黄淮海地区湿地水生态过程、水环境效应及生态安全调控

围绕国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“黄淮海地区湿地水生态过程、水环境效应及生态安全调控”,介绍了湿地水生态过程、水环境效应和生态安全调控研究对我国社会与科技发展的意义、研究现状和发展趋势、拟解决的关键科学问题、主要研究内容和研究总体方案。该项研究的最终目标是发展一套集河流、湖沼、河口等湿地系统组分于一体的湿地系统层面上的湿地学理论,解决我国湿地研究面临的一系列基础科学问题,有效协调区域社会经济发展与湿地保护之间的矛盾,为建立不同目标下湿地系统整体调控模式,构建生态、社会和经济相互协调及环境友好型社会体系提供理论和技术支撑。

湖库生态安全调控技术框架研究

针对湖库生态安全综合性调控技术缺乏的现状,为支撑和保障湖库型水体生态安全,开展了湖库生态安全调控概念、特征及技术需求分析,研究并系统构建了湖库生态安全调控技术框架(T-PIRLEP),阐述和分析了该框架的主要技术环节.根据研究结果,认为湖库生态安全具备可调控的特性,调控目的旨在维护以人类为终点的湖库生态环境和生态服务的安全.湖库生态安全调控具有综合性、功能导向性、类型差异性、空间异质性和不确定性的特征.基于T-PIRLEP的调控技术框架以湖库生态安全保障目标(T)为核心,以生态承载力为重要约束参考,从影响湖库生态安全状况的人口增长产业发展资源利用污染排放生态保护政策管理的耦合作用过程出发,采取以人口调控(P)、产业调控(I)、资源利用调控(R)、负荷控制(L)、生态调控(E)、政策调控(P)6类要素为主的调控措施来实现湖库生态安全调控.研究指出,调控过程需以湖库调控类型和其调控定位为引导,注重调控目标、调控措施、目标可达性分析之间的相互反馈,强化与生态安全评估研究的有机衔接.

黄河下游河道与三角洲湿地生态用水安全调控

河流与下游湿地的水系连通性使得二者之间的生态用水安全联合调控十分必要。根据生态水文季节和生态标准河流理论,在分别建立保障河道和湿地自身生态用水安全调控规则的基础上,建立二者生态用水安全联合调控的分析框架。以黄河下游利津断面作为三角洲湿地的水源控制点,讨论不同条件下的主要自然湿地的面积变化,综合研究河流湿地连接系统的生态用水安全问题。结果表明:在平水年份,严格按照生态标准河流进行调度,可以保障两类天然湿地面积均大于保护区建立时的情况。

北运河北京段水生态承载力研究及关键控制要素识别

北运河水系一直存在水资源缺乏、水环境污染、水生态功能不足等问题,未来北京市副中心高标准建设的加速还会增加流域的生态环境负担.因此需明确北运河北京段水生态承载力的时空变化特征,识别其关键控制要素,提升水生态承载力以满足区域发展需求.本文从水资源、水环境、水生态3个方面构建区域水生态承载力评价指标体系,收集1995—2018年北运河北京段的评价指标数据,运用熵权法确定指标权重,分析北运河北京段的水生态承载力状况及关键控制要素.结果表明:1995—2015年,北运河北京段整体处于超载或临界超载状态,2018年水生态承载力有所提升,达到安全承载状态;各子流域间水生态承载力差异显著,其中,位于北运河上游的沙河子流域在1995—2000年处于安全承载状态,在2005—2018年处于临界超载状态,水生态承载状态相对较好,但仍有改善的空间;1995—2018年,清河、温榆河和凉水河等子流域水生态承载状态处于超载状态,水生态承载状态相对较差,需加大水生态承载力提升力度;影响区域水生态承载力的关键要素为河岸带林草覆盖率,其次水环境质量也对水生态承载力具有重要影响.研究显示,北运河北京段水生态承载力的提升需在改善区域生态环境状况的同时加强对水资源的综合利用.