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河流梯级开发生态环境效应与适应性管理进展 总被引：1，自引：1，他引：0
筑坝蓄水将迫使淹没区陆生生态系统退化消失,改变其下游受影响河段的环境与生态,破坏自然河流连续性与连通性,是影响河流生态系统显著且强烈的人类活动。河流梯级开发对其生态系统的影响可能存在"累积效应",即将大坝拦截阻隔对河流生态系统的影响逐级"放大"。然而,"累积效应"的作用对象、途径与水文生态机制目前仍不明晰。不仅如此,河流梯级开发的适应性管理的对象、目标、时空范围与作用途径等已不能简单地参照或套用当前以恢复水文自然情势来修复河流生态系统为主线的实践模式,其适应性管理取决于对河流—水库系统生态结构功能、演替规律的科学认识,也受到多利益主体的制约和影响。长江上游梯级开发在全球大河流域开发中独树一帜,将深刻改变长江上游河流生态格局。对长江上游梯级开发的适应性管理应以优化河流—水库生态结构功能、维持河流—水库生态系统健康为目标。揭示长江上游梯级开发"累积效应"的作用对象与形式,通过优化提升生态系统服务以权衡多利益主体诉求,构建长江上游绿色水电运营管理新体系,值得进一步探索。 相似文献
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中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全 总被引：39，自引：0，他引：39
生态系统服务是国际生态学研究的前沿和热点,表现出向生态系统服务机理和区域集成方法两大方向发展的趋势.开展陆地生态系统服务研究,是生态系统恢复、生态功能区划和建立生态补偿机制、保障国家生态安全的重大战略需求.面向国家重大需求和生态系统服务研究的国际前沿,以主要陆地生态系统为对象,"中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全"项目拟解决3个科学问题:①生态系统结构-过程-服务功能的相互作用机理;②生态系统服务功能的尺度特征与多尺度关联;③生态系统服务功能评估的指标与模型.通过上述研究,发展生态系统服务研究的理论与方法,为国家的生态建设和环境保护提供科学支撑. 相似文献
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在城市河流生态治理中为修复生态系统环境,创造良好的动植物栖息空间和聚集地,尽可能的满足人们对河道宜居环境、人文景观的亲水性要求,提出河道底泥与水质治理、重新设计河道斜堤、发挥生态群落和水生植物吸附作用等水生态一体化技术。通过仿真试验的环境模拟,验证了生态治理技术体系的有效合理性,试验表明:基于河道景观修复、水质治理和斜堤重新设计的水生态治理措施恢复了河流的生态系统,可为太子河水资源保护和河流生态治理规划提供一定的决策依据。 相似文献
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《地球科学进展》2020,(5)
随着经济社会发展,用水量增大,导致河流生态需水常常得不到满足。生态需水作为河流生态系统的重要指标,对维持生态系统可持续具有关键作用。充分考虑河流生态系统的生物需求,采用食物网模型(Ecopath)识别了鱼类关键物种,在此基础上确定生态流速,结合无人机反演河段大断面,采用改进的生态水力半径法(AEHRA)计算生态需水,在生态需水计算结果的基础上采用River2D模型模拟河段流量,进而计算河段的生态需水满足率。计算结果表明汛期各河段生态需水基本能够得到满足,非汛期绝大多数河段生态需水不能得到满足,并且满足率极低,导致生态系统健康无法维持。因此,应加强非汛期的河流生态调度以满足河流生态需水。研究提出的计算河段生态需水的新方法可为水生态修复提供方法基础,研究结果可为济南市河流水生态修复与管理提供重要的科学依据。 相似文献
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河流生态修复技术研究概述 总被引：2，自引：0，他引：2
河流在人类社会发展中扮演着重要的角色,但由于人类的过度使用以及随意将污染物排放入河流中,造成河流的生态破坏、水体污染.对于河流的治理,国外已从传统的“污水处理、达标排放”治理目标转变为以水质再生为核心的“水的循环再利用”,由单纯的“污染控制”技术发展为“水生态的修复与恢复”.本文介绍了河流生态修复的理念及其修复技术. 相似文献
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氧循环是地球系统重要的生物化学循环之一,其变化对地球的宜居性有着重要影响。工业革命以来,由于人类活动的影响,现代氧循环相比地质年代的氧循环发生了巨大的变化。陆地氧循环过程在现代氧循环中具有举足轻重的作用。从陆地植被生态系统产氧、陆地燃料燃烧耗氧等方面对已有陆地氧循环过程研究进行了回顾,表明：(1)陆地过程的变化会直接造成大气氧气浓度的波动,对大气氧气浓度有预测作用;(2)陆地氧循环过程反映了生态系统对人类活动与气候变化的响应,对评估生态安全具有指示作用。通过探究陆地氧循环过程对气候变化与人类活动的反馈,有助于预测未来大气氧气浓度的变化,为未来区域发展政策制定提供参考。 相似文献
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陆地生态系统碳汇是实现碳中和的重要支撑。作为我国乃至亚洲的生态安全屏障,青藏高原具有良好的生态资源、固碳增汇潜力大。本文系统梳理了青藏高原陆地生态系统碳汇现状与未来潜力估算。主要结果如下：通过整合自下而上(清查法和生态系统模型)和自上而下(大气反演模型)不同方法的研究,当前碳汇大小为每年26.5～33.7 Tg C,占全国陆地生态系统碳汇的9.9%～19.6%;未来气候暖湿化以及生态恢复与管理措施加强情景下,到2060年碳汇有望实现倍增,达到每年53.0～63.7 Tg C。但高原碳汇估算仍存在很大不确定性,未来研究应聚焦在减少土壤碳汇不确定性、极端气候事件对碳汇功能影响、冻土碳库脆弱性、退化生态系统增汇潜力与途径、水体碳源汇功能和其他温室气体源汇功能等方面;通过补齐高原关键区域观测短板、研发自然与人文耦合的生物地球化学模型、构建模型-多源观测数据融合系统,以准确揭示青藏高原碳汇现状与未来趋势,为青藏高原碳中和贡献先行示范区和生态文明高地建设提供参考与支撑。 相似文献
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在冰冻圈地区,受到积雪和冰川融水的影响,径流表现出独特的热状况,形成特有的冷水生态系统.由于大气和河流内部过程之间强烈的耦合和高敏感度,河水温度作为生态系统的重要驱动因素在冰川流域表现得尤为显著.通过对冰川径流温度特征、影响因素和热量机制响应等方面的国内外研究现状进行综述,发现冰川径流温度具有温度低、时空变化显著的特征;冰川径流温度影响因素主要有4个方面:水-气界面的热量传输、水-河道及河岸界面热量传输、径流组成、气候变化及人类活动;冰川径流热量机制的响应在河水物理化学性质方面表现为河流水质参数以及热量水分循环的影响,在河流水生生态系统方面表现为水生生态系统的分布和结构随冰川径流温度的变化而变化,且一旦超过某个阈值后,这种变化不可逆. 相似文献
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在完善与整合现有河流生态系统结构功能概念及模型的基础上,提出河流生态系统结构功能整体性概念模型。水文情势、水力条件和地貌景观格局是对河流生态系统结构与功能具有关键影响的3大生境要素,结构功能模型的核心是建立以3大生境要素为构架的生命支持系统与河流生命系统之间的相互作用和相互制约关系,同时考虑由于人类活动引起生境要素变化对于河流生态系统的影响。河流生态系统结构功能整体性概念模型由以下4种模型组成:河流四维连续体模型、水文情势-河流生态过程耦合模型、水力条件-生物生活史特征适宜模型以及地貌景观空间异质性-生物群落多样性关联模型,这4种模型的一体化整合,基本概括了河流生态系统结构功能的整体特征。 相似文献
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研究城市化的生态水文效应对于指导河流的保护与生态修复实践具有重要意义。基于河流径流情势在维持河道生态系统完整性方面的重要性,在分析现有生态水文指标体系的特征及可操作性的基础上,建立了以径流历时曲线、洪峰流量频率超出曲线和T0.5(区域径流超出天然状态下重现期为0.5年的降水所产生的洪峰流量的时间占区域有径流总时间的比例)为代表的生态水文指标体系。利用SWMM(Storm Water Management Model)来模拟不同城市化程度下的降雨径流过程,并利用所建立的生态水文指标体系模拟其生态水文效应。结果表明:城市化程度越高,其时段流量幅度及历时越大,洪峰流量及发生的频率越大,T0.5越小。城市化通过改变径流的大小、历时及频率,改变了水域生态系统完整性与多样性,进而对河道生态系统产生了负面影响。 相似文献
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结合一维圣维南方程及CSTR水质概念模型的机理,开发了平原环状河网非稳态水质模型,并用于温州市温瑞塘河水污染控制规划的编制中。模型由水文子模型和水质子模型两部分构成,描述了水体中COD、氨氮和DO浓度随时间、空间的动态变化。利用新开发的模型,采用试错法,估算了河网的水环境容量,并以此为基础确定了远、近期污染物排放控制目标;通过研究水质恢复的滞后性,提出可以采取引水冲污、人工曝气复氧等非常规措施来改善河网水质;并且利用情景分析方法,分别设定不同流量与不同开闸方式相组合的9种冲污情景,定量化探讨了引水冲污方案;根据曝气复氧对河网水质改善的作用特征,筛选出需要曝气复氧的重点河段和次重点河段。 相似文献
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本文对甘南大夏河流域现存的生态环境问题进行了识别与诊断,对其生态问题成因进行了剖析,提出了相应的修复措施。研究显示,矿山环境破坏、草地退化沙化、水土流失、湿地萎缩和生物多样性减少是甘南大夏河流域目前主要的生态环境问题。针对这些主要问题,基于山水林田湖草沙一体化生态修复理念,划分了三个生态修复单元,确立了自然恢复、保护保育、辅助再生、生态重塑四种生态修复模式,提出了以水源涵养为核心的区域生态保护与修复策略,重点布设与实施矿山生态修复、草原生态保护修复、小流域生态保护修复、湿地和生物多样性保护修复、生态环境监测预警与评价系统等五大生态保护与修复工程。该研究可为甘南大夏河流域生态保护与修复提供借鉴与参考。 相似文献
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三峡工程大江截流的水文技术 总被引：2，自引：0，他引：2
鉴于三峡工程大江截流水深大，流量大，工期紧，特别是截流过程中要考虑不断航因素，因此，在大江截流和二期围堰阶段的施工进程中，应充分考虑到各方面的因素，尽可能采取一切减少大江截流和二期围堰施工难度的手段和措施，其中水文测验，水文气象预报，河道观测，水文分析与计算和水力学计算等水文工作则是为顺利实施高质量大江截流的重要条件。 相似文献
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河流水系连通性具有水文调蓄、保障生物迁徙通畅、改善水土环境等功能,目前主要从水文、景观和生态等方面对其进行了定义,而河流水系连通性对社会发展也发挥着重要作用,故河流水系连通性具有自然和社会双重属性,其连通性机制主要表现为纵向、横向、垂向连通性。目前主要从景观学、水文学、水力学、生态学等学科角度提出了图论法、水文-水力学法、景观法、生物法和综合指标法等计算方法,各方法有其适用性和不足,应用中须针对实际问题选择适宜方法或进行修正。河流水系连通性未来研究应综合多尺度、多领域、多学科,在研究内容上,重点开展尺度协同、连通性含义界定、响应机理及修复问题研究,在研究手段上,重点开展多方法、多技术集成问题研究。 相似文献
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The Parana River is one of the most important fluvial systems of South America and its floodplain includes the most diverse subtropical ecosystem on the continent. However, the relationship between basic aspects, such as the vegetation and geomorphology of the river floodplain, has scarcely been investigated. In this paper, the annual dynamics of vegetation in relation to the geomorphologic and hydrological characteristics of a river floodplain around 31° 30′ S, are analyzed. The annual dynamics of vegetation was investigated using values of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) obtained from satellite images at two scales of spatial analysis: the first, at the geomorphologic unit level, through several transects crossing the total width of each unit and, the second, through some transects selected from each unit. Our analysis considered variables of different temporal stability (such as geomorphology, hydrology, vegetation, precipitation, and ground temperature), using scenes corresponding to two hydrological cycles of the system (2009 and 2010), which represented relatively “dry” and “humid” years. Five main geomorphologic units were identified in the floodplain of this anabranching system, which were named considering the predominant landforms and the most important (or typical) water course of each area: Bars and Islands of the Main Channel of the Parana River (BI-MCH), Scroll Bars of the Colastine Branch (SB-C), Scroll Bars of the San Javier River Channel (SB-SJ), Crevasse Splays and Levees of the Malo–Mendieta minor channels (CSL-MM), and Crevasse Splays and Levees of the Santa Fe–Coronda river channels (CSL-SFC). These major units are assembled at different general levels and with variable slopes, which partially control the permanence and other characteristics of the flood flow. The crevasse splays and river levees units were predominantly characterized by herbaceous–bushy marshy vegetation, with low mean NDVI values, while SB-C and BI-MCH units showed two types of forests. The latter showed the highest NDVI values. Unit SB-SJ showed mixed characteristics between the two above-mentioned groups. Mean NDVI values were different among the varying geomorphologic units and during the studied years, showing extreme values of 0.25 and 0.80 after both hydrological cycles. According to our results, the main variations in the seasonal dynamics of vegetation show a higher dependence on the dynamics of the hydrological cycle than on surface temperature or precipitation. The hydrological dynamics of the Parana River floodplain are in turn regulated by its geomorphological architecture, so the annual dynamics of vegetation activity in this system are finally influenced by the geomorphologic unit's level, rather than by the short duration modeling processes (i.e., hydrological cycles or drought–flood pulses). 相似文献
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塔里木河流域气候与径流变化及生态修复 总被引：5，自引：2，他引：3
从20世纪90年代中期开始,塔里木河流域气温上升、降水增加,阿克苏河、开都河等主要河流几乎同步进入持续的丰水周期时段,为塔里木河流域生态修复创造了绝好的“天时”和历史性机遇.这种大区域的气候异常变化现象引起了国内外广大学者的广泛关注,区域气候异常变化是全球气温上升影响盆地气候向温湿转型,还是一个世纪性的水文周期变化现象,一时间成为了学术界的热点议题.系统分析了塔里木河流域山区水文气象站近50 a来的气温、降水、河川径流以及塔里木河来水量变化,并系统评价了利用开都河丰水期的有利时机,向塔里木河下游应急输水及其生态修复情况. 相似文献