湖泊作為地球上水資源的重要載體之一,是沿湖區(qū)域國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎和保障。受全球氣候變化影響和人類不合理利用威脅,湖泊正面臨著嚴重的退化和水環(huán)境惡化問題,湖泊生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴重破壞,導致部分服務功能降低甚至喪失。本文以地處干旱半干旱地區(qū)的烏梁素海為研究對象,綜合分析了烏梁素海的水環(huán)境質量、湖區(qū)蒸發(fā)蒸騰量、生態(tài)環(huán)境需水量、調水補水方案、湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務功能和生態(tài)系統(tǒng)健康狀況。 首先,將可變模糊集理論引入水環(huán)境綜合評價中,分別運用數(shù)學模型和生物指標模型對烏梁素海水環(huán)境進行了評價,結果表明烏梁素海目前水質污染嚴重,處于富營養(yǎng)化狀態(tài),水環(huán)境狀況已不能滿足其部分功能需求。 其次,鑒于烏梁素海湖區(qū)蒸發(fā)蒸騰量是研究濕地生態(tài)需水量關鍵耗水項之一采用經(jīng)驗的方法進行估算顯然已經(jīng)不能滿足確定烏梁素海生態(tài)環(huán)境需水量的要求,本文通過野外試驗和模型模擬相結合的方法,確定了烏梁素海不同區(qū)域的蒸發(fā)和騰發(fā)量,并建立了明水區(qū)和蘆葦區(qū)蒸發(fā)量與陸地E601型蒸發(fā)器蒸發(fā)量的相關關系,在生長季節(jié),蘆葦區(qū)騰發(fā)量大于明水區(qū)蒸發(fā)量,Kp均值為1.43,.沼澤區(qū)騰發(fā)量小于明水區(qū)蒸發(fā)量,Kp均值為0.89,結合遙感解譯的面積,估算出...

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【學位級別】：博士

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摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景
        1.1.1 我國湖泊分布及特征
        1.1.2 內蒙古湖泊分布狀況
        1.1.3 湖泊水資源狀況及存在問題
    1.2 研究意義
    1.3 國內外研究進展
        1.3.1 水環(huán)境評價研究現(xiàn)狀
        1.3.2 湖泊水面蒸發(fā)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 生態(tài)環(huán)境需水量研究現(xiàn)狀
        1.3.4 國內外調水補水研究現(xiàn)狀
        1.3.5 生態(tài)系統(tǒng)健康研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內容及技術路線
        1.4.1 研究內容
        1.4.2 技術路線
2 研究區(qū)概況
    2.1 概述
    2.2 氣象及氣候條件
    2.3 自然地理及社會經(jīng)濟條件
    2.4 烏梁素海目前存在的主要問題
        2.4.1 缺乏有效保護和治理
        2.4.2 水質污染嚴重
        2.4.3 濕地生物多樣性遭到嚴重破壞
        2.4.4 湖泊沼澤化進程加快
        2.4.5 周邊地區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展滯后
    2.5 水環(huán)境監(jiān)測
        2.5.1 湖區(qū)水質及底泥監(jiān)測點的布設與樣品采集
        2.5.2 測試項目及方法
    2.6 水量監(jiān)測
    2.7 氣象監(jiān)測
3 烏梁素海水環(huán)境綜合評價
    3.1 概述
    3.2 烏梁素海水環(huán)境綜合評價概述
    3.3 可變模糊評價模型
        3.3.1 可變模糊模型
        3.3.2 權重確定方法
        3.3.3 水質綜合評價
        3.3.4 水體富營養(yǎng)化評價
    3.4 生物評價模型
        3.4.1 浮游植物
        3.4.2 浮游動物
        3.4.3 底棲動物
    3.5 本章小結
4 烏梁素海蒸發(fā)試驗研究
    4.1 蒸發(fā)計算方法概述
        4.1.1 根據(jù)蒸發(fā)器觀測資料計算
        4.1.2 水量平衡法
        4.1.3 熱量平衡法
        4.1.4 空氣動力學方法
        4.1.5 空氣動力學與熱量平衡組合公式法(彭曼公式)
        4.1.6 經(jīng)驗公式法
    4.2 烏梁素海蒸發(fā)量試驗材料與方法
        4.2.1 烏梁素海蒸發(fā)計算方法
        4.2.2 實驗材料與方法
    4.3 湖泊遙感解譯及分區(qū)面積確定
    4.4 明水區(qū)蒸發(fā)量
        4.4.1 環(huán)境溫度
        4.4.2 環(huán)境濕度
        4.4.3 凈輻射
        4.4.4 熱通量
        4.4.5 風速
        4.4.6 蒸發(fā)量
        4.4.7 湖面蒸發(fā)量與陸地氣象站蒸發(fā)相關性分析
        4.4.8 湖面蒸發(fā)與水文氣象單要素關系
        4.4.9 湖面蒸發(fā)與水文氣象多要素關系
        4.4.10 公式精度分析
    4.5 蘆葦區(qū)騰發(fā)量
        4.5.1 蘆葦區(qū)騰發(fā)環(huán)境與陸上環(huán)境比較
        4.5.2 蘆葦區(qū)騰發(fā)量觀測結果
        4.5.3 影響蘆葦騰發(fā)量的主要因素
        4.5.4 蘆葦騰發(fā)量經(jīng)驗公式
    4.6 沼澤區(qū)騰發(fā)量
    4.7 結冰期蒸發(fā)量
    4.8 烏梁素海湖面蒸發(fā)總量估算
    4.9 本章小結
5 烏梁素海生態(tài)環(huán)境需水及補水調水研究
    5.1 生態(tài)環(huán)境需水量概述
        5.1.1 生態(tài)環(huán)境需水量的概念、特點及組成
        5.1.2 生態(tài)環(huán)境需水量與生態(tài)系統(tǒng)健康關系分析
    5.2 烏梁素海水量分析
        5.2.1 總排干入烏梁素海水量
        5.2.2 八排干入烏梁素海水量
        5.2.3 九排干入烏梁素海水量
        5.2.4 新安鎮(zhèn)揚水站入烏梁素海水量
        5.2.5 塔布渠、長濟渠、通濟渠入烏梁素海水量
        5.2.6 烏毛計閘年排出水量
        5.2.7 其它水量
        5.2.8 烏梁素海水平衡
    5.3 生態(tài)環(huán)境需水量計算方法及結果分析
        5.3.1 水量平衡需水量
        5.3.2 水質平衡需水量
        5.3.3 水質改善需水量
        5.3.4 烏梁素海生態(tài)需水量估算
    5.4 優(yōu)化調水補水方案
        5.4.1 可行性研究
        5.4.2 優(yōu)化調水補水模型
        5.4.3 結果與分析
    5.5 本章小結
6 烏梁素海生態(tài)系統(tǒng)服務功能
    6.1 概述
        6.1.1 湖泊生態(tài)系統(tǒng)概念
        6.1.2 湖泊生態(tài)系統(tǒng)的組成結構
        6.1.3 湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務功能分析
        6.1.4 烏梁素海是區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)的緩沖區(qū)
        6.1.5 烏梁素海是黃河流域重要的調節(jié)庫
        6.1.6 烏梁素海是區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展的重要載體
    6.3 烏梁素海生態(tài)系統(tǒng)服務功能及其影響因子分析
        6.3.1 供給功能
        6.3.2 支撐功能
        6.3.3 調節(jié)功能
        6.3.4 景觀功能
    6.4 基于改進AHP的烏梁素海生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價
        6.4.1 評價方法
        6.4.2 烏梁素海生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價
    6.5 本章小結
7 烏梁素海生態(tài)系統(tǒng)健康評價
    7.1 湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康的概念和內涵
    7.2 湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康評價方法概述
        7.2.1 指示物種法
        7.2.2 指標體系法
        7.2.3 綜合健康指數(shù)法
    7.3 湖泊生態(tài)系統(tǒng)健康評價指標體系
        7.3.1 評價指標體系構建的原則
        7.3.2 評價指標體系構建的一般方法
        7.3.3 基于PSR模型的評價指標體系
        7.3.4 計算評價指標的歸一化值
        7.3.5 確定指標權重值
    7.4 烏梁素海生態(tài)系統(tǒng)健康評價
        7.4.1 評價范圍
        7.4.2 評價指標的選取
        7.4.3 數(shù)據(jù)來源
        7.4.4 計算各指標歸一化值
        7.4.5 確定指標權重
        7.4.6 計算結果
        7.4.7 結果分析
    7.5 烏梁素海綜合整治
        7.5.1 實施污染源治理
        7.5.2 烏梁素海周邊環(huán)境治理
        7.5.3 調水補水
        7.5.4 資源綜合利用
        7.5.5 扶貧開發(fā)
    7.6 本章小結
8 結論與展望
    8.1 研究結論
    8.2 研究展望
致謝
參考文獻
作者簡介



本文編號：3998299