叶尔羌河流域水生态承载力研究

摘要

水是区域社会经济协调健康发展的战略性基础资源，是区域生态环境系统持续良性循环的控制性要素。近年来，叶尔羌河流域开展了一系列的水电开发项目，在为流域带来一定的社会经济以及生态效益的同时，也对生态环境产生一定负面影响。生态问题将成为叶尔羌河流域社会经济的可持续发展的制约因素。因此，如何协调好水资源、社会经济和生态环境之间的关系，成为叶尔羌河流域亟待解决的问题。基于此，本文从水资源、生态环境出发，以水生态环境与经济协调发展为目标，对叶尔羌河流域的水生态承载力进行研究，为叶尔羌河流域可持续发展战略的实施提供科学依据。
　　本文通过对水生态承载力影响因素的系统分析，以水生态承载力的承载对象为基础建立了叶尔羌河流域水生态承载力指标体系。将水资源与社会经济、生态环境系统耦合成一个复杂的水生态承载力系统，利用系统动力学的原理和方法，建立了叶尔羌河流域水生态承载力的系统动力学仿真模型，并将流域生态环境需水量纳入水生态承载力模型，并对叶尔羌河流域水生态承载力进行量化分析，得到流域的最优发展方案。本研究取得的主要成果如下：
　　(1)在对水生态承载力的内涵、特性、影响因素、指标体系等分析的基础上，结合叶尔羌河流域具体情况，建立了叶尔羌河流域的水生态承载力指标体系，并采用层次分析法确定了各个指标体系的权重。
　　(2)在探讨流域生态环境需水量概念和研究内容的基础上，建立了适合于叶尔羌河流域生态环境需水量的估算模型，把流域生态环境需水量分为河道内生态环境需水量和河道外生态环境需水量两部分来研究。其中前者包括河流蒸发渗漏需水量和水库蒸发渗漏需水量、河流基本生态需水量和输沙需水量。后者研究各种植被生态需水量。
　　(3)基于水生态系统的复杂性，本文选择系统动力学法对其内部各要素之间的关系和系统间耦合关系进行分析，在此基础上构建了叶尔羌河流域水生态承载力系统动力学模型。在对系统动力学模型有效性进行检验后，设计了9个模拟方案，通过对各个方案的仿真模拟，对其水生态承载力进行了量化分析，最终确定了叶尔羌河流域最优的发展方案。
　　(4)针对最优发展方案，提出了提高叶尔羌河流域水生态承载力的具体措施。

目录

独创性声明

学位论文使用授权声明

1 绪论

1.1 本论文的研究背景及意义

1.2 区域承载力的研究现状

1.2.1 承载力概念的研究历程

1.2.2 水生态承载力的研究现状及趋势

1.3 水生态承载力的研究方法

1.4 本论文的研究内容及技术路线

1.4.1 研究内容

1.4.2 研究技术路线

2 水生态承载力理论基础

2.1 概念及内涵分析

2.2 与水资源、水环境、生态环境承载力之间的关系

2.3 水生态承载力的特性

2.4 影响水生态承载力的因素

2.5 水生态系统耦合关系分析

2.6 水生态承载力指标体系研究

2.6.1 水生态承载力指标体系的确立

2.6.2 指标的权重

2.7 水生态承载力的量化

2.7.1 指标的标准化处理

2.7.2 水生态承载力量化模型

2.8 本章小结

3 流域概况

3.1 自然状况

3.2 社会经济状况

3.3 水资源概况

3.3.1 水资源分布特点

3.3.2 水资源开发利用现状

3.4 水环境状况

3.4.1 污染排放情况

3.4.2 地表水水质状况

3.5 生态环境状况

3.5.1 流域生态环境基本特征

3.5.2 流域生态环境问题

3.7 本章小结

4 水生态承载力系统动力学仿真模型

4.1 水生态承载力研究技术支持

4.1.1 系统动力学简介

4.1.2 系统动力学的特点

4.1.3 系统动力学的建模原理

4.1.4 模型结构的构思原则

4.1.5 系统动力学模型的建立步骤

4.1.6 系统动力学基本方程

4.1.7 系统动力学应用软件

4.2 水生态承载力系统动力学建模

4.2.1 建模目的

4.2.2 模型系统边界确定

4.2.3 系统结构分析及变量的确定

4.2.4 系统因果关系分析

4.2.5 系统流图设计及说明

4.2.6 模型中的主要方程

4.3 本章小结

5 叶尔羌河流域水生态承载力研究

5.1 叶尔羌河流域水生态承载力指标体系研究

5.1.1 指标体系的构建

5.1.2 指标的权重计算

5.2 叶尔羌河生态环境需水量估算

5.2.1 生态环境需水量的概念

5.2.2 河道内生态环境需水量估算

5.2.3 河道外天然植被生态需水量估算

5.2.4 叶尔羌河生态需水量汇总

5.3 叶尔羌河流域水生态承载力SD模型模拟

5.3.1 模型参数的确定及有效性检验

5.3.2 模拟方案设计

5.4 叶尔羌河流域水生态承载力计算

5.4.1 水生态承载力计算及结果分析

5.4.2 最优方案下叶尔羌河流域社会发展规模

5.5 提高流域水生态承载力的对策

5.6 本章小结

6 结论和建议

6.1 结论

6.2 建议

致谢

参考文献

附录