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青海省湟水河流域土壤污染现状及防治对策建议

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中国农业综合开发 2024年第2期 16-19页

作者：于茹月盖建勋白啟新周文涛汤怀志黄元仿中国农业大学土地科学与技术学院北京100193

湟水河流域位于黄土高原与青藏高原的交汇处,对保护黄河上游生态安全起到至关重要的作用。近年来,由于工业“三废”排放方式欠妥、农资产品使用量大、农膜回收方式不成熟、土壤污染修复技术落后、监管与支持力度不足等问题对流域内生态... 详细信息

湟水河流域位于黄土高原与青藏高原的交汇处,对保护黄河上游生态安全起到至关重要的作用。近年来,由于工业“三废”排放方式欠妥、农资产品使用量大、农膜回收方式不成熟、土壤污染修复技术落后、监管与支持力度不足等问题对流域内生态环境造成了威胁。笔者在明晰当前湟水河流域土壤环境污染成因的基础上,针对目前湟水河流域面临土壤重金属、化肥、农药、农膜残留的污染风险,提出流域农业环境污染防治的针对性措施与建议:在流域内实行分区、分级、分类管控,合理使用农资产品,加强精准监管技术并大力推广末端修复技术,同时健全政策制度、加大宣传教育,为深入推进青海省生态保护与高质量发展提供有效防治对策。

关键词：湟水河流域土壤污染现状防治对策青海省

湟水河流域景观格局与生态风险时空特征及驱动因子探测

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水土保持通报 2023年第3期43卷 213-224页

作者：王鹏全刘得俊李润杰吴元梅青海师范大学地理科学学院青海西宁810008 青海民族大学土木与交通工程学院青海西宁810007 青海省水利水电科学研究院有限公司青海西宁810001 青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016

[目的]分析景观格局变化特征及景观生态风险时空演变规律与影响驱动因子,为流域综合治理,生态系统管理和可持续发展提供理论依据。[方法]基于湟水河流域2000,2010,2020年3期土地利用数据,采用景观指数法构建流域景观生态风险评价模型,耦... 详细信息

[目的]分析景观格局变化特征及景观生态风险时空演变规律与影响驱动因子,为流域综合治理,生态系统管理和可持续发展提供理论依据。[方法]基于湟水河流域2000,2010,2020年3期土地利用数据,采用景观指数法构建流域景观生态风险评价模型,耦合ArcGIS 10.6,Fragstats 4.2,GeoDa 1.20讨论景观格局与生态风险的时空动态特征,利用地理探测器识别驱动景观生态风险空间分异的主导因子。[结果]①草地和耕地是湟水河流域的优势地类,土地转移主要发生在耕地、草地和建设用地之间,城市扩张是近20 a土地利用变化的主要特征。②2000—2020年景观生态风险先增后减小,生态服务价值与景观生态风险表现出负相关性。③景观生态风险空间分布主要呈现“高—高”和“低—低”集聚,高程是导致景观生态风险空间格局分异的主导因子,因子交互作用对景观生态风险空间分异有增强效应。④景观生态风险空间格局具有明显的海拔梯度效应。可根据海拔梯度将湟水河流域划分为重点管控区、严格管控区和一般管控区。[结论]生态治理和生态修复是湟水河流域景观生态风险指数下降的主要原因,不同生态风险空间管控区应采取差异化调控措施,土地利用优化管理与用途管制在生态风险调控中需高度关注。

关键词：土地利用变化景观格局景观生态风险地理探测湟水河流域

基于水循环模拟的水生态产品价值量核算——以黄河上游湟水河流域为例

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地理科学进展 2023年第9期42卷 1704-1716页

作者：刘玉翟晓燕张永勇李淼刘晓洁中国科学院空天信息创新研究院北京100101 中国水利水电科学研究院水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心北京100038 中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 水利部发展研究中心北京100038

水生态产品实物量计算是水生态产品价值量核算及价值实现的基础。为客观反映水生态产品价值量与水循环过程的联系,论文以黄河上游湟水河流域为例,采用流域水循环多过程模拟、情景分析和社会经济调查等手段,核算了1986—2015年水生态产品... 详细信息

水生态产品实物量计算是水生态产品价值量核算及价值实现的基础。为客观反映水生态产品价值量与水循环过程的联系,论文以黄河上游湟水河流域为例,采用流域水循环多过程模拟、情景分析和社会经济调查等手段,核算了1986—2015年水生态产品(水资源供给、水资源存量、土壤保持、洪水调蓄、水质净化)实物量及其价值,系统分析了水生态产品价值量组成及时空分布规律。结果表明:湟水河流域1986—1995年水生态产品总价值量为604.81亿元/a,1996—2005、2006—2015年分别增加了10.87%、24.49%。水生态产品价值主要由水资源存储贡献(占比66.59%~69.53%),水库防洪价值、水资源供给、水质净化价值次之(分别占比18.91%~23.54%、5.08%~5.53%、4.77%~6.12%),土壤保持贡献最小(占比约0.02%)。从上游到下游子流域水生态产品价值量通常呈减小趋势,个别子流域由于有水利工程,水生态产品价值量明显增加。研究可为黄河上游流域水生态系统管理提供可靠的理论和技术支撑。

关键词：水循环模拟水生态产品价值核算湟水河流域

湟水河流域大型底栖动物群落结构时空异质性分析及生物完整性评价

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湟水河流域大型底栖动物群落结构时空异质性分析及生物完整性评价

作者：郝韵辽宁大学

学位级别：硕士

湟水河是黄河流域上游最大的一级支流,由于位于青藏高原和黄土高原的交界地带,因此具有较独特的地理气候特征。在全球气候和人类活动等诸多因素的综合作用下,湟水河流域的水生态健康状况发生了改变,尤其是受到流域周围城市污染排放、土... 详细信息

湟水河是黄河流域上游最大的一级支流,由于位于青藏高原和黄土高原的交界地带,因此具有较独特的地理气候特征。在全球气候和人类活动等诸多因素的综合作用下,湟水河流域的水生态健康状况发生了改变,尤其是受到流域周围城市污染排放、土地利用方式改变等影响,湟水河内水生生物的生存繁衍受到了较大的威胁。分析湟水河流域大型底栖动物群落结构和功能摄食类群,并识别影响其的关键环境因子,可以有重点地关注湟水河流域水生态健康状况的某些方面,利用大型底栖动物完整性指数评价湟水河健康状况,可以为湟水河的健康状况提供一定的依据,为保护湟水河生物多样性提供参考。基于湟水河流域大型底栖动物野外调查数据,分析大型底栖动物群落结构特征,识别影响群落结构的主要环境因子,并通过Shannon-Wiener多样性指数、Margalef多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数分析春、秋两季湟水河流域大型底栖动物分布差异;通过功能摄食类群分析,得出湟水河流域主要影响大型底栖动物功能摄食类群的环境因子;通过筛选参照点位和受损点位、筛选生物指标等工作,构建了湟水河流域大型底栖动物生物完整性指数,并对湟水河进行健康评价;构建多种类环境因子的综合压力梯度,对湟水河大型底栖动物生物完整性指数进行适用性评价。主要研究结果如下:（1）湟水河流域大型底栖动物中节肢动物门最多,秋季的物种数、ShannonWiener多样性指数、Margalef多样性指数和Pielou均匀度指数均高于春季,物种数、Margalef多样性指数和Pielou均匀度在两个季节之间存在差异。上游物种丰度、多样性等均优于中、下游。中、下游人为干扰增强,物种丰度、多样性有所下降,耐污种也增加。春、秋两季湟水河上游生境质量较好,底质粒径较大,而中、下游各类污染物浓度升高,生境质量退化,底质粒径较上游变为粒径小的小石块和砂砾。秋季,主要影响大型底栖动物群落结构的环境因子是电导率、浊度、亚硝态氮、总磷和物理生境质量评分;春季,电导率、总溶解颗粒、溶解氧、钙离子浓度和物理生境质量评分是影响大型底栖动物群落结构的主要环境因子。（2）湟水河流域的大型底栖动物功能摄食类群共有5种,其中春、秋两季均是收集者最多,而撕食者在两个季节差异最大。基于功能摄食类群各类参数对湟水河进行生态系统属性分析,认为湟水河秋季生境稳定性优于春季。秋季,影响湟水河大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是钠离子、氯离子和亚硝酸根离子;春季,主要的影响因子有底质粒径、电导率和物理生境质量评分。（3）通过选择参考点和受损点、对候选生物指标进行分布范围分析、判别能力分析和相关性分析,筛选出科级丰度、双翅目分类单元数、Margalef多样性指数、耐污类群分类单元数、ASPT、收集者%和粘附者分类单元七个生物指标作为构建湟水河流域大型底栖动物生物完整性指数的指标,得出健康评价标准:BIBI≥3.46为健康;3.07—3.45为良好;2.69—3.06为一般;2.31—2.68为较差;B-IBI＜2.31为差。对湟水河流域各样点进行评价,湟水河整体的生态健康状况较好,两季节相比,秋季湟水河的水生态健康状况优于春季。所得湟水河流域大型底栖动物生物完整性指数与高锰酸盐指数、氨氮、总磷和氯离子有较强的相关性。（4）在构建盐离子相关环境因子、营养盐相关环境因子、栖息环境相关环境因子和全部环境因子的综合压力梯度轴的过程中,发现浊度对盐离子综合压力梯度轴贡献最大,总氮和硝态氮对营养盐综合压力梯度轴贡献最大,水深对栖息环境综合压力梯度轴贡献最大,电导率、盐度、浊度、钾离子、钠离子、氯离子、总氮、亚硝酸根离子和物理生境质量评分是对全部环境因子构成的综合压力梯度贡献最大的环境因子。对各类环境因子进行主成分分析,并且计算PCAs值,将生物指标与其进行相关性分析。与各压力梯度轴相关性关系显著的生物指标主要为表征群落丰富度和耐污能力的,而无相关性关系的主要是相对丰富度和营养结构的生物指标。所构建的B-IBI与各环境压力梯度轴均有较强相关性。

关键词：大型底栖动物湟水河流域群落结构环境因子大型底栖动物生物完整性指数

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基于突变理论的湟水河流域崩滑易发性评价

中国地质灾害与防治学报 2023年第6期34卷 116-126页

作者：李彬周金喜吴钶桥马建全祁汉文青海省青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810000 青海省有色第一地质勘查院(青海省隐伏矿勘查重点实验室) 青海西宁810000 青海省有色第四地质勘查院青海西宁810000 西安科技大学地质与环境学院陕西西安710000

湟水河流域是黄河上游重要支流,是青海省政治经济文化中心,也是全省地质灾害高发区域。流域内灾害种类多,发生频率高,经济损失和人员伤亡较大。流域内地质灾害分布有一定地域特征,通过对湟水河流域地形地貌、地质岩组、地质构造、水文... 详细信息

湟水河流域是黄河上游重要支流,是青海省政治经济文化中心,也是全省地质灾害高发区域。流域内灾害种类多,发生频率高,经济损失和人员伤亡较大。流域内地质灾害分布有一定地域特征,通过对湟水河流域地形地貌、地质岩组、地质构造、水文气象、人类工程活动分析,构建了地质灾害易发性划分标准,将湟水河流域崩滑灾害易发性分为极高易发区、高易发区、中易发区、低易发区、极低易发区5个等级。基于MATLAB编程的突变级数理论平台,充分考虑了各评价因子的内在关系,将单点灾害危险性评价扩展到区域灾害易发性评价。通过ROC对评价结果验证表明,该方法准确率高,可为地质灾害防治提供理论支持。

关键词：湟水河流域崩滑灾害突变级数理论危险性评价

基于MODIS和Landsat数据的湟水河流域土壤侵蚀时空变化研究

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水土保持通报 2022年第3期42卷 131-138页

作者：杜梅赵健赟杨静丁圆圆刘文惠李国荣王祖顺赵利江青海大学地质工程系青海西宁810016 青海省刚察县气象站青海刚察812300 甘肃省祁连山生态环境研究中心甘肃兰州730000 青海省基础测绘院青海西宁810001

[目的]明确湟水河流域土壤侵蚀时空分布与变化特征,为黄河上游地区的水土保持与防治工作提供数据基础与决策依据。[方法]基于湟水河流域2000年和2018年的MODIS,Landsat,降雨、人口密度、经济等数据,利用低空无人机遥感、RUSLE模型和地... 详细信息

[目的]明确湟水河流域土壤侵蚀时空分布与变化特征,为黄河上游地区的水土保持与防治工作提供数据基础与决策依据。[方法]基于湟水河流域2000年和2018年的MODIS,Landsat,降雨、人口密度、经济等数据,利用低空无人机遥感、RUSLE模型和地统计等方法,开展湟水河流域土壤侵蚀模型计算、验证与时空变化分析。[结果](1)2000年湟水河流域土壤侵蚀模数均值为477.81 t/(km^(2)·a),微度侵蚀面积比例为72.06%,中度、强烈和剧烈侵蚀面积比例合计为3.46%,轻度、中度侵蚀主要分布在北部祁连山、中部达坂山及南部拉脊山海拔较高、植被覆盖少的山地、荒地;(2)2018年湟水河流域土壤侵蚀模数均值为1 625.30 t/(km^(2)·a),微度侵蚀面积比例为55.38%,中度、强烈和剧烈侵蚀面积比例合计为21.26%。中度侵蚀主要分布在研究区东南部城镇居民聚集地带与河流滩地;强烈侵蚀和极强烈侵蚀零散分布于祁连山、达坂山等高山、秃岭裸地区域;(3)2000—2018年,微度侵蚀面积比例减少16.68%,中度侵蚀面积比例增加8.15%,强烈侵蚀面积比例增加5.60%,剧烈侵蚀面积比例增加4.05%,而侵蚀面积增加的区域主要分布在高山裸地和城镇地区。[结论]低空无人机遥感技术能够有效地验证区域土壤侵蚀模型计算结果,湟水河流域土壤侵蚀整体趋于严重且存在空间差异性。在祁连山、达坂山、沿湟水河干流等地区,土壤侵蚀强度存在从微度、轻度向中度侵蚀演变的趋势,而这种演变过程与气候暖湿化、人类活动强度增加存在一定的关系。

关键词： RUSLE模型土壤侵蚀时空变化无人机遥感湟水河流域

水库与城市建设对湟水河流域氢氧同位素特征的影响

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人民长江 2022年第4期53卷 53-58,72页

作者：刘思妤刘盈斐王坤李相南中国水利水电科学研究院北京100038

水利工程和城市建设改变了流域的天然属性和下垫面特征,进而影响了流域水循环过程。以湟水河流域为研究对象,基于不同的土地利用格局和水库特征划分河段,分别采集水样,分析了湟水河水的氢氧同位素组成及其沿程分布特征。结果表明:水库... 详细信息

水利工程和城市建设改变了流域的天然属性和下垫面特征,进而影响了流域水循环过程。以湟水河流域为研究对象,基于不同的土地利用格局和水库特征划分河段,分别采集水样,分析了湟水河水的氢氧同位素组成及其沿程分布特征。结果表明:水库水和城区水的氢氧同位素(δ^(18) O和δD)相较于入库水和非城区水有明显的偏正现象。为了探究该现象的普遍性,广泛搜集了以往研究中水库水和城区水的氢氧同位素数据。研究发现:在水库影响区域,入库水和水库水的稳定同位素差异与水库的表面积和平均滞留时间有较强的正比关系;在城市影响区域,非城区水和城区水的稳定同位素差异与河段两岸的不透水域面积占比有较强的正比关系。这表明水库建设和城市化都促进了河水氢氧同位素的蒸发分馏。研究成果对从微观尺度探究人类活动影响下的水循环特征具有一定的参考意义。

关键词：氢氧同位素水循环水库城市建设湟水河流域

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基于通量贡献法的河流断面污染定量溯源

人民黄河 2024年第7期46卷 104-111页

作者：丁雪连赵琰鑫陈岩王永桂中国地质大学地理与信息工程学院区域生态与环境变化湖北省重点实验室湖北武汉430074 中国环境规划院长江经济带生态环境联合研究中心北京100012

控制单元水质目标管理背景下,需要对影响河湖水质的污染物进行溯源。以湟水河流域为例,将污染源按照点源和非点源进行分类量化,基于污染物通量贡献溯源方法,利用清单分析法、输出系数法对点源和非点源的氨氮、TP入河量及其贡献率进行核... 详细信息

控制单元水质目标管理背景下,需要对影响河湖水质的污染物进行溯源。以湟水河流域为例,将污染源按照点源和非点源进行分类量化,基于污染物通量贡献溯源方法,利用清单分析法、输出系数法对点源和非点源的氨氮、TP入河量及其贡献率进行核算,根据贡献率识别主要点源类型及其位置,并在乡镇尺度识别非点源污染热点区、重点污染源种类。结果表明:点源中,污水处理厂和工业源对氨氮的贡献率最大,规模化畜禽养殖场对TP的贡献率最大;点源主要分布在湟水河中游和西宁市城区,且点源在旱季对断面污染物的影响远大于雨季;非点源单元中,湟水河流域一些乡镇的城镇生活源是边墙村断面氨氮的重要来源,湟水河流域中游和上游一些乡镇的非点源对边墙村断面TP有重要影响,其中城镇生活源、农业种植源是TP的重要来源。

关键词：污染物溯源点源非点源氨氮总磷湟水河流域

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湟水河流域农业面源污染与经济发展关系的实证研究

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湟水河流域农业面源污染与经济发展关系的实证研究

作者：张艳娇青海大学

学位级别：硕士

本文以湟水河流域为研究区域,以湟水河流域农业面源污染为研究对象,从化肥污染、农药污染、农膜污染、畜禽粪便污染和秸秆污染描述了湟水河流域农业面源污染的现状并从人口、产值、收入、产量等方面分析了湟水河流域农业经济发展状况。... 详细信息

本文以湟水河流域为研究区域,以湟水河流域农业面源污染为研究对象,从化肥污染、农药污染、农膜污染、畜禽粪便污染和秸秆污染描述了湟水河流域农业面源污染的现状并从人口、产值、收入、产量等方面分析了湟水河流域农业经济发展状况。本文收集1988-2017年湟水河流域农业面源污染和农业经济发展统计数据,选取了化肥、农药和农膜施用强度、畜禽粪便排泄量、秸秆废弃物密度为农业面源污染指标,选取人均农业总产值、农民人均纯收入等为农业经济发展衡量指标,并对所选取的指标进行平稳性检验、协整性检验、因果关系检验。通过检验得出农业面源污染和农业经济发展存在密切关系。运用计量经济学软件Eviews8.0对农业面源污染和农业经济发展关系进行EKC验证。从实证检验来看,湟水河流域农业面源污染与农业经济发展之间存在显著的EKC关系,在形状上表现为两种形式即“倒U型”和“正U型”。其中化肥施用强度、农药施用强度、地膜施用强度与人均农业总产值呈现“倒U型”趋势,并且都已经到达“拐点”,在“倒U型”曲线的右侧,随着人均总产值的增加施用量减少;畜禽粪便排泄量与人均农业总产值呈现“倒U型”趋势,即将到达“拐点”,在“倒U型”曲线的左侧,随着人均总产值的增加畜禽养殖的数量增多;秸秆废弃物密度与人均农业总产值呈现“正U型”趋势,已过最低转折点,在“正U型”曲线的右侧呈线性递增状态随着人均总产值的增加,秸秆数量呈现增长状态,应加大治理力度。

关键词：湟水河流域农业面源污染农业经济发展环境库兹涅茨曲线