鄂尔多斯市生态脆弱性评价及归因分析

以地处农牧业交错带的鄂尔多斯市为研究对象,利用SRP概念模型结合空间主成分分析法,对2005、2010和2018年的生态脆弱性进行评价,并通过地理探测器对影响生态脆弱性的因子进行分析。结果表明:1)2005、2010和2018年鄂尔多斯市平均生态脆弱性指数为0.52、0.44和0.42,整体均处于轻度脆弱状态;指数平均值呈现降低趋势,表明生态脆弱性逐渐转好。3期数据均显示生态脆弱性在空间上呈现东部到西部逐渐加重的特征。2)2005年与2010年相比潜在脆弱面积增加了390 km^(2),微度脆弱面积增加了22628 km^(2);2010年与2018年相比潜在脆弱面积增加了5616 km^(2),微度脆弱面积增加了6031 km^(2);3)鄂尔多斯市生态脆弱性不同年份各评价因子的影响不同,自然因素中的年均降水量、NPP以及人类活动所产生的人口密度、人均GDP、万元GDP用水量是影响鄂尔多斯市生态脆弱性的主要因子。

沼泽湿地生态储水量及生态需水量计算方法探讨

沼泽是最典型的湿地类型之一,具有重要的水文和生态功能,尤其是在生物多样性保护方面发挥着不可替代的作用。本文提出了沼泽湿地生态储水量的概念与内涵,界定了其与生态需水量的区别与联系,探讨了两者的计算依据与方法,并以扎龙湿地为实例进行了计算。根据生态储水量与生态需水量,可以确定沼泽湿地生态用水合理规模。实际用水配置中应以湿地系统的自然条件为基础,考虑生态功能需要,根据实际水资源丰枯情况,确定合理的补水规模,保证湿地储水量在时空尺度上合理变化,实现水资源的合理配置。

澜沧江流域干旱变化的时空特征

干旱是澜沧江流域的突出自然灾害,研究气候变化背景下的流域干旱变化特征具有重要科学意义与应用价值。该文基于澜沧江流域及其周边35个气象站点1960-2005年的日降水数据,利用多时间尺度下的标准化降水指数(SPI)分析了流域干旱变化的时空特征。研究发现,主成份分析与K-means聚类的多元统计方法可分别将流域在空间上分为4个具有不同干旱演化特征的区域,2种分区方案具有很高的空间一致性。对划分的4个区域典型站点的小波分析表明,流域干旱变化的周期一般在3～6a。研究结论可为相关部门的决策提供参考。

土地利用/覆被变化的水文效应研究进展

随着社会的不断进步和人口的迅速膨胀,土地利用/覆被变化对水文过程产生了重大影响,其研究已经成为国际热点问题和前沿领域。论文首先分析了LUCC水文效应的研究方法,然后从土地利用/覆被变化的驱动力方面:造林与毁林、城市化过程与农业开发活动以及水土保持等,概述了LUCC水文效应的研究进展。综合分析表明:关于城市化过程的水文影响研究,一般认为,在城市化快速发展的驱动下,不透水面积大量增加,改变了水量平衡状况,造成入渗减少,洪峰流量增大,但不同地区城市化发展程度的不同使得水文效应的表现也不相同;水土保持水文效应的研究一般认为,水土保持通过植树造林、种草、修建梯田、淤地坝等措施,使得区域/流域下垫面覆盖状况发生了很大的改变,造成年径流和洪峰流量减少,而使入渗和枯季径流增加,但因地理位置和气象条件等方面的差异,不同地区水土保持产生的水文影响也有所差别;造林与毁林、农业开发活动对水文过程的影响则因研究尺度、区域位置、气象条件、研究对象等因素的影响出现了较大的差异。因此,需考虑多方面因素的影响,正确评价土地利用/覆被变化的水文效应,为水土资源的合理配置和可持续利用提供科学依据。

松嫩平原西部生长季参考作物蒸散发的敏感性分析

为了预测气候变量扰动引起的区域参考作物蒸散发的变化,该文以松嫩平原西部为研究区,运用FAO Penman-Montieh方程计算了34个站点1951～2001年的生长季参考作物蒸散发,并计算其对气温、风速、日照时数和相对湿度的敏感系数,最后分析了敏感系数的时空变化特征。结果表明:参考作物蒸散发对相对湿度最为敏感,其次是气温,最后是风速和日照时数;5～9月,气温和日照时数的敏感系数呈单峰型分布,在7月份达到最高值,风速敏感系数呈单谷型分布,在7月份达到最低值,相对湿度敏感系数的绝对值表现为持续上升趋势;生长季气候变量敏感系数的空间差异性较大。日照时数、气温、风速等3个气候变量的敏感系数都在研究区西南部形成高值区,而相对湿度则在研究区西南部形成低值区,在研究区东北部形成高值区。

近20年我国饮用水污染事故分析及防治对策

饮用水安全问题是我国面临的突出环境问题,它直接关系到人民群众的生命和健康。通过检索相关文献资料,查阅到我国1986-2005年发生的152起饮用水污染事故,从事故的特点、原因和危害3个方面进行了分析。从时间上看,1995-2005年是饮用水污染事故的高发期,集中了87.5%的事故;从区域上看,华东地区是事故高发区,共44起。污染类型以生物污染为主,占69.1%,远远高于化学污染的比例。从事故发生地点看,接近一半的事故发生在居民区,其次是学校。供水环节中,以水源污染为主,占56.6%。生活污染是导致饮用水污染的主要因素,占65.1%,其次是工业污染。水源污染是事故发生的主要原因。饮用水污染事故严重影响了居民正常饮水,甚至引发水性疾病的暴发流行或污染物中毒。为实现我国饮用水安全,提出了预防和处理饮用水污染事故的相应防治对策。

流域生态需水的理论及计算研究进展

生态需水是生态水文学的重要研究内容之一。该文分析了生态需水国内外研究进展,在辨识生态需水及其相关概念的基础上,该文认为广义的生态需水是在一定生态目标下,维持相应时空范围内生态系统水分平衡所需要的总水量,而狭义的生态需水是一定的生态目标下,为维持生态系统正常生态与环境功能所需要补充的径流性水资源量。生态需水研究涉及陆地和水域生态系统,该文重点探讨了河流、湿地湖泊等水域生态系统以及陆地植被(包含农田)生态需水理论研究现状,综述了个生态系统生态需水主要计算方法。生态需水研究应加强基础理论研究、生态需水量化方法以及耦合方法研究,尤其是不同生态系统目标下生态需水量的分析还需进一步探讨。

20世纪90年代无定河流域土地利用的时空变化

本文基于ArcGIS平台,以LandsatTM影像解译得到的三期土地利用数据为基础,结合统计分析工作,对无定河流域20世纪90年代土地利用数量、类型及其变化进行了分析。分析得出,前后2个5年间,无定河流域耕地、林地和未利用土地都是先减少而后稍有增加,草地则是先增加后稍有减少。在10年尺度上土地利用总的动态特征是,耕地与未利用土地面积减少,林地、草地面积增加。前5年无定河流域综合土地利用动态度为0.85%,未利用土地和草地的年变化率较大,耕地与水域年变化率较低。后5年无定河流域综合土地利用动态度为0.3%,林地与未利用土地年变化率较大,耕地与水域变化率较小。最后引入单一土地利用类型相对变化率反映出无定河流域土地利用变化存在明显的区域差异。

干旱半干旱区水资源承载力评价及空间规划指引——以宁夏西海固地区为例

以宁夏西海固地区为例,在区域尺度水资源超载状态分析基础上,构建了栅格尺度水资源承载力评价指标体系和计算方法,阐释了水资源承载力空间格局、特征及其与人口经济要素的空间关系,并提出空间规划与发展路径指引。干旱半干旱区栅格尺度的水资源承载力评估指标体系包括5项一级指标和12项二级指标,案例实证研究与校验表明:指标体系与评估模型具有可操作性,可为空间规划与管制提供更有效的决策支撑;西海固地区栅格尺度的水资源承载力划分为强、较强、中等、较弱以及弱5个等级,强和较强等级区主要位于清水河河谷平原,是黄河扬水灌区与地下水资源富集区的叠加区域,较弱和弱等级区集中分布于黄土丘陵区、六盘山及其余脉山地区。在水资源承载力空间差异分析的基础上,因地制宜地制定空间开发指引,建立"节流为主、开源为辅"的水资源保障体系,有助于构建与区域水资源条件相适应的人口产业布局模式。

基于资源环境承载力的农业生产空间评价与布局优化——以福建省为例

基于资源环境承载力的农业生产空间评价是新时期国土空间规划中农业空间优化调整的前提,是科学划定农业空间和永久基本农田的必要依据,对保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义。构建基于资源环境承载力的农业生产空间评价指标体系,提出资源环境承载力集成方法和农业生产适宜性评价模型,并以福建省为案例开展应用研究。研究表明:农业生产功能指向的资源环境承载力评价包括土地资源类、水资源类、环境类、自然灾害类4种属性的自然要素,依次采用耕种条件、供水条件、环境条件、气象灾害危险性等指标刻画;农业生产适宜性则在承载力分级结果基础上,纳入空间形态类、区位条件类、生产条件类指标,建立适宜性评价模型进行评价;福建省资源环境承载力的高、较高、中等、较低以及低等级比重依次为29.86%、16.27%、12.04%、18.91%和22.91%,高和较高等级区分布于滨海平原、台地及低丘缓坡以及内陆地区的河谷、盆地及山间缓坡区域,全省农业生产适宜区、一般适宜区和不适宜区的比重依次为36.36%、26.76%和36.88%,适宜区具备从事农业生产活动的资源环境综合条件、且田块完整性和耕种便利性优良。案例应用表明,基于资源环境承载力的农业生产空间评价流程可操作性强,可满足农业空间备选区试划需求,已在国土空间规划“双评价”中得到应用;根据承载力与适宜性的“双评价”结果,可按照保留型、整治型和退出型,分类实施农业生产空间优化与整治。

昆明市水资源短缺空间格局综合分析

水资源短缺是影响昆明市区域经济高速、稳定发展的核心问题之一。依据2001—2012年《昆明市水资源公报》数据,采用基尼系数、人均水资源量、水资源开发利用率、水资源负载指数等方法分别对昆明市的水资源变化趋势、时空分布特征、匹配性、短缺格局进行分析。研究结果表明:昆明市人均水资源量不及云南省及全国平均水平,且内部差异明显,多年平均人均水资源量极值比高达10.78,最少的地区为主城四区(299 m^3/人);水资源量与GDP、人口匹配性较差,与耕地匹配性相对较好;昆明市水资源主要呈现出"南缺北丰"格局,且缺水地区数量不断增多,多数地区缺水等级逐渐加重。雨洪利用、多方面节水、跨区域调水、产业结构调整等是缓解昆明市水资源短缺的有效措施。

基于降水数据的云南省近61年旱涝特性研究

选择标准化降水指数(SPI)刻画旱涝特征,基于云南省1954—2014年间32个气象站点逐月降水量资料,采用经验正交函数(EOF)方法、径向基函数(RBF)空间插值法、小波分析法,分析了近61年来云南省SPI序列、旱涝情态的时间特征和空间格局。结果表明:近61年来,云南省整体呈现干旱趋势(SPI变率为-0.009 1),SPI序列在2000年之后变化更加剧烈、速率加快。旱涝等级时间序列中,偏涝至偏旱年份占88.52%,大旱占4.92%,重旱和大涝均占3.28%,且自2003年以后,发生干旱的次数和强度明显增加。旱灾易发区主要分布于2个片区:景洪-思茅-元江站片区,以及沾益站东北地区;洪涝易发区主要分布于3个片区:临沧-大理-华坪沿线的西部片区,昭通站北部区域,及云南省东南部片区。干旱与洪涝事件发生的频率具有较好的对应性,但干旱事件发生的频率要略高于洪涝事件。EOF分析的第一个模态表明云南省整体呈现一致性的变涝或变旱特征,可能受到大尺度气候特征影响,第二模态可能受到地形因素的控制,第三模态可能与季风、大气环流等多种因素的影响有关;相应的时间系数也印证了云南省整体具有干旱趋势。SPI序列存在准2 a、准6 a、准8 a、准18 a、准28 a的周期性特征,且以准28 a为主周期。

水资源与粮食生产耦合关系研究现状与展望

粮食安全和水安全对人类生存与发展具有极其重要的意义。以水资源的可持续利用来保障粮食安全已经成为国内外学者关注的焦点,同时也是实现水资源合理配置的迫切要求。本文分别从水量和水质两个方面对水资源与粮食生产的关系进行了回顾和总结,分析了当前研究中存在的问题,认为单纯从水量或水质的角度研究水资源对粮食生产的影响不能满足实际的要求。因此,应在研究水量和水质分别对粮食生产影响的基础上进行耦合,构建综合考虑水质和水量影响的水资源-粮食产量模型。

数值模拟对水力射孔中射孔液密度的优选

射孔作为完井工程的重要技术手段成为油气藏开发过程中的重要环节,对射孔参数的系列数值模拟计算和优选已成为当今倍受关注的研究课题之一。以工程实际问题为例,在采用低固相射孔液、射孔初始射流速度160 m/s、喷嘴直径1 mm、喷嘴与射孔壁距离20 mm条件下,利用有限元法通过数值模拟计算研究射孔液密度对射孔效果产生的影响。分析结果表明该射孔液密度为1.15 g/cm3时,射孔液对岩石碎屑的提携效果、射孔液的有效射程、射孔液打击力的大小和提升速度以及套管壁射孔周围区域的强度均达到较为理想的效果。

洮儿河中上游地区水分适宜性变化及其影响因子

计算了洮儿河中上游地区1961—2012年的干燥度指数I_a,利用干燥度指数来评价洮儿河中上游地区的水分适宜性,采用气候倾向率和Mann-Kendall趋势检验分析了平均气温、风速、日照时数、相对湿度、降水量和I_a的变化趋势,通过计算I_a对各气象要素的敏感系数,分析了I_a对各气象要素的敏感性,并结合各气象要素多年变化特征,定量分析了I_a变化的原因。结果表明:除平均气温、降水量有递增趋势外,其他的气象因子及I_a都呈现减小趋势;I_a对降水量的变化最敏感,其次是相对湿度、风速、平均气温、日照时数;风速和平均气温是I_a变化的主导因子,其他气象因子对I_a变化的贡献从大到小依次是:降水量、相对湿度、日照时数;在各气象因子中,平均气温和相对湿度对I_a变化呈现出正贡献,其他气象因子均呈现出负贡献。

论合同无效之判定规则——兼论《合同法》第52条的解释方法

《合同法》第52条是判定合同无效的主要依据。由于概念的模糊性和价值判断的复杂性,该条在适用上存在诸多问题。结合该条的五款规定,建议在民法典编撰时以"公序良俗"取而代之。因此,正确理解公序良俗和效力性规范是适用该条的关键所在。应按照一定的方法和原则,通过整理典型案件和司法解释的方法对公序良俗进行类型化研究,从而使公序良俗的概念具有相对的明确性。根据语义解释的方法,该条应为效力性规范而非管理性规范。现有的形式区分标准存在不足,应运用利益衡量方法,以实质标准判定合同无效。

Budyko假设对松花江流域实际蒸散发的模拟研究

基于Budyko假设,考虑土壤水蓄变量因子,改进流域水热耦合平衡方程,验证了Budyko假设在松花江流域的适应性,分析了松花江流域实际蒸散发(ET_a)的时空变化特征及其驱动机制。主要结论如下:(1)以1995～2006年作为模型参数率定期,2007～2012年作为模型检验期,用P-ΔS代表陆面蒸散发的水分供应条件,结果表明,增加土壤水蓄变量因子,提高了模型对实际蒸散发的模拟精度。(2)在α=0.1的显著性水平下,1995～2012年各汇水区ET_a均没有趋势性变化;ET_a在空间上由西向东逐渐增加,存在明显的地带性。(3)降水对ET_a的贡献量空间变化与潜在蒸散发、降水、土壤水蓄变量对ET_a总贡献量空间变化一致,表明松花江流域的水分条件是影响实际蒸散发的主导因素。

基于改进TOPSIS算法的鄂尔多斯市水资源承载力综合评价

为了对鄂尔多斯市水资源承载力进行综合评价研究,实现水资源高效利用与经济发展相协调,采用鄂尔多斯市2008—2018年的资料,从水资源、社会经济、生态环境、政策管理4个方面构建水资源承载力评价指标体系;采用G1序列法与熵权法组合赋权确定评价指标权重,利用改进的TOPSIS算法对鄂尔多斯市水资源承载力进行综合评价,并利用障碍度模型诊断影响鄂尔多斯市水资源承载力的障碍因子。分析表明:2008—2018年鄂尔多斯市水资源承载力等级大多处于Ⅲ级,属于临界超载状态,2012年和2016年水资源承载力等级上升为Ⅱ级,属于弱可承载水平;产水模数、人均水资源量、水资源开发利用程度、万元GDP用水量、生态用水率、水利及公共管理投资占比6个指标是影响鄂尔多斯市水资源承载力提升的主要障碍因子。水资源子系统目前是制约鄂尔多斯市水资源承载力提升的首要子系统,在区域水资源量明显减少的年份,水资源压力形势依然严峻。

一体化进程中京津冀水资源利用与城市经济发展关系时空分析

京津冀位于中国的"首都圈",具有极其重要的战略地位,而水资源短缺已成为严重制约京津冀经济社会发展的因素之一。利用2000-2016年京津冀水资源利用与城市经济发展指标等数据,首先基于变异系数、锡尔系数对京津冀用水数量、用水结构与用水量效率进行时空分析;其次采用灰色关联法,探讨了水资源利用类型与城市经济发展指标之间的关联程度;在此基础上,利用二次回归模型分析了产业结构对农业、工业用水的影响,并且重点分析了城市经济发展与生活用水量之间的关系。结果表明:(1)京津冀地区受经济基础、发展条件等因素影响,各城市间用水类别空间差异较大,尤其是生活用水量与工业用水量空间不均衡度加剧,空间差异明显;(2)京津冀地区城市经济发展指标与水资源利用类型之间存在较高的关联度,产业结构对水资源利用量的关联度最大;北京市生活用水量受城市经济发展影响显著,天津市则为工业用水量,河北省为工业、农业用水量。(3)京津冀地区产业结构与各用水量之间存在较优的回归关系(p<0.01),其中北京市、天津市生活用水量增速最快,而水价的提升并未起到对该地区生活用水量的抑制与减少作用。

2000-2020年鄂尔多斯市植被NDVI变化格局及归因分析

处于农牧交错区的鄂尔多斯市生态系统较为敏感,为探究全球气候变化以及人类活动对鄂尔多斯市生态系统的影响,利用MOD13Q1 NDVI数据以及同期气象数据,分析了鄂尔多斯市2000—2020年植被NDVI变化特征,并利用偏相关分析法以及残差驱动力分析法对引起植被NDVI变化的气候和人为因素进行了分析。结果表明:(1)21年来鄂尔多斯市植被NDVI总体呈现上升趋势,植被改善明显,全市68.66%的区域植被NDVI得到改善,西南部改善幅度小于东北部;(2)鄂尔多斯市植被NDVI与气候因子偏相关性存在明显的地区差异,植被NDVI与降水的偏相关性较高,降水与温度共同影响的区域约占总面积的2.27%;(3)鄂尔多斯市植被受到人类活动与气候的共同影响,21年来人类活动对鄂尔多斯市植被NDVI变化起到主导作用,其平均贡献率为82.67%,气候变化对植被NDVI生长的影响主要体现在降水因素上。人类对鄂尔多斯市的植被影响具有两面性,城市建设对植被的生长起到制约作用,生态工程的实施则有利于植被的生长;(4)2000—2020年鄂尔多斯市以NDVI表征的植被覆盖度的增加与人类活动密不可分,但是同时鄂尔多斯地区气候条件对植被生长有很大的限制作用,实施生态工程中要切实注意到气候变化所带来的影响,切不可盲目扩大生态工程,对于毛乌素沙地等地区植被需要实行人工保护,使其形成稳定生态系统。