从黄河治理到生态保护和高质量发展——访中国科学院院士王光谦

 黄河是世界上输沙量最大、含沙量最高的河流。20世纪普遍采用的数据为：黄河多年平均天然径流量580亿m³,多年平均输沙量16亿t,平均含沙量为35 kg/m³。新世纪以来,黄河流域的水沙条件发生了显著变化,但水沙关系不协调、水资源短缺、地上悬河严重、水沙调控体系不完善等根本问题仍是黄河生态保护与高质量发展面临的主要挑战。完善水沙调控体系,继续确保堤防不决口、河道不断流、河床不抬高、污染不超标是新时代保障黄河生态保护和高质量发展的基础。为了解王光谦院士团队的研究成果为黄河治理发挥的重要作用,针对黄河生态保护和高质量地发展、中西部地区科技创新水平的提升,《科技导报》采访了王光谦院士。     

黄河流域科技创新研究

黄河流域是中国关键经济区域和生态屏障，黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大区域战略。面向生态环境优美、黄河岁岁安澜、经济绿色繁荣、文化兴旺昌盛的目标，黄河流域生态保护与高质量发展对科技创新提出了生态环境保护修复、解决流域“水”生态及资源开发以及流域发展转型等一系列需求。但从流域科技创新发展基础及实力水平看，与国家其他区域发展战略相比，黄河流域的经济基础较为薄弱，科技创新投入和实力也较弱；面向新兴产业的研究布局不足，多数研究力量是围绕传统产业，新兴产业布局谋划有待提高；面向新兴产业的研究布局不足，多数研究力量是围绕传统产业，新兴产业布局谋划有待提高。下一步须强化科技创新与科研投入要同向同进；聚焦新兴产业，提高科技创新规划前瞻性；鼓励制度创新，强化院省合作效益。     

基于文献计量学的黄河流域研究重点和学科热点演变分析

为实现黄河流域高质量发展，国家立足“十四五”规划，谋划和实施了重大科技项目，本文运用文献计量方法总结了黄河流域研究脉络和主题演变，旨在为推进黄河流域生态保护和高质量发展各研究课题提供“源头智慧”。结果表明：黄河流域环境科学、水资源等研究成果得到了国际方面广泛认可；中国科学院、西北农林科技大学和兰州大学等是黄河流域的中坚研究力量；我国有关黄河流域的研究做到了上游和中下游同步推进且布局合理；“气候变化”和“生态系统服务”是黄河流域高质量发展所面临的关键性问题，为此提出以水资源保护为主，优化生态、人居和经济等生产要素配比并行的方式，精准化推进流域、区域内外竞合空间协同，探索黄河流域高质量发展新路径。     

黄河流域生态保护和高质量发展的协同收敛性研究

基于黄河流域生态保护和高质量发展的协同作用机制框架,从理论上分析生态保护和高质量发展的相互作用机制,运用收敛模型分析黄河流域生态保护和高质量发展的协同性水平差异.研究发现：黄河流域生态保护和高质量发展相互促进、协同发展;2者关联紧密,一直处在耦合度高、协同度低的低水平耦合阶段,协同发展水平相对较低,整体呈现上游地区较低、中游地区一般、下游地区相对较高的分布格局,但有明显的阶段特征;虽然各地区生态保护和高质量发展的协同性水平有明显的差异,但全流域及上、中、下游均存在协同度水平低的地区赶超协同度水平高的地区的趋势.     

文旅融合背景下黄河流域文化与旅游产业成效测评与发展构想

黄河是维系炎黄子孙文化认同的精神纽带和夯实文化自信的基石.随着黄河流域生态保护和高质量发展上升为国家战略，黄河流域文化与旅游融合发展迎来了巨大的发展机遇.以黄河流域9省区为研究对象，测算其在2017-2020年间的文化和旅游产业的投入与绩效水平及二者的耦合协调度，结果发现：(1)投入与绩效水平整体呈现出从下游向中、上游省区递减的特征；(2)投入与绩效水平耦合协调度不高，各省区之间存在“阶梯式”的差距.基于此，结合当前我国“五位一体”总体布局和“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，认为未来黄河流域文化与旅游高质量发展应以“黄河文化”为灵魂，对9省区进行文化整合，以深度融合发展为驱动力，实施“点(黄河文化中心)-线(黄河文化旅游带)-面(黄河文化彰显区)”三位一体的发展路径，推动黄河流域整体协同发展.     

玛多黄河沿地区生态环境及其治理对策

玛多县地处青海省果洛藏族自治州西北部，被与誉为“中华水塔”的三江源保护区黄河沿草原，黄河是中华民族的母亲河，蕴育了华夏文明，她为中华民族的掘起、经济社会的发展做出了不可估量的贡献。因此保护和修复“黄河沿”地区的自然生态环境已成为当务之急，对于保护和更好地开发利用黄河，实现黄河流域经济社会的可持续发展，具有十分重要的战略意义和历史意义。     

文献计量视域下黄河流域水土流失研究进展分析

[目的/意义]揭示黄河流域水土流失问题的研究现状和研究热点,明确当前在黄河流域水土流失研究领域的优势和不足,科学描述未来研究重点及总体布局,最终为黄河流域生态保护和高质量发展提供决策参考。[方法/过程]在阅读大量文献的基础上,辅以科学知识图谱工具,对WOS和CNKI数据库收录的2000-2022年黄河流域水土流失相关文献进行了研究分析。[结果/结论](1)英文文献年度发文量呈攀升状态,中文文献年度发文量呈波动式平稳状态;(2)中国科学院水利部水土保持研究所、西北农林科技大学、中国海洋大学和水利部黄河水利委员会是黄河流域水土流失问题研究的中坚研究机构,穆兴民、高鹏和冉大川是该领域最具影响力的作者;(3)关键词聚类分析表明WOS数据库中的研究主题分别为黄河流域生态环境问题现状、诱因及治理对策研究和黄河流域第四纪地质环境演变及其黄河发育演化规律研究,CNKI数据库中的研究主题分别为黄河流域生态保护和高质量发展策略、黄河流域水土流失预防和治理措施、黄河流域生态建设工程及可持续发展和黄河流域水旱灾害风险监测和评估体系研究。未来黄河流域水土流失研究重点应集中在提升生态系统质量和稳定性、建立完善水沙...     

黄河流域人地系统协调与高质量发展

科学解析黄河流域人地系统协调机理,寻求可持续发展途径,成为促进区域生态环境保护和高质量发展的关键。在新时代“一带一路”与黄河流域国家战略背景下,充分发挥多学科交叉综合优势,实施黄河流域人地系统协调与高质量发展科学计划,具有重要的理论价值和现实意义。该文梳理黄河流域人地系统面临主要问题,解析黄土高原“三生”空间演化及其耦合特征,探讨人地系统科学研究的重点领域和主要内容,提出了黄河流域人地系统研究范式和“土”字样带。通过黄河流域人地系统智能化模拟、高质量发展情景分析,揭示黄河流域人地系统结构功能时空格局及其演变规律,阐明国土空间生态保护与生态安全的关键因子及其驱动机制,为全面构建黄河流域资源能源节约与集约利用技术体系,深入推进生态环境保护和高质量发展战略决策提供参考依据。     

变化环境下黄河流域河流健康诊断研究

黄河是中华民族的母亲河，水沙关系不协调、洪水灾害频繁，一直是黄河流域治理的主要难题.近年来黄河来水来沙减少，水沙关系发生深刻变化，极端气候事件频发，黄河河道边界条件发生了较大的变化，沿黄地区经济社会快速发展，变化环境下开展黄河流域河流健康诊断尤为必要.本研究采用信息熵和熵权法等方法研究黄河流域河流健康发展演变特征并提出《河流健康指数》.结果表明：(1)分析河流系统健康程度，1980～1986年黄河流域河流系统总体趋于健康状态，1987～1999年河流系统总体表现为不健康，2000～2019年整个河流系统又向着有序、健康方向发展；(2)分析河流健康指数趋势发现，1980～1984年河流系统向好发展，1984～1999年河流系统呈现出越来越不健康的趋势，2000～2019年河流系统呈现出向好发展态势；(3)1986年以前河流系统敏感因素为宁蒙河段主河槽过洪能力，1987～1999年期间敏感因素为宁蒙河段主河槽过洪能力和花园口总水量，21世纪以来敏感因素为黄河下游总冲淤量和来沙量；黄河下游总冲淤量和宁蒙河段主河槽过洪能力为整个时期的敏感因素.研究结果可为黄河流域生态保护和高质量发展提供支撑.     

高质量发展战略下黄河下游生态环境保护

 分析了位于黄河下游河南省、山东省生态环境保护进展，黄河下游生态保护与高质量发展面临的水资源衰减与用水刚性增长矛盾突出、生态功能持续退化、部分地区环境污染严重、滩区治理压力大等问题，提出了黄河下游生态保护与高质量发展的基本思路与重点任务，建立健全黄河下游生态保护与发展长效机制，包括加大对黄河下游的投入力度、建立健全生态补偿机制、严格生态环境监管与执法、打通信息共享平台和健全地方立法与标准。     

黄河流域环境承载力的评价及进一步提升的政策取向

黄河流域是我国北方地区重要的经济地带和生态屏障,也是维护我国生态安全的关键区域。准确把握黄河流域环境承载力现状、促进黄河流域环境承载力稳步提升对于推动沿黄各省区的高质量发展意义重大。文中系统梳理了环境承载力的相关概念和主要特征,基于影响黄河流域环境承载力的关键要素识别,结合黄河流域生态环境方面存在的突出问题,从经济社会承载、资源承载、环境容纳3个维度出发,选取了24项基础指标,构建了黄河流域环境承载力指标体系。通过层次分析法和熵权法的综合运用,测算出2015—2019年黄河流域环境承载力指数及各分项维度指数,并对沿黄各省区和流域整体的环境承载力水平进行了综合评价分析,从生态环境协同治理体系构建、新旧动能转换、生态修复治理三方面给出了政策建议。     

水库防洪风险预警与生态调度的研究及应用

水库防洪调度具有不确定性和实时性,何时何量下泄洪水不仅关系到防洪安全,而且对生态保护也是巨大挑战.为此提出水库防洪调度风险预警指标,在不同洪水级别下,确定合理的生态流量及生态保护策略;在分析水库防洪操作规线的基础上,将洪水实时入流情况与水库目前水位相结合,同时考虑未来洪水情势,对洪水进行监测.通过对现状洪水指标和未来6小时内洪水情势进行分析,在汛期不同阶段,确定防洪与生态调度之间的重要性顺序.以黄河上游龙羊峡水库、刘家峡水库联合防洪调度为研究对象,通过防洪预警的研究及应用,确定水库防洪调度风险程度指导多目标水库防洪、生态调度,为保障黄河安澜提供决策支持,对于支撑黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义.     

黄河流域底栖动物调查研究进展

底栖动物是水生态系统的重要组成部分之一,其群落结构和多样性对于监测水体的营养状况和维护水生生态系统的健康具有重要意义.黄河是中华民族的母亲河,是连接三江源、祁连山、汾渭平原、华北平原等一系列"生态高地"的巨型生态廊道,具有重要的生态功能.目前,黄河流域水生态环境监测主要以水质监测为主.受黄河特殊的水文条件和生境异质性等...     

黄河中下游河道生态需水研究

 根据黄河流域生态需水的特点,将研究重点放在中下游河道,选择黄河中下游及部分支流的主要控制断面研究黄河流域河道内生态需水。以河流水体存在（不断流或干涸）、水生生物完整性以及河流系统的水沙平衡为保护目标,分别计算河道最小生态流量、适宜生态流量和洪水期生态流量,将不同生态流量耦合时间特征计算了全过程生态需水。研究结果表明,黄河中下游河道适宜生态流量、洪水期生态流量和最小生态流量的相对值分别为18%～29%、156%～187%、9%～15%,对应于汛前期（4-6月）、汛期（7-8月）和汛后枯水期（9-3月）的河道生态需水,据此算得黄河中下游流域年生态需水总量占多年平均径流量的35%～43%。从河流生态需水时间特征出发提出的全过程生态需水计算成果,将为黄河流域的水资源合理调度和管理,生态系统保护和恢复提供科学依据。     

黄河流域城市群新型城镇化与生态安全协调发展研究

为推进中国式现代化建设,统筹黄河流域生态保护和高质量发展,提升城市群新型城镇化与生态安全协调发展水平,以黄河流域内的7个城市群为研究对象,构建新型城镇化与生态安全评价指标体系,运用耦合协调度模型和相对发展模型,并结合时空演化过程分析了黄河流域城市群新型城镇化与生态安全耦合协调度发展格局,最后通过系统动力学模型模拟未来5年耦合协调发展趋势.结果表明,研究期内,黄河流域城市群新型城镇化与生态安全耦合协调度总体呈上升趋势,部分城市群出现轻度波动,耦合协调特征由失调、濒临协调转化为勉强协调、初级协调;最后通过预测未来5年黄河流域城市群新型城镇化与生态安全耦合协调度发展过程,推断城市群均处于显著提升状态,且逐步达到初级协调阶段.针对目前黄河流域城市群新型城镇化与生态安全协调发展存在的不足,提出了相应的对策建议.     

专业村视角下黄河流域乡村振兴理论研究

黄河流域生态保护和高质量发展、乡村振兴是近年来国家出台的重大战略,如何实现黄河流域乡村振兴是值得研究的重要问题.专业村发展是解决这一问题的有效途径,可侧重于以下3个方面开展研究:黄河流域专业村发展的地域分异与模式划分、时空演化动态模拟与实证检验、演化发展方略与乡村振兴实现路径.根据专业村发展规律,大致设计出4种演化情形...     

基于科学知识图谱的黄河研究演化分析

自"黄河流域生态保护和高质量发展"重大国家战略提出以来,黄河研究在高热度中又一次爆发崛起,但针对黄河研究既有成果进行全面深入且科学易懂的文献综述相对缺乏。本研究从CNKI数据库中筛选出3 874篇1992—2020年间的黄河研究文献,基于科学知识图谱视角,运用科学计量学与文本挖掘相结合的方法,分析黄河研究的领域现状、核心框架、演进路径和前沿动向并可视化呈现。研究发现:首先,国内黄河研究已经历起步期、成长期、酝酿期和瓶颈期,当前处于关注度、研究深度、广度与理论体系完善程度均迅速提升的爆发期;其次,研究机构和研究者均体现出整体合作不足但核心个体力量突出的特点,且近期转向黄河研究领域的新兴力量合作交流更为活跃;最后,黄河研究理论框架以防灾治理为核心,辅以水资源利用、生态环境、高质量发展作为基本支撑,且高质量发展和生态环境相关研究在前沿方向中的占比分别有显著和较大提升。     

缓解黄河水资源供需矛盾的几点建议

随着社会经济的发展,用水量不断增加,加之黄河来水量不断减少,黄河流域生态环境不断恶化,使黄河水资源供需矛盾日益突出,严重威胁着河流自身的生命健康。缓解黄河水资源供需矛盾,建设黄河流域的生态文明,对维持沿黄地区的经济发展、保护母亲河的健康具有重要意义。本文结合实际,提出了加强黄河水资源统一调度;发展节水农业,走节水型社会的道路;制定合理水价,用经济杠杆促进节约用水;调整产业结构,开展节水农作物研究;尽快实施南水北调;努力借鉴国内外先进节水经验以及实施跨流域调水等解决供需矛盾的措施与建议。     

黄河流域-黄土高原水土保持与高质量发展：成效、问题与对策

水土保持是新时期山水林田湖草沙系统治理的核心,在保障黄土高原生态安全屏障方面具有重要作用.黄土高原地区自实施一系列生态治理工程以来,水土保持和生态建设等成绩斐然.基于长期监测及生态系统关键过程等研究基础,分析了黄土高原水土保持与生态治理的成效,剖析了水土保持高质量发展中存在的主要问题,主要表现在区域脆弱的生态环境仍未根本改变、生态系统稳定性仍面临巨大挑战、灾害风险依然较为严重、水土保持监管水平薄弱等方面.据此,从该地区水土保持与生态高质量发展角度出发,提出了未来黄土高原水土保持与高质量发展的若干对策建议,以更好地服务黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略.     

科学施策,构建黄河流域生态安全新格局

 地质研究表明，中生代燕山运动奠定了中国大陆的轮廓，新生代喜马拉雅运动塑造出中国西高东低的阶梯状地貌格局，奠定了黄河形成的地质背景。黄河的孕育发展经历了单一湖盆水系发育期、不同湖盆水系贯通期和海洋水系形成期3个阶段。黄河流域有3000多年是全国政治、经济、文化中心，黄河哺育了中华民族，孕育了璀璨夺目的华夏文明，是中华民族的母亲河。