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随着流域社会经济的快速发展,生产生活用水大量挤占生态需水的现象愈加严重,导致流域内产生生物多样性降低,生态服务功能下降,自然灾害增加,水土流失加剧等多种生态水文问题,严重破坏了流域的生态系统健康。因此,如何解决因缺水而产生的生态问题是流域管理者需要考虑的重要课题。但我国诸多大江流域覆盖范围广泛,区域间自然地理条件差别较大,因而生态类型及生态问题各不相同,若对整个流域采用统一的管理模式显然是不合理的。
本研究基于流域生态缺水的现状,充分考虑流域内部生态系统结构,水文水资源,自然地理特征及社会经济发展程度的不同,对流域进行基于区域生态水文特征的生态水文分区,揭示流域生态环境需水量的空间分异规律,为解决生态水文问题实现流域因地制宜健康生命管理提供科学依据。研究采用自下而上的分区理论,提出四维判别矩阵的分区方法,综合考虑影响流域的生态水文系统的众多要素指标,建立流域生态水文分区指标体系。以行政县为基本分区单元,进行四维指标分级,运用GIS叠加技术得到流域生态水文区。此外,基于流域管理的需要,为确定区域管理的优先顺序,研究对RIAM评价模型进行改造,并将改进后的模型运用到流域生态水文分区生态重要性评价中,确定分区生态重要性排序,为流域管理提供理论基础。最后,研究以黄河流域为例,将流域内392个县作为分区基本单元,采用已确定的分区理论将黄河流域划分得到48个生态水文区,经优化后的RIAM模型进行分区生态重要性评价后,得到10个优先保护区,并结合流域自然地理特征,提出恢复黄河流域健康生命的管理建议。流域生态水文分区以人与自然的和谐相处及流域健康生命为目标,基于生态需水分异规律进行区域划分,不仅考虑流域生态环境需水量的影响因素和空间特征,还考虑了区域的水文特征和水资源状况,还考虑了其作为生物栖息地的生态环境功能,是特征分区与功能分区的耦合统一,为流域管理提供更为科学的区域边界,为制定流域综合治理规划、资源开发及生态保护政策提供了重要依据。