论文题目: 基于水资源合理配置的黑河下游生态恢复研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 水文学及水资源
作者: 李云玲
导师: 谢悦波,裴源生
关键词: 黑河下游,生态恢复,水资源合理配置,地下水模拟,生态需水,景观格局
文献来源: 河海大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文采用野外踏勘调查与室内分析模拟相结合的方法,以GIS技术为关键数据处理、分析与模拟平台,通过采用现代景观分析技术特别是景观占补平衡分析,分析了黑河下游的生态演化态势;通过对生态演化驱动机制的分析,表明黑河流域下游生态恶化的症结是原本干旱的气候条件与非理性的人类活动过多地占用水资源综合作用的结果。 本论文深刻剖析了黑河流域下游水分—生态作用机制。以黑河下游平原区地下水数值模拟模型系统为依托,在GIS的支持下,将地下水埋深分布图层与植被分布图层相叠加,从空间分异的角度来剖析地下水埋深对植被群落演化的驱动,建立了草地、有林地、疏林地和灌木林地植被群落盖度与地下水埋深之间的LOGSTIC拟合方程;以绿洲“圈层构造”理论为指导,深刻揭示了水源距离对景观分布及动态影响。 在生态演化与水分—生态相互作用分析的基础上,通过GIS的空间决策,本论文进一步确立了在一定保障措施下的黑河流域下游生态保护与恢复目标。在生态恢复目标的基础上,从水资源学的角度界定了生态需水的概念,在黑河下游这样生态退化的地区,生态恢复的需水量不但要考虑恢复一定目标的天然植被生态系统、河湖水域生态系统的需水,还要考虑恢复生态地下水位的需水量,本论文从这三个方面对黑河下游配水影响区的不同生态恢复目标的生态需水进行了量化。 论文提出基于水资源合理配置的黑河下游生态恢复模拟模型的基本思路,建立了生态恢复模型,实现了与地下水数值模拟模型的耦合嵌套和信息交互。论文最后应用基于水资源合理配置的黑河下游生态恢复模拟模型系统,模拟预测了不同水平年系列配水方案下的天然绿洲的恢复状况。
论文目录:
第一章 绪论
1．1 选题的背景、目的和意义
1．2 国内外研究进展及存在的问题
1．2．1 面向生态的干旱区水资源合理配置与调控
1．2．2 水分与生态相互作用的机制研究
1．2．3 干旱区生态恢复与重建的研究
1．2．4 流域生态学的研究
1．3 干早区生态问题的研究发展趋势
1．4 研究区概况及主要的生态与水资源问题
1．4．1 黑河下游环境背景
1．4．2 黑河下游水资源特征及其开发利用概况
1．4．3 流域下游生态环境现状及问题
1．5 本论文研究的总体目标和研究内容
1．6 方法及技术路线
1．6．1 研究方法
1．6．2 技术路线
第二章 水资源合理配置与生态恢复的理论框架和方法体系
2．1 水资源合理配置理论
2．1．1 水资源合理配置的基本概念
2．1．2 水资源合理配置的原则
2．1．3 水资源合理配置的内容
2．1．4 水资源合理配置模型
2．2 基于现代遥感与地理信息技术的景观格局动态变化分析
2．2．1 景观类型的转移与空间变化分析
2．2．2 景观指数
2．2．3 流域绿洲化过程与荒漠化过程的占补平衡
2．3 水分对生态的驱动作用机制
2．3．1 干早区的水文循环过程
2．3．2 水分——生态驱动机制分析方法
2．4 基于水资源合理配置的干旱区生态需水研究
2．4．1 生态目标的确定
2．4．2 生态需水计算模型的确定
2．5 基于水资源合理配置的生态恢复模拟预测方法
2．6 本章小结
2．6．1 本章主要研究内容
2．6．2 本章主要创新点
第三章 黑河下游绿洲景观生态格局演化与驱动力剖析
3．1 景观数据源、类型划分
3．1．1 景观数据源
3．1．2 景观类型划分
3．2 黑河下游绿洲区植被演替特征
3．2．1 植被调查区域及植被分类
3．2．2 植被构成变化特征
3．2．3 植被演替特征
3．2．4 植被空间格局变化
3．3 黑河下游绿洲化与荒漠化过程的动态演进
3．3．1 下游绿洲化过程与荒漠化过程的占补平衡
3．3．2 绿洲变化的空间特征
3．4 黑河下游生态演化的驱动力分析
3．4．1 社会经济发展对流域生态系统需求的变化
3．4．2 人类活动对流域生态状况的直接改造
3．4．3 拦蓄水工程对下游地区生态环境的影响
3．5 小结
3．5．1 本章主要研究内容
3．5．2 本章创新点
第四章 黑河下游水分对生态演化的驱动作用研究
4．1 黑河下游地下水动态模拟
4．1．1 地下水数学模型介绍
4．1．2 模型剖分及解法
4．1．3 模型的计算及结果输出
4．2 地下水埋深变化与群落动态机理
4．2．1 地下水埋深对植被群落演化的驱动
4．2．2 地下水埋深对植被群落盖度的影响
4．3 水分条件对景观动态的作用机制
4．3．1 研究方法
4．3．2 水源距离对景观分布的影响
4．3．3 水源距离对景观动态变化的影响
4．4 本章小结
4．4．1 本章主要研究内容
4．4．2 本章创新点
第五章 黑河下游生态恢复原则、目标与生态需水计算
5．1 生态恢复的主要原则
5．2 生态恢复目标的确定
5．3 黑河下游生态需水计算
5．3．1 生态需水界定
5．3．2 生态需水计算单元的划分
5．3．3 生态需水计算方法及参数率定
5．3．4 生态需水预测及分析
5．4 本章小结
5．4．1 本章主要研究内容
5．4．2 本章创新点
第六章 基于水资源合理配置的黑河下游生态恢复模拟模型
6．1 建立生态恢复模拟模型的基本思路和总体框架
6．1．1 生态恢复模拟研究的基本思路
6．1．2 生态恢复模拟研究的总体框架
6．2 面向全属性的水资源合理配置模型
6．2．1 黑河流域水资源系统概化
6．2．2 水资源合理配置数学模型的建立
6．2．3 模型模块组成与运算流程
6．2．4 模型间的信息交互
6．2．5 模型运行策略
6．3 生态恢复模拟模型
6．3．1 水分驱动下天然植被分布区类型划分
6．3．2 绿洲规模恢复模拟方法
6．3．3 绿洲天然植被群落盖度模拟预测
6．4 本章小结
6．4．1 本章主要研究内容
6．4．2 本章创新点
第七章 黑河下游不同配水方案下的生态恢复模拟预测
7．1 黑河流域配水方案
7．1．1 影响配置方案设置的因素
7．1．2 配置方案的设置
7．1．3 水资源合理配置模型有关参数和约束条件值的确定
7．2 黑河下游水量下泄过程模拟预测
7．2．1 黑河流域不同水平年需水计算
7．2．2 黑河流域不同水平年供水量分析
7．3 黑河下游各计算单元地表水配水计算
7．3．1 黑河下游各河段渗漏规律分析
7．3．2 黑河下游各计算单元的配水结果
7．4 地下水模拟计算
7．4．1 考虑国务院分水指标配水条件下的地下水模拟
7．4．2 不考虑国务院分水指标配水条件下的地下水模拟
7．5 生态恢复模拟预测
7．5．1 模拟区范围
7．5．2 模拟结果
7．6 本章小结
7．6．1 本章主要研究内容
7．6．2 本章创新点
第八章 结论与展望
8．1 主要结论
8．1．1 本论文的主要研究内容、研究成果总结
8．1．2 本论文的创新点
8．2 展望
8．3 对黑河下游生态恢复实施的具体建议
参考文献
致谢
附录攻读博士学位期间发表的论文和参加的科研项目
发布时间: 2005-07-07
参考文献
- [1].黑河下游地下水波动带生态需水量空间分布研究[D]. 贾艳红.兰州大学2008