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书名:淮河流域生态系统评估
定价:208.0
ISBN:9787030504050
作者:李叙勇
版次:1
出版时间:2017-01
内容提要:
本书介绍了淮河流域生态环境动态变化,系统评估了2000~2010年陆地生态系统、水资源与水环境状况,全面分析了流域内生态系统的数量、质量、分布格局、生态系统服务功能、水环境等变化特点和演变规律。
目录:
目录
第1章淮河流域概况1
1.1自然地理概况1
1.2社会经济6
1.3流域主要的生态环境问题22
第2章生态系统类型?格局及变化25
2.1流域生态系统格局及变化25
2.2子流域生态系统格局及变化39
2.3岸边带生态系统格局及变化86
第3章生态系统服务功能及变化110
3.1产水功能110
3.2土壤保持功能118
3.3水质净化功能128
第4章淮河流域水资源及其开发利用141
4.1水资源量141
4.2水资源开发利用157
第5章淮河流域地表水环境及变化166
5.1地表水监测与评价方法167
5.2淮河流域地表水环境变化179
5.3点源污染排放变化210
5.4点源排放入河及其对河流水质的影响241
第6章人类活动养分输入对河流氮磷污染物通量的影响251
6.1人类活动养分输入量的估算252
6.2河流氮磷输出281
6.3流域人类活动输入与社会发展的关系289
6.4河流氨氮输出对流域人类活动输入的响应300
6.5河流总氮输出对流域人类活动输入的响应307
6.6上游源头流域河流磷输出对人类活动输入的响应310
6.7氨氮通量的预测318
第7章主要结论333
7.1流域生态系统格局与功能333
7.2流域水资源335
7.3流域水环境337
7.4流域人类活动输入对河流水质的影响342
参考文献345
在线试读:
第1章 淮河流域概况
1.1 自然地理概况
淮河流域地处我国东部,介于长江和黄河两流域之间。流域人口密度大,居七大流域之首,人口结构差异显著,地区人口分布不均。人口主要集中在经济发达的地区以及水资源的过渡地带;城市化低于全国平均水平,但增幅较大。城乡结合部的生态环境面临着空前的挑战:淮河流域GDP增幅迅速,2000年人均GDP不足0.5万元,2000年人均GDP达到2.1万元,经济发展速度超过全国平均速度,发展潜力较大。但产业结构不合理,仍需继续优化。当前剧烈的人类活动,流域生态环境压力加大,污染形势十分严峻。
淮河流域(30。55’-36。36' N,111055' - 121。25' E)位于我国东部,介于长江和黄河之间,东西长约为700km,南北宽约为400km,总面积约为2.7×105 kfri2。由于淮河流域近现代洪水频发,加上黄河长期夺淮人海,将淮河流域以“废黄河”为界分为2个独立的水系,即淮河水系(1. 9x105krTi2)和沂-沭-泗水系( 8x104krTi2)。淮河水系发源于河南省南部桐柏山主峰太白顶,东流在三江营南流入长江,北流人海;沂-沭-泗水系北起沂蒙山,东流人海。淮河流域范围涵盏河南、安徽、山东、江苏、湖北5省40个地级市,207个县(市、区)。
1.1.1 地形地貌
淮河流域西部、西南部及东北部为山区、丘陵区,其余为广阔的平原(图I-I)。山丘区面积约占总面积的1/3,平原面积约占总面积的2/3。流域西部的伏牛山、桐柏山区,一般高程为200 -500m,沙颍河上游石人山为全流域*高峰,海拔为2153m;南部的大别山高程为300 - 1774m;东北部的沂蒙山高程为200 - 1155m。丘陵区主要分布在山区的延伸部分,西部高程一般为100 - 200m,南部高程为50 - 100m,东北部高程一般为100m左右。淮河干流以北为广大冲、洪积平原,地面白西北向东南倾斜,高程一般为15-50m;淮河下游苏北平原高程为2 - 10m;南四湖湖西为黄泛平原,高程为30-50m。流域内除山区、丘陵和平原外,还有为数众多、星罗棋布的湖泊、洼地(蒯文玲,2006)。
1.1.2 气候特征
淮河流域地处我国南北气候过渡带,淮河以北属暖温带区,以南属北亚热带区,气候温和,年平均气温为11-16℃.气温变化由北向南,由沿海向内陆递增。极端*高气温达44.5℃,极端*低气温达-24.1℃。蒸发量南小北大,年平均水面蒸发量为900-1500mm,无霜期为200-240天。自古以来,淮河就是中国南北方的自然分界线。
图1-1 淮河流域地形示意图
淮河流域多年平均降水量约为920mm,其分布状况大致是由南向北递减,山区大于平原,沿海大于内陆。流域内有3个降水量高值区:一是伏牛山区,年平均降水量为1000mm以上:二是大别山区,年平均降水量超过1400mm;三是下游近海区,年平均降水量大于1000mm。流域北部降水量*少,低于700mm。流域降水量年际变化较大,*大年降水量为*小年降水量的3 -4倍,降水量的年内分配也极不均匀,汛期(6-9月)降水量占年降水量的50% -80%。
流域暴雨洪水集中在汛期(6-9月),6月主要发生在淮南山区,7月全流域均可发生,8月则较多地出现在西部伏牛山区、东北部沂蒙山区,同时受台风影响东部沿海地区常出现台风暴雨。9月流域内暴雨减少。一般6月中旬至7月上旬淮河南部进入梅雨季节,梅雨期一般为15 – 20天,长时可达一个半月。据历史文献统计,公元前252年~公元1948年的2200年中,淮河流域每100年平均发生水灾27次。12世纪、13世纪,每100年平均发生水灾35次,14世纪、15世纪每100年平均发生水灾74次,16世纪至新中国成立初期的450年中,每100年平均发生水灾94次,水灾日趋频繁。从1400 - 1900年的500年中,流域内发生较大旱灾280次。洪涝旱灾的频次已超过三年两淹,两年一旱,灾害年占整个统计年的90%以上,其中很多年洪涝旱灾并存,往往一年内涝了又旱,有时则先旱后涝。年际之间连涝连旱等情况也经常出现。
1.1.3 水文水资源
淮河流域多年平均径流深为230mm,其中淮河水系为237mm,沂-沭-泗水系为215mm,多年平均年径流深分布状况与多年平均年降水量相似。
流域年平均地表水资源为621亿m3,浅层地下水资源为374亿m3,扣除两者相互补给的重复部分,水资源总量为854亿m3,人均占有量为450rTi3。干旱之年还可北引黄河,南引长江之水进行补源。流域内河渠纵横,库塘众多,湖泊洼地星罗棋布,水域广阔,鱼类资源丰富,有133万hrTi2水面,100多种鱼类,是中国重要的淡水渔区。
目前,流域各项水源T程的年供水能力约为450亿m3,在保证率为50%的平水年份缺水11亿m3,保证率为75%的中等干旱年份缺水41亿m3,保证率为95%的特枯年份缺水116亿m3。流域地表水量分布总体趋势是南部大、北部小,同纬度地区山区大、平原小,平原地区则是沿海大、内陆小。
流域全流域水能蕴藏量为151万kW,可开发的装机容量约为90万kW,目前已开发近30万kW。主要分布在上游各支流,由于集水面积有限,径流小,电站装机容量大部分在1万kW以下。
1.1.4 水系与流域分区
淮河流域以“废黄河”为界,分淮河及沂一沭一泗河两大水系,流域面积分别为19万km2和8万km2,有大运河及淮沭新河贯通其间。
淮河干流发源于河南省桐柏山,东流经豫、皖、苏三省,在三江营入长江,全长1000km。其中洪河口以上为上游,长为360km,地面落差为178m,流域面积为3.06万km2:洪河口以下至洪泽湖出口中渡为中游,长为490km,地面落差为16m,中渡以上流域面积为15.8万km2;中渡以下至三江营力下游人江水道,长为150km,地面落差约为1m.三江营以上流域面积为16. 46万km2。
淮河干流白西向东,经河南省南部、安徽省中部,在江苏省中部注入洪泽湖,经洪泽湖调蓄后,主流经人江水道至扬州三江营注入长江。淮河支流众多,流域面积大于1万km2的一级支流有4条,大于2000km2的一级支流有16条,大于1000km2的一级支流有21条。右岸较大支流有史灌河、淠河、东淝河、池河等;左岸较大支流有洪汝河、沙颍河、西淝河、涡河、浍河、潆潼河、新汴河、奎濉河等。淮河流域主要支流特征见表1-1。此外,淮河流域干流及支流共修建了5700多座水库和5000多座水闸( Xia et a1.,2011),使得大量的水资源被拦截。淮河流域主要支流及主要闸坝的空间概化图如图1-2所示。
表1-1 淮河流域部分主要河流特征统计表
图1-2淮河流域主要河流及闸坝概化图
流域水系中有许多湖泊,其水面总面积约为7000km2,总蓄水能力为280亿m3,其中兴利蓄水量60亿m3;较大的湖泊有缄西湖、城东湖、瓦埠湖、洪泽湖、高邮湖、宝应湖等。流域内主要湖泊特征值见表1-2。
表1-2淮河流域主要湖泊特征统计表
洪泽湖是流域内面积*大的湖泊(图1-2),它承转淮河上中游约16万km2的来水,在12. 5m水位时,水面面积为2069km2是我国四大淡水湖之一。洪泽湖目前是一个集调节淮河洪水,供给农田灌溉、航运、T业和生活用水于一体,并结合发电、水产养殖等综合利用的湖泊。其设计洪水位为16. 0m,校核洪水位为17. 0m,校核洪水位时相应容量为135亿m3。
依据淮河流域的白然地理条件、水文站位置以及汇水情况,淮河流域共分为4个二级子流域(水资源区),即淮河上游、淮河中游、淮河下游及沂一沭一泗河;4个二级子流域又依次划分为18个三级子流域,分别为横排头以上、蒋家集以上、息县以上、息班-王区间、润阜横-正阳关区间、王蒋-润区间、班台以上、正蒙-蚌区间、周-阜区间、洪泽湖、蚌-洪泽湖区间、周口以上、蒙城以上、南临-骆区间、骆马湖-大官庄以下、南四湖地区、大官庄以上、临沂以上。具体的子流域划分和空间分布情况如图1-3所示。本书中所有子流域划分和名称均依照本图标准。
图1-3 淮河流域子流域划分
1.1.5 自然资源
淮河流域内有0. 12亿hm2耕地,沿海还有近67万hm2可开垦的滩涂。流域内日照时间长,光热资源充足,气候温和,发展农业条件优越,是国家重要的商品粮棉油基地。流域内有9万kfri2的山丘区,资源丰富,雨量充沛,宜农宜牧,宜林宜果,还蕴藏有一定的水力资源,是发展多种经营的好地方。砂石竹木等建筑材料储量大、品种多,也是其重要经济优势之一。
流域矿产资源丰富,以煤炭资源*多,初步探明的煤炭储量有700多亿t,主要集中在安徽的淮南、淮北和豫西、鲁西南、苏西北等矿区,且煤种全、煤质好、埋藏浅、分布集中,易于大规模开采。目前煤炭产量约占全国的1/8,一批新的大型矿井正在兴建。流域内火力发电比较发达,大型坑口电站正在兴建。这些煤电产区,不仅为本流域的工农业生产和城乡人民生活提供了大量的能源,而且是长江三角洲和华中等经济区的重要能源基地。苏北沿海历来是我国重要产盐区,流域内苏北、淮南、豫西等又先后发现多处大型盐矿,可供大量开采。
1.2社会经济
淮河流域人口基数大,增长快,2010年人口是2000年人口的1.1倍,人口总数占全国总人口的13%;人口结构差异显著,地区人口分布不均。流域国内生产总值平均为20 205亿元,人均1. 15万元,整体上流域的社会经济水平仍低于全国平均水平,属于经济欠发达地区。流域人口密度大,经济基础差,T业化和城市化水平都较低,致使淮河流域经济总量较小,人均GDP较低。但近十年流域内各省都采取了相应的措施,充分利用流域的交通、资源和区位优势,经济发展速度超过全国平均发展速度,经济发展潜力较大。
1.2.1 行政区划
淮河流域范围包括河南、安徽、山东、江苏、湖北五省共计40个地级市,207个县(市、区)。具体行政区划范围见表1-3,各行政区的分布详情如图1-4所示。
表1-3 淮河流域行政区划
定价:208.0
ISBN:9787030504050
作者:李叙勇
版次:1
出版时间:2017-01
内容提要:
本书介绍了淮河流域生态环境动态变化,系统评估了2000~2010年陆地生态系统、水资源与水环境状况,全面分析了流域内生态系统的数量、质量、分布格局、生态系统服务功能、水环境等变化特点和演变规律。
目录:
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第1章淮河流域概况1
1.1自然地理概况1
1.2社会经济6
1.3流域主要的生态环境问题22
第2章生态系统类型?格局及变化25
2.1流域生态系统格局及变化25
2.2子流域生态系统格局及变化39
2.3岸边带生态系统格局及变化86
第3章生态系统服务功能及变化110
3.1产水功能110
3.2土壤保持功能118
3.3水质净化功能128
第4章淮河流域水资源及其开发利用141
4.1水资源量141
4.2水资源开发利用157
第5章淮河流域地表水环境及变化166
5.1地表水监测与评价方法167
5.2淮河流域地表水环境变化179
5.3点源污染排放变化210
5.4点源排放入河及其对河流水质的影响241
第6章人类活动养分输入对河流氮磷污染物通量的影响251
6.1人类活动养分输入量的估算252
6.2河流氮磷输出281
6.3流域人类活动输入与社会发展的关系289
6.4河流氨氮输出对流域人类活动输入的响应300
6.5河流总氮输出对流域人类活动输入的响应307
6.6上游源头流域河流磷输出对人类活动输入的响应310
6.7氨氮通量的预测318
第7章主要结论333
7.1流域生态系统格局与功能333
7.2流域水资源335
7.3流域水环境337
7.4流域人类活动输入对河流水质的影响342
参考文献345
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第1章 淮河流域概况
1.1 自然地理概况
淮河流域地处我国东部,介于长江和黄河两流域之间。流域人口密度大,居七大流域之首,人口结构差异显著,地区人口分布不均。人口主要集中在经济发达的地区以及水资源的过渡地带;城市化低于全国平均水平,但增幅较大。城乡结合部的生态环境面临着空前的挑战:淮河流域GDP增幅迅速,2000年人均GDP不足0.5万元,2000年人均GDP达到2.1万元,经济发展速度超过全国平均速度,发展潜力较大。但产业结构不合理,仍需继续优化。当前剧烈的人类活动,流域生态环境压力加大,污染形势十分严峻。
淮河流域(30。55’-36。36' N,111055' - 121。25' E)位于我国东部,介于长江和黄河之间,东西长约为700km,南北宽约为400km,总面积约为2.7×105 kfri2。由于淮河流域近现代洪水频发,加上黄河长期夺淮人海,将淮河流域以“废黄河”为界分为2个独立的水系,即淮河水系(1. 9x105krTi2)和沂-沭-泗水系( 8x104krTi2)。淮河水系发源于河南省南部桐柏山主峰太白顶,东流在三江营南流入长江,北流人海;沂-沭-泗水系北起沂蒙山,东流人海。淮河流域范围涵盏河南、安徽、山东、江苏、湖北5省40个地级市,207个县(市、区)。
1.1.1 地形地貌
淮河流域西部、西南部及东北部为山区、丘陵区,其余为广阔的平原(图I-I)。山丘区面积约占总面积的1/3,平原面积约占总面积的2/3。流域西部的伏牛山、桐柏山区,一般高程为200 -500m,沙颍河上游石人山为全流域*高峰,海拔为2153m;南部的大别山高程为300 - 1774m;东北部的沂蒙山高程为200 - 1155m。丘陵区主要分布在山区的延伸部分,西部高程一般为100 - 200m,南部高程为50 - 100m,东北部高程一般为100m左右。淮河干流以北为广大冲、洪积平原,地面白西北向东南倾斜,高程一般为15-50m;淮河下游苏北平原高程为2 - 10m;南四湖湖西为黄泛平原,高程为30-50m。流域内除山区、丘陵和平原外,还有为数众多、星罗棋布的湖泊、洼地(蒯文玲,2006)。
1.1.2 气候特征
淮河流域地处我国南北气候过渡带,淮河以北属暖温带区,以南属北亚热带区,气候温和,年平均气温为11-16℃.气温变化由北向南,由沿海向内陆递增。极端*高气温达44.5℃,极端*低气温达-24.1℃。蒸发量南小北大,年平均水面蒸发量为900-1500mm,无霜期为200-240天。自古以来,淮河就是中国南北方的自然分界线。
图1-1 淮河流域地形示意图
淮河流域多年平均降水量约为920mm,其分布状况大致是由南向北递减,山区大于平原,沿海大于内陆。流域内有3个降水量高值区:一是伏牛山区,年平均降水量为1000mm以上:二是大别山区,年平均降水量超过1400mm;三是下游近海区,年平均降水量大于1000mm。流域北部降水量*少,低于700mm。流域降水量年际变化较大,*大年降水量为*小年降水量的3 -4倍,降水量的年内分配也极不均匀,汛期(6-9月)降水量占年降水量的50% -80%。
流域暴雨洪水集中在汛期(6-9月),6月主要发生在淮南山区,7月全流域均可发生,8月则较多地出现在西部伏牛山区、东北部沂蒙山区,同时受台风影响东部沿海地区常出现台风暴雨。9月流域内暴雨减少。一般6月中旬至7月上旬淮河南部进入梅雨季节,梅雨期一般为15 – 20天,长时可达一个半月。据历史文献统计,公元前252年~公元1948年的2200年中,淮河流域每100年平均发生水灾27次。12世纪、13世纪,每100年平均发生水灾35次,14世纪、15世纪每100年平均发生水灾74次,16世纪至新中国成立初期的450年中,每100年平均发生水灾94次,水灾日趋频繁。从1400 - 1900年的500年中,流域内发生较大旱灾280次。洪涝旱灾的频次已超过三年两淹,两年一旱,灾害年占整个统计年的90%以上,其中很多年洪涝旱灾并存,往往一年内涝了又旱,有时则先旱后涝。年际之间连涝连旱等情况也经常出现。
1.1.3 水文水资源
淮河流域多年平均径流深为230mm,其中淮河水系为237mm,沂-沭-泗水系为215mm,多年平均年径流深分布状况与多年平均年降水量相似。
流域年平均地表水资源为621亿m3,浅层地下水资源为374亿m3,扣除两者相互补给的重复部分,水资源总量为854亿m3,人均占有量为450rTi3。干旱之年还可北引黄河,南引长江之水进行补源。流域内河渠纵横,库塘众多,湖泊洼地星罗棋布,水域广阔,鱼类资源丰富,有133万hrTi2水面,100多种鱼类,是中国重要的淡水渔区。
目前,流域各项水源T程的年供水能力约为450亿m3,在保证率为50%的平水年份缺水11亿m3,保证率为75%的中等干旱年份缺水41亿m3,保证率为95%的特枯年份缺水116亿m3。流域地表水量分布总体趋势是南部大、北部小,同纬度地区山区大、平原小,平原地区则是沿海大、内陆小。
流域全流域水能蕴藏量为151万kW,可开发的装机容量约为90万kW,目前已开发近30万kW。主要分布在上游各支流,由于集水面积有限,径流小,电站装机容量大部分在1万kW以下。
1.1.4 水系与流域分区
淮河流域以“废黄河”为界,分淮河及沂一沭一泗河两大水系,流域面积分别为19万km2和8万km2,有大运河及淮沭新河贯通其间。
淮河干流发源于河南省桐柏山,东流经豫、皖、苏三省,在三江营入长江,全长1000km。其中洪河口以上为上游,长为360km,地面落差为178m,流域面积为3.06万km2:洪河口以下至洪泽湖出口中渡为中游,长为490km,地面落差为16m,中渡以上流域面积为15.8万km2;中渡以下至三江营力下游人江水道,长为150km,地面落差约为1m.三江营以上流域面积为16. 46万km2。
淮河干流白西向东,经河南省南部、安徽省中部,在江苏省中部注入洪泽湖,经洪泽湖调蓄后,主流经人江水道至扬州三江营注入长江。淮河支流众多,流域面积大于1万km2的一级支流有4条,大于2000km2的一级支流有16条,大于1000km2的一级支流有21条。右岸较大支流有史灌河、淠河、东淝河、池河等;左岸较大支流有洪汝河、沙颍河、西淝河、涡河、浍河、潆潼河、新汴河、奎濉河等。淮河流域主要支流特征见表1-1。此外,淮河流域干流及支流共修建了5700多座水库和5000多座水闸( Xia et a1.,2011),使得大量的水资源被拦截。淮河流域主要支流及主要闸坝的空间概化图如图1-2所示。
表1-1 淮河流域部分主要河流特征统计表
图1-2淮河流域主要河流及闸坝概化图
流域水系中有许多湖泊,其水面总面积约为7000km2,总蓄水能力为280亿m3,其中兴利蓄水量60亿m3;较大的湖泊有缄西湖、城东湖、瓦埠湖、洪泽湖、高邮湖、宝应湖等。流域内主要湖泊特征值见表1-2。
表1-2淮河流域主要湖泊特征统计表
洪泽湖是流域内面积*大的湖泊(图1-2),它承转淮河上中游约16万km2的来水,在12. 5m水位时,水面面积为2069km2是我国四大淡水湖之一。洪泽湖目前是一个集调节淮河洪水,供给农田灌溉、航运、T业和生活用水于一体,并结合发电、水产养殖等综合利用的湖泊。其设计洪水位为16. 0m,校核洪水位为17. 0m,校核洪水位时相应容量为135亿m3。
依据淮河流域的白然地理条件、水文站位置以及汇水情况,淮河流域共分为4个二级子流域(水资源区),即淮河上游、淮河中游、淮河下游及沂一沭一泗河;4个二级子流域又依次划分为18个三级子流域,分别为横排头以上、蒋家集以上、息县以上、息班-王区间、润阜横-正阳关区间、王蒋-润区间、班台以上、正蒙-蚌区间、周-阜区间、洪泽湖、蚌-洪泽湖区间、周口以上、蒙城以上、南临-骆区间、骆马湖-大官庄以下、南四湖地区、大官庄以上、临沂以上。具体的子流域划分和空间分布情况如图1-3所示。本书中所有子流域划分和名称均依照本图标准。
图1-3 淮河流域子流域划分
1.1.5 自然资源
淮河流域内有0. 12亿hm2耕地,沿海还有近67万hm2可开垦的滩涂。流域内日照时间长,光热资源充足,气候温和,发展农业条件优越,是国家重要的商品粮棉油基地。流域内有9万kfri2的山丘区,资源丰富,雨量充沛,宜农宜牧,宜林宜果,还蕴藏有一定的水力资源,是发展多种经营的好地方。砂石竹木等建筑材料储量大、品种多,也是其重要经济优势之一。
流域矿产资源丰富,以煤炭资源*多,初步探明的煤炭储量有700多亿t,主要集中在安徽的淮南、淮北和豫西、鲁西南、苏西北等矿区,且煤种全、煤质好、埋藏浅、分布集中,易于大规模开采。目前煤炭产量约占全国的1/8,一批新的大型矿井正在兴建。流域内火力发电比较发达,大型坑口电站正在兴建。这些煤电产区,不仅为本流域的工农业生产和城乡人民生活提供了大量的能源,而且是长江三角洲和华中等经济区的重要能源基地。苏北沿海历来是我国重要产盐区,流域内苏北、淮南、豫西等又先后发现多处大型盐矿,可供大量开采。
1.2社会经济
淮河流域人口基数大,增长快,2010年人口是2000年人口的1.1倍,人口总数占全国总人口的13%;人口结构差异显著,地区人口分布不均。流域国内生产总值平均为20 205亿元,人均1. 15万元,整体上流域的社会经济水平仍低于全国平均水平,属于经济欠发达地区。流域人口密度大,经济基础差,T业化和城市化水平都较低,致使淮河流域经济总量较小,人均GDP较低。但近十年流域内各省都采取了相应的措施,充分利用流域的交通、资源和区位优势,经济发展速度超过全国平均发展速度,经济发展潜力较大。
1.2.1 行政区划
淮河流域范围包括河南、安徽、山东、江苏、湖北五省共计40个地级市,207个县(市、区)。具体行政区划范围见表1-3,各行政区的分布详情如图1-4所示。
表1-3 淮河流域行政区划