基于InVEST-PLUS模型的黄河流域内蒙古段生态系统碳储量评价及预测

陆地生态系统碳储量对减缓全球气候变暖有重要意义,评估黄河流域内蒙古段土地利用变化对碳储量变化的影响,可以为“双碳”目标的实现提供助力。本研究运用InVEST模型对黄河流域内蒙古段过去20 a的碳储量进行评估,运用PLUS模型预测了2040年3种不同发展情景下的土地利用格局,并耦合InVEST-PLUS对黄河流域内蒙古段未来20 a的碳储量进行估算,探讨土地利用变化和碳储量之间的响应关系。结果表明:2000—2020年黄河流域内蒙古段草地是主要土地利用类型和最重要的碳库。草地面积增加是黄河流域内蒙古段碳储量上升的主要原因,碳储量累计上升4.08×10^(7)t。在生态保护情景下,最有利于2040年黄河流域内蒙古段碳储量的增加,可使碳储量累计增加4.50×10^(7)t。年均降水是解释度最高的单因子影响因素,随着社会经济的发展,社会经济因子对碳储量时空分异特征的解释度增加。双因子交互影响的解释度普遍远高于单因子对于碳储量时空分异特征的解释度。本研究以期为区域用地规划提供建议,为我国更好的实现碳中和目标提供服务。

内蒙古黄河流域“水—能源—产业”协同推进机制和实现路径

协同推进“水—能源—产业”发展是实现内蒙古黄河流域经济高质量发展的必由之路,是筑牢我国北方生态安全屏障的内在要求。“水—能源—产业”是一个相互影响、相互制约的错综复杂的生态系统,产业发展与节水节能、降碳减污存在着一定的矛盾冲突,需要多方合力才能实现三者之间的最优关联性。为此,建立了互动机制、供求机制、整体机制“三制一体”的推进机制,探索实现“水—能源—产业”协同推进的新路径。

变化环境下黄河流域内蒙古段植被与水文要素的时空协同演变

为了探明我国干旱和半干旱区植被和水的时空演变规律,通过集成多源卫星遥感观测数据、再分析数据集与模型模拟数据,得到了黄河流域内蒙古段的降水、蒸散发、径流、表层土壤含水率、陆地总水储量变化信息,解析了2003—2018年不同土地利用类型区植被与水资源的时空演变特征,探讨了植被与各水文要素之间的相互作用规律。结果表明:黄河流域内蒙古段东部森林植被覆盖度的提升促使蒸散发增加,年均蒸散发量和径流量之和较降水量高16.5 mm,导致土壤水和地下水储量下降;农田年平均净灌溉耗水量为101.3~108.9 mm,并因农田植被覆盖度逐年增大而增加;虽然草地区域年均蒸散发和径流量之和低于降水量,但草地植被覆盖度的持续增大导致水分盈余量显著降低,草地的耗水正接近其生态水文阈值;陆地总水储量等效水高以(7.5±1.9)mm/a的速率下降,区域地下水呈现亏缺趋势;降水的年际波动对植被覆盖度和蒸散发的影响逐渐减弱,对森林表层土壤含水率变化的影响也逐渐减弱。

内蒙古黄河流域1990—2020年生境质量评估

内蒙古黄河流域是中国重要的生态区域,探究其生境质量变化能够为区域生态环境保护提供重要基础信息。本研究基于1990—2020年土地利用/覆盖数据,采用InVEST模型和地理探测器分析方法,揭示内蒙古黄河流域生境质量时空格局及其驱动力。结果表明:(1)内蒙古黄河流域生境质量总体呈现北低南高的空间分布格局,具有显著的空间聚集性。生境质量等级为低的区域面积占比为23.50%,主要分布在库布齐沙漠以及研究区东南部;(2)1990—2020年,研究区生境质量呈现先降低后小幅回升的变化趋势。生境质量退化的区域面积占比为11.97%,主要集中在研究区北部和黄河两岸附近,是耕地扩张和沙地分布区域;(3)地形、植被和土壤类型等自然因子是生境质量空间分异特征的主要驱动因子,任意两种进行交互探测的因子对生境质量空间分异的解释力都要大于其单一因子的解释力。建议未来生态治理和恢复工作应重点关注研究区北部生境质量发生退化的区域,研究结果可为区域生物多样性的保护和生态环境的恢复提供借鉴和参考。

内蒙古黄河干流行业间水权转让效果及对经济社会的影响

为定量评价内蒙古黄河干流行业间水权转让对经济社会的影响,从水权转让对农业的影响以及对全部受让工业企业的用水情况、生产经营情况、年度收益情况、民生及经济的影响等方面进行分析。结果表明:2019—2021年,内蒙古黄河干流行业间水权转让拉动工业项目总投资5995.80亿元,实现新增就业122145人,地区生产总值447.09亿元,工业增加值2388.21亿元,税收194.70亿元,新增铺设道路面积1316.17万m^(2),新增绿化面积3099.5万m^(2),明显提升了农业产值和农民收入,有助于解决地方民生问题,促进了沿黄地区生态保护和经济社会的协调发展。内蒙古黄河干流行业间水权转让缓解了沿黄工业企业水资源瓶颈制约,实现了农民增产、经济增效、生态修复的多赢,为黄河流域生态保护和高质量发展提供了有力支持。

内蒙古黄河流域耕地非粮种植空间分异格局及影响因素

随着区域城镇化工业化进程和农村耕地利用方式的变化,耕地“非粮化”问题日趋严重。内蒙古黄河流域是国家重要的粮食基地之一,利用2021年截面数据,采用ArcGIS空间分析和计量数学模型方法,从作物种植角度出发,研究40个旗县区耕地“非粮种植”空间分异特征及其影响因素。研究结果显示:(1)以“非粮种植”率和“非粮种植”面积为表征值的“非粮种植”水平均以黄河“几字弯”北侧偏高;“非粮种植”主导类型中,油料为最主要的“非粮种植”类型;“非粮种植”率和“非粮种植”面积在空间上均呈显著的正自相关,二者皆在空间上形成了三种集聚类型。(2)经筛选得到的6个影响因素中,耕地丰度指数、复种指数对“非粮种植”面积为正影响,全体居民人均可支配收入则对“非粮种植”面积为负影响,其余不显著。(3)自然资源禀赋优势有助于形成多元化的种植结构;居民生活水平的高低一定程度上会对投资行为和种植方向产生影响;各地区的“非粮种植”水平在空间上存在溢出效应。

内蒙古黄河流域生态保护恢复优先区识别

如何科学识别生态保护恢复优先区域,分区实施不同生态恢复策略,是当前生态保护恢复工作面临的难题。本文以内蒙古黄河流域为研究对象,采用空间主成分分析法(SPCA)和形态学空间格局分析法(MSPA)等方法开展生态安全评价,并结合景观要素匹配度识别生态保护恢复区域。结果表明:(1)研究区以中等生态安全水平区域为主,占研究区面积的40.58%。(2)MSPA和最小累积阻力模型(MCR)分析显示研究区有14个生态源地(占研究区面积的20.92%)、42条生态廊道和78个生态节点。(3)研究区62个子流域中景观要素匹配等级高的子流域有8个,面积占比为23.34%,匹配等级低的子流域有38个,面积占比为43.20%。(4)研究区三级生态恢复优先区面积最大,占比为35.53%,一级生态恢复优先区面积占比为18.63%。基于生态保护恢复优先区识别结果,探讨了不同区域的恢复策略,可为内蒙古黄河流域生态保护与高质量发展提供依据。

内蒙古黄河流域非遗普查新实践——以内蒙古鄂尔多斯市沿黄四旗非遗普查为例

独特的地理单元,得天独厚的生态环境,游牧文明和农耕文明的长期碰撞交融,各民族交往交流交融的历史和实践,造就了鄂尔多斯市沿黄四旗(鄂托克旗、杭锦旗、达拉特旗、准格尔旗)非物质文化遗产在我国黄河文化保护、传承、弘扬全局中,在铸牢中华民族共同体意识、构筑中华民族共有精神家园,在内蒙古自治区打造“北疆文化”品牌、推进北疆文化建设中,以及在鄂尔多斯市经济、社会、文化发展中的重要地位和价值。它具有鲜明的牧业文化和农耕文化交融互鉴,民间文学与民俗有机融合、相互促进,祭祀文化富集与生态文明高度契合,传统技艺类非遗尽显地域特色等特征。鄂尔多斯市沿黄四旗非遗普查,是内蒙古黄河流域非物质文化遗产首次全面、系统、科学的普查,通过探索与实践,总结出了一套适合于带状区域非物质文化遗产普查的新模式,对全区其他地区开展非物质文化遗产普查起到了示范作用,打造出了既有效保护非物质文化遗产,又使非遗文化能够合理利用、科学发展,从而带动当地经济社会文化健康发展的鄂尔多斯非物质文化遗产普查模板,是全区非物质文化遗产普查工作的新突破,为鄂尔多斯乃至对整个内蒙古黄河流域非物质文化遗产保护、传承、开发利用和研究,起到了积极促进作用。

内蒙古内陆河流域地下水资源评价及相关地质环境问题分析

【研究目的】为提升对内蒙古内陆河流域水文地质和地下水资源的认知程度,提高地下水资源利用效率,减少地质环境问题。【研究方法】本文以内蒙古内陆河流域为主要工作区,查明了该流域的补径排特征及水文地质条件,收集并整理了该流域近20年来的气象及地下水开发利用等相关资料,更新了地下水资源评价相关水文地质参数,对该流域地下水资源补排项进行汇总分析,对流域内山丘区和平原区分别采用排泄量法和补给量法进行地下水资源评价。同时全面论述了该流域地下水动态变化特征,并探讨了与地下水相关的湖泊萎缩、土地荒漠化等生态地质环境问题。【研究结果】计算得出内陆河流域地下水资源总量为37.94亿m^(3),年际上坝上地区浅层地下水位大致经历了先升高后降低的总趋势,地下水位年内总体呈现周期性波动的趋势,受地下水位影响流域内湖泊萎缩严重,沙质荒漠化面积减小,而盐碱质荒漠化逐渐加剧。【结论】该研究为该区水资源的可持续开发利用与生态环境保护提供了基础资料和科学依据。

黄河流域内蒙古段气象干旱与水文干旱变化对植被NDVI的影响

全球气候变暖及人类活动的影响下,黄河流域内蒙古段干旱事件增加,强度加重,干旱又通过水文循环影响区域植被生长,从而破坏生态平衡。基于标准化降水蒸散发指数(SPEI)数据集、陆地储水量数据以及归一化植被指数(NDVI)数据,采用slope趋势性分析、Pearson相关系数等方法,分析黄河流域内蒙古段2003—2019年气象干旱(SPEI)、水文干旱(SWSI)时空变化,并探究其对植被NDVI的影响。结果表明:研究区气象干旱呈下降趋势(0.0123/a),而水文干旱呈上升趋势(0.02/a),均在研究区巴彦淖尔市地区呈现持续时间长,干旱强度高的特点;植被NDVI整体呈显著增长趋势(0.0029/a),仅在巴彦淖尔市和呼和浩特市部分地区出现植被明显退化的现象;SPEI与NDVI呈显著正相关的面积占比为22.65%,SWSI与NDVI呈显著正相关的面积占比为43.63%,SPEI、SWSI与NDVI呈显著负相关地区主要在巴彦淖尔市西部;干旱对植被的影响具有滞后性,气象干旱和水文干旱分别集中在1、10月和1月,大部分地区的植被短期内受水文干旱的影响较大。

内蒙古草甸草原CH_4和N_2O排放通量的时间变异

1998年 6月 1日、7月 2日、8月 3日和 9月 1日用静态箱_气相色谱法对内蒙古锡林河流域草甸草原CH4和N2 O排放通量的昼夜观测表明 ,天然草原是N2 O的源、CH4的汇 ,其排放和吸收具有明显的昼夜变化规律。 4次昼夜观测的结果还表明 ,草甸草原排放N2 O和吸收CH4的能力具有强烈的季节变化规律。方差分析表明 ,不同季节N2 O排放通量差异显著 (F =6 .35 9,p <0 .0 0 4 ) ,日均通量变化范围为 0 .2 82～ 2 .134μgN2 O N·m-2 ·h-1;而CH44次测定的日均吸收通量分别为 (- 5 2 .19± 19.6 7)、(- 2 7.2 0± 10 .5 7)、(- 12 6 .0 5± 9.32 )和 (- 16 .4 5± 1.31) μgCH4_C·m-2 ·h-1,从整个生长季看表现为“高_低_高_低”的特点。锡林河流域选择 9∶0 0～ 13∶0 0作为采样日起始采样时间 。

内蒙古东部开鲁盆地钱家店凹陷铀矿成藏沉积因素分析

内蒙古东部开鲁盆地钱家店凹陷铀矿床是辽河油田在进行外围盆地油气勘探过程中发现的伴生矿床。铀矿类型为层间氧化带砂岩型铀矿床。对该区铀矿成藏条件进行研究表明 :具备富铀物源 ,铀源充足 ;上白垩统姚家组广泛发育的辫状河流相沉积体系 ,形成了渗透性砂岩、砂砾岩与隔水性泥岩稳定的互层结构 ,铀矿主要分布在其中的中孔、中渗砂体中 ;下白垩统的生、储油层 ,为铀矿形成提供了丰富的还原剂 ;产状平缓的沉积构造背景下形成的边缘相对隆起的自流汇水盆地 ,易使含氧含铀地下水沿砂体、不整合面向盆地内有利区补给 ,在氧化 -还原界面附近铀沉淀成矿 ,为铀矿创造了进一步富集成藏的条件 ;预测该区铀矿资源为x× 10 4 t。

引黄灌区跨地区水权转让补偿标准的研究

针对黄河流域引黄灌区的跨地区水权转让补偿标准的定量问题,探讨了转让费用构成中的农业风险补偿、生态补偿、水管单位补偿的含义和计算方法,并以内蒙古自治区鄂尔多斯市引黄灌区的水权转让一期项目为实例,通过计算得出3项补偿费用为889.92万元/年,在25年水权转让期内应付出的补偿费用为22 248万元,水的转让价格平均增加补偿费用为3.45元/m3。对黄河流域水权转让费用构成中的补偿费用进行准确的定量计算,将会进一步推动水权转让更加科学合理的实施,并为引黄灌区的健康持续发展奠定基础。

内蒙古黄河流域水权交易制度建设实践

回顾了2003年至2018年内蒙古水权交易制度建设实践探索历程,从盟市内水权转换、盟市间水权转让、市场化水权交易三阶段梳理内蒙古水权交易制度典型实践成效,揭示内蒙古黄河流域水权交易制度建设实践的理念、理论、制度、管理、技术五大创新,最后,针对构建内蒙古水权交易制度建设的发展提出对策建议。

滦河流域生态系统健康评价研究

总结了国内外对流域生态系统进行健康评价的实践,以生态系统健康理论和“压力—状态—响应”模型为基础,构建了滦河流域(内蒙古山区部分)的生态系统健康评价指标体系。采用层次分析法进行的综合评价结果表明:滦河流域生态环境健康状态得分为0.82,健康指数为0.48。滦河流域应加强水土保持,减少土壤侵蚀;加大围栏育草、禁牧、休牧、轮牧等力度,治理沙化草场,恢复植被;降低单位面积农药施用量,以减少流域非点源污染;减少对流域内湿地的围垦和破坏;有计划地恢复河滨湿地生态系统,促进河流生态功能恢复。

黄河流域宁蒙地区二期水权转让模式研究

针对黄河流域水权转让模式单一、转让水量有限的问题,在对宁蒙地区一期水权转让现状分析的基础上,提出了二期水权转让4种新的模式:现代农业节水水权转让、跨地市水权转让、国家投资节水项目水权转让和扬黄灌区水权转让。通过对4种水权转让模式的可行性分析,认为现代农业节水水权转让和跨地市水权转让的可行性较高,国家投资节水项目水权转让适宜于偿还区域超用水量,扬黄灌区的水权转让建议进一步讨论后再实施。

气候变化和人类活动对黄河流域内蒙古段典型支流径流变化的贡献

以黄河流域内蒙古段典型支流旗下营、准格尔站点控制流域为基础,采用累积量斜率变化率比较法,定量分析了径流变化、气候变化和人类活动对径流变化量的贡献。结果表明,径流量多年来呈减少趋势,随降水的增加而增加,随平均气温的升高而减少。径流量2000 s最小,相对1990 s减少了45.67%~58.26%。径流突变点为1981年。1981~2010年与1957~1980年相比,旗下营、准格尔两个水文站点控制流域气候变化对径流减少的贡献率分别为12.80%和23.46%,人类活动对径流减少的贡献率分别为87.20%和76.54%。

内蒙古黄河流域生态环境建设区域配置初步研究

从内蒙古黄河流域自然条件和社会经济条件出发,综合分析本区水土流失、土地沙化、盐渍化、沙丘活化等生态环境问题产生的原因。认为森林超采过伐,草原超载过牧,土地过度垦耕,水资源不合理利用,是导致生态环境质量持续退化、恶化的主要原因。在生态环境建设分区的基础上,提出了分区对策。

对内蒙古西辽河流域“量水而行”工作的认识与思考

近年来,落实党中央国务院决策部署,围绕解决西辽河流域水资源问题,水利部在西辽河流域实施“量水而行”政策,取得初步成效。但是,受主观、客观等多种因素影响,该项工作目前仍存在一些难点。文章在分析水资源刚性约束条件下推进“量水而行”工作必要性和紧迫性的基础上,剖析推进“量水而行”工作面临的难点,研究提出相关政策建议,以期为扎实推动西辽河流域“量水而行”工作、落实水资源刚性约束有关要求提供参考。

黄河宁蒙河段冰凌预报方法研究

黄河不仅源远流长而且纬度跨度大(介于32°N^42°N之间)。在特殊的地理环境作用下,加之受水流、气温和变动河床等因素的影响,黄河封开河期常会出现冰凌灾害。黄河冰凌预报是黄河水文预报的重要业务内容之一。近年来受气候变化、河道冲淤变化和人类活动等影响,黄河宁蒙河段冰凌特点发生了明显变化,对冰凌预报提出了更高要求,冰凌预报技术不断得到改进和发展。介绍了中短期气温预报模型、指标法和经验相关法预报、人工神经网络预报、水文学和热力学预报模型、冰水动力学模型等黄河主要冰凌预报模型与技术方法及其存在问题;提出在充分冰凌观测的基础上,加强河道冰凌冻融规律研究,开发具有冰凌物理机制和实际预报能力的冰水动力学模型等建议。