PROBLEMS AND COUNTERMEASURES FOR RESOURCES DEVELOPMENT AND ENVIRONMENTAL RENOVATION IN THE CONTIGUOUS AREA OF SHANXI,SHAANXI AND INNER MONGOLIA

The studied area consists of 16 counties belonging to 3 provinces or autonomous re-gion, which are Hequ, Baode, Pianguan and Xinxian counties of Shanxi Province; Yulin,Shenmu, Fugu, Hengshan, Jingbian and Dingbian counties of Shaanxi Province;Dongsheng, Tuoketuo, Qingshuihe counties and Yijinhuoluo, Dalate, Zhungeer banners

Study on Sustainable Utilization of Resources of the Damp-heat Karst Mountainous Areas in China

Damp-heat karst mountainous areas are unique areas in terms of socialeconomic development, resource endowment and eco-environment in China, where natural resources are abundant,unique and diverse. However, fragile eco-environment, undeveloped economy and culture, and conflict of human and environment should not be ignored. In the research, a framework of integration of resource-development and environment-protection in damp-heat karst was designed on basis of resource and environment integration, which was applied to Daxin County in Guangxi Province. Furthermore, some integration models were proposed, including integration of development of characteristic agricultural resources and protection of eco-environment, integration of development of manganese ore resources and protection of eco-environment, integration of development of tourism resources and protection of ecoenvironment and integration of development of clean energy and protection of eco-environment.

Groundwater resources in karst area in Southern China and sustainable utilization pattern

Occurrence conditions of groundwater in southern karst area are complicated. The water-bearing media in the karst have multiplicity, and the groundwater is hosted in holes, gaps, seams, pipes and caves. The karst water shows heterogeneity where fast and slow flow coexist, and the Darcy and non-Darcy flow coexist, and the liquid flow, the gas flow and solid flow coexist. The evaluation and investigation indicates that the mineable resource of karst groundwater is about 53.44 billion m^3/y, and the current exploitation quantity is merely 6.565 billion m^3/year. The exploitation and utilization potential is gigantic. In the region there are altogether 2 763 karst subterranean rivers with a total length of 12 687 km. The dry season runoff volume equals to 47 billion m^3/year. At present the exploitation is only 10%. Four effective utilization models of karst groundwater resources have been put forward.(1) The karst hills-depression zone formed the surface-underground united reservoir. By digging tunnels, water diversion irrigation and generating electricity, the ecological economy is developed.(2) In the deep-cut peak cluster depression area, by using the high-part Epikarst spring and constructing the regulation and storage water tank, the stereo ecological agriculture is developed.(3) In the karst peak forest plain and hilly-gully area, the pump-type underground regulating reservoir is constructed and the water-saving ecological agriculture is strengthened.(4) In the fault basin region with the surrounding groundwater runoff belting beam backwater, the water resources are jointly controlled to develop a fruit crop base within the basin.

The environment of coal mining areas and the economic evaluation of the land reclamation

The environment impact of the coal resources mining was analyzed. The method of economic evaluation for the coal mining was established to analyze land destruction. The opportunity cost method was used to quantitatively analyze and estimate the economic loss of the land destruction by coal mining. At the same time, the dump land reclamation of the Yuanbaoshan Open Pit was taken as an example to evaluate environmental and economical benefit with the method of economic evaluation for the coal mining areas land reclamation.

Structural Features and Function of the Karst Critical Zone

1 Major achievements of IGCP 661 The IGCP661 project"Processes,Cycle,and Sustainability of the Critical Zone in Karst Systems(2017-2021)"has been carried out for two years.Besides five International karst meetings and two training courses for karst that have been held,some scientific achievements include the basic roles of the function and structural evolution of the karst critical zone have been determined.In various types of karst critical zone,the different forms of calcite and HCO3-cycling were determined.

THE RATIONAL UTILIZATION OF WATER RESOURCES IN IRRIGATED AREA OF THE YELLOW RIVER IN NINGXIA

The paper describes the water resources in the irrigated area of Ningxia, China, andthe methods for improving the utilization of the water resources, and puts forward somesuggestions so as to utilize the water resources rationally. The history of irrigation farming in Ningxia can be traced back to more than two thou-

高光谱遥感技术在矿山地质环境调查中的应用

矿山地质环境受矿产资源开采活动的影响而产生剧烈变化,直接或间接影响了生态环境的可持续发展。近年来,高光谱遥感技术因其具备高光谱分辨率、空间信息与光谱信息合一的优势,解决了传统遥感技术仅能识别大致地物的问题,被广泛应用于矿山地质环境研究与监测。在梳理相关文献的基础上,介绍了高光谱遥感技术原理及发展现状,归纳了高光谱遥感技术在矿区植被、矿区水体、矿区土壤和矿区大气等方面的应用与监测;对矿区高光谱发展前景进行展望,认为未来随着遥感技术的发展对矿山地质环境的监测将逐渐有序化、长期化。

长江流域建立水资源刚性约束制度的关键问题与对策研究

南方丰水地区建立水资源刚性约束制度,是为了更好地促进生态环境高水平保护和经济社会高质量发展。基于长江流域水资源开发利用、管理现状及特点,分析了长江流域建立水资源刚性约束制度需重点研究的关键问题,并从水资源和水环境承载能力、用水定额标准、计量监测、水资源规划论证、监管考核和市场机制等方面,提出长江流域建立水资源刚性约束制度的对策建议。

基于能值-生态足迹的贵州高原典型喀斯特区域水资源可持续评价研究

【目的】深入剖析喀斯特地区水资源利用问题,从自然资源供应与需求关系辨析水资源利用状况,以期为喀斯特地区水资源高效开发利用与可持续发展提供科学依据和有益参考。【方法】生态足迹模型是生态经济学中测量人类社会资源消耗的经典方法,基于能量流的能值生态足迹模型是该领域研究的最新成果。本研究选取贵州高原典型喀斯特区域—南明河流域为研究对象,基于2010—2020年南明河流域的用水量、供水量等数据,运用能值水资源生态足迹模型系统地分析了南明河流域2010—2020年的水生态足迹、水生态承载力、水生态赤字和生态压力等变化情况。【结果】①2010—2020年,南明河流域水资源能值生态足迹年均值为1.080 hm^(2)/人,水资源能值生态承载力年均值为0.562 hm^(2)/人,水资源生态赤字明显,但整体呈逐年下降趋势;②南明河流域水资源生态压力指数年均值达2.004,处于亚安全状态,生态系统承受压力在较安全范围;③2010—2020年,南明河流域水资源生态经济协调指数年均值为1.345,接近最佳协调状态(1.414),水资源经济协调性整体较好。【结论】总体来看,南明河流域人均能值生态足迹、万元GDP和生态赤字呈逐年下降趋势,生态承载力、生态压力和生态经济协调指数呈现上下波动态势,水资源利用整体向好的方面发展。

贵州喀斯特区植被恢复过程中群落优势种适应性评价及其资源策略研究

【目的】研究喀斯特区植被恢复过程中植物光、温、水环境资源策略及其变化规律,以期为该区域植被抚育管理提供理论依据。【方法】以贵州茂兰国家级自然保护区喀斯特植被为研究对象,采用空间替代时间的方法,以植物功能性状为切入点,分析由草灌群落—灌木群落—乔灌群落阶段恢复过程中的群落优势种适应性状变化过程,结合主成分分析与隶属函数法对植被恢复过程中的18个群落优势种进行光、温、水适应性评价;通过优势种适应性评价值(D)变化,阐明其资源策略,并采用K-means法划分适应功能群,揭示植被恢复过程中功能群结构变化规律及对策。【结果】群落优势种对光适应性状中,叶绿素a含量(1.213~1.851 mg/g)和叶绿素a/b(2.321~2.994)随植被恢复先降低后升高,比叶面积(125.491~215.580 cm^(2)/g)随植被恢复逐渐降低;对水适应性状中,叶干物质含量(0.272~0.386)和叶组织密度(0.060~0.151 g/cm^(3))随植被恢复逐渐增加,叶片相对含水量(0.671%~0.840%)随植被恢复先降低后升高;对温适应性状中,丙二醛含量(39.116~63.162 nmol/g)随植被恢复先降低后升高,过氧化氢酶活性[117.555~1618.869nmol/(g·min)]随植被恢复逐渐增加。主成分分析表明,D_(光)反映优势种光波长吸收的范围与光资源转换速率,D_(温)反映优势种对极端温度胁迫的耐受程度,D_(水)反映优势种在干旱环境下维持正常生长的能力;随植被恢复进行,群落优势种D_(光)呈先降后升的变化趋势,D_(水)由0.428逐渐升至0.612,D_(温)在各恢复阶段间无明显差异,群落优势种由开放型光资源获取策略转变为保守型水资源竞争策略。依据D划分出3个功能群,即FG1(低光—低温—低水适应功能群)、FG2(高光—高温—高水适应功能群)和FG3(低光—低温—高水适应功能群);随植被恢复进行,FG1的重要值占比逐渐降低,在草灌群落阶段达最高值(49.275%),在灌木群落阶段为36.931%,而乔灌群落阶段不存在该资源类型物种;FG2物种仅在草灌和乔灌群落阶段存在且重要值占比较小;FG3的重要值占比逐渐升高。【结论】低光合速率、低光资源捕捉面积、不耐水热胁迫的物种在恢复早期占据优势地位;自灌木群落阶段起,逐渐被低光合速率、低光资源捕捉面积、不耐极端温度、耐旱的物种替代。喀斯特区域植被抚育应在恢复早期保留光资源获取策略物种,且多种资源策略物种共存,恢复中后期主要保留水资源竞争策略物种。

无锡市区水资源与水环境承载力动态特征研究

水资源和水环境问题已成为无锡市社会经济发展的重要制约因素。文章从社会经济-水资源-水环境系统互馈机理出发,采用空间系统动力学方法建立“社会经济-水资源-水环境”耦合模型,对不同气候和社会经济发展情景下无锡市区水资源和水环境承载力的时空动态特征进行研究。结果显示:①不同情景下各行政区水资源和水环境承载系数满足滨湖区>锡山区>惠山区>新吴区>梁溪区的关系;②不同情景下水资源和水环境承载力有所差异,节水型丰水年(C1)情景下梁溪区、滨湖区、锡山区、惠山区和新吴区水资源承载力系数和水环境承载力系数月平均值分别是发展型枯水年(B3)情景下的2.23倍和2.36倍、2.13倍和3.22倍、2.13倍和2.55倍、2.12倍和2.53倍、1.58倍和1.74倍。实践表明,空间系统动力学模型能在时间和空间上协调处理社会经济与资源环境之间的关系,使模拟结果更加接近实际情况,可为同类地区的水资源管理提供科学依据。

基于AHP和GIS技术的桂林规划城区工程建设适宜性评价

文章采用AHP方法赋权计算桂林市规划城区工程建设适宜性的评价指标权重,基于地理信息系统平台利用多因素综合法计算其工程建设适宜性指数,使用GIS空间分析技术对桂林规划区工程建设适宜性进行分区可视化评价。结果表明:桂林规划城区的工程建设适宜性整体较好,以适宜、较适宜为主,其中适宜区与较适宜区分别占总面积的3.1%和48.3%,适宜性差区为11.4%,不适宜区为37.2%。建议桂林规划城区建设选址应在适宜区和较适宜区,避免适宜性差区,重大建设选址避开不适宜区;在适宜性差区应注意现有地质灾害和可能诱发的地质灾害、地基不均匀沉降等问题的防治;不适宜区建议规划为生态用地,作为桂林旅游城市的生态屏障。

基于RS与GIS技术的喀斯特煤矿区生态环境质量评价:以盘州市为例

针对喀斯特煤矿区特殊的地质环境特点,综合考虑影响生态环境质量的因素,选取与煤矿开采活动关联的指标因子,建立喀斯特煤矿区生态环境质量综合评价指标体系。通过对评价指标的分级处理,利用RS与GIS技术对指标因子进行单一评价分析,并在ArcGIS栅格数据空间叠加分析计算的支持下,采用综合指数法和层次分析法对盘州市生态环境质量进行综合评价,从而得到盘州市喀斯特煤矿区的生态环境质量等级。评价结果显示,盘州市生态环境质量大部分较好,优良等级占比达75.03%,但部分区域山高坡陡、植被覆盖度低及煤矿开采区相对应的生态环境情况较差;在生态环境保护及经济发展的规划中应以生态环境质量较差的区域为主,加强矿山土地复垦、植树造林等一系列生态恢复措施。在综合评价时引入生态环境质量网格化评价方法,通过一定范围内生态环境质量等级面积及权重的定量计算,为区域生态环境质量评价提供参考。

利用改进型遥感生态指数的岩溶区生态环境质量评价

本文选取绿度(NDMVI)、湿度(Wet)、石漠化(RDI)和热度(LST)4个指数,构建了改进型遥感生态指数(IRSEI),以实现县域岩溶地区的生态环境质量评价。基于2003与2023年的县域尺度遥感影像与其他地理信息数据,通过若干方面定量对比IRSEI与RSEI指数。结果表明,IRSEI包含了更丰富的山地植被与石漠化状况信息,能够更好地表征和评价岩溶地区生态环境质量,适合作为岩溶地区生态环境质量评价的定量指标。研究区在2003—2023年间,生态环境质量改善和退化情况均有发生,但生态环境质量总体下降了7.46%,生态等级由良变为中等。从空间分布来看,罗平县研究区生态质量差的区域主要分布在北部,生态环境质量优的区域主要分布在中部。

喀斯特地区近郊都市现代农业资源可持续利用分区研究——以贵阳市花溪区为例

本研究以城市近郊的贵阳市花溪区为例,在分析农业资源现状的基础上,以可持续发展理论和生态-经济-社会耦合理论为基础,通过农业资源可持续利用评价,分析花溪区农业资源可持续利用的区域差异,根据不同的区域特点将花溪区划分为三个功能分区:高端农产品基地、特色优势农产品基地、生态农业基地,以期能均衡城市发展和农业生产,为今后喀斯特地区近郊都市农业可持续发展提供参考。

面向广域分布式计算环境的任务与资源动态双向匹配方法

广域分布式计算环境可提供大规模的计算和存储资源,是支持算力互联和数据流转的重要基础设施。在广域分布式计算环境中,任务与资源的匹配对于提高系统性能具有重要意义。然而,任务与资源的多样性、地理位置分散的资源会增加二者匹配的复杂性。针对响应延迟高、匹配效率低等问题,提出了面向广域分布式计算环境的任务与资源动态匹配方法,通过建立统一的任务需求模型和资源能力模型来简化匹配过程,降低响应延迟。此外,定义了任务向匹配度和资源向匹配度以刻画任务视角和资源视角的偏好,并权衡二者;定义了任务和资源的双向综合匹配度以量化任务需求和资源能力的适配程度。最后通过动态计算每一组任务与资源间的双向综合匹配度以优化匹配效果。实验结果表明,与现有的方法相比,该方法可提升匹配效果,并大幅降低平均响应延迟。

直流电法在阳山县岩溶地区找水中的应用

根据场地水文地质和地球物理条件分析判断,在地形条件复杂的岩溶地区,采用以直流中间梯度法为主、直流电测深法为辅的综合物探找水方法,论文对其方法选择及测线布置进行阐述,对测得数据进行处理并进行成果资料解释。研究结果表明,先采用中梯剖面法探测地下岩性变化和含水特性,然后通过电测深法进一步揭示不同深度含水构造分布,显著提高了找水的准确性与效率。

引调水工程受水区水污染防治关键技术研究

建立科学、合理、可行的引调水工程受水区水污染防治关键技术体系对解决引调水工程受水区水污染防治问题至关重要。以环北部湾广东水资源配置工程受水区为例,在统筹考虑受水区河流水系分布、水环境现状、水污染防治形势等因素的基础上,以控制单元为抓手,以水功能区水质达标与污染物入河总量可控为底线,以污染防治措施为手段,以“天空地一体化”水环境监测体系和水环境风险应急处置系统为保障,通过科学核算控制单元水域纳污能力,合理制定污染物排放控制总量方案,建立了“抓手+底线+方法+手段+保障”五位一体的引调水工程受水区水污染防治关键技术体系。结果表明:该技术体系科学、合理,具备较强的指导性和可操作性,通过抓手、底线、方法、手段、保障等5项关键技术的应用,可有效解决引调水工程受水区的水污染问题,实现“增水不增污”的目标。在全面落实170项水污染防治规划措施、完善水环境风险应急处置系统的基础上,环北部湾广东水资源配置工程建成通水后,2035年工程受水区废污水入河量虽较现状增加了183.22%,但污染物COD、氨氮、总磷入河量较现状均有减少,减幅分别为13.2%,61.7%,77.5%。研究成果可从关键技术体系的视角为管理决策者提供指导,可为引调水工程受水区水污染防治工作提供参考。

喀斯特地下水开发利用与保护研究

我国南方喀斯特地区具有特殊的“地上、地下”二元地质结构,受喀斯特水文地质作用的影响,喀斯特地区的水资源的开发、利用以及保护都是相辅相成的。为此,总结了我国南方喀斯特地区地下水资源开发与利用途径(如制定专业打井找水技术、暗河及溶洞提水技术、植被保护技术、地表水-地下水输疏通协管)以及喀斯特地下水保护措施(如加强地表河和落水洞污水排放监管、严格岩溶水动态监测、加强打井建设管理、科学规划喀斯特地下水监测站),同时建议有关部门要及时编制岩溶地下水保护和利用规划,以期从长远角度实现喀斯特水资源的高效可持续开发利用以及科学合理的保护。

太原西山示范区取用水分析及影响评价

为使太原西山生态文化旅游示范区生态文明发展与区域水资源条件相适应,亟需科学评估区域取用水水平与水资源承载力的协调性。在优化区域水资源配置方案基础上,进一步对分析规划实施后区域水资源可持续利用的影响,并提出具体预防和减轻负面影响的对策与措施。旨在通过示范区水资源可持续利用和优化配置,为示范区绿色发展及招商引资提供技术支撑。