縱向嶺谷區(qū)重大工程建設(shè)與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)變化交互作用

前言

縱向嶺谷區(qū)（10ngitudinalrange-gorge region，LRGR）是指縱貫我國西南與中南半島、以南北走向?yàn)橹鞯纳较岛庸葏^(qū)，其形成和演化極大地受到青藏高原隆升的影響，是反映地球演化重大事件的關(guān)鍵區(qū)域。這些山系與河谷，對地表自然物質(zhì)和能量的輸送均表現(xiàn)出明顯的南北向通道作用和擴(kuò)散效應(yīng)、東西向阻隔作用和屏障效應(yīng)，是我國西南與東南亞極為重要的生態(tài)廊道。從我國昌都以南到整個(gè)中南半島的廣大區(qū)域，這種特殊環(huán)境格局的規(guī)模及其所展現(xiàn)的“通道一阻隔”作用及其關(guān)聯(lián)效應(yīng)，在全球獨(dú)一無二。我國境內(nèi)的縱向嶺谷區(qū)，主要涉及云南省與西藏自治區(qū)，該區(qū)雄奇的縱向山系、大河，構(gòu)成了全球獨(dú)特的高山峽谷景觀，成為亞洲大陸生物物種南來北往的主要通道和避難所，擁有北半球的絕大多數(shù)生物群落類型和除沙漠與海洋外的各類生態(tài)系統(tǒng)，是全球生物多樣性最豐富的地區(qū)之一和世界級的基因庫，也是我國生物多樣性保護(hù)的關(guān)鍵地區(qū)，對研究地表復(fù)雜環(huán)境系統(tǒng)和生命系統(tǒng)的演變規(guī)律具有不可替代性，受到國內(nèi)外地學(xué)界、生物學(xué)界和民族文化界等關(guān)注。縱向山系、河谷特殊環(huán)境格局的“通道一阻隔”作用，主導(dǎo)了區(qū)內(nèi)多民族沿河谷展布、在山間盆地聚居的“大分散、小聚居”人居環(huán)境格局。區(qū)內(nèi)自然資源種類豐富，但能形成開發(fā)規(guī)模的優(yōu)勢資源較少，主要有水能資源、水資源、礦產(chǎn)資源、旅游資源。水能資源開發(fā)條件好，但投資大、市場遠(yuǎn)，地方政府難以將其轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢；水資源量大質(zhì)優(yōu)，但地高水低，難以利用；旅游資源市場潛力優(yōu)勢突出，可大規(guī)模地開發(fā)，目前主要受交通條件制約；大型礦產(chǎn)資源的開采，則受到資金、技術(shù)和生態(tài)保護(hù)的制約；耕地資源稀缺，森林資源局部地區(qū)有優(yōu)勢但多屬于保護(hù)區(qū)；氣候類型多樣但受有限的土地資源制約而難以形成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢資源。脆弱和多災(zāi)的環(huán)境，使該區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展受到了嚴(yán)重制約。長期以來，該區(qū)一直作為森林、礦產(chǎn)、水電能源等資源輸出基地支持國家的建設(shè)，過多的短效經(jīng)濟(jì)行為，一定程度上導(dǎo)致其環(huán)境破壞嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)退化加劇，自然災(zāi)害多發(fā)、頻發(fā)，貧困普遍，保護(hù)與發(fā)展的矛盾突出。由于地處元江一紅河、瀾滄江一湄公河、怒江一薩爾溫江和伊洛瓦底江4條國際河流的上游，與緬甸、老撾、越南比鄰，與泰國、柬埔寨和印度相近，區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的變化及跨境影響等問題極為敏感。近十多年來，在國家的沿邊開發(fā)開放、與東南亞區(qū)域合作和西部大開發(fā)等重大戰(zhàn)略的實(shí)施過程中，隨著“瀾滄江一湄公河次區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作”、“中國一東盟自由貿(mào)易區(qū)建設(shè)”的推進(jìn)，該區(qū)的經(jīng)濟(jì)取得了快速、持久的發(fā)展，帶動(dòng)了區(qū)域的資源綜合開發(fā)和大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)，也使該區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)受到空前的擾動(dòng)，區(qū)域及跨境生態(tài)安全問題日益凸顯，影響廣泛。

內(nèi)容概要

本書系國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“縱向嶺谷區(qū)生態(tài)系統(tǒng)變化及西南跨境生態(tài)安全”子課題“縱向嶺谷區(qū)重大工程建設(shè)與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)變化交互作用”的最新研究成果。書中利用最新資料，通過理論研究、野外考察、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬等相結(jié)合，系統(tǒng)揭示了我國西南縱向嶺谷區(qū)重大水電工程及道路工程建設(shè)與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)變化的交互作用機(jī)制。全書共分為八章，第一章介紹縱向嶺谷區(qū)重大工程建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)多樣性變化；第二章至第四章分別探討了水電大壩影響下的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的變化和瀾滄江電站建設(shè)與流域生態(tài)系統(tǒng)變化交互作用；第五章至第七章分別探討了高速公路建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能多樣性變化和公路建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)多樣性變化交互作用；第八章重點(diǎn)探討了重大工程建設(shè)影響下區(qū)域生態(tài)安全的調(diào)控模式，并對水電工程建設(shè)影響下的區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)變化進(jìn)行預(yù)測。    本書可供從事生態(tài)學(xué)、地理學(xué)及相關(guān)專業(yè)的科研人員和有關(guān)院校師生閱讀參考。

書籍目錄

總序前言第一章  重大工程建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)多樣性變化  第一節(jié)  重大工程建設(shè)的基本特征    一、河流生態(tài)系統(tǒng)與水電大壩建設(shè)    二、高速公路建設(shè)的基本特征  第二節(jié)  重大工程建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)變化    一、水電大壩影響下的生態(tài)系統(tǒng)變化    二、高速公路建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)變化  第三節(jié)  重大工程建設(shè)影響下的生態(tài)系統(tǒng)變化時(shí)空尺度    一、水電大壩建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)時(shí)空變化    二、高速公路建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)時(shí)空變化  第四節(jié)  重大工程建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)變化作用機(jī)理    一、交互作用機(jī)理    二、交互作用的模型構(gòu)建第二章  水電大壩影響下生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化  第一節(jié)  水域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化    一、水文特征變化    二、水質(zhì)特征變化    三、生物特征變化  第二節(jié)  河岸帶生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化    一、植被結(jié)構(gòu)變化    二、土壤結(jié)構(gòu)變化第三章  水電大壩影響下生態(tài)系統(tǒng)功能變化  第一節(jié)  生態(tài)系統(tǒng)基本功能的變化    一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)    二、大壩對河流生態(tài)系統(tǒng)基本功能的影響  第二節(jié)  生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的變化    一、水電大壩對河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能影響的機(jī)理及途徑    二、河流系統(tǒng)典型生態(tài)服務(wù)功能變化    三、河流系統(tǒng)整體生態(tài)服務(wù)功能變化  第三節(jié)  縱向嶺谷區(qū)典型河段生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化比較    一、河段生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化研究方法    二、河段土地利用特征變化    三、河段生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化及驅(qū)動(dòng)因素    四、河段生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值構(gòu)成及變化    五、縱向嶺谷區(qū)不同土地利用類型生態(tài)服務(wù)功能的單位面積價(jià)值第四章  瀾滄江電站建設(shè)與流域生態(tài)系統(tǒng)變化交互作用  第一節(jié)  交互作用的生態(tài)效應(yīng)鏈表征    一、水電大壩生態(tài)效應(yīng)鏈的基本理論    二、水電大壩生態(tài)效應(yīng)鏈的構(gòu)建    三、水電大壩生態(tài)效應(yīng)鏈評價(jià)  第二節(jié)  漫灣電站建設(shè)的生態(tài)效應(yīng)    一、漫灣電站及庫區(qū)河段概況    二、水生生態(tài)效應(yīng)鏈分析    三、陸地生態(tài)效應(yīng)鏈分析    四、漫灣大壩生態(tài)效應(yīng)鏈評價(jià)  第三節(jié)  梯級電站建設(shè)的生態(tài)效應(yīng)    一、梯級電站的陸生生態(tài)效應(yīng)鏈    二、梯級電站的水生生態(tài)效應(yīng)鏈分析    三、已建和在建的梯級水電大壩生態(tài)效應(yīng)鏈評價(jià)  第四節(jié)  基于DPSIR模式的交互作用    一、特征要素分析    二、情景分析第五章  高速公路建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多樣性變化  第一節(jié)  公路建設(shè)與路域生物組分變化    一、路域植物個(gè)體變化研究    二、路域植物種群變化研究    三、路域植被群落變化研究  第二節(jié)  公路建設(shè)與路域土壤環(huán)境變化    一、路域土壤環(huán)境的縱向變化    二、路域土壤環(huán)境的橫向變化    三、路域土壤環(huán)境的垂向變化    四、路域土壤環(huán)境變化規(guī)律分析  第三節(jié)  公路建設(shè)與區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)變化    一、公路建設(shè)對景觀格局的影響分析    二、公路建設(shè)對區(qū)域景觀動(dòng)態(tài)的驅(qū)動(dòng)分析    三、公路建設(shè)對區(qū)域景觀格局的影響預(yù)測第六章  高速公路建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)功能多樣性變化  第一節(jié)  基本功能變化    一、植物生物量變化    二、植物光合速率變化  第二節(jié)  生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化    一、生態(tài)服務(wù)功能物質(zhì)量評估的指標(biāo)體系及評估方法    二、森林牛態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化    三、濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化    四、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化  第三節(jié)  生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值變化    一、區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能變化    二、公路網(wǎng)絡(luò)對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響第七章  公路建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)多樣性變化交互作用  第一節(jié)  公路建設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)變化作用評價(jià)    一、生態(tài)系統(tǒng)適宜性    二、生態(tài)承載力評價(jià)    三、景觀健康與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)    四、生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制  第二節(jié)  公路網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)變化交互作用    一、公路網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域景觀要素相關(guān)性    二、公路網(wǎng)絡(luò)對河流濕地生態(tài)系統(tǒng)變化交互作用  第三節(jié)  公路網(wǎng)絡(luò)與生態(tài)系統(tǒng)分布的相關(guān)性及其尺度效應(yīng)    一、公路網(wǎng)絡(luò)和地形因子與生態(tài)系統(tǒng)分布的相關(guān)性    二、公路網(wǎng)絡(luò)和地形因子與生態(tài)系統(tǒng)分布相關(guān)性的尺度效應(yīng)    三、公路網(wǎng)絡(luò)和地形因子對生態(tài)系統(tǒng)分布的影響特征及其尺度效應(yīng)    四、公路網(wǎng)絡(luò)對生態(tài)系統(tǒng)變化的影響閾值分析第八章  重大工程建設(shè)的生態(tài)安全及調(diào)控  第一節(jié)  生態(tài)安全調(diào)控模式    一、工程方案選擇    二、植被恢復(fù)重建與選擇    三、生態(tài)廊道開辟    四、生境替代與生態(tài)補(bǔ)償    五、生態(tài)護(hù)坡  第二節(jié)  水電工程建設(shè)與區(qū)域生態(tài)安全預(yù)測    一、不同水電梯級開發(fā)情景下的生態(tài)效應(yīng)預(yù)測    二、不同水電梯級開發(fā)情景下的區(qū)域生態(tài)脆弱度預(yù)測    三、河流生態(tài)系統(tǒng)整合性變化預(yù)測及調(diào)控參考文獻(xiàn)附錄

章節(jié)摘錄

插圖：4）水資源特征：瀾滄江流域水資源豐富，徑流充沛，天然河川水資源總量為740×108m3，流域面積占全國流域面積的1.81％，而水資源占全國水資源的2.73％。流域水資源地域分布不均勻，水資源的地域分布與降水量的地域分布基本相對應(yīng)，大致自南向北遞減。瀾滄江除農(nóng)業(yè)的少量耗水外，江水全部經(jīng)他國流人南海，平均每年流出國境的水量約為736.3×108m3。瀾滄江流量豐沛，落差巨大，水能資源豐富。據(jù)1980年中國水力資源普查結(jié)果，瀾滄江的水能資源理論蘊(yùn)藏量為3656×104kW，其中干流理論蘊(yùn)藏量為254.5×104kw，約占全流域70％。可開發(fā)水電的總裝機(jī)容量為2825.4×104kw，其中干流為2566.4×104kW，約占全流域90％。5）河流利用：1988年漫灣電站開始建設(shè)，出于多方面的考慮，開發(fā)方最后決定先集中建設(shè)中、下游干流的8個(gè)梯級電站，其具體指標(biāo)見表1-1，中、下游梯級開發(fā)位置示意圖見圖1-3。瀾滄江中、下游梯級開發(fā)建成和在建段范圍為景洪壩址以上至功果橋下，即小灣、漫灣、大朝山、糯扎渡和景洪5座首尾相接的水電大壩，全長約645km，落差達(dá)600m以上，從1240m降到607m。其中，漫灣電站已于1993年建成第一臺(tái)機(jī)組，1996年完全投人運(yùn)行；大朝山電站2000年建成第一臺(tái)機(jī)組，2003年完全投入使用；小灣電站2002年動(dòng)工建設(shè)；景洪電站于2004年開工建設(shè)，糯扎渡電站2004年開始三通一平，下游的兩座小型調(diào)節(jié)電站開工建設(shè)時(shí)期未定。作為灌溉用的蓄水工程主要都修建在支流，干流上的梯級開發(fā)主要功能是發(fā)電，兼顧航運(yùn)和部分農(nóng)業(yè)灌溉功能。6）瀾滄江航運(yùn)：目前僅限于下游干流和洱海的開發(fā)。其優(yōu)勢的發(fā)揮有待于航道整治、梯級電站的建設(shè)和與下游湄公河航運(yùn)的連通。瀾滄江下游航道有良好的通航條件，下游小橄欖壩至中老國境186kin河道，比降低于0.577‰，枯水期水深在2m以上，最小航寬大于40m，最小彎曲半徑大于300m，共有大小險(xiǎn)灘51處，該河道從20世紀(jì)50年代開始經(jīng)多年的整治建設(shè)，現(xiàn)已基本達(dá)到國家六級航道標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有思茅、景洪、南得壩、大橄欖壩等港口、碼頭。7）自然災(zāi)害：瀾滄江流域的洪水主要由暴雨形成，主要發(fā)生在中下游的云南地區(qū)，根據(jù)20世紀(jì)50～80年代近30年的資料統(tǒng)計(jì)，洪澇災(zāi)害平均每3～5年出現(xiàn)一次。全流域洪水以1905年、1924年及1966年最大。旱災(zāi)是瀾滄江流域的主要自然災(zāi)害，尤以春旱最為頻繁。

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