氣候異常之亞熱帶地區(qū)水文循環(huán)及生態(tài)需水量研究

前言

水是生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)中最重要的、不可替代的物質(zhì)。改革開放以來，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是以人均GDP或人均收入作為標(biāo)志的，忽略了環(huán)境資源的可持續(xù)性，這必然造成以犧牲生態(tài)系統(tǒng)為代價(jià)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀。針對(duì)人類活動(dòng)越來越劇烈這一特定的社會(huì)現(xiàn)象，人們普遍認(rèn)為大自然受到了極大的影響，特別是生態(tài)系統(tǒng)受到極大破壞，水循環(huán)平衡被打破，河流水質(zhì)惡化、斷流、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化、入海水量減少等一系列生態(tài)系統(tǒng)問題，為此，重視經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展已是當(dāng)務(wù)之急。研究大自然水循環(huán)規(guī)律和生態(tài)系統(tǒng)需水問題，明確生態(tài)系統(tǒng)健康與生態(tài)系統(tǒng)需水之間的等級(jí)關(guān)系，確定維持健康生態(tài)系統(tǒng)所需的最小水量，才能有目的地進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，滿足社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。本書在充分調(diào)研當(dāng)前國(guó)內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)需水研究的基礎(chǔ)上，綜合分析亞熱帶南方濕潤(rùn)地區(qū)水循環(huán)和水環(huán)境演變規(guī)律，以及河流流量、水體質(zhì)量和水生物發(fā)生時(shí)間及變化情況對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)的影響，提出用河網(wǎng)一維MIKE 11河流模型采用的水動(dòng)力學(xué)模型和水質(zhì)、生態(tài)模型（HD模塊、AD模塊和EcoLab模塊），計(jì)算河流水量和水質(zhì)的變化，再根據(jù)魚類的最佳環(huán)境條件，反推河流水質(zhì)水量，計(jì)算現(xiàn)狀生態(tài)系統(tǒng)需水和水質(zhì)目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)需水并進(jìn)行多方法比較，從而確定魚類的最佳的流量范圍，以確定河流生態(tài)系統(tǒng)需水。本書對(duì)生態(tài)系統(tǒng)需水的研究雖然取得了一定的成果，但由于問題復(fù)雜，加之作者水平局限，有些問題的分析、研究不夠完善，有待進(jìn)一步深入研究。本書分析的數(shù)據(jù)量浩瀚，引用了廣東地區(qū)水資源規(guī)劃及其他重要研究成果，參考了大量的中外文獻(xiàn)，因此本書在具有其開拓性的同時(shí)，也是與前人的研究分不開。在本書完稿之際，我在這里向所有支持、關(guān)心和幫助編寫本書的老師、同事和各有關(guān)人員表示最誠(chéng)摯的謝意。衷心感謝劉國(guó)緯教授、陸桂華教授對(duì)編寫本書的精心指導(dǎo)。編寫期間得到宋蘭蘭、江濤博士大力支持，并提供大量參考材料和協(xié)助整理相關(guān)資料、輔導(dǎo)模型計(jì)算，并得到劉凌、張行南等教授的多方幫助和啟迪。同時(shí)也衷心地感謝廣東省水文局黃偉、盧伶俊、易淑珍、徐靖、鄧良斌等同事和珠江水利委員會(huì)張立教授級(jí)高級(jí)工程師在研究中的協(xié)助和提供資料。

內(nèi)容概要

隨著我國(guó)亞熱帶地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，對(duì)生態(tài)與環(huán)境產(chǎn)生了巨大的壓力，并有可能威脅該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。然而，關(guān)于亞熱帶地區(qū)的資源、環(huán)境、生態(tài)的研究還十分薄弱，遠(yuǎn)不能滿足該地區(qū)制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。因此，以亞熱帶地區(qū)水文循環(huán)及生態(tài)需水研究作為本書的基本論點(diǎn)，揭示該地區(qū)的水文循環(huán)、環(huán)境與生態(tài)需水的特點(diǎn)和規(guī)律，探索研究分析該地區(qū)水文循環(huán)、環(huán)境與生態(tài)的新方法、新技術(shù)和新途徑，為該地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃提供一定的參考價(jià)值。    本書以大量資料和研究成果詳細(xì)闡述了我國(guó)亞熱帶地區(qū)水文循環(huán)要素的基本特點(diǎn)與規(guī)律，分析了近50年來水文循環(huán)要素對(duì)氣候變化響應(yīng)的事實(shí)，揭示了人類活動(dòng)對(duì)水文循環(huán)要素演變的驅(qū)動(dòng)作用和機(jī)理。在全面評(píng)價(jià)華南地區(qū)水環(huán)境和水生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀及演變趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，深入研究了華南地區(qū)生態(tài)需水量特點(diǎn)，提出了適合該地區(qū)的生態(tài)需水量計(jì)算方法。從宏觀層面對(duì)生態(tài)需水量短缺和水質(zhì)惡化可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失計(jì)量進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)，試圖在本書的研究成果和我國(guó)亞熱帶地區(qū)發(fā)展戰(zhàn)略決策需求之間架起一座橋梁。    本書可供從事水利、環(huán)保、生態(tài)、氣象、地理等有關(guān)專業(yè)的科技工作者和管理人員參考。

書籍目錄

前言第1章　緒論　1.1　研究背景　1.2　研究目的和意義  　1.3　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀　1.4　研究區(qū)域基本情況　1.5　本書主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線第2章　華南地區(qū)水文循環(huán)及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)　2.1　大氣降水分析　2.2　蒸發(fā)　2.3　河川徑流　2.4　水循環(huán)演變趨勢(shì)分析　2.5　本章小結(jié)第3章　人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)的影響分析　3.1　分析思路與方法　3.2　降雨與人類活動(dòng)對(duì)主要流域徑流影響　3.3　蒸發(fā)影響分析　3.4　人類活動(dòng)的水文效應(yīng)　3.5　本章小結(jié)第4章　華南地區(qū)水生態(tài)系統(tǒng)狀況評(píng)價(jià)　4.1　華南地區(qū)水質(zhì)狀況及變化趨勢(shì)　4.2　水生生物評(píng)價(jià)　4.3　流域水生態(tài)系統(tǒng)變化的主要驅(qū)動(dòng)因素　4.4　社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水生態(tài)環(huán)境污染相關(guān)分析  　4.5　本章小結(jié)第5章　基于河道水質(zhì)的生態(tài)需水量研究　5.1　生態(tài)需水的基本概念與計(jì)算　5.2　生態(tài)需水量研究方法　5.3　河流生態(tài)系統(tǒng)控制因子　5.4　基于水質(zhì)的河流生態(tài)需水計(jì)算　5.5　實(shí)證研究　5.6　本章小結(jié)第6章　生態(tài)系統(tǒng)需水短缺經(jīng)濟(jì)損失分析　6.1  生態(tài)系統(tǒng)效益的定義及內(nèi)涵　6.2　生態(tài)系統(tǒng)破壞的經(jīng)濟(jì)損失分析理論與方法　6.3　廣東地區(qū)實(shí)例研究　6.4　本章小結(jié)第7章　總結(jié)與展望　7.1　主要研究結(jié)論　7.2　成果創(chuàng)新　7.3　展望與不足參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章緒論1.1研究背景生態(tài)環(huán)境是指由生物群落及非生物自然因素組成的各種生態(tài)系統(tǒng)所構(gòu)成的整體，主要或完全由自然因素形成，并間接地、潛在地、長(zhǎng)遠(yuǎn)地對(duì)人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生影響。是人類賴以生存和發(fā)展的空間，是由各種性質(zhì)不同、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不一的物質(zhì)所組成的有機(jī)統(tǒng)一體。水是生命之源，是人類及一切生物賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，可以說，沒有水就沒有生命；水又是生態(tài)環(huán)境中最重要、最活躍的物質(zhì)，它參與了生態(tài)環(huán)境中一系列重要的物理、化學(xué)和生物過程，具有極其重要的生態(tài)意義和環(huán)境意義。世界四大文明古國(guó)都依傍大河而興起：中華文明發(fā)祥于黃河流域，古埃及文明孕育于尼羅河流域，古印度文明開端于恒河流域，古巴比倫文明淵源于底格里斯河和幼發(fā)拉底河兩河流域，而且這些大河都具有水量充沛、泥沙較多、洪水頻繁等相同的特點(diǎn)。洪水的泛濫一方面給人類帶來災(zāi)害；另一方面也為人類提供了肥沃的土地，使人類在生產(chǎn)力水平低下的情況下能夠收獲糧食，繁衍生息。水是生命的起源，水是地球生態(tài)平衡得以維持的“血液”，而我國(guó)卻是一個(gè)水資源相對(duì)短缺的國(guó)家，雖然我國(guó)的水資源總量位居世界第六位，但由于人口眾多，人均水量?jī)H占世界人均水量的1／4。近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的快速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活用水量日益增長(zhǎng)，水資源供需矛盾日漸尖銳，加上人類對(duì)水資源利用不合理以及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)需水量認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，造成水資源配置與利用過程中生態(tài)系統(tǒng)需水量被大量擠占，使生態(tài)系統(tǒng)問題日益突顯，例如：河流斷流或干涸、湖泊萎縮、濕地面積縮小、環(huán)境污染嚴(yán)重、區(qū)域（或流域）生態(tài)環(huán)境惡化、植被破壞、生態(tài)脆弱、生物多樣性減少、海洋赤潮等口。目前，我國(guó)因生態(tài)系統(tǒng)需水得不到滿足而導(dǎo)致的生態(tài)系統(tǒng)問題已日益嚴(yán)重。

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