城市生态需水量变化特征分析——以深圳市宝安区为例

以深圳市宝安区为例,计算了1988-2004年间宝安区城市生态需水量,得到城市生态需水量的特征变化规律,进而分析了生态需水量与水资源结构和土地利用变化的相关关系.结果表明,宝安区城市生态需水量由1988年的2.12亿m3减少到2004年的1.60亿m3,呈现明显的下降趋势.其中各子系统生态需水量变化规律不尽相同.城市生态需水量变化与其相关的土地利用变化具有显著正相关关系,据此可以利用土地利用结构的变化来估算城市生态需水量的变化.城市生态需水量占多年平均水资源总量的24%～33%,为保证城市生态系统功能健康,人类社会经济用水不能超过水资源总量的60%～70%.     

城市生态需水量变化的驱动机制研究——以深圳市宝安区为例

人类活动的强烈干预使城市生态系统结构发生急剧变化,导致土地利用方式改变,城市生态需水量也随之显著改变.以深圳市宝安区为例,定量分析城市生态需水量与土地利用结构的相互作用关系,并利用偏最小二乘回归法对土地利用和城市生态需水量的变化进行了人文驱动机制分析.结果表明,城市生态需水量与土地利用结构特征指标SI具有显著负相关关系.所选驱动因素总体对于土地利用变化的解释率为50%～90%,特别是对城镇建设用地和SI指标的解释率高达90%以上;对各类生态需水量变化的解释率为60%～80%.各驱动因子对土地利用和生态需水量变化的影响程度有所不同,其中总人口的影响最大.由于城市生态需水量与土地利用变化具有类似的人文驱动机制,利用简化的SI指标可以方便地解释和预测城市生态需水量的变化.     

对生态城市形象设计的思考：以北京生态城市形象设计为例

面向２１世纪,在城市规划设计领域中,要特别重视生态城市形象。这是因为人们往绿色生态城市,希望享受清新、舒适,优美,安全和健康的城市自然环境。生态城市设计正是以生态学基础,对生态城市形象中的各种要素,运用保护的方法,进行综合性的设计。     

富营养化对水生生态系统的污染生态效应

针对富营养化的基本情况,探讨了富营养化的污染生态效应,包括它对水体水质的影响、对水生生物生理的影响、对水生生物群落结构的影响以及对水生生态系统功能的影响。     

蒲石河流域下游河道最小生态需水量研究

以蒲石河下游河道为研究区域,以蒲石河抽水蓄能电站为例,采用Tennant法、90%保证率最枯月平均流量计算法和10a最枯月平均流量法,计算了蒲石河水电站下游河道的生态需水量.通过分析三种方法的计算结果,结合北方河流年内水量变化较大的特点,确定蒲石河抽水蓄能电站建成后的最小生态需水量为1.74m3/s.研究结果不仅可以为蒲石河抽水蓄能电站水资源合理调度和管理提供科学依据,也可以为流域生态的保护与恢复提供理论支持.     

城市河流污染防治需水量研究——以成都南河为例

所研究的城市河流生态需水是属于河流生态环境需水的研究范畴。城市的产生、发展与河流息息相关。由于在工业化、城市化进程中对水资源的竞争使用,造成了一系列严重的生态问题。河流的持续发展是城市发展的基础,研究目的是明确城市河流生态需水的定义及特征,找出一套适合城市河流的污染防治需水量的计算方法。     

松嫩湿地自然保护区最小生态环境需水量研究方法探讨

在总结目前国内外湖泊、湿地生态环境需水量计算方法的基础上,针对现有方法存在的问题和适用条件,结合松嫩湿地的特点．确定了相应的计算公式,并依据保护区各功能区划定的原则,确定了最小生态环境需水量的计算方法,并以扎龙湿地自然保护区为例进行了计算。依据45年系列气象数据,对计算结果进行了修正,确定了不同降水频率下湿地的最小生态环境需水量。     

减水河段最小生态需水量计算方法存在问题及对策探讨

准确计算河道最小生态需水量,是减轻河道减水对水生生物影响的关键。目前,国内外所采用的最小生态需水量常用计算方法可分为水文学法和水力学法。水学法分主要有Tennant法、7Q10法和蒙大拿法;水力学法主要有湿周法和R2Cross法。这些方法均为国外计算方法,在实际应用中部存在一定的问题。针对这些方法在实应用存在的问题,探讨了相应的解决对策措施;制定生态环境需水量相关标准、制定生态环境需水相关法律法规、建立生态环境需水量管理数据库、加强最小生态需水量计算方法的研究。     

晋江流域河道水库最小生态需水量计算研究

根据晋江流域的特点，对该地区改善河道水环境的生态需水量、保证山美水库水质达标的生态需水量以及满足河道生态用水比例，分剐采用径污比计算法、水体允许纳污量计算法进行了计算。得出了晋江流域东溪永春段的生态需水量为20．9～24．4m^3／s；东溪南安段的生态需水量为12．9～15．5m^3／s；西溪安溪段的生态需水量为23．8～38．8m^3／s；西溪南安的生态需水量为7．8～8．1m^3／s。综合考虑用水和需水两方面的情况，计算得到的晋江流域河道内生态用水比例值达30％以上。可满足河道内生态需水比例的要求，为保证山美水库水体水质达标，在现有排污量条件下，山美水库来水量应保证在2．0亿m^3。     

河流生态需水量研究进展

河流生态需水量是当今水利和生态学界一个热点研究问题,本文总结了国内外现有的计算河流生态需水量的方法和最新的研究动态,并针对目前研究中存在的主要问题,提出了今后的研究方向. 这对于在水利水电开发过程中合理确定河流生态需水量,保护生态环境,维护生物多样性具有重要的现实意义.     

城市交通生态占用研究--以北京市为例

为了反映城市不同交通工具对自然生态环境产生的压力和影响程度,基于生态占用理论和方法,计算了2002年北京市公共电汽车、地铁、轻轨、出租车、小公共汽车和私家车等主要交通工具的生态占用.结果表明:私家车生态占用约为7.27×105hm2;出租车生态占用约为2.42×105hm2;公共电汽车生态占用约为1.59×105hm2;小公共汽车生态占用约为0.71×105hm2;地铁生态占用约为0.32×105hm2;轻轨生态占用约为0.23×105hm2.私家车的人均生态占用是公共汽车人均生态占用的5.67倍.这证实私家车对生态环境的威胁和压力比公共交通工具对生态环境的威胁和压力大.优先发展城市公共交通,适度限制发展私人交通是实现城市交通可持续发展的必然选择.     

鄱阳湖最小生态需水研究

基于鄱阳湖水文特征,建立鄱阳湖最小生态需水计算模型。研究将频率95%对应的水位为湖泊最低生态水位,根据鄱阳湖水位-面积关系曲线,得到对应的鄱阳湖湖区面积为1 503.9 km~2。通过折算将水面蒸发转换成湖面蒸发,得到湖面净蒸发量为483.09 mm,湖区年最小生态耗水为7.3亿m~3。采用计算河道内生态需水的方法计算出湖生态需水,运用最小月平均流量法、逐月最小流量法、Tennant法、90%保证率最枯月平均流量法和90%保证率逐月流量法等,对出湖河道生态需水进行计算,并用Tennant法对结果进行评价,通过分析比较得出90%保证率逐月流量法更适合确定鄱阳湖出湖最小生态流量,得到出湖最小生态需水为777.1亿m~3,最终得到鄱阳湖最小生态需水为784.4亿m~3。研究结果对鄱阳湖流域生态保育、水生态与水环境保护及水资源管理,提供重要科学依据。     

基于EKC曲线的北京市绿地生态服务价值研究

【目的】提出城市绿地生态服务价值社会属性概念,为其评估过程引入社会发展因素提供参考。【方法】以北京市为例,通过运用环境库兹涅兹曲线(EKC)和Wolfram Alpha知识引擎,探究一定环境污染和社会发展水平条件下,城市绿地生态服务价值的经济影响系数,从而对北京市绿地生态服务功能进行价值评估。【结果】①人均碳排放量、区域环境噪音、二氧化硫(SO₂)排放量、氮氧化物(NO_x)排放量、烟尘排放量与人均GDP具有显著相关性,而废水排放量和化学需氧量与人均GDP不具有显著相关性。人均碳排放量、区域环境噪音、SO₂排放量和NO_X排放量与人均GDP模拟的方程具有较高的拟合度,决定系数R²均大于0.7。人均碳排放量与人均GDP关系呈倒“U”形,区域环境噪音和SO₂浓度与人均GDP的关系均呈倒“N”形,三者均有“y=0”的污染零值; ②人均GDP对人均碳排放量、区域环境噪音和SO₂浓度的影响系数分别为0.67、0.68、0.91; ③2010年北京市城市绿地固定二氧化碳(CO₂)、释放氧(O₂)、减少噪音和吸收SO₂的生态服务价值依据传统的计算方法分别为806 415.74、628.73、119 349.13、1 669.01万元; 基于经济因素核算下的生态服务价值分别为540 298.55、421.25、81 157.41、1 518.80万元。【结论】北京市绿地生态价值中仅固碳释氧、降低噪音和吸收SO₂有明显的经济影响系数,受人均GDP影响较大,说明城市绿地生态服务价值具有社会属性,价值大小因城市的经济发展水平而不同。     

黄河河口生态系统需水量分析

根据黄河河口生态系统的特征,基于鸟类栖息地和生物多样性保护、环境净化、地下水补充、盐水入侵防制以及蓄洪等因素,对其生态需水量进行了研究,并对防止海水入侵的淡水补给量、维持生物生长环境的淡水补给量、保持河口湿地合理水面面积及水深的淡水补给量、水循环消耗需水量和补给地下水需水量进行了分析计算.通过对上述5个方面需水量及其需...     

海河河口生态需水量研究

分析了河口淡水对盐度乃至生物产生的影响．以海河河口及近岸海域为对象,通过建立入海径流与盐度的回归关系,用20世纪80年代中期以前的多年平均盐度值作为盐度控制标准,以计算得到的该标准下的入海径流21．6亿m^3作为海河河口生态需水量,对海河流域年内过程和各水系的生态需水进行了分配、在与现状生态用水比较后可知,大部分年份均不能满足生态需水要求,应加强人工调控．保证入海水量需求、     

大洋河河流生态需水研究

从水生生物保护的角度出发,应用重点关注水生生物敏感期的方法对大洋河进行河流生态需水研究,即生态需水量在生物保护目标敏感期由水文断面资料、水位流量关系、生物产卵期所需水流条件共同计算确定,在非生物敏感期采用最小月流量法计算.应用该方法分别计算大洋河8~9月濒危鱼类马苏大麻哈鱼产卵期、4~6月多种鱼类产卵期、枯水期非生物敏感期所需生态流量,并根据计算结果建议在对河流开展调水工程时应考虑对生态需水量的影响及对水生生物的保护.     

生态、环境需水与用水概念辨析

目的界定生态需水、环境需水、生态与环境需水、生态用水等概念的内涵及其相互间的不同。方法在概述了国内外生态、环境需水与用水相关概念界定的基础上,进行对比研究,理论探讨,定性分析。结果深入剖析了生态需水、环境需水、生态与环境需水、生态用水等概念的内涵,辨析了生态需水与环境需水、生态需水与生态用水在概念上的不同。结论认为生态需水是为了维持生态系统生物群落和栖息环境的动态稳定,在天然生态系统保护和生态系统修复、改善中所需要的水资源总量,而环境需水实质上就是为满足生态系统的各种生态功能健康所必需的水量,只有在明确了目标功能的前提下,环境需水量才能够被赋予具体的含义。     

An ecological hydraulic radius approach to estimate the instream ecological water requirement

This essay defines the concepts of ecological flow velocity as well as ecological hydraulic radius (EHR) and proposes an ecological hydraulic radius approach (EHRA) which considers both the watercourse information (including hydraulic radius, roughness coefficient and hydraulic gradient) and the required stream velocity necessary for maintenance of certain ecological functions all together. The key parameter of EHRA is to fix the watercourse cross-sectional flow area corresponding to EHR, by which the relation between parabola shaped cross-sectional flow area and hydraulic radius is deduced. The EHRA not only meets the requirement of flow velocity for adequate fish spawning migration, but also is applicable to the ecological flows in regard with other ecological issues (such as the calculation of the instream flow requirements for transporting sediment and for pollution self-purification, etc.). This essay has illuminated the computational process taking the estimation of ecological water requirement of Zhuba Hydrologyical Station watercourse in Niqu branch of the Yalong River as an example. Additionally, we compare EHRA with Tennant approach. The result shows that the Zhuba Hydrological Station ecological water requirement calculated by EHRA lies between the minimum and favorable ecological water requirement calculated by the Tennant approach. This is due to the fact that the ecological flow velocity (such as the fish spawning migration flow velocity) was taken into consideration, producing results applicable to the practical situation.     

淮河上游生态需水量计算分析

为分析计算淮河上游河流生态需水量,提出了丰水期、枯水期、平水期保证率分别为45%,75%,50%的淮河上游适宜生态径流计算方法,选用淮河上游干流息县、长台关以及大坡岭3个主要控制站1960～2005年历年天然来水量资料,计算了淮河上游最小生态径流和适宜生态径流,并运用Tennant法进行评价.结果表明,最小生态径流在很大程度上有损于河流生态系统稳定与健康;总体而言,3站适宜生态径流均可以使淮河上游河流生态环境状况达到最佳,但在某些年份各站实测月均流量小于其适宜生态径流量,而且丰水期适宜生态径流破坏率较枯水期的要高.因此,在某些年份为满足淮河上游适宜生态需水要求,还应增加河道内生态用水量.     

典型喀斯特区不同覆盖下顶坛花椒林地生态需水量研究

对典型喀斯特区不同覆盖下顶坛花椒人工林地生态需水量及生态亏缺水量进行了研究。结果表明：在岩石裸露率375 %的100 m2样地内,植物生长发育期间林地土壤含水量为153～185 m3,经枯枝落叶和石面覆盖后分别为156～206 m3和152～192 m3,枯枝落叶覆盖后林地土壤含水量平均增幅与变幅均最大;顶坛花椒在生长发育期总蒸腾量为91962 7 mm,蒸腾耗水量以成熟期最多,开花结果期次之,展叶期最少;林地潜在蒸散量和实际蒸散量分别为51518 3 m3和54950 1 m3,经不同覆盖处理后,蒸散量均下降,其中石面覆盖时减少量多;林地生态需水量为61479 4 m3,经枯枝落叶和石面覆盖后,其生态需水量分别为58424 2 m3和46000 1 m3,而经枯枝落叶覆盖,在顶坛花椒成熟期林地未出现水分亏缺。对不同覆盖条件比较可知,枯枝落叶覆盖下林地水分亏缺量最少,在植物生长发育期抵御干旱的效果相对较好。因此,喀斯特区造林选择枯枝落叶覆盖效果相对较好,而为保证顶坛花椒的产量及质量,在其开花结果期和成熟期应加强土壤水分管理。