基于生态服务价值的甘州区土地利用变化生态效应研究

利用生态服务价值框架及构建区域综合生态效应指数，揭示2001—2029年甘州区生态系统服务功能价值总量，以及各地类生态服务价值变化状况。研究表明：1）甘州区生态系统服务价值总值15年来共增加了6 169.45×10^4元，增加幅度达到7.44%；2）2001—2015年，草地、林地、交通水利用地的生态系统服务价值呈增加趋势，增加总量为9 478.76×10^4元，耕地、园地、水域、未利用土地和建设用地的生态系统服务价值呈减少趋势，减少总量为3 714.75×10^4元；3）生态系统中原材料生产、气候调节、保持土壤、维持生物多样性变化大，其中保持土壤增加最多，其次是维护生物多样性、气体调节、气候调节、原材料生产的生态服务价值。4）2022—2029年甘州区的生态服务价值总量将进一步提高，生态环境进一步好转。     

大通河流域生态流量确定及预警方案研究

生态流量是维护河流生态健康和功能的重要基础和保障。以大通河流域青石嘴站、天堂站、连城站、享堂站的长序列径流资料作为基础数据,采用基流比例法、Tennant法、最枯月平均流量多年平均值法、90%保证率法和7Q10法计算大通河流域生态流量,同时研究流域生态流量预警方案和预警流量控制指标。结果表明：基流比例法计算结果更具全面性和合理性,可以反映各年际各时段的流域生态流量;大通河流域生态流量的流量范围为多年平均流量的11%~35%,相应的青石嘴站、天堂站、连城站和享堂站的生态流量分别为5.57~17.73 m³/s、8.68~27.61 m³/s、9.08~28.88 m³/s和9.39~29.89 m³/s,经过保障度分析,各水文站全年生态流量保障度达到90%;依据确定的生态流量,将生态预警划分为蓝色预警、橙色预警、红色预警3个等级,并制定预警方案,该方案可以提高流量监测的可靠性和准确性,优化水库调度,维护生态环境健康。     

膜下滴灌调亏绿洲菘蓝农艺性状与产量的通径分析

为了研究膜下滴灌调亏菘蓝主要农艺性状对药材产量的影响,对菘蓝在营养生长期和肉质根生长期实施亏缺灌溉处理,测定了菘蓝的10个主要农艺性状。采用相关、回归、通径分析等统计学方法,分析了各农艺性状间的相关关系。结果表明：亏水处理对菘蓝的主要农艺性状存在一定程度的影响,变异系数CV值在5.45%~17.19%之间,菘蓝叶和根产量的CV值分别为13.14%、16.28%;菘蓝叶和根产量同除根冠比外的其他农艺性状间的相关系数为正,均达显著水平（P<0.05）;菘蓝叶和根产量分别与农艺性状之间建立回归模型,经统计学检验均为极显著水平（P<0.01）,其决定系数为0.996、0.971;通径分析模型得出株高（0.498）、主根长（0.630）是影响叶产量的主要农艺性状,而影响根产量的关键农艺性状为叶长（0.698）。因此,在菘蓝的栽培过程中进行亏水处理,在干旱胁迫下协调植株各部分的生物量分配,增加菘蓝植株的株高、叶长和主根长,有利于产量的形成。     

碎麦秸垫膜覆盖对民勤绿洲食葵产量及土壤酶活性的影响

为解决民勤绿洲灌区水资源短缺、土壤耕层状况恶化、食葵产量不佳等问题,在民勤灌区设置无覆盖（CK）、秸秆覆盖（S）（秸秆量为4 500 kg/hm²）、地膜覆盖（F）、碎麦秸垫膜覆盖（SF₁）（秸秆量为4 000 kg/hm²）、碎麦秸垫膜覆盖（SF₂）（秸秆量为4 500 kg/hm²）5个处理,采用当地农户普遍的灌溉水平（750 m³/hm²）,研究了食葵生长状况及土壤酶活性的变化。结果表明：碎麦秸垫膜覆盖（SF₁）处理下土壤温度显著高于其他处理,并且有着更高的保水效果,保证了食葵的正常生长发育;碎麦秸垫膜覆盖（SF₁）条件下平均出苗率较CK处理提高了12.1%（P<0.05）,较S处理的出苗率提高了9.7%（P<0.05）;碎麦秸垫膜覆盖（SF₁）条件下食葵产量达到4 780.95 kg/hm²,较SF₂、F、S、CK处理分别提高了2.8%（P>0.05）、7.3%（P>0.05）、34.1%（P<0.05）、44.7%（P<0.05）,且在碎麦秸垫膜覆盖（SF₁）处理下食葵的株高、茎粗、叶面积均为最优,与CK、S、F处理均呈显著性差异(P<0.05）,该覆盖方式更有利于食葵干物质的积累;碎麦秸垫膜覆盖（SF₁）条件下的土壤蔗糖酶和脲酶活性显著高于CK、S、F、SF₂处理,且全生育期表现基本一致。可见,碎麦秸垫膜覆盖可解决民勤绿洲秸秆覆盖引起的土壤温度低、保水率差、出苗率低和产量低等问题,也可改善长期单一地膜覆盖而引起的地力下降的情况。     

旱区植被生态需水量间接法计算参数的研究

植被生态需水问题是水资源优化配置和生态环境研究的热点,间接计算法是量化干旱地区天然植被生态需水量的主要方法。为了使计算结果更加准确,结合0. 618法与去极值法对间接法计算公式中潜水蒸发量E的计算做出改进,建立植被系数K的二阶Gaussian模型,最后运用灰色模型GM(1,1)对植被面积S的发展趋势进行预测。结果表明:优化所得潜水蒸发量——埋深曲线对实测数据拟合度更好,植被系数取值更加精确,以甘肃省民勤县为例,计算出该地2015年各类植被面积与资料记载差异较小,所得生态需水量结果与FOA推荐使用的Penman-Monteith模型相比无显著差异。在此基础上预测出2020年民勤县天然植被生态需水总量为4060. 8×10~4m~3,其中天然林地生态需水量预测为3100. 1×10~4m~3,天然草地生态需水量为960. 7×10~4m~3。研究使间接计算法对植被生态需水量的量化更加准确,为干旱地区水资源的分配及生态恢复政策的制定奠定了一定的研究基础。     

面向供水对象转型的引大入秦工程水资源优化配置研究

引大入秦工程（以下简称引大工程）建成初期主要以秦王川农业供水为主,但随着兰州新区的建设发展,其供水对象开始向城市生活用水和工业用水转型,如何实现有限水资源的合理配置是目前研究的重点问题。基于此,依据引大工程供水区（以下简称引大供水区）可持续发展要求,构建以实现经济、社会、生态效益最大化为目标函数,可供水量、输水能力、用户需水量、排水系统排水量与变量非负为约束条件的多目标水资源优化配置模型,使用遗传算法进行求解。结果表明：2025年引大供水区不同用水部门配水量（保证率P=50%、P=75%）分别为生活用水8 323.85×10⁴、8 322.49×10⁴ m³,农业用水15 001.95×10⁴、15 631.53×10⁴ m³,工业用水11 111.00×10⁴、11 100.00×10⁴ m³,生态用水946.88×10⁴、947.02×10⁴ m³,各部门总配水量与优化前供水量4.23×10⁸ m³相比,达到供需平衡;2030年引大供水区不同用水部门配水量（保证率P=50%、P=75%）分别为生活用水12 650.51×10⁴、12 666.53×10⁴ m³,农业用水16 397.77×10⁴、17 019.70×10⁴ m³,工业用水20 498.00×10⁴、20 508.00×10⁴ m³,生态用水948.00×10⁴、948.88×10⁴ m³,不同保证率下各部门总体缺水率分别为12.27%、13.38%。2025—2030年引大供水区的非农业用水结构将大幅提升,农业灌溉用水量降低。研究结果可为引大供水区优化水资源配置决策提供参考依据。     

基于生态服务价值的甘州区土地利用变化生态效应研究

利用生态服务价值框架及构建区域综合生态效应指数，揭示2001—2029年甘州区生态系统服务功能价值总量，以及各地类生态服务价值变化状况。研究表明：1）甘州区生态系统服务价值总值15年来共增加了6 169.45×10^4元，增加幅度达到7.44%；2）2001—2015年，草地、林地、交通水利用地的生态系统服务价值呈增加趋势，增加总量为9 478.76×10^4元，耕地、园地、水域、未利用土地和建设用地的生态系统服务价值呈减少趋势，减少总量为3 714.75×10^4元；3）生态系统中原材料生产、气候调节、保持土壤、维持生物多样性变化大，其中保持土壤增加最多，其次是维护生物多样性、气体调节、气候调节、原材料生产的生态服务价值。4）2022—2029年甘州区的生态服务价值总量将进一步提高，生态环境进一步好转。