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植被生态需水研究进展及展望 总被引：23，自引：1，他引：23
生态需水研究是目前生态学和水文学、水资源学研究的热点领域.植被生态需水研究不仅是其中的重要研究内容,而且对于指导区域植被生态恢复与生态建设也具有重要意义.本文在调研有关研究文献的基础上,对植被生态需水的概念与内涵、计算方法进行了分析.认为植被生态需水是指为了保证植被生态系统能够健康维持,并确保其生态服务功能得到正常发挥而必须消耗的一部分水量.在区域植被生态需水量的计算中,最关键的是对单位面积、单位时间内某一植被类型生态需水定额的确定,目前常用的计算方法多是基于农业气象学原理的直接计算法. 相似文献
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生态需水的研究对象包括河流、湖泊、湿地、森林、绿洲等众多涉水生态系统.由于河流与人类活动的关系最为密切,影响深远,生态需水的研究也一直主要集中在河流方面.随着我国河流生态需水研究的不断深入,河流生态需水成为水利工程建设项目中环境影响评价所必须考虑的重要内容.因此,如何确定和评价河流生态需水,也就成为各级有关政府部门和众多学者关心的热点问题. 相似文献
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水位变化作为湖泊水文过程和水量平衡的动态反映,是湖泊生态环境的重要影响因素。全球最大的淡水湖——贝加尔湖,在自然变化与人为活动的双重影响下,过去100多年水位表现出较大的年内、年际和多年变化。贝加尔湖水位变化与入湖径流量变化密切相关,与贝加尔湖最大支流色楞格河的径流量变化较为一致。气候变暖带来的气温上升和降水减少使得入湖径流量减少,贝加尔湖水位下降。人类活动对贝加尔湖水位变化影响表现在两个方面：一方面,全球变暖条件下耕地面积扩张和灌溉用水增加导致贝加尔湖流域用水增加,使得入湖径流量减少,贝加尔湖水位下降;另一方面,1958年伊尔库茨克水电站投入运营之后,贝加尔湖水位变化受到了安加拉河水位顶托的影响。在下游水电站人为调控影响下,贝加尔湖年平均水位升高,年内水位波动幅度增加,年最低和最高水位出现日期推迟。地处全球气候与环境变化敏感区的贝加尔湖,其水位变化对湖泊及周边生态环境影响显著。因此,探究在全球变化背景下贝加尔湖的水位变化及影响因素对保护当地生态环境具有重要意义。 相似文献
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湖泊是我国地表水资源库和山水林田湖草生命共同体的重要组成。湖泊生态系统相对封闭,结构与功能较为清晰,生物与环境相互作用紧密,是开展生态学理论与实践研究的优良场地。湖泊生态学研究的主要方法有野外观测、受控实验及数值模拟。而浅水湖泊环境容量小,湖泊生态系统对环境变化敏感。比如,风浪等物理过程能显著引起湖泊沉积物悬浮和内源营养盐释放,影响上覆水光环境,进而影响浮游植物生长乃至整个湖泊生态系统结构与功能。受制于野外受控实验系统的条件限制,目前我国湖沼学实验大多停留在数立方米体积的水池试验和条件较难控制的湖体中试,大尺度受控模拟试验装置缺乏,重要湖沼学过程和关键条件参数获取困难。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院太湖湖泊生态系统研究站在我国第三大淡水湖——太湖建成了浅水湖泊物理-生态过程模拟平台,以高仿真湖泊物理模型实验平台为核心,配套大型生态实验平台与数值模拟平台,可以开展波浪、湖流、河道脉冲式输入等湖泊物理过程影响下的湖体污染物迁移转化过程、生物生理与生态系统响应过程,以及水体鱼类、高等水生植物、浮游藻类、底栖生物等生态系统模拟试验。利用模拟平台开展了重要水体生态过程研究、工程技术参数确定,极大增加了野外站受控实验能力和数值模型参数精度,提升了支撑国家生态修复与管理需求、国际湖沼学理论前沿探索的能力。 相似文献
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湿地生态用水标准确定及配置——以白洋淀湿地为例 总被引：1，自引：0，他引：1
基于湿地生态用水研究进展,本文从用水标准及配置方面进行了生态用水理论与应用分析。针对湿地生态用水标准的确定,给出了确定原则以及湿地生态用水配置优先级标准、湿地生态用水配置水量/水位标准和湿地生态用水配置水质标准;对于湿地生态用水配置程序的研究,制定了湿地生态用水配置原则、程序、方案、相关配套环境以及实现手段。其中,湿地生态用水配置方案的制定须从湿地用水价值(生态、经济、社会)分析、管理目标以及生态需水方式等几个方面考虑,相关配套环境主要是相关的政策法规环境、经济评价、公众教育及用水配置方案修正等。本文最后以海河流域白洋淀湿地为案例区进行了生态用水标准及配置分析,分别分析白洋淀生态用水的逐月水位标准以及白洋淀湿地"三期"(汛期、生物繁殖期以及非汛期)三类(最小、适宜以及理想生态用水量)的生态用水配置量。 相似文献
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相对丰水地区水资源合理配置研究 总被引：3，自引：2，他引：3
我国水资源合理配置研究主要集中于水资源匮乏的北方地区,相对丰水地区的水资源合理配置研究较少,随着社会经济的发展,丰水地区的水质污染日趋严重,造成丰水地区水质型缺水及生态环境恶化等问题.本文根据水资源合理配置的目的和基本原则,建立相对丰水地区水资源合理配置模型,该模型不仅进行河道外水量配置,同时还要保证航运和良好的河道生态环境.首先进行研究区不同河道的水功能区划,制定水质标准,然后预测生活和工业污染物排放量和入河量,进行纳污能力计算,确定河道最小需求流量,将其引入到水资源合理配置模型中,并以全国节水型试点城市--四川省绵阳市为例进行了应用研究.结果表明2010年涪江江油城区段、绵阳城区段、安昌河和芙蓉溪河段最小需求流量分别为30.5m3/s、52.5m3/s、5.10m3/s和2.34m3/s、通过加强节水、水利工程的建设和合理配置河道内和河道外需水,2010年绵阳市缺水问题基本可以解决,但芙蓉溪河段满足不了河道最小流量需求,本文通过水资源合理配置模型分析,提出了相应的生态工程措施和补水方案,保证河道内需水和良好的水环境需求. 相似文献
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人类生活和生产活动导致湖泊富营养化问题日益严峻,为了恢复湖泊应有的功能,必须找到污染源,采取有效的措施进行综合治理.本文从分析湖泊富营养化的成因和危害入手,针对原因提出了相应的治理措施,提出控制污染源和生态修复是治理湖泊富营养化最根本、最有效的方法 相似文献
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向海自然保护区湿地生态需水研究 总被引：2，自引：0，他引：2
湿地生态需水是指维持湿地生态系统结构和功能正常所需要消耗的水量,对其进行科学核算可为湿地的科学管理和保护提供重要依据.近年来,受自然和人为因素影响特别是来水量的减少,向海湿地面临严重威胁.本文以1996年和2000年两期Landsat TM遥感影像为数据源,对上个世纪末期向海自然保护区湿地的变化特征进行了剖析;在此基础上,采用水量平衡的原理,对不同水平年向海湿地生态需水进行分析研究.结果表明,保护区湖沼湿地景观面积基本保持在300km2,占保护区总面积的28.7%.在平、枯水年湿地生态需水量分别是3.40×108m3和3.65×108m3,其中4月～8月需水量约占全年需水量的78%.向海湿地位于松嫩平原西部,属半干旱地区,天然降水不能满足湿地的生态需水要求,对流域水资源进行综合管理和调度是解决向海湿地水源问题的根本途径. 相似文献
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我国湖泊众多、分布广泛 ,然而 ,由于地理分布及湖泊性质的不均衡性 ,可利用的淡水资源有限。特别是近年来随着经济的高速发展 ,在人类活动的强烈干预下 ,湖泊资源退化、环境恶化 ,致使内陆干旱半干旱地区湖水位下降、咸化、干化甚至消亡 ;人口稠密地区湖泊污染与富营养化日益加剧 ,造成严重的水质性缺水 ;湖盆淤积、盲目围垦导致湖泊萎缩 ,洪涝灾害加剧 ;掠夺性的渔业开发严重破坏了生态环境等 ,并已成为制约地区社会经济可持续发展的限制性因素。针对我国湖泊环境保护与治理的主要问题提出了建议 相似文献
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湿地作为干旱区一种重要而特殊的生态系统,具有很强的环境指示性。为了准确地认识和评估人工生态输水对塔里木河下游湿地生态环境修复的成效。文章通过遥感技术手段,动态地监测了人工应急生态输水前后塔里木河下游的湿地景观变化。研究结果表明：通过10余次的人工生态输水,在总体上改变了流域湿地长期持续减少的状态,流域范围内湿地总面积呈现稳中有增,湿地生态环境得到了明显改善。其中,河流湿地和湖泊湿地变化过程呈现“V”型逆转,面积有着显著的增加;沼泽湿地减少的速度得到明显遏制,动态度由1990-2000年的-5.35 %降低到2000-2010年-1.09 %;此外,下游河道断流现象得到改善,尾闾湖——台特玛湖在干涸了近30年后重现恢复往日生机。说明了塔河人工生态调水对下游的湿地生态环境拯救起到了积极的作用。以上研究可为塔河的综合治理提供有益的科学依据和决策支持。 相似文献
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长江经济带湖泊主要集中分布在我国西南横断山区和东部江淮流域洪泛平原区。自然环境的巨大差异和经济发展的不平衡,导致了长江经济带东、西部湖泊不同程度的生态环境问题。全面改善长江经济带湖泊水环境,对推动长江经济带可持续发展有着重要的现实意义。在缺乏长期监测数据的情况下,过去湖泊环境变化的研究可为当前的保护与治理提供历史借鉴。文章剖析了长江经济带东、西部湖群的环境问题,总结出我国西南地区高海拔山地湖泊水质环境明显好于低海拔的断陷湖泊,江淮地区浅水湖泊水环境质量总体比西南地区的更差;通过沉积记录的多指标研究,从长期演化的角度,重点揭示了长江经济带东、西部两个区域不同类型湖泊过去百年来环境演化的阶段性特征,及其对气候、水文和营养变化的响应机理;查明了近年来湖泊生态系统退化原因;讨论了古湖沼研究在生态系统修复参考目标设定、治理效果评估、水生植被恢复过程中群落结构优化、生态系统临界转换预警、生态安全评估等方面的应用价值。最后,针对不同区域湖泊面临的环境问题,提出了相应的保护及治理对策。 相似文献
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近期亚洲中部高山地区湖泊变化的时空分析 总被引：3，自引：0，他引：3
亚洲中部高山地区湖泊是气候与环境变化的敏感指示器,湖泊面积与水位的变化客观地反映了该地区水资源的时空变化过程。充分认识高山地区湖泊变化的特征及驱动性因素,有利于正确评估气候变化和人类活动对湖泊变化的影响。本文针对高山地区缺乏观测资料的特点,利用遥感资料重建近期亚洲中部高山地区湖泊的水位及面积变化信息,并在此基础上分析了水位和面积对湖泊变化描述的敏感程度,分别从湖泊类型、区域分布和影响因素讨论了近期亚洲中部高山地区湖泊的时空特征。水位可以更好地描述高山湖泊变化的时空过程,10月份是中亚高山地区湖泊相对稳定的时期。对于封闭性湖泊而言,近期青藏高原北部地区的湖泊扩张明显,而天山中部的湖泊水位微弱上升或保持不变,而阿尔泰山地区的湖泊处于萎缩的状态,湖泊的变化与降水及冰川分布具有较好的相关性。吞吐型湖泊的变化按有无水坝呈两种变化趋势,出水口建有水坝的外流湖水位下降明显,而自然状态下的外流湖水位相对稳定,一定程度上反映了近年来过度向吞吐型湖泊引水与开发的趋势。 相似文献
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青藏高原的湖泊面积超过我国湖泊总面积的50%以上,是"亚洲水塔"的重要组成部分。20世纪70年代—2018年,湖泊数量和面积均出现明显增长,但变化速率并不均一。1990年之前,低温抑制冰川融水导致湖泊水量出现负平衡。1990—2000年,温度升高使得冰川融水和湖泊水量增加。2000年以后,降水是导致湖泊水量增加的主要因素,但2005—2013年的连续气温上升,使得蒸发加强并削弱了湖泊水量增加的速率。在青藏高原中西部和西北部地区,2000—2013年的湖泊水量增加则更多是受冰川融水的主要影响。20世纪70年代—2013年,青藏高原湖泊水量变化的空间特征与西风和印度季风区降水变化趋势一致。气温上升和增加的长波辐射使得湖泊水温明显增加,并促进了食物链的传输效率。随着湖泊水量增加,湖泊盐度普遍下降,继而增加了生物多样性,使湖泊生态系统结构相对复杂。未来20年,青藏高原内陆封闭湖泊水量将继续增长,但速率将有所下降。对"亚洲水塔"而言,青藏高原的湖泊研究应聚焦宏观尺度的水量赋存与水量平衡、湖水主要理化性质与生态系统参数,以及湖泊变化在大尺度气候变化中的水循环作用过程。 相似文献
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湖泊水域的动态变化对湖泊水资源开发、湖泊生态环境保护以及洪涝灾害预报具有重要的指导意义。近年来南四湖自然水域面积变化剧烈,并引发了一系列生态环境问题。基于山东省南四湖多时序遥感与土地利用数据,运用遥感和GIS技术,采用GIS空间分析的方法,选取湖泊水域变化幅度、湖泊分形维数变化指数、湖泊变化强度指数和土地利用转移矩阵等因子,对南四湖30年的自然水域面积变化和形态变化特征进行分析,在此基础上探讨南四湖自然水域和其他土地利用类型的转移变化特点;最后对引起自然水域面积变化的机制进行了分析。研究结果表明:①南四湖自然水域30年间面积共减小529.02km2,减少了44.45%,年平均减小量为17.63km2;②研究时段内,景观分形维数呈先下降后上升的趋势;其中,1982-1992年自然水域景观分形维数呈下降趋势,而1992-2002年,2002-2012年景观分形维数呈上升趋势,说明在研究时段内1982-1992年人类活动对南四湖自然水域的影响相对于1992-2012年较大;③总体上,自然水域变化强度呈先增大后减小的趋势,其中河流在2002-2012年,1992-2002年两个时段变化强度数为整正数,水域减小趋势得到了一定程度的控制;④研究时段内南四湖自然水域主要转换为农用地,其次为建设用地,说明人类活动和城市经济的发展对自然水域的影响较大。 相似文献
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YU Jingjie & WANG Ping 《中国科学院院刊(英文版)》2012,(1):68-75
Water is the foundation of an arid ecological system, as the quantity and quality of surface water and groundwater determine its structure and function. The study on the relationship between water and ecosystem is the basis of ecosystem protection. Taking the Ejina delta, an extremely arid area located downstream of the Heihe River in northwestern China, as an example, this article gives an overviewe of the study in three aspects: (1) the groundwater table and salinity dynamics and their driving factors, (2) the groundwater depth and salt threshold of natural vegetation ecosystem, and (3) the impact evaluation of ecological flow control on Ejina natural vegetation. The authors point out the importance of the research into the relation between water and ecosystem and its key difficulties and weakness, and put forward strategies for promoting the study processes. 相似文献
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基于水分的北方农牧交错带植被生态系统退化机理研究 总被引：2，自引：1，他引：1
水是北方农牧交错带最关键的生态环境因子,水资源与生态环境之间的相互关系和相互影响很大程度上决定了北方农牧交错带的环境状况与环境动态.文章从生态缺水的角度,以内蒙古自治区武川县为例,探讨了生态系统退化机理,为北方农牧交错带的生态恢复与重建提供科学依据.研究结果表明,生态缺水是造成北方农牧交错带植被生态系统退化的主要原因.2006年武川县天然草地、灌木、乔木、农作物生长季平均耗水量分别为150.3mm、193.4mm、213.3mm、158.6mm,最小生态缺水量分分别为93.1mm、38.2mm、251.5mm、96.6mm,植被生态系统继续向退化方向演替.合理调整植物品种结构,配置有限的水资源是当地生态恢复与重建的紧迫任务. 相似文献
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我国湖泊数量大、分布广、类型多,被认为是世界上湖泊生态类型最为丰富的国家之一。多样化的湖泊环境孕育了丰富的微生物多样性和资源,但迄今人们对其结构和功能尚知之甚少。通过大规模的湖泊微生物组分析和比较基因组研究,可揭示我国湖泊微生物多样性的分布规律、形成机理和维持机制,阐明典型湖泊微生物功能基因的组成,探索极端环境条件下湖泊微生物的适应机制,发现新的微生物功能和代谢途径,并通过比较不同环境条件下驱动地球元素循环的微生物功能基因组、环境转录组成和蛋白组,揭示微生物驱动湖泊生态系统中关键元素循环的过程、机制及其环境调控机理。这些研究结果的获得,将不仅有助于深入了解湖泊生态系统结构与功能,促进地球科学与生物学间的交叉与融合,推动学科持续发展,而且将为我国湖泊微生物资源的保护与可持续利用及湖泊生态环境的治理与保护提供科技支撑。 相似文献