基于RS和多模型构建的川南重点生态功能区水生态承载力调控提升研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wumingshan2009
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水生态是人类赖以生存和发展的根本,是每个国家都极为重视的资源。凉山水土保持和生物多样性生态功能区是川南重点生态功能区的核心部分,随着社会快速发展和城镇化建设,人类活动影响对水生态的影响日益严重,凉山州作为四川主要的旅游示范区和主要生态功能区,水生态的重要性可见一斑。本文以凉山州为研究区,构建水生态承载力测度模型,评价水资源和水环境承载力,划定重点管控区,基于RS和多模型构建对重点管控区水生态承载力提升提供科学依据。本次研究主要取得以下成果:(1)构建水生态承载力测度模型。评价水资源承载力、水资源利用效率和水环境承载力,以研究区行政县(市)为单元,基于水资源承载力和水资源利用效率划定出水资源重点管控分区,基于水环境承载力划定水环境重点管控分区。水资源重点管控分区为甘洛县、越西县、喜德县、西昌市、盐源县和德昌县;水环境重点管控分区为:越西县、西昌县、布拖县和会理县。建议加快推进灌溉供水、生活供水工程建设,提高供水保障能力,加大安宁河流域水利工程建设,发展现代节水灌溉技术,可减少农业面源污染,推进高效环保节水型工业建设,替换高耗水设备,提高用水效率。(2)基于RS和多模型构建对水生态重点管控区实施问题诊断,利用水量平衡方程和RUSLE模型评价水资源重点管控分区的水源涵养和水土流失,结果显示:2015年水资源重点管控区的水源涵养深度为149.17mm,水源涵养总量为29800.83万m~3,其中越西县水源涵养功能最好,平均深度为210.16mm;水土流失敏感性计算结果显示:水资源重点管控区土壤流失平均量为2075.57 t/km~2·a,土壤流失总量为4147.41×10~4t,其中德昌县为中度侵蚀,其余县(市)为轻度侵蚀;利用In VEST模型评价水环境重点管控分区的水质净化功能,结果显示:N输出平均值为1.09 kg/ha,总量为903.26 t,P输出平均值为0.43 kg/ha,总量为356.33 t。(3)设置情景模拟,优化土地利用结构,模拟出2025年和2035年的土地利用类型,重新计算水资源重点管控区的水源涵养和水土流失,结果显示:模拟后的2025水源涵养总量提升了6.11%,水土流失优化了12.46%,2035年水源涵养总量提升了9.94%,水土流失优化了17.52%。说明土地结构优化对水源涵养和水土流失改善有一定的效果。调控提升路径:在永久基本农田和建设用地不变的前提下,将坡度大于25°坡耕地、快速径流量较高的区域、土壤侵蚀模数较高的区域和水源涵养功能较差的耕地、园地和部分其他用地,转化为林地或草地,建议退耕25°坡耕地,封禁林地密集区域,顺坡种植修整为横坡种植,修建小型蓄水工程、拦沙坝和塘坝。(4)水环境重点管控区中,会理县的平均氮磷输出最大,越西县的平均氮磷输出最低。土地利用类型中以园地、耕地和建设用地的氮磷养分负荷最高,园地的平均氮输出达到3.37kg/ha,平均磷输出达到1.25 kg/ha,耕地的平均氮输出达到2.95 kg/ha,平均磷输出达到1.18 kg/ha,建设用地平均氮输出达到2.18 kg/ha,平均磷输出达到0.82 kg/ha。因此将污染分为农村生活污染、种植业污染和城市生活污染。调控路径:建议治理分为两个阶段,设置15%和30%的减排目标。第一阶段重点治理城市生活、畜禽养殖业和种植业污染,第二阶段重点治理农村生活污染。提高污水处理率、污水处理厂提标改造以及尾水处理,提高秸秆还田利用率、大力开展测土配方施肥,提高废弃物处理率、提高畜禽粪便还田率以及加大种养结合力度,开展化肥零增加行动、农药减施畜禽养殖业污水处理。
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