基于GIS和RUSLE的拉萨河流域土壤侵蚀研究

通过识别土壤侵蚀关键区域,为开展拉萨河流域生态治理与水土保持提供依据。研究将修正通用土壤侵蚀方程(RUSLE)与空间信息技术(GIS和RS)相结合,以2010年TM遥感影像为数据源,得到拉萨河流域土地利用图,结合流域数字高程模型、土壤类型分布、归一化植被指数和多年降雨数据,计算得到RUSLE模型中各因子值的空间分布数据,利用地理信息系统软件ArcGIS栅格计算功能得到研究区土壤侵蚀强度空间分布情况。对拉萨河流域土壤侵蚀特征进行分析,结果表明,流域年土壤侵蚀量为10 006.2万t/a,平均土壤侵蚀模数为3 076.6t/(km2·a),中度侵蚀面积比例达59.0%,强烈以上侵蚀面积很小,但侵蚀量占比为14.3%,呈大部分区域中度侵蚀、局部区域强烈和轻度侵蚀的特征,中度以上侵蚀分别有24.2%,20.5%和16.8%分布在墨竹工卡县、林周县和嘉黎县。研究区土壤侵蚀强度与地形、土地利用和植被覆盖表现出很大的相关性,坡度每增加1个等级,土壤侵蚀模数平均增加861.6t/(km2·a),土壤侵蚀面积最大的为坡度15°~25°,其次为25°~35°;裸地、稀疏植被、旱地和草地的土壤侵蚀模数分别为7 949,5 621,2 816,2 505t/(km2·a),中度以上侵蚀面积比例超过50%,其中稀疏植被和裸地均大于70%;植被覆盖度低于10%和10%~30%时,中度以上侵蚀面积比例分别为76.8%和90.5%,植被覆盖度高于60%时,中度以上侵蚀面积比例降低到28.3%。流域水土保持本底较好,但土壤侵蚀现状仍不容忽视,应对15°~25°坡度地区重点防治,同时防范陡坡地发生高强度侵蚀;对土壤侵蚀模数高的用地类型采取封育措施,促进自然修复,坡耕地采取增加地表覆盖、保护性耕作和间作套种等措施以提高水土保持功能;防止植被退化,结合综合运用林草措施和农业耕作措施提高植被覆盖度,达到防治土壤侵蚀目的。     

拉萨河流域非点源污染输出风险评估

有效识别流域非点源污染高风险区,对污染控制与管理以及水环境质量改善具有重要意义。该研究以拉萨河流域为研究对象,构建包括降雨、地形和施肥影响因子的输出风险模型,识别流域各级非点源污染输出风险的地域单元。结果表明:1996年和2010年,非点源污染输出风险概率分别为50.0%和46.3%;非点源污染风险处于较高以上程度的区域面积分别为12 985.8和11 628.0 km2,占全区总面积的38.9%和34.9%;与1996年相比,2010年非点源污染风险程度由低级别向高级别转换的总面积约为6 674.3 km2。拉萨河流域非点源污染发生的风险概率为中等,风险程度在局部范围内有所下降,主要表现在高风险区域面积减少、低风险区域面积增加,但是中等和较高风险区域面积有增加趋势。土地利用变化、农业生产和水土流失是非点源污染发生的主要原因,应巩固生态环境综合治理成果,提前应对可能出现的非点源污染问题,制定生态农业发展规划,营造控制非点源污染迁移的植被缓冲带。     

辽宁省土壤侵蚀和侵蚀沟发展的影响因素

概述了辽宁省气候、地质构造、地形、地貌、土壤及社会人文环境,分析了这些环境因素对辽宁省土壤侵蚀与侵蚀沟发展的影响.结果表明,辽宁省土壤侵蚀产生和加剧是多种因素共同作用的结果.辽西、辽东和辽中等不同区域土壤侵蚀强度与侵蚀沟分布密度存在差异,这种差异正是侵蚀环境不同造成的.在人类活动、土地利用不合理的条件下,某些自然因素对土壤侵蚀的影响明显地凸现出来,侵蚀沟的产生与发展是土壤侵蚀达到严重程度的标志.     

盐池县土地利用/覆被变化的人文因素分析

以位于我国西部风沙区的盐池县为研究区域,利用土地利用现状变更调查和社会经济统计数据,建立土地利用/覆被变化的人文因素指标体系.用多元线性回归分析与灰色关联分析法,分析了盐池县土地利用/覆被变化的人口、贫富状况、社会经济、技术、政策、文化观念因素,以及土地利用/覆被变化的人文主导指标.结果表明:1)盐池县土地利用以耕地、...     

京津冀地区农业面源污染风险时空差异研究

为探究京津冀区域农业面源污染情况,采用GIS空间分析方法,对该地区农业面源的时空动态变化进行了研究。结果表明:时间上该区域化肥施用量呈逐年增加态势,由2000年的305.12万t增加到2014年的370.50万t;化学农药施用量相对稳定,由2000年的81.88万t增加到2014年的89.93万t;而畜禽粪尿排放量则由2000年的2.35亿t减少到2014年的1.96亿t。空间上化肥污染高风险县市区和畜禽粪尿污染(主要为氮素和磷素污染)县市区数量增长较快,分别从2000年的33、34、60个增加到2014年的72、78、112个。该区域化肥污染高风险县市区主要分布在中部和东部的北京、天津、唐山、秦皇岛大部分县市区及南部的石家庄、衡水、邯郸部分县市区;氮素高风险县市区主要分布在石家庄、保定、张家口、承德、秦皇岛、邯郸等大牲畜奶牛、肉牛及生猪优势产区;磷素高风险区主要分布在石家庄、保定、廊坊、张家口、承德、秦皇岛、邯郸等大牲畜奶牛、肉牛及家禽集中养殖区。研究表明,京津冀地区化肥和畜禽粪尿(N、P)高污染风险县市区数量大幅增加且分布广泛,对农作物单产过度追求是化肥施用量逐年增加的主要驱动因素,而耕地面积减少和集约化养殖是氮磷面源污染高风险县市区增加的主要原因。     

近30 a新疆月NDVI动态变化及其驱动因子分析

不同生长阶段的植被对水热条件的需求、对气候变化的敏感性可能不同。监测不同月份植被动态变化及其对气候变化的响应,对于深入理解植被与气候的关系具有重要意义。基于MODIS NDVI数据集拓展的AVHRR GIMMS NDVI时间序列,该文研究了近30 a新疆生长季各月植被生长的动态变化,分析了气候变化和人类活动的可能影响。结果表明,已有研究指出的1982-2006年的植被生长显著增加(P0.05)在后续几个时段仍然持续,但5-10月区域平均NDVI增加量随时段长度的延长而显著减少(P0.05),除11月外,其他月份多存在1998年或1997年前后,NDVI由增加到减少的逆转现象。但在像元尺度,显著增加和显著减少的区域多随时段延长呈极显著增加趋势(P0.01),尤其是显著减少区域在各月中均快速增加,导致区域尺度NDVI增加趋势的放缓。各月份NDVI对气候变化的响应不同:生长季开始的3-6月和生长季结束的9-11月NDVI对气温、蒸散发等与热量有关的因子变化更敏感,而7-8月则与降水量、湿润指数等水分因子的相关性更强。3-5月农田NDVI的显著减少除气候因素外,种植结构和灌溉方式的改变也是重要原因。时段长度不同得出的结果有所差异,延长时段长度、注重变化过程分析是未来植被动态监测的重要研究内容。     

因子分析法在汤河水库富营养化研究中的应用

水体富营养化是湖泊和水库面临的主要水质问题。运用综合营养状态指数法对汤河水库各断面营养水平进行评价，得出其目前的富营养化程度比较轻。因子分析法的应用表明，氮、磷和水温是汤河水库水体富营养化的主要影响因素。     

阿什河流域非点源氮污染的δ15N源解析研究

农业活动往往沿着河流而发展,其产生的氮污染极大地影响了流域水质量。选择以种植业为主的阿什河作为典型流域,利用水质、土壤监测技术和¹⁵N稳定同位素示踪技术,对流域水体氮污染、种植业土壤氮特征以及氮污染来源进行解析。结果表明阿什河水质总氮浓度较高,氮污染较严重;位于上游的采样点水质较好,中游开始到下游水质逐渐恶化。种植业对于流域水体氮污染的影响根据水期以及种植周期的不同而有着不同的影响方式:平水期以种植业非点源氮污染为主要污染源的区域主要分布在中下游处,其δ¹⁵N值为0.46%～0.77%,表现为人工合成化肥和农田退水造成的土壤有机氮污染;丰水期以种植业非点源氮污染为主要污染源的区域较多,其δ¹⁵N值集中在0.19%～0.40%;上游地区以人工合成化肥为主要污染源,中下游以雨水及灌溉冲刷种植区土壤而形成的土壤有机氮来源为主。枯水期也有部分地区受到以人工合成化肥为主要污染源的氮污染,其δ¹⁵N值为0.11%～0.38%,主要是由于雨季人工合成化肥中的硝态氮下渗到土壤下层,当枯水期时地下径流补给河流,其中滞留的硝态氮对河水造成污染。     

基于输出系数模型的呼兰河流域非点源污染输出风险分析

非点源污染控制是实现流域水质改善的重要途径,通过风险评估识别重点污染区域并进行分区管理是流域非点源污染治理的最有效手段。以呼兰河流域为研究对象,收集国内外文献输出系数,利用随机模拟的方法,结合GIS技术估算了流域非点源污染输出风险。结果表明,呼兰河流域非点源污染发生率较高,氮平均输出风险达到40.48%,磷平均输出风险达到17.11%,氮为流域内主要非点源污染物质。流域的非点源污染呈现支流重于干流的现状。结合县级行政区划对估算结果进行分析发现,望奎县污染最为严重,绥化市和海伦市次之,庆安县与绥棱县相对风险较小。根据输出风险估算结果,对呼兰河流域进行管理分区,解析得到30.27%的区域属于高风险区,7.27%的区域属于极高风险区,非点源污染对流域的潜在威胁较大,有必要对高风险区域进行优先控制,并对不同等级的风险区制定相应管理措施,为流域非点源控制以及水质改善提供理论支持。     

干热河谷农业面源污染及其防治

我国的干热河谷光热资源充足,干湿季分明,蒸发量大,适合发展热作、反季节作物和立体农业,但干热河谷地区的农业面源污染问题也需要引起足够的关注,特别是防治干热河谷地区农业面源污染的技术和方法。从这个角度出发,以我国干热河谷地区农业面源污染为讨论对象,从种植业和养殖业两方面介绍干热河谷地区农业面源污染现状,分析了干热河谷地区农业面源污染形成的一般性原因和特殊的地方性原因,并针对其污染原因,讨论了各种传统的和新兴的农业面源污染防治技术研究进展、应用于干热河谷地区的可行性和前景,以期防治干热河谷地区的农业面源污染。