沙颍河河南段水质变化及成因分析

沙颍河河南段是淮河污染最严重的一段,也是淮河治理工程的重中之重。本文选取最能反映沙颍河河南段污染情况的界首断面为代表断面,分析沙颍河河南段水质年内年际变化情况,并定性的分析了其主要影响因素。结果发现NH3-N和CODMn(高锰酸钾指数)是影响沙颍河河南段水质的主要指标,并且水质变化与小麦种植期、降雨、年内雨洪分布等因素关系密切,因此要在该区域大力发展生态农业,提高闸坝的科学调度水平以应对因暴雨带来的面源污染问题。     

海河流域生态系统价值评估与空间特征

选取海河流域为研究区域，建立了结合海河流域的生态系统服务价值的参数表，系统评估了该流域有无人类活动影响下的生态系统的服务价值。在天然状态下的生态服务总价值为3638.45亿元，相当于该流域2000年社会经济系统创造GDP11632.6亿元的31.28%。在人类活动影响下，该流域各项生态服务功能大小发生了变化，生态总价值达到4594.69亿元，相对于该流域2000年社会经济系统创造GDP11632.6亿元的39.5%。其中农田的生态服务价值的贡献率最大，占总生态服务价值的55.44%。从空间分布上来看，天然状态下流域总体生态环境状态较差，该流域西北部山区平均生态价值量大于东南部平原，海拔低于200米的平原生态价值偏低，除河口部分区域，海拔在200米以上的丘陵和山地地带，生态价值相对较高。考虑人类活动影响，由于人类劳动带来农田等食物生产等价值增加，该流域除了渤海湾周边区域及内陆部分地区，生态价值总体都有所提高。     

海河流域生态系统价值评估与空间特征

选取海河流域为研究区域,建立了其生态系统服务价值的参数表,系统评估了该流域变化环境下生态系统的服务价值。基准状态下海河流域生态服务总价值为3638.45亿元,相当于该流域2000年社会经济系统创造GDP的31.4%。进行修正后,该流域生态总价值达到4639.95亿元,相当于该流域2000年社会经济系统创造GDP的40.0%。其中农田的生态服务价值的贡献率最大,占总生态服务价值的55.88%。从空间分布上来看,基准状态下流域生态环境状态较差,该流域西北部山区平均生态价值量大于东南部平原,海拔低于200m的平原生态价值偏低;除河口部分区域,海拔在200m以上的丘陵和山地地带,生态价值相对较高。对生态价值参数进行修正后,该流域除了渤海湾周边区域及内陆部分地区,生态价值总体都有所提高。     

三峡库区生态系统服务价值时空演变及驱动力

以4期遥感反演数据为基础,采用影响生态系统质量状况的生态参数修订当量因子并建立生态系统服务价值(ESV)估算模型,在GIS空间分析支持下,综合分析了三峡库区2000～2015年ESV时空演变特征及其驱动力。结果表明:①研究区生态系统类型以森林和农田为主,占比分别达到了60%和30%;15 a间,各生态系统类型变化显著,其中森林和聚落增长明显,分别增长了644.53 km~2和567.24 km~2,反之农田和草地下降了723.58,588.62 km~2。②研究区总ESV波动增长,增长了51.44亿元,增幅为1.38%。各类ESV中森林贡献率最大,其价值占研究区总量的比例各时段均达到了75%以上,且呈持续增长趋势;研究区生态系统服务功能类型主要以水文调节和气候调节为主,且两者ESV均呈小幅增长。③研究区ESV空间分布地域差异明显,总体呈"南北高-东西低"的分布格局,ESV高值区主要分布在大巴山、巫山、七曜山、方斗山等中低山植被覆盖较好的区域,以及长江、嘉陵江干流;低值区主要分布在长江沿岸中大型城市建成区及周边;空间演变方面,研究区ESV变化呈"高增-低减"变化趋势。④驱动力分析结果显示,城镇化率是影响研究区ESV的首要驱动因素,说明区域城市化进程速度、社会经济发展水平与ESV关系密切,优化国土空间布局能有效提升三峡库区生态系统服务价值。     

河南省土地利用结构时空偏移及生态系统服务价值时空分异特征研究

【目的】为了分析河南省土地利用数据,对其结构时空偏移及生态系统服务价值时空分异特征进行研究,探索土地利用结构变化对其生态系统服务价值的影响,【方法】基于1990—2020年河南省土地利用/覆被变化数据,运用信息熵和偏移份额模型分析其土地利用结构时空变化及其生态系统服务价值变化。【结果】研究显示：(1)研究期内河南省整体土地利用结构信息熵、均衡度呈“缓慢下降-缓慢上升”趋势,优势度则相反,结构经历了“有序—无序—相对平稳”的演化过程。(2)研究期内建设用地、林地及水域用地为增长性结构,耕地、草地及未利用地为衰退性结构,其中建设用地补给偏移效应显著,耕地挤出偏移效应显著。各地区不同土地利用类型竞争力存在明显空间差异。(3)研究期内河南省生态系统服务价值下降了56.19亿元;土地利用结构上,生态系统服务价值以林地和水域用地为主,占总比重75.65%;单项生态系统服务价值以水文调节和气候调节为主,占总比重58%,空间分布上,生态系统服务价值整体呈“西高东低,南高北低”的分布特征。【结论】结果表明：建设用地、林地及水域用地是河南省生态系统价值变化的主要因子,前者为负相关,且生态系统服务价值增长率...     

淮河上游流域土地利用变化对次暴雨产沙影响研究

土地利用变化既改变水文循环过程也改变产沙过程。本文以淮河上游大坡岭以上流域为研究区,基于1990s和2000s的土地利用资料和两个年代各10场暴雨对应的水文与气象资料,以0.5 h为时间步长,应用改进的水沙模型模拟流域暴雨产沙,分析土地利用变化对次暴雨-泥沙负荷关系的影响;基于两个年代获得的模型参数,模拟1990s十场暴雨的产沙过程,分析相同暴雨条件下土地利用模式变化对产沙的影响。结果表明:模拟结果满足精度要求;土地利用变化改变了降雨-泥沙负荷关系,1990s到2000s的土地利用变化减轻了流域水土流失,导致次暴雨产沙量、沙峰及侵蚀模数均减少。研究成果可为淮河流域水土治理提供科学依据,丰富并创新湿润半湿润地区水土流失模拟理论与方法。     

山西省生态系统服务多尺度特征及其驱动因素分析

明确生态系统服务的时空变化、权衡与协同作用以及驱动因素,可为实现生态系统的可持续发展提供理论依据。以山西省为例,对1990年、2000年和2015年该地区的粮食产量、产水量、土壤保持量和植被净初级生产力(NPP)进行计算,从栅格、县域和市域尺度上分析了生态系统服务的空间格局以及相互作用,并采用地理探测器识别了生态系统服务变化的主导驱动因素。结果表明：1990～2015年,平均粮食产量、产水量和NPP先减少后增加,平均土壤保持量先增加后减少;随着尺度的增加,生态系统服务呈现出更加“空间均一化”的分布特征,生态系统服务之间关系对的数量存在着减少的趋势;各种生态系统服务变化的主导因素不尽一致,但均存在着自然、土地管理和社会经济综合驱动的特征。     

海河流域湿地生态服务价值评价及对策研究

参照Costanza等对全球生态系统服务价值的测算方法,初步估算了海河流域湿地生态系统服务价值,并分析其变化趋势.研究结果表明:2005年,海河流域12个重要湿地服务总价值为5.52×108USD/a,其中生态效益占总价值的96.27%,这说明海河流域湿地系统具有显著的生态功能.在生态效益方面,养分循环、调节水分和水资源供给等方面功能尤为突出.海河流域湿地的生态系统服务功能结构发生了变化,由建国初期以调节水分和水资源供给为主运渐转变为以养分循环和调节水分为主,湿地服务价值明显降低.针对湿地开发利用中存在的问题提出了相应的管理对策.     

水坝建设对河流生态系统服务价值影响评估

基于能值分析构建了水坝生态系统模型与生态系统服务价值计算方法,并以三峡水利枢纽工程为例核算了建坝前后河流生态系统服务价值及其变化情况。结果表明:建坝前后河流生态系统服务价值均为间接价值直接价值存在价值;直接价值中,增加生物量均为建坝前后河流的主要服务价值;间接价值中,建坝后河流物质运移能力削弱,而净化水体污染物与调节局地小气候能力增强,同时新增提供水电服务,并成为主要间接服务价值之一;存在价值中,河流生态系统调节气候能力增强;虽然大坝建设后所产生生态服务功能的总价值相较建坝前增大,但是实际是通过损失了河流最重要的服务功能(向下游运输营养物质)而用局地的服务功能的提升来置换的;大坝发电中包含的人工建设年均投入量约为自然投入的15倍。     

1962—2019年巢湖流域土地利用变化遥感监测及驱动因素分析

为掌握巢湖流域土地利用类型变化及驱动因素,给巢湖流域生态环境保护和产业发展规划提供参考,基于1962—2019年巢湖流域10期遥感影像,解译了耕地、林草及未利用土地、水域、建设用地4种土地利用类型,分析了巢湖流域近60年来土地利用类型变化和转移情况,重点探讨了改革开放后不同年份农业联产承包责任制、城镇化、生态恢复等因素对流域土地利用变化的影响。结果表明：建设用地面积逐年增加,耕地、水域面积逐年减少。城镇扩张、生态恢复、农业开发是影响巢湖流域土地利用变化的3个主要驱动因素。     

2010—2015年三江源地区植被净初级生产力变化特征及影响因素分析

三江源地区生态环境先天脆弱,掌握其植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的时空变化特征及其影响因素对于环境保护具有重要意义。基于改进的CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型估算三江源地区2010—2015年的NPP空间分布及变化特征,引入地理探测器探讨植被、气候和地形因素及其交互作用对NPP的影响。结果表明:①整体上三江源地区NPP表现为自东向西逐渐减小的空间分布特征;2015年较2010年中部地区NPP减少最为严重,其次为西部地区,而东部NPP增加,且NPP的减少量大于NPP的增加量。②各因素对NPP的影响程度不同,从NPP空间分布现状角度分析,对NPP的影响由大到小依次为NDVI、太阳辐射、降雨量、温度、高程、坡度、坡向;从NPP动态变化角度分析,影响由大到小依次为NDVI、降雨量、太阳辐射、温度。③各因素的交互作用对NPP的空间分布现状及动态变化都表现出双因子或非线性增强作用,且NDVI与降雨量的交互作用最强。④地理探测器能够较好地指示各因素及其交互作用对NPP的影响,具有较好的效果。研究结果将为三江源地区的生态环境保护工作提供依据。