云南省生态环境质量与生态修复区识别

[目的]分析云南省生态环境时空变化,识别生态修复优先序,为该省低碳的可持续发展提供科学依据。[方法]基于遥感生态指数(RSEI)研究生态环境质量时空变化及空间相关性,与区域生态系统碳储量及生态保护红线结合识别云南省生态修复优先序。[结果]①22 a间云南省RSEI均值呈S形变化趋势,分别以2005年和2011年作为上升和下降的拐点。②2000—2022年空间上生态环境质量均表现为“西高东低”的态势,西部地区生态环境质量较好,而中部城市群及东部喀斯特地区生态环境质量较差。③2000—2005年受退耕还林政策的影响生态环境质量变好。2005—2011年则因旱灾和建设用地的剧烈扩张导致生态环境质量大幅下降。2011—2016年是旱灾后恢复时段,除中部城市化快速发展地区外,其他地区生态环境质量在逐渐恢复。2016—2022年受国家政策的影响,生态环境质量进一步变好。④云南省生态环境质量在空间上表现出明显的空间全局与局部自相关。⑤2000—2022年云南省碳储量呈先增加后减少的趋势,22 a间总碳储量减少2.38×10^(7)t,在空间上总体表现为“南北高,中间低”的地带性分布特征。⑥云南省生态修复极优先区主要分布在北部及东部地区,约占总面积的18.08%,生态修复优先区及中等优先区则分布较为广泛,约占总面积的70.17%。生态修复一般优先区主要位于普洱市等地,约占总面积的11.76%。[结论]云南省2000—2022年生态环境质量在时空上均呈现一定规律,在此基础上进行生态修复区划分,因地制宜地治理生态环境,推进云南省生态及低碳的可持续发展。

宁夏东部杨柴生态修复区短期水氮添加对草本植物群落的影响

为研究短期水氮添加对杨柴生态修复区草本植物群落数量特征及其多样性的影响,在宁夏白芨滩国家级自然保护区杨柴生态修复区进行水氮添加试验,采用随机区组设计试验,每个区组设置4个水添加梯度(W0:未添加水分;W1:添加多年平均降水量的33%;W2:添加多年平均降水量的66%;W3:添加多年平均降水量的100%)和4个氮添加梯度(氮添加量分别为N0:未添加氮素;N1:5 g·m^(-2)·a^(-1);N2:10 g·m^(-2)·a^(-1);N3:20 g·m^(-2)·a^(-1))两两随机组合的16个水氮添加处理,共4个区组。结果表明:(1)不同水氮添加使植物群落结构发生了显著变化,与对照(W0N0)相比,草本层优势种狗尾草的重要值在中氮不施水(W0N2)、低水耦合高氮(W1N3)、中水不施氮(W2N0)、中水耦合中氮(W2N2)几种处理下达到最大值,其峰值为0.46,狗尾草集群分布明显,表明在中度水平的单一水、氮或中度水平的水氮耦合措施下群落聚集效应明显。(2)在不同水氮添加处理下,从不施氮(N0)到高氮水平(N3),草本植物群落物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数以及Pielou均匀度指数均随着氮水平的增加呈先增大后减小的趋势,且都在中水耦合低氮(W2N1)处理下有最大值。(3)氮添加对于生态修复区植物的物种丰富度、Simpson优势度指数以及Shannon-Wiener多样性指数均有显著影响(P<0.05)。综上,适量的水和氮添加更有利于生态修复区植被恢复,W2N1处理能够最好地改善杨柴生态修复区草本层植物群落物种多样性,从而有效地促进了沙漠化逆转进程。

基于高分辨率遥感影像的稀土矿生态修复区提取方法

随着人们对稀土矿区生态环境问题的重视,有必要对稀土矿区的生态修复区进行提取,以便对稀土矿区的生态修复进行评价。利用高分二号的高分辨率影像,目视解译稀土矿区的分布范围,然后以多时相Landsat遥感数据计算归一化植被指数和植被覆盖率,通过回溯法确定2016—2019年矿区的生态修复区。结果显示,2016—2017年生态修复区面积为5.35 km^(2),2017—2018年生态修复区面积为0.93 km^(2),2018—2019年生态修复区面积为0.41 km^(2),2016—2019年生态修复区面积为7.65 km^(2)。可见生态修复工作开展顺利,生态修复的效果显著。

典型出境河流生态修复区沉积物重金属污染特征及生态风险评估

为综合评价河流沉积物中重金属对周围环境的生态风险及为治理重金属污染河流提供参考依据,以云南省文山州内跨境河流小白河生态修复区为研究对象,分析不同形态重金属在生态修复区沉积物中的空间分布规律,并采用潜在生态风险指数法和风险评估指数法(RAC),评价沉积物中重金属污染状况和生态风险.结果表明:(1)生态修复区内沉积物中五种重金属空间分布规律存在差异,w(As)、w(Co)、w(Cu)、w(Pb)、w(Zn)的平均值分别为937.64、16.72、156.23、73.47、1 117.47 mg/kg,并且w(As)、w(Cu)和w(Zn)沿水流方向逐渐降低,到生态修复区出口又呈明显增加的分布规律,而w(Pb)和w(Co)呈逐渐增加的分布规律.(2)生态修复区中重金属主要赋存形态以残余态为主,稳定性大小依次为As>Pb>Cu>Co>Zn.(3)根据风险评估指数法,表层沉积物中重金属对环境构成的风险依次为Zn>Co>Pb>Cu>As;根据潜在生态风险指数,As是主要的生态风险贡献因子,贡献率大于80%,具有较高的生态风险,其余重金属具有较低的生态风险.因此,在环境治理时既要考虑富集程度较严重的重金属元素,也不可忽视有效态含量较高的重金属元素给环境带来的生态风险.

上海市大莲湖生态修复区富营养化评价及氮磷平衡研究

利用营养状态下卡森指数和综合营养状态指数对上海市大莲湖生态修复区的富营养状况进行了检测与评价。结果表明,各监测点水体均达到富营养化水平。大莲湖富营养化主要影响因子氮磷的输入输出状况为:氮输入总量2 174kg/a,约占总量的92%;磷输入总量466.27kg/a,约占总量的97%;氮磷的主要来源为上游外源水;氮磷输出量分别为1 963和352.1kg/a,截留率分别为9%和24%。因此,大莲湖生态修复区内水质虽然得到明显改善,但各项水质指标要达到地表水Ⅱ类标准,还需要控制上游水源的污染物入湖负荷。

重金属污染河流生态修复区沉积物砷形态分析

生态修复是重金属污染河流治理的重要手段之一,以云南省文山州内跨境河流小白河生态修复区为研究对象,探析了不同形态砷在小白河生态修复区沉积物表层(0~10cm)、中层(10~20cm)和底层(20~30cm)的空间分布规律。结果表明:(1)表、中、底层中主要以残余态砷存在;残余态砷随沉积物深度的增加占比逐渐增大。表层中可氧化态砷>弱酸可提取态砷>可还原态砷;中层中可氧化态砷>弱酸可提取态砷>可还原态砷;底层中可氧化态砷>可还原态砷>弱酸可提取态砷。(2)小白河表层沉积物中砷全量总体呈B断面>D断面>C断面。(3)有机质与可还原态、可氧化态砷的结合趋势较大。(4)随着采样深度的增加,可提取态砷明显减少。故在利用该生态修复区进行环境治理时,应该重点针对表层沉积物进行定期清淤,减少该层沉积物的环境风险。

小白河生态修复区沉积物中砷的空间分布特征

【目的】研究生态修复区重金属砷的分布特征及其潜在生态风险,为重金属污染河流治理工程的建设提供理论依据。【方法】以云南省文山州内跨境河流小白河生态修复区为研究对象,沿水流方向设置A、B、C、D、E 5个断面,其中A断面位于生态修复区上游,为背景断面;E断面位于生态修复区下游,为削减断面;B、C、D断面位于生态修复区内,均为控制断面,采集5个断面的沉积物样品,分析了小白河生态修复区表层(0~10cm)、中层(10~20cm)和底层(20~30cm)沉积物总砷含量的空间分布规律,并运用Hakanson方法对沉积物中砷的潜在生态风险进行评价。【结果】云南小白河流域沿水流方向5个断面河心位置表层沉积物中的总砷含量呈先增加后减少趋势,生态修复区砷沉积效果明显,修复区下游断面河心位置表层沉积物中的总砷含量((1.29±0.001)g/kg)相对上游断面((1.39±0.001)g/kg)降低7.19%。水平方向上,在相同水力停留时间下,生态修复区内沿水流方向上3个控制断面表层(0~10cm)沉积物中总砷含量平均值表现为D断面((4.05±2.02)g/kg)>B断面((3.49±3.36)g/kg)>C断面((2.15±1.92)g/kg)。垂直方向上,生态修复区3个断面沉积物中总砷含量平均值表现为表层>中层>底层,呈现出明显的表层富集特征。潜在生态风险评价结果表明,生态修复区3个断面沉积物中砷污染处于"高"及其以上等级的生态风险。【结论】小白河重金属砷污染风险较高,在进行治理时应对生态修复区沉积物进行清淤,并进行污染源控制。

辽西大黑山生态修复区土地利用格局变化及驱动力

生态修复区土地利用与覆盖变化是区域环境变化研究的重要内容,可为水土保持生态修复措施的调控及效益定量评价提供依据。以辽西大黑山生态修复区2000年、2005年和2010年的Landsat TM遥感影像为基础数据,基于Erdas Imagine遥感软件和ArcGIS技术平台,利用土地利用动态度、土地利用程度综合指数和转移矩阵等指标,对研究区土地利用格局的动态变化进行了定量分析,并探讨了其变化的驱动力因素。结果表明:1.10 a间,耕地保持面积最大,其次是林地和草地;耕地和未利用土地占总面积比例分别减少了28.43%和44.32%,林地、草地、城镇村及工矿交通、水域及水利设施用地占总面积比例分别增加了83.68%、10.75%、21.07%和162.74%。2.2000—2005年,林地的土地利用变化幅度最大,为12.42%,其次为未利用土地和草地;2005—2010年,水域及水利设施用地的土地利用变化幅度最大,为24.82%,其次是草地、未利用土地和耕地。3.研究区土地利用程度和开发强度处于中等偏上水平,2000—2005年土地利用处于发展期,2005—2010年土地利用处于调整期;土地利用类型的转入和转出主要发生在耕地、林地和草地之间。4.水土保持生态修复和退耕还林等生态建设项目的实施,可以较大程度地改变微地貌、减少地表坡度、提高植被盖度,在短时间使土地利用的空间分布发生较大变化,是其土地利用格局变化的主要驱动力因素。

汉江流域水源涵养功能的关键生态修复区识别与植被优化配置

[目的]识别汉江流域水源涵养关键生态修复区,进行植被优化配置和生态修复效果的验证,为生态修复工程实施范围提供科学依据。[方法]主要利用InVEST模型,估算2020年水源涵养量,通过水源涵养功能强弱识别关键生态修复区,将水源涵养弱功能区内有林地、灌木林、草地、未利用地和25°坡以上的耕地区域作为修复区,对修复区进行林地适宜性评价,依据林地适宜性评价结果完成各土地覆盖类型之间的优化配置,模拟完成配置后修复区的水源涵养功能,并与配置前进行比较。[结果]植被优化配置后,修复区产水量降低了6.97%,水源涵养总量提高了14.96%。[结论]汉江流域通过植被优化配置手段提升水源涵养功能具有一定的潜力,未来应在水源涵养功能的基础上同时考虑其他生态服务功能,进行汉江流域修复区识别,以便采取更全面的修复措施来解决汉江流域的生态问题。

晋北生态修复区种源补充技术研究

以宁武县张家山流域生态修复区为例,介绍了种源补充技术,并对种源补充的结果进行了分析。

半干旱生态修复区农村经济发展变化浅析

通过对半干旱生态修复区农、林、牧、副各业产值、国民经济纯收入、人均居民纯收入等基础数据的调查和分析的结果表明,通过土地利用结构的调整,产业结构布局趋于合理,经济良性发展,经济增长由以副业为主的旧的模式逐渐向农、牧、副等多元化模式发展,马铃薯和中药材成为农业的支柱产业,以"舍饲养殖"为主的牧业成为新的经济增长点。

青海省生态修复关键区识别及修复分区划分

[目的]基于“整体保护、系统修复、综合治理”的治理思路识别生态修复优先空间抑制生态退化,是区域社会—经济协调发展、筑牢生态安全屏障和推进生态文明建设的重要举措。[方法]以青海省为研究区,通过土地利用强度、土地利用重心迁移反映城市化进程,定量评估2005—2020年7项生态系统服务、生态敏感性和生境退化度,提出基于“生态系统服务簇—生态敏感性-生境退化度”识别生态修复优先空间,将内部缺陷和外界胁迫相结合,划定5类生态修复优先区并提出相应修复策略。[结果]青海省2005—2020年产水深度分别为125.1,106.9,80.0,135.4 mm,水源涵养深度稳定在15 mm左右。粮食产量由1.42 t/hm^(2)提升至2.02 t/hm^(2),防风固沙能力由2.42 t/hm^(2)提升至4.59 t/hm^(2),土壤保持能力由85.90 t/hm^(2)下降至65.30 t/hm^(2);青海省生态系统服务簇可划分为生态宜居和谐簇、水土耦合协调簇、生态源地保育簇、自然生态修复簇、防风固沙功能簇5类。基于双变量自相关识别生态恢复优先点结果可知,青海省主要关键生态恢复点和自然生态恢复点面积分别占5.26%和2.55%,其中关键生态恢复点和生态宜居簇增加区域在空间上分布基本吻合。[结论]青海省生态修复优先区集中在生态环境脆弱的西北荒漠地区、高海拔山区、水源地和河流沿岸及人类活动较频繁的河湟谷地和天峻县、兴海-玛多—曲麻莱县一带。

太湖地区贡湖生态修复区生态系统服务价值评估

通过调查2014年太湖地区太湖贡湖生态修复区的基本情况,运用等效替代、生产函数和意愿调查等方法,对修复区的渔业资源、气候调节、净化水质和旅游休闲等服务价值进行了评估,估算出2014年贡湖生态修复区的生态系统服务价值为1 065.3×10~4~1 381.8×10~4元,其中,旅游价值和间接使用价值分别为297.5×10~4~451.8×10~4元/a和588.0×10~4~743.0×10~4元/a,在总服务价值中分别占31%和54%。

湖南省洞庭湖生态经济区生态保护与修复重点区域的识别研究

提高湖南省洞庭湖生态经济区的生态系统环境承载力,对于维护生态安全具有重要意义。选用空间形态学方法(MSPA)、生态系统服务重要性评价和电路理论模型,判别生态保护修复重点区域。研究表明:生态保护重点区域共识别生态源地17742.35 km^(2),廊道121条,长579.73 km;生态修复重点区域共识别夹点42个,障碍点29个,生态系统服务功能低值区面积4044.46 km^(2);基于生态保护修复重点区域的生态现状,制定针对性生态保护修复策略,为研究区开展生态保护修复工作提供理论依据。

大中型灌区生态水环境多方位修复技术分析

常规的生态水环境修复技术主要针对生态系统服务功能衰退的问题,提出的修复技术策略以“亡羊补牢”的形式展开,导致修复效果不佳。因此,研究了大中型灌区生态水环境多方位修复技术这一课题。提取灌区生态水环境变化特征,从水环境源头进行修复。规划灌区地表水体的目标水质,在不同空间尺度上修补水环境,优化大中型灌区生态水循环格局。建立灌区水环境生态修复区,为灌区生物提供健康的生存环境。采用实例分析的方式,验证了该生态水环境修复技术修复效果更佳,能够应用于实际操作中。

城市住区生态修复策略研究——以曹杨新村为例

城市住区是现代人居发展最典型、最普通的聚居环境。城市住区生态面临诸多挑战作为上海最早的工人新村,曹杨新村经过近60年的发展,成为新中国城市住区发展的缩影,研究曹杨新村住区生态修复具有典型意义。从环境提升、建筑节能、能源优化和资源再用等四个方面分析并总结曹杨新村生态修复的各种策略,期望对城市住区的可持续发展有一定的指导意义。

东北地区废弃矿山生态修复浅析

矿产资源开发利用开展过程中,难以避免地导致或多或少的周边生态环境问题,东北地区废弃矿山生态问题比较严峻、治理难度相对较大。以我国废弃矿山修复区划为基础,围绕东北地区废弃矿山修复,结合东北地区分区内的生态环境特点和环境问题,提出了东北地区废弃矿山治理对策建议,以期为东北地区废弃矿山生态修复提供技术支持和决策参考。

高原湖泊流域国土空间生态修复优先区诊断及修复研究

高原湖泊流域是高原地区人类活动的重要载体,兼具高生态价值和高脆弱性的特点。随着高原湖泊流域城市化和工业化发展加速,湖泊面积萎缩,污染加剧,流域生态环境受损严重,引发了一系列生态环境问题,如水土流失、水污染、湿地退化、生境质量下降等。亟需开展生态修复以平衡经济发展与生态环境保护之间关系,而基于整体保护与系统治理思维诊断并修复生态修复优先区,是科学有序推进国土空间生态保护与修复的重要抓手。基于此,研究以高原湖泊流域典型代表滇池流域为例,利用人类足迹和景观生态风险模型定量评估生态系统所受负向干扰,以最小累积阻力模型和电路理论构建流域生态网络;提取生态网络受负向干扰较高的关键区域为生态修复优先区并提出针对性修复措施。研究表明:(1)滇池流域人类干扰和生态风险整体较高,人类干扰整体呈核心—边缘递减的圈层式分布,中高生态风险占据了绝大部分区域。人类交通网络大幅扩展了人类干扰和生态风险的强度和深度;(2)区域生态网络呈典型湖泊生态网络特点,38条生态廊道呈放射状或环状分布,连通湖区、山区两大生态空间内共23块生态源地,保障区域生态安全;(3)研究共提取生态源地修复优先区73.83km~2,生态廊道修复优先区26.97km~2,生态夹点修复优先区31处,根据不同生态修复优先区典型问题和空间分布特征,提出了点线面结合协同治理的修复策略。研究可为高原湖泊流域国土空间生态修复优先区识别、生态系统整体修复提升提供一定科学借鉴和参考。

京津冀地区生态分区管控研究

打造世界级城市群是京津冀地区发展战略,未来城镇化进程的快速发展将加剧区域生态问题,加强地区生态保护具有重要意义。本文在识别京津冀生态保护重要地区的基础上,将京津冀地区划分为生态保护红线区、生态功能保障区和生态防护修复区,根据各区特征和问题,明确了不同区域的生态保护目标与对策。

生态航道固滩工程生态软体排结构和施工方法研究

将原有绿地受压排石压护受到破坏的区域列为生态保护区,通过应用试制的大网格土工格栅和用改良的斜边肋十字块压护的方式,保留原有植物根系的再生能力;将生态保护区周边低水位时可露滩的区域列为生态修复区,分别对两者所采用的生态软体排结构及施工技术进行了研究,研究表明合理设计选择生态软体排的排体和压护结构,采用适宜的施工技术,可有效发挥生态软体排的防护与生态保护效果。