西北干旱区生态需水研究

西北干旱区是水资源稀缺和生态环境相对脆弱的区域。以人类需求为中心的传统水资源开发利用及评价忽视了水资源与生态环境系统之间的关系,引发了众多的生态环境问题。日益恶化的生态环境使得生态需水量受到广泛关注,生态需水量研究由此成为干旱区生态水文学研究新的增长点。文章在综述国内外生态需水研究现状及其面临挑战的基础上,分析西北干旱区水资源转化特点,结合Falkenmark水资源分类,突出生态需水在水分流中的地位,提出保障生态需水的策略,即:①生态环境稳定性界定;②绿水的保护与高效利用;③虚拟水战略,旨在为平衡人类需水与自然需水提供重要的理论基础。

干旱区绿洲退耕还林工程绩效评价研究——以张掖市为例

退耕还林,重建生态环境,是当前实施西部大开发的根本切入点.退耕还林工程是通过把原本是林地或草地的耕地恢复成原来的土地利用类型,使受损或退化生态系统最终成为健康的生态系统,从而使当地生态环境更适合人类生存发展.从此目标出发,抛开经济利益而从自然生态系统恢复和社会心理影响等方面建立指标体系,利用主成分分析法综合评价了干旱区内张掖市的退耕还林绩效.结果表明:2002—2004年张掖市退耕还林工程执行效果较好,其中生态系统在数量上恢复较好的乡镇有明花乡;生态系统在质量上恢复较好的有明花乡和平川镇;工程执行过程中居民保护环境意识有较大提高的有民联乡和霍城镇;人们满意程度最高的是明花乡.总体上看,张掖市退耕还林工程执行绩效最好的是明花乡,其次是平川镇,最差的是永固镇,其余处于中间水平.最后,在分析张掖市退耕还林绩效差异基础上,针对提高退耕还林工程绩效提出一些建议.

基于分布式水文模型和福利成本法的生态补偿空间选择研究

空间选择是生态补偿研究的核心问题之一,选择合理的区域进行生态补偿有利于提高生态补偿项目的效率。以黑河流域上游肃南县为研究区域,运用分布式水文模型Soil and Water Assessment Tool(SWAT)对研究区实施生态补偿后的水源涵养增加量进行模拟,同时考虑土地利用类型转化成本以及生态系统服务丧失风险,采用福利成本法对研究区生态补偿空间选择进行研究。结果表明:黑河上游肃南段内不同子流域的生态补偿效率系数最高值为0.0394,最低值0.0131,相差明显;根据效率系数,采用聚类分析方法,可将各子流域划分为优先补偿区、次级优先补偿区和潜在补偿区,分批进行补偿;采用空间选择后生态补偿效率较不采用时可提高54.5%。

中国经济增长与环境压力的关系研究

经济增长与环境压力的关系是生态经济学的研究热点内容之一。文章首先阐述了Herman Daly关于环境压力的环境宏观经济学解释，在Daly提出的减物质化概念中，引入人口因素重新定义了减物质化概念。实证研究采用物质投入总量表征环境压力，人均收入表征经济增长，利用重新界定的减物质化概念，分析了1990～2002年中国经济增长与环境压力的关系。最后采用收入弹性分析了环境压力影响因素间的相互作用。结果表明：中国1990-2002年呈现出持续的弱减物质化现象，仅1997-1999表现为强减物质化，经济增长与环境压力间呈一种“N”形关系；中国经济平均增长1％，经济生产物质投入增加0．26％，物质强度减少0．74％，环境压力增大1．89％。

干旱区土壤种子库的研究进展

土壤种子库在连接过去、现在和将来的植物种群和群落的结构和动态中起着重要的生态和进化作用,对保护和恢复干旱区植被起着重要的作用。从土壤种子库的研究方法、数量特征、分布格局、时空动态、与地上植被关系、年龄结构及影响因素等方面论述了干旱区土壤种子库研究的若干进展,展望了干旱区土壤种子库的研究趋势。

干旱区凝结水研究进展

凝结水是维系干旱、半干旱地区主要食物链的水分来源之一,具有重要的生态意义。较详细地列举了目前国内外在干旱区测定凝结量及其持续时间所采用的研究方法,从凝结水的数量特征以及时间格局两方面阐述了不同地域凝结水的时空差异性,并从气象因素、凝结面的类型及其位置、周边植被对其作用等方面综合分析了影响凝结水发生的主要因素,探讨了干旱区凝结水的生态作用及其意义,展望了干旱区凝结水未来的研究趋势。提出在未来的干旱区凝结水研究中应加强与气象学、生态学等多学科的交叉,从能量平衡角度加强对凝结水量的研究;同时,改进和规范凝结水的测量方法,开展荒漠植被对凝结水的生理响应研究以及凝结水对极端干旱胁迫植物的作用研究。

环境库兹涅茨曲线研究进展

环境库兹涅茨曲线(EKC)假说认为环境压力和经济增长之间呈倒U形关系,即在经济发展早期环境质量逐渐恶化,经济发展到一定水平之后,环境质量会逐渐改善。暗示着经济发展最终可以弥补早期造成的环境恶化。实证研究表明环境压力和经济增长之间的关系还会出现其他情况:同步关系、U形关系和N形关系。研究发现环境压力和经济增长不会长期分离,经济发展到一定阶段它们会重新组合,环境压力和经济增长之间呈N形关系,这就是重组假说。最后总结了EKC存在的问题:计量模型问题,经济分析方法问题,数据和指标问题,贸易问题和其他问题。本文从历史背景与理论基础、实证研究和研究中存在的问题三个方面总结了EKC的研究现状和进展。这对弄清环境压力和经济增长的关系,对采用可持续的环境政策来说都具有重要的理论和现实意义。

长江源区高寒生态与气候变化对河流径流过程的影响分析

近40 a来长江源区气候变化剧烈,是青藏高原增温最为显著的地区之一,高寒生态系统与冻土环境不断退化.采用多因素逐次甄别方法与半经验理论方法相结合,基于多年冻土的不同植被覆盖降水-径流观测场观测试验结果,分析了长江源区气候-植被-冻土耦合系统中各要素变化对河川径流的不同影响.结果表明:近40 a来长江源区河川径流呈持续递减趋势,年均径流量减少了15.2%,频率>20%的径流量均显著减少,而>550 m3.s-1的稀遇洪水流量发生频率增加;气候变化与高寒草甸覆盖变化对源区径流变化的影响较大,分别占5.8%和5.5%;气候与植被覆盖变化对径流的显著影响是与冻土耦合作用的结果,但冻土环境与冰川变化对径流的贡献尚不能准确评价.高寒沼泽湿地和高寒草甸生态系统对于源区河川径流的形成与稳定起到关键作用,这两类生态系统的显著退化是驱动河川径流过程中变差增大、降水-径流系数减少以及洪水频率增加的主要原因.保护源区高寒草甸与独特的高寒湿地生态,对于维护源区水涵养功能和流域水安全意义重大.

额济纳荒漠河岸胡杨林叶片气孔导度与微环境因子关系的模拟研究

以额济纳荒漠河岸胡杨（Populus euphratica）为研究对象,利用LI-6400光合测定仪于2005年5-9月份观测了胡杨叶片气体交换数据,研究了胡杨叶片气孔导度与光合速率、光合有效辐射与光合速率之间的关系.结果表明：（1）胡杨叶片净光合速率随气孔导度的增大而升高,但当气孔导度增加到一定值后,光合速率的增加变缓慢直至平稳,并主要是非气孔限制因素造成的;Ball-Berry模型（B-B模型）能够很好地描述气孔导度与光合速率之间的关系（R2=0.92）.（2）叶片净光合速率随着有效辐射的变化符合非直角双曲线规律（R2=0.99）.（3）B-B模型和非直角双曲线光合模型耦合后模拟值与观测值之间存在很好的正相关性（r=0.93）,但耦合模型的模拟值还是较实测值偏大.因此,在干旱区还必须考虑水分限制因素对气孔开闭的控制作用,进一步构建适合干旱区生态系统特点的水-碳耦合循环机理模型.

CO_2浓度升高对极端干旱区多枝柽柳叶片水分利用效率的影响

采用美国Li-COR公司生产的LI-6400便携式光合作用测量系统,在2008和2009年生长季节对极端干旱区额济纳绿洲多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)叶片的净光合速率(Pn)与蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)随光照强度的变化。结果表明:胞间CO2浓度(Ci)随光照强度增强而减小;净光合速率(Pn)与蒸腾速率(Tr)均随光照强度增强而增大。在达到光饱和点后净光合速率(Pn)随光照强度增强而逐渐减小;水分利用效率(WUE)随光照强度增强呈先增大,达到最大值后又逐渐减小。蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)随CO2浓度升高而增大;净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)在CO2浓度为200~600μmol/mol时随CO2浓度升高而增大,当CO2浓度升高至1 000μmol/mol时,水分利用效率(WUE)先增大后减小。

基于DEA模型的甘肃省经济运行和环境管理效率评价研究

评价经济运行和环境管理效率是衡量城市运行功能的两个重要方面,对位于生态脆弱、经济发展相对落后的西部地区更显重要.利用DEA方法中的CRS模型,计算了甘肃省12个大、中城市的2003年和2004年的经济运行效率和环境管理效率指数,并结合使用CRS模型和VRS模型的运行结果判断出各城市的规模收益情况.结果表明:2003年这12个城市中有嘉峪关、金昌、白银、平凉、庆阳和陇南共6个城市实现了经济运行效率的DEA有效,同时,嘉峪关、金昌、白银、张掖、酒泉和定西这6个城市实现了环境管理效率DEA有效;2004年经济运行效率实现DEA有效的有嘉峪关、金昌、天水、庆阳和陇南,实现环境管理效率DEA有效的有嘉峪关、金昌、白银、平凉、酒泉和定西.在没有实现DEA有效的城市中除了兰州是规模收益下降外,其它的都处于规模收益上升阶段.结合评价结果,给出了建立城市经济运行效率和环境管理效率评价监测体系、合理分配资源投入的对策建议.

社会资本定量评价方法及应用——以黑河流域为例

社会资本是促使人们参加集体活动的规范、网络和社会制度.参考国际上社会资本定量评价方法,利用问卷调查的形式,通过构造认知型社会资本和结构型社会资本相结合的社会资本指数,对黑河流域各地区微观水平的社会资本作了相对评价.黑河流域社会资本整体水平不高,只有7%乡镇的社会资本指数在80以上的,32%的乡镇在50~80之间,61%的乡镇在50以下.整体上黑河流域社会资本水平上游高于中下游,认知型社会资本高于结构型社会资本,城市社会资本水平高于农村,经济条件好的地方社会资本水平高于经济条件差的地方.研究为进一步探讨水资源社会化管理奠定了基础.

农户参与生态补偿项目意愿的定量测度研究

从甘肃省陇南市农户的自身意愿出发,结合180份调查问卷,通过Logistic回归分析方法,对影响农户参与退耕还林项目意愿的因素进行分析的结果表明:调查地区的农户更多地希望补偿的多种搭配方式,而非单一的资金和实物补偿;陇南市贫困地区农户的人力资本和物质资本每增加一个单位,农户参与退耕还林项目的可能性比不参与的可能性分别增加0.22和0.14,并据此提出了今后在该类区域生态补偿项目中亟需改善的问题。

生态补偿与缓解贫困关系的研究进展

基于生态补偿项目社会公平性考虑和项目实施的客观扶贫效果,有关贫困参与者的研究成为近年来国外生态补偿研究中普遍关注的议题。本研究从生态补偿对贫困的生态环境服务提供者、购买者和未参与者的影响等3个方面回顾并分析了国内外生态补偿与缓解贫困研究的阶段成果,由此提出了中国生态补偿项目设计和实施过程中亟需改善的问题。

生计资本与生计策略关系研究——以张掖市甘州区为例

农民的生计安全与质量问题是当今中国农村的核心问题,稳定的生计可以使有关的政策协调发展、消除贫困并可持续地利用资源。本文采用可持续生计框架为研究基础,农户的生计资产为框架核心,通过建立可持续生计评价指标体系,对农户的生计资产状况和由此决定的资产配置方式——生计策略及二者之间的关系进行初步的研究探讨。结果表明:对张掖市甘州区农户而言,物质资本的值最高(其值为0.609),人力资本的数值相对较高(其值为0.516),社会资本次之(其值为0.354),金融资本和自然资本的数值相对较低(其值分别为0.286和0.241)。在其他条件不变的情况下,自然资本每增加一个单位,将引起农户选择以非农为主与以农业为主生计策略的发生比缩小0.119倍;当其他解释变量不变时,金融资本每增加一个单位,将引起农户选择以非农为主与以农业为主生计策略的发生比扩大9.698倍。所以要想实现农户生计多样化,加强农户抵御风险的能力,政府就必须加强对其资金、技术等方面的支持,使其有能力和资本储备从农业生产转向二、三产业,从而促使农户生计水平得以提高。

植物根系吸水模型研究进展

植物根系吸水模型是当前生态水文和陆面过程建模领域最为活跃的研究方向,是研究流域水文、生态、环境以及水资源可持续利用等科学问题中最为关键的部分,研究植物根系吸水的物理和生理机制及其影响因素,是建立植物根系吸水模型的基础.本文通过对植物根系吸水模型研究的回顾,讨论了水分和盐分胁迫在根系吸水中的作用、根系吸水的多维模型、根系吸水在陆面过程中的作用等问题,指出植物根系吸水模型发展所面临的问题并展望了未来的发展方向.

任意地形实际天气条件下小时入射短波辐射模型——以黑河流域为例

建立了一个任意地形和实际天气条件下,能够计算大范围、长时间、高时空分辨率的太阳入射短波辐射模型,模型采用简化的辐射传输参数化方案和NCEP/NCAR资料相结合的方法,并成功应用于黑河流域2002年度每小时、1km×1km分辨率的总辐射、直接辐射和散射辐射的计算,所应用的地面资料仅为流域的地形信息。鉴于模型中总辐射是根据直接辐射和散射辐射推算的,而黑河流域2002年度缺乏直接辐射和散射辐射实测资料,模型采用分别位于黑河山区西水、中游临泽和下游额济纳旗3套自动观测仪器的总辐射资料进行验证,西水实测总辐射与计算总辐射的R2=0.71,而临泽和额济纳旗R2分别为0.90和0.91,但各站点均出现部分结果相差很大的情况。出现地域差异和部分结果相差很大的主要原因是由于总云量资料时空分辨率低造成的,另外计算和实测数据空间尺度的不一致也部分造成山区计算效果较差。

长江源区不同植被覆盖下产流产沙效应初步研究

在长江源区北麓河支流左冒西孔曲流域建立了不同植被覆盖下的天然径流观测场, 观测天然降水和人工模拟降水在相同坡度不同植被覆盖下降水的产流产沙效应. 结果表明: 在典型高寒草甸草地30°坡面上, 相同降水条件下, 30% 覆盖度的场地的地表径流产出量明显大于覆盖度92%和68%两个场地, 同时产沙量也显著高于两个高盖度场地的, 平均单次降水形成的泥沙量是后两种情形的2～4倍, 由此造成地表侵蚀量平均为后两种情形的3～10倍; 但在相同降水条件下, 92%高盖度场地产生的径流量比68%盖度场地产生的径流量大, 产沙量刚好相反. 不同降水形态对于下垫面产流产沙过程也具有明显影响, 无论下垫面状况如何, 在几种降水形态中, 降雪融水的产流量最大, 产沙量最小. 人工模拟的结果表明, 对于覆盖度<68%的中、强度退化草地, 次降水量在3.5 mm时, 就形成了较为明显的径流和产沙效应. 当次降雨量达到7.2 mm, 降雨持续时间30 min, 覆盖度为30%、 68%和92%的25 m2场地分别形成2 885 mL、 2 450 mL和1 030 mL的径流量; 覆盖度<30%的退化草地泥沙含量明显高于高覆盖度的, 相同降水形成的平均泥沙含量高达2～7倍.

可持续生计分析研究综述

可持续生计分析框架是围绕可持续发展而提出的一种新的研究工具,是一种旨在分析社会和物质环境之间多维复杂关系的框架。通过对可持续生计研究中的国外进展的系统阐述和理论总结,较为清晰和全面地把握了可持续生计分析框架的发展轨迹和重要成果,重点阐明了可持续生计分析框架中的脆弱性背景、生计资本、生计战略和生计输出、结构和过程的转变等组分以及它们之间的相互关系,显示出人们如何利用大量的资本、权利和可能的策略去追求某种生计出路的途径。并在此基础上,讨论了可持续生计分析框架在规划确认和设计、规划新的项目和检查评估现有发展活动中的应用;这些研究在扶贫领域具有较强的参照和指导意义。

额济纳盆地浅层地下水演化特征与滞留时间研究

以地球化学和氚（3H）同位素测年技术相结合,通过额济纳盆地地下水、地表水地球化学及同位素的研究,探讨中国西北干旱区内陆河流域下游盆地地下水地球化学演化规律和平均滞留年龄。额济纳盆地浅层地下水状况主要受地表水补给状况的影响,离河道近的水样矿化度低;而离河道较远的戈壁区,地下水矿化度高。水体化学成分主要受岩盐、石膏、白云石等矿物的溶解及蒸发作用的影响。通过利用指数-活塞模型流模型（EPM）,计算出额济纳浅层地下水年龄在13-58年之间。