黑河流域水资源承载能力分析

黑河流域属资源性缺水地区,区域水资源难以满足当地社会经济发展和生态平衡的需要.随着西部大开发战略的逐步实施,西北干旱内陆河地区水资源的支撑作用将显得愈来愈重要.因此分析黑河流域水资源现状条件下对区域经济、社会发展的承载能力,显得极为重要.根据黑河流域具体情况,结合流域经济社会发展特点、生态环境状况,以遏制并逐步改善流域生态环境为基本前提,以流域水资源承载能力为约束.首先利用水资源承载压力指数计算了现状条件下黑河流域水资源承载压力度,得出目前黑河流域水资源承载能力属于超负荷承载.水资源将成为制约黑河流域社会经济发展和保证生态平衡的重要因素.当前必须立足于当地的水资源条件,按照以供定需的原则,合理安排生活、生产和生态用水,才能实现流域经济社会和生态环境的协调和可持续发展.然后针对超载现状,对黑河流域规划水平年（2010年）水资源承载能力作进一步的分析评价,根据相关预测资料设计了3种可能情景,利用流域评价的发展系数、协调系数、公平系数和可持续发展系数,从水资源开发利用方式、社会发展方式、经济发展模式、生态恢复程度等方面分析水资源承载能力,并计算其水资源承载压力度,同时结合水资源的可持续发展建立流域可持续发展评价指标体系,进行方案组合和各种发展模式的水资源优化配置.满足流域水资源支撑经济社会可持续发展判据的方案的承载能力指标即为该方案下的水资源可持续承载能力指标. 通过对黑河流域现状及规划水平年的水资源承载能力及可持续发展度分析评价,利用水资源可持续发展战略分析,选取出了最优发展模式,为流域的可持续发展提供了基本依据.通过寻求情景方案中水资源承载能力和可持续发展度的最佳组合,实现了经济、社会与生态的可持续发展目标.结果表明：通过努力,谋求经济和社会与水资源承载能力协调发展是有可能实现的.     

水资源短缺的社会适应能力理论及实证--以黑河流域为例

水资源短缺已成为制约干旱-半干旱内陆河流域可持续发展的瓶颈,社会适应能力理论为解决水资源短缺问题提供了新的思路和方法。从人类生态系统角度分解社会适应能力,辨明了社会适应能力结构性成分,并利用网络层次分析(ANP)方法,构建了缓解水资源短缺的社会适应能力定量评价模型。然后以黑河流域中游甘州区为研究区,进行了水资源短缺的社会适应能力定量评价的案例研究。结果表明研究区缓解水资源短缺的社会适应能力综合指数为2.411,处于中等水平,有待进一步提高;在灌区尺度上,缓解水资源短缺的社会适应能力水平与受灌区水资源管理背景和意识的影响。在缓解水资源短缺的社会适应能力系统中,研究区有两个关键资源有所欠缺,同时人口自然增长率和人均综合用水量较低、社会公平和节水意识水平相对较高,但人们安全感和政策稳定性不强并缺乏信任,廉政水平、政府管理能力和社会经济资源水平需要进一步提高。旨在为水资源可持续利用研究提供一种新的分析角度,为决策者采取新的社会、经济、制度等对策提供科学依据支撑。     

内陆河流域水资源可持续利用多目标分析数学模型

通过分析内陆河流域水资源可持续利用的生态效益、经济效益、社会效益目标．考虑到水资源可持续利用的承载力和公平性约束条件．运用多目标决策理论建立了干旱区内陆河流域水资源可持续利用的多目标分析数学模型,描述了水资源可持续利用的生态、经济、社会效益目标的实现、构成及其在整个持续利用过程中的基本特性,为促进流域内经济可持续发展提供定量分析依据。     

海南中部生态核心区流域水资源横向生态补偿方法

流域水资源生态补偿是促进流域生态环境保护、区域经济可持续发展的必要举措。本文以海南中部生态核心区的琼中黎族苗族自治县为例,综合应用遥感、GIS和SWAT水文模型等技术手段,探讨了流域水资源横向生态补偿所涉及的相关问题和解决方法。利用GIS的流域结构分析和空间叠加分析方法分别勾画、确定了琼中下游万泉河流域、昌化江流域和南渡江流域的范围及下游的相关市县,明确了生态补偿实施的主体构成。利用SWAT水文模型计算得出琼中县多年下游输水量为43.73×10~8m~3·a~(-1),万泉河流域、南渡江流域、昌化江流域输水量分别占总水量的74%、14%和12%。通过对琼中县施行的植树造林、农村环境综合整治、水源地保护等多项水环境生态保护项目投入的核算以及"两个暂停"政策下的机会成本计算,构建了基于成本核算法的琼中县水资源横向生态补偿总量计算模型,按照先流域、后市县的办法,根据下游输水量和生产用水指标构建了下游市县补偿份额分配模型并计算了下游各市县分担的横向生态补偿量。本研究可为水源地型流域水资源横向补偿的实施提供参考。     

新疆区域水资源对产业生态系统与经济增长的动态关联——基于VAR模型

新疆正面临"五化同步"对水资源的需求不断增长与水资源开发利用过度的矛盾。水资源瓶颈制约已成为影响新疆经济可持续发展和长治久安的突出问题之一。运用VAR模型,通过ADF检验、脉冲响应函数和方差贡献度分解,对2000—2014年新疆耗水产业生态系统和经济增长的长期均衡关系进行实证分析。结果表明:(1)经济增长与总用水量、工业用水量和农业用水量之间均存在长期均衡关系;(2)经济发展对用水量产生负向冲击,工业用水量和农业用水量随着经济发展出现正向冲击效应。(3)新疆经济快速增长伴随着水资源的大力开发和过度利用。据此提出对策建议,通过实施严格的退地减水政策,明确用水总量控制和定额指标,加强跨流域调水工程建设,防止浪费等多途径维持新疆水资源可持续利用和耗水产业健康发展。     

水资源生态足迹计算方法

Wackernagel创立的生态足迹模型是一种较好的评价可持续发展与利用的方法,但是在该模型中,仅评价了的地表水域的渔业功能,忽略了地下水和地表水作为水资源的其他功能.分析生态足迹模型及水资源的特点后,在其理论框架下设立水资源帐户,并阐述了该帐户的内涵,建立了水资源生态足迹以及水资源生态承载力的计算模型,确定了计算水资源帐户生态足迹所需的3个关键参数即全球平均水资源产量、全球均衡因子和地区产量因子,按水资源利用的一般分类对水资源帐户进行了细分.通过利用该模型对江苏省1998～2003年水资源生态足迹的计算,结果表明,计算结果可以客观的评价江苏省水资源可持续发展与利用的情况,证明了模型的正确性和科学性,从而弥补了生态足迹模型的不足.     

水足迹研究进展

水为生命之源,水资源的合理分配与科学管理是区域可持续发展与流域综合管理的核心环节;水足迹作为一种全面核算人类活动对水资源真实占用的综合指标,将人类消费终端与水资源利用密切关联,为维护流域水资源安全、提高区域水资源利用效率提供了重要的科学依据,已成为当前国际水资源管理的前沿研究领域。在明确水足迹及水资源生态足迹相关概念的基础上,对比分析了水足迹与生态足迹、水资源生态足迹模型的异同,明晰了过程、产品及区域等不同研究对象的水足迹核算方法,系统梳理了产品和区域水足迹评价、基于水足迹的区域水资源安全研究、区域水足迹可持续性分析等水足迹主要研究内容的近今进展,并展望了进一步的重点研究方向,即水足迹综合研究、水足迹评价不确定性分析、水足迹与物质流核算的关联研究,以及基于足迹整合的可持续发展多维测度等。     

我国水资源生态足迹分析与预测

生态足迹模型的提出为水资源可持续利用的定量评价提供了新思路.通过构建水资源生态足迹和水资源生态承载力的计算模型,对我国1949～2007年水资源的可持续利用状况作出了客观的评价,并运用ARIMA模型对我国水资源生态足迹变动趋势作出深入的研究.结果表明,1949～2007年,我国人均水资源生态承载力总体上呈下降态势,而人均水资源生态足迹则逐年上升,从而造成人均水资源生态赤字逐渐增大,我国水资源处于一种不安全状态.运用ARIMA(2,1,3)模型的预测结果表明,2008～2012年,我国人均水资源生态足迹将继续呈上升态势,水危机形势将日益严峻.在此基础上,针对我国水资源的可持续利用问题提出了一组政策建议.     

基于流域尺度的甘肃省水资源承载力评价

资源承载力是评价水资源状况的重要指标, 基于流域尺度研究水资源承载力可为水资源规划管理、经济社会发展与人民生活提供参考依据。为得到更加符合实际的评价结果, 从水资源、居民生活、社会经济、生态环境等4个方面选取14个指标, 采用博弈论组合赋权法确定指标权重, 利用TOPSIS综合分析法对甘肃省2009—2018 年水资源承载力进行分析评价, 并对省内7个二级流域分别进行了水资源承载力评价。结果表明: (1)2009—2018 年甘肃省水资源承载力有升有降, 存在波动现象, 其中2012年承载力最强, 综合评价值为0.371, 处于略强承载状态; 2015年最弱, 为0.627, 处于略弱承载状态, 其余年份均处于均衡承载状态; (2)甘肃省水资源承载力在空间分布上总体表现出南强北弱的特点; (3)为增强甘肃省水资源承载力, 满足水资源可持续利用, 建议细化水资源管理方案、加大水利设施的建设强度、推进流域间水资源调度的实施、实施更为合理且有效的水资源配置方案, 以实现水资源的合理规划与管理。     

一种基于SWAT模型的干旱牧区生态脆弱性评价方法——以艾布盖河流域为例

针对干旱牧区生态脆弱性特点,以GIS为平台,利用气象、土壤、土地利用、水资源开发利用等数据,结合SWAT模型模拟结果,建立了一种基于SWAT模型子流域划分的干旱牧区生态脆弱性评价体系,对西北干旱牧区艾布盖河流域1990年、2010年生态脆弱性进行了评价。从评价结果可以看出,研究区北部及西部生态稳定性保持较好,生态脆弱等级下降主要发生在研究区的东南部,20年间耕地扩张造成的草地被侵占及水资源过度开发利用是造成生态退化的主要原因。评价体系紧紧围绕干旱牧区"水-草-畜"关系设置评价指标,将观测数据与水文模型模拟相结合,统计数据与空间地类相联系,点面结合,能够较好的反映出研究区20年间生态脆弱程度变化趋势及主要问题。     

西庄河山地流域水资源供需动态初步研究

水资源的合理有效利用是我国西部生态环境建设中的关键问题。位于怒江流域的西庄河是典型山地小流域 ,山地流域内常常是潜在的水资源十分丰富 ,但现实的水资源却严重缺乏 ,流域内许多村社都面临农业灌溉用水和人畜饮水紧缺的问题。以西庄河流域为例 ,通过定量监测研究山地流域水资源的时空变化规律 ,并通过供需现状参与式评估探讨山地流域的水资源的可持续利用和保护。     

生态足迹理论在生态市建设规划中的应用——以海口市为例

生态市建设规划是促进区域可持续发展的有效措施,而生态足迹理论作为定量测度发展的可持续状态的一类生物物理方法对于定量描述区域发展现状、判断发展中的基本问题具有重要的借鉴作用。生态足迹分析应用到生态市建设规划中可以（1）分析可持续发展进程,明确城市可持续发展状态;（2）明确城市一定人口的消费对环境产生的后果以及与可持续发展相关的重要资源问题;（3）为合理开展生态市建设规划、减少生态足迹提供决策信息。本研究根据海口生态市建设规划实践剖析了生态足迹理论在明确上述3个方面中的应用。结果表明：海口市2002年生态足迹为生态承载力的5．6倍,处于不可持续状态。出现赤字的土地类型依次为耕地、水域、化石燃料用地和草地,其中耕地赤字为各项需求之首。海口市2002年万元GDP的生态足迹为0．93hm^2,表现为资源利用效率较低,但海口市生态占用率较小,生态环境压力相对较小。根据海口市生态环境现状,减少生态足迹、提高可持续发展能力的规划途径主要为：通过保护土地资源和提高科技发展水平改善耕地和草地赤字的现状;通过构建城市生态交通和构建生态建筑与节能体系来缓解化石燃料用地的压力;通过发展循环经济和转变消费模式来提高资源利用效率;通过控制人口增长来提高人均生态承载力。     

黄河流域可持续发展评估及协同发展策略

作为我国重要的生态屏障和经济带,黄河流域生态保护和高质量发展是我国的重大战略需求。目前,黄河流域水资源利用效率较低、水资源配置不甚合理等问题,阻碍了流域整体的可持续发展。以黄河流域上、中、下游9个省份作为研究对象,引入目标间均衡度这一新的评估方法,通过分析上中下游在可持续发展目标达成状况、发展路径、对黄河水资源的依赖程度和工农业用水效率等方面的差异,探讨了基于水资源优化利用的协同发展策略。研究结果表明：(1)2000—2015年间,黄河九省的可持续发展指数都有了显著提高,在不考虑各可持续发展目标间的均衡度时,中下游地区的可持续发展状况显著优于上游地区,考虑均衡度后则未发现显著差异;(2)忽略均衡度对评估结果带来的偏差也体现在省级层面上,如宁夏和山西在不考虑均衡度时都被认为取得了良好的发展,但实际上两者的发展主要体现在少部分目标上,和环境保护相关的部分目标反而出现了退步,这说明不考虑均衡度可能会高估可持续发展目标达成度;(3)黄河流域上中下游均有对黄河水资源较为依赖的省份,这些省份间工农业用水量和用水效率等存在较大差异,总体来看,上游地区用水效率较低,中下游地区用水效率较高;(4)取水量...     

基于SWAT模型的汾河流域生态补水研究

随着人类对于河流的开发利用日益增强,显著改变了河流的天然径流过程,生态供水不足成为流域生态系统健康的重要制约因素。以山西省汾河流域为研究区,基于天然和实测径流数据,利用SWAT模型分别模拟了流域近30年天然径流和近10年跨流域调水情况下现状径流过程,并在此基础上对流域各河道生态流量及现状径流量进行时空量化,探讨了不同生态流量标准下生态缺水量在时间和空间上的变化情况。研究结果表明：(1)汾河流域各河道生态流量时空差异明显,汛期(0.50—18.80m~3/s)河道生态流量需求显著高于非汛期(0.05—1.81m~3/s),总体分布特征为中下游干流远高于上游支流;(2)在Tennant法的不同生态流量标准下,汾河流域非汛期生态流量保障情况整体优于汛期,高频缺水区主要分布在支流,呈上下游分散分布;(3)在中等级生态流量标准下,流域约84%的区域能保障基本生态流量需求,关键缺水区为岚河、潇河、浮山县及浍河地区;(4)建议流域生态补水在时间上侧重汛期补水,空间上侧重高频缺水地区,基于流域生态缺水量时空分布特征分配跨流域调水资源,提高水资源利用效率。研究从时空上量化了跨流域调水工程实施后流域生态流...     

喀斯特断陷盆地石漠化演变及治理技术与示范

岩溶断陷盆地区是国家石漠化综合治理工程、生态安全屏障、连片特困区,同时也是石漠化治理科技投入薄弱。针对断陷盆地盆-山共存的环境地质结构分异,及水土资源不匹配和石漠化严重等问题,在滇东蒙自、建水、泸西为重点区,开展"喀斯特断陷盆地石漠化演变及综合治理技术与示范(2016YFC0502500)"项目的国家重点研发活动,阐明流域尺度石漠化演变机理,以水土资源高效利用为基础、生态服务功能提升为核心,研发石漠化综合治理技术,形成生态治理-生态产业协同发展模式,为生态富民和生态文明建设提供技术与示范。形成喀斯特断陷盆地石漠化机理识别-治理技术研发-生态产业模式构建-综合效益评估-国土资源空间高效利用对策等系列成果,培养一支高水平创新团队。     

社会-经济-自然复合生态系统生态位评价模型——以四川省为例

在深入分析区域资源、环境、社会、经济综合系统基础上,建立了四川省2001—2010年社会-经济-自然复合生态系统生态位评价指标体系,复合生态系统综合生态位包括资源、环境、经济和社会4个子系统生态位。将耦合投影寻踪模型应用于复合生态系统生态位评价,其中,采用并行模拟退火算法对评价模型参数进行优化。研究结果表明:2001年—2010年四川省复合生态位呈现先降后升的趋势,复合生态位评价值从2001年3.1325下降到2005年的2.8499,从2005年开始,复合生态位逐渐增加,到2010年增加到3.3304。表明环境重视程度的提高,环保意识的加强,促进了复合生态位的提高,区域自然生态和环境得以改善。最佳投影方向各分量的大小反映了各评价指标对生态位评价等级的影响程度,值越大则对应的评价指标对生态位评价等级的影响程度越大。区域生态位评价等级指标的影响程度最大的10项中有4项是环境生态位子系统指标,表明环境生态位子系统对综合生态位影响最大。发展过程中经济生态位子系统和社会生态位子系统指标值相关系数为0.9957,表明两子系统基本上是保持同步发展。而经济生态位和环境生态位子系统指标值相关系数为-0.9346,呈现明显的负相关关系。资源子系统呈现上升趋势。模拟退火优化的投影寻踪耦合模型应用于复合生态位评价,具有实用性和可行性,为区域生态管理科学决策提供重要依据。     

武汉市造纸行业资源代谢分析

资源代谢问题是造成产业系统生态环境影响的主要原因.在分析武汉市造纸行业资源代谢的基础上从资源输入-资源使用-环境胁迫-系统循环共生4个方面构建武汉市造纸行业资源代谢分析指标体系.运用模糊综合评判法和问题树模型对2007年武汉市造纸业的原材料、水、能源等资源的代谢与全国造纸行业平均水平进行了比较分析.结果表明:(1)武汉市造纸业资源代谢水平总体上评价等级为优,但某些指标与全国平均水平比还略有差距;(2)从资源输入角度分析,原材料输入生态效率及水资源输入生态效率等级为优,能源输入生态效率等级为良;(3)从资源使用角度分析,单位产品的原材料消耗及单位产品的水资源消耗等级为优,单位产品的能源消耗等级为良;(4)从环境胁迫角度分析,单位污染物工业总产值及单位产品污染物排放等级均为优,污染物达标排放率等级为良;(5)从系统循环共生分析,企业清洁生产达标率等级为良,资源持续利用及污染物治理等级为优,而中水回用率等级为差.通过代谢分析可得,武汉市造纸行业能源输入生态效率、单位产品能源消耗与全国平均水平比还有一定距离,整个行业中企业清洁生产比例还具有提升的空间;中水回用方面较弱,需要特别加强.     

基于熵值法的我国野生动物资源可持续发展研究

在构建我国野生动物资源可持续发展指标体系、采用熵值法确定各指标权重的基础上,研究了野生动物及栖息地的保护与资源经济协调发展情况,分析了野生动物资源可持续发展的总体运行趋势.结果表明:(1) 2001-2009年,我国野生动物及栖息地保护综合指数、资源经济综合指数和社会进步综合指数总体呈上升趋势.(2)2001-2005年、2007-2009年,野生动物及栖息地保护与资源经济的协调发展度值在0.14-0.35之间,整体协调发展水平较低,属于失调衰退类;2006年的协调发展度值为0.45,处于保护与利用协调发展的过渡阶段.(3)野生动物资源可持续发展水平呈上升趋势,但总体水平不高,2001-2005年的可持续发展综合指数在0.15-0.31之间,属于传统较落后的发展阶段,2007、2008年的可持续发展综合指数分别为0.45和0.47,属于传统较落后的发展阶段;2006年、2009年的可持续发展综合指数分别为0.55和0.56,实现了由传统发展向可持续发展的过渡.