湿地生态需水量研究

以洪河保护区为例 ,按照湿地生态系统的结构和功能 ,把生态需水量划分为 4种类型 :湿地植被需水量、湿地土壤需水量、生物栖息地需水量、补给地下水需水量 ,分别确定了需水量的级别和相应的指标。根据公式 ,计算了保护区各级别的生态需水量。结果表明 ,洪河保护区湿地最小生态需水量为 1 .4 8× 1 0 8m3 ～ 1 .99× 1 0 8m3 ,最适宜生态需水量为 1 .99× 1 0 8m3 ～ 2 .9× 1 0 8m3 ,最大生态需水量为 3.72× 1 0 8m3 ～ 4 .5 2× 1 0 8m3 。     

辽河流域生态需水估算

从辽河流域存在的环境问题出发,在确定主要生态需水类型的基础上,基于水资源分区,分别估算各水资源分区的不同类型的生态需水,包括枯季河道生态需水、汛期输沙需水、入海需水、地下水恢复需补充的水量、河口湿地生态需水等。针对辽河流域季节性河流的特点,提出了枯水季节最小流量法的枯季河道生态需水计算方法。计算结果表明,辽河流域生态需水总量为130.44×10⁸m³,占地表径流的48.3%,其中浑太河、东辽河2个水资源分区的生态需水量占地表径流的比例在60%以上,辽河干流生态需水量占地表径流的53.5%,其余水资源分区生态需水量占地表径流的比例均在50%以下。研究结果为流域水资源配置及水环境保护与恢复提供科学依据。     

洪河国家级自然保护区沼泽湿地生态储水量估算

利用2014年7月3日的Landsat 8 OLI影像,对洪河国家级自然保护区的土地覆被类型进行遥感分类;然后,选取实验区,利用实测的水位、地形高程和土壤含水量,计算出实验区中沼泽湿地(包括沼泽和湿草甸)的生态储水量;最后,在此基础上,推算出整个洪河国家级自然保护区中沼泽湿地的总生态储水量。研究结果表明,在植物生长初期(6月),洪河国家级自然保护区中沼泽湿地的生态储水量为0.905×108～1.377×108t;在植物生长中期(7月和8月),其为0.935×108～1.433×108t;在植物生长末期(9月和10月),其为1.067×108～1.991×108t。     

图们江下游地区湿地生态评价

根据对图们江下游地区典型湿地的实地调查,借鉴国内外湿地生态评价的指标和方法,结合本区的实际情况,选用反映湿地生态保护功能和服务功能的13项指标,运用层次分析法对图们江下游地区湿地进行生态评价。先确定评价指标的权重、序次,再对生态评价因子进行等级化处理,然后为评价因子赋分,计算综合的评价指数(CEI)。评价结果显示,图们江下游地区湿地大部分区域生态环境较好,该湿地的主要功能是生态服务功能;根据综合评价指数CEI,将图们江下游地区湿地的生态质量分化为3个等级,CEI在(0.7,1]之间为生态质量较好的湿地区域,共有5处,依次是图们江流域,龙山水库区域,五道泡南—龙山水库西侧沼泽湿地,圈河流域和五道泡区域;CEI指数在(0.5,0.7]之间为生态质量一般的湿地区域,共有3处,依次是鲁田地区(Ⅺ)、三道泡区域(Ⅲ)、人工水田区(Ⅹ);CEI指数在(0,0.5]之间为生态质量较差的湿地区域,共有3处,依次是头道泡区域(Ⅰ)、四道泡区域(Ⅳ)、二道泡区域(Ⅱ)。     

基于生态恢复的塔里木河干流生态需水量预测

以2005年为现状年,用定额法、潜水蒸发法和地下水储量变化法估算出塔里木河干流的生态需水量,其结果分别为33.89×108 m3、23.97×108 m3和33.07×108 m3,通过分析得到现状年合理的生态需水量为30.31×108 m3.并根据阿克苏、沙雅、库车、轮台、库尔勒、尉犁和铁干里克7个气象站1995-2004年的月平均蒸发量,采用阿维里扬诺夫公式和群克水均衡场公式对塔里木河干流天然植被的月潜水蒸发量进行计算,在此基础上计算月生态需水量.通过分析发现,植被生长期(4-10月)的生态需水量占全年生态需水量的86%,尤其是植被生长旺盛时期的5-8月的生态需水量占全年的59%.根据制定的生态恢复方案,用定额法和潜水蒸发法预测3个目标年的生态需水量,将两者计算结果加以算术平均,得到2010、2015及2020年合理的生态需水量分别为31.88×108 m3、34.08×108 m3及36.84×108 m3,为塔里木河流域的水资源优化配置提供科学依据.     

敬信湿地生态综合评价

根据对敬信湿地的实地调查,借鉴国内外湿地生态评价的指标和方法,结合本区的实际情况,选用反映湿地环境保护功能、生态系统功能和社会文化价值的10项指标,运用层次分析法对敬信湿地进行生态评价。首先,确定评价指标的权重、序次,对生态评价因子进行等级化处理;然后,为评价因子赋分,计算综合评价指数。评价结果显示,敬信湿地整体生态环境较好,其中调节洪水功能、供水功能、调节气候功能、旅游观光功能和重要动物栖息地功能在决定湿地价值时起着重要作用。     

黄河下游生态需水量及其估算

通过分析黄河下游1958－2000年实测生态可用水，探讨生态需水量内涵，根据黄河特殊性及黄河生态需水量的研究现状，将维持和保护河流功能的黄河下游生态水量分为污期输运水量和非汛期生态基流量，在平滩流量输运能力最强的前提下，估算黄河下游汛期输运水量为80－120亿m^3，根据实测资料估算作为黄河下游水量控制断面花园口水文站和作为河口地区水量控制断面利津水文站的非汛期生态基分别为80－100亿m^3和50－60亿m^3，同时指出对黄河下游水沙调控和黄河流域水资源“准市场”的形成，是黄河下游生态需水量实现的保证。     

石羊河流域生态危机的综合治理探讨

综合治理石羊河流域生态危机的思路是:①用一定生活水平下的人均耕地面积阈值和最佳防护效益森林覆盖率理论,确定的耕地面积和配套的防护林体系。②用生物群落类、湿地类及流域经济社会类3大用水阈值组成的生态用水阈值进行水资源配置或调控。调控过程中紧紧抓住人口的环境容量这个关键,用人口环境容量调控和耦合生产及经济规模基础上,通过调控流域内可利用水资源承载力各分量的方式,对水资源配置进行优化,达到遏制生态危机,促进生态和经济可持续发展的目的。     

沼泽湿地生态储水量及生态需水量计算方法

As one of the most typical wetlands, marsh plays an important role in hydrological and economic aspects, especially in keeping biological diversity. In this study, the definition and connotation of the ecological water storage of marsh is discussed for the first time, and its distinction and relationship with ecological water requirement are also analyzed. Furthermore, the gist and method of calculating ecological water storage and ecological water requirement have been provided, and Momoge wetland has been given as an example of calculation of the two variables. Ecological water use of marsh can be ascertained according to ecological water storage and ecological water requirement. For reasonably spatial and temporal varia-tion of water storage and rational water resources planning, the suitable quantity of water supply to marsh can be calculated according to the hydrological conditions, ecological de-mand and actual water resources.     

Method for calculating ecological water storage and ecological water requirement of marsh

As one of the most typical wetlands,marsh plays an important role in hydrological and economic aspects,especially in keeping biological diversity.In this study,the definition and connotation of the ecological water storage of marsh is discussed for the first time,and its distinction and relationship with ecological water requirement are also analyzed.Furthermore,the gist and method of calculating ecological water storage and ecological water requirement have been provided,and Momoge wetland has been given as an example of calculation of the two variables.Ecological water use of marsh can be ascertained according to ecological water storage and ecological water requirement.For reasonably spatial and temporal variation of water storage and rational water resources planning,the suitable quantity of water supply to marsh can be calculated according to the hydrological conditions,ecological demand and actual water resources.     

生态环境需水研究现状和展望

生态环境需水是国内外生态水文学研究的热点问题。本文回顾了国内外生态环境需水研究的现状,并对今后生态环境需水研究进行了展望。研究认为:国外对生态需水的研究侧重于河流生态系统,主要是利用所关心的鱼类对河道物理形态、水流状况等变化的响应关系,来确定河流的最小或最佳流量,研究方法主要以水文学法、水力学法和生境模拟法为主。20世纪90年代后,提出了考虑河流生态系统可接受的流量变化,以维持河流生态系统整体功能为目标确定河流生态需水的研究思路。在国内,生态需水研究起步较晚,但发展较快。研究大致经历了二个阶段:1988年至1998年是对生态需水相关概念的认识阶段,1998年之后才真正进入起步性研究阶段。因此,许多理论和方法都有待加强研究。最后,本文提出了以同位素示踪、遥感等技术为支撑,加强生态需水机理和不同时空尺度生态需水转化等问题的研究。     

塔里木河下游生态需水估算

量化生态需水是流域水权分配的重要依据。以塔里木河下游大西海子水库至尾闾台特玛湖段为研究区,借助湿周法计算了该段河道内最小生态需水量,并基于2009年和2010年河段地下水分布特征,计算沿线河道两岸各1 km范围地下水恢复至目标埋深(5～4 m)的地下水恢复量,采用潜水蒸发法和面积定额法估算了沿线天然植被生态需水量。结果表明：（1）塔里木河下游大西海子-台特玛湖河道内年最小生态需水量为1.455×108 m3;（2）以5年为恢复期限,确定该河段地下水埋深恢复至5～4 m的年恢复需水量为0.608×108～1.466×108 m3;（3）取潜水蒸发法和面积定额法计算结果均值,确定研究区天然植被生态需水量为1.042×108 m3;（4）综合考虑,塔里木河下游大西海子-台特玛湖年生态需水总量为3.105×108～3.963×108 m3。     

黑河下游额济纳绿洲生态需水关键期及需水量

黑河流域中生态最为脆弱、植被退化最为严重而对全流域生态治理目标的实现极为关键的地区在下游额济纳绿洲。黑河分水方案主要控制年总量,由来水过程确定分水时机,采用“全线闭口、集中下泄” 的分水方式,这容易导致分水与下游绿洲需水的时间错位。要实现黑河分水对下游天然绿洲的作用和意义,不仅要充分保证分水量,更要选择适宜的分水时间,如果分水错过了下游绿洲生态需水的关键期,将会直接影响绿洲植被的正常生长。要维持黑河下游额济纳绿洲健康、稳定和持续发展,确定生态需水的关键期是首当其冲的问题。本文通过对黑河下游额济纳绿洲地下水位时空动态变化过程、天然植被耗水过程和绿洲生态过程及水文过程的关系研究,确定了黑河下游额济纳绿洲生态需水的关键期。建议在生态关键期保障输送必需的水量,合理调节水库出水量与河道径流量,保障4月和8月关键期的需水量,其中4月至少要保证0.80亿m3的输水量,8月至少要保证1.08亿m3的输水量,确保下游绿洲植被的生理需水,同时考虑到前期缺水和随后的月份水量消耗,尽可能增加关键月的配水量。     

江苏滨海潮滩湿地对潮位变化的生态响应

通过江苏滨海平原典型淤泥质潮滩湿地断面定位观测和样品测试数据与潮位变化关系研究，探讨海平面上升导致淤泥质潮滩湿地生态演替的可能情景，结果表明，淤泥质潮滩湿地的潜水水位和水质，土壤盐分和养分以及潮滩植物种类和生产量等生态组分与潮位变化之间均存在良好的相关关系，据此关系推断，海平面上升，不仅将直接通过增加潮滩湿地的潮浸频率，而且还通过抬高潜水的水位与矿化度，引起潮滩湿地表土积盐和植被退化，进而导致潮滩湿地生态发生逆向演替；生物多样性减少，生产量下降和生态类型趋于单一，上部的茅草滩，已淋洗脱盐的表土因重新返盐（次生盐渍化作用），茅草生长受到抑制，将逐步被较低一级的盐蒿取代，同时由于海堤的阻碍，损失的草滩得不到相应的补偿，最终将可能消失；下部的大米草沼泽，其外缘将不断为光滩所取代，内缘上侵由于受到其繁殖速度的限制，在海平面上升速率军装大时补偿速度可能赶不上其退化速度，而导致其分布逐渐变窄，甚至消失，中部的盐蒿滩则由于得到上部草滩退化的补偿和下部大米草沼泽退化的缓冲，范围不断扩大，生态类型多样的潮滩湿地最终将由单一的盐蒿控制。     

新疆孔雀河流域生态基流与天然植被需水量研究

研究和确定流域生态基流及天然植被需水量是为了遏制因河道断流或流量减少而造成的生态环境退化,以确保流域生态系统健康发展.根据孔雀河流域植被类型分布及多年径流状况,将河道分为A、B两部分,A段为孔雀河上游塔什店至第三分水枢纽常年未断流河道;B段为第三分水枢纽以下天然植被主要分布区.基于塔什店水文站近50 a水文数据,结合T...     

园林水景生态环境需水量的研究

基于生态环境需水量的研究方法,探讨了园林水景生态环境需水量的计算方法,将生态环境需水量引入到园林水景设计中,采取定性与定量相结合的方法,对园林水景的生态环境需水量进行研究。指出了水景中生态环境需水量的影响要素,并展开了对水景需水量的计算方法研究,以实现最小生态环境需水量,为园林水景设计者提供了科学的参考依据和方法。以朝阳公园水景为例,在不考虑公共用地取水量时,朝阳公园最大生态环境需水量为193.71万m³,中等需水量为189.81万m³,最小生态环境需水量为178.11万m³。如果朝阳公园公共用地取水来源于公园中的水体,最大需水量为404.99万m³,中等需水量为401.09万m³,最小需水量为389.39万m³。     

步云山自然保护区生态功能价值研究

以可持续发展为目标,以生态学原理为标准,通过对保护区涵养水量、森林价值以及生态足迹三方面的研究和计算,系统分析了步云山自然保护区的生态功能,指出保护区在规划过程中存在的问题,提出相应解决办法的依据。