基于形态指数的山丘区中小河流滩地分类方法及演变分析

滩地是河道生态系统的重要组成部分,具有保护生物多样性、维持生态系统的动态平衡、提高河流的自我修复能力等作用,对河道水土保持与河流健康具有重要意义.为探究中小河流滩地的分类方法,笔者选取浙江省龙游县灵山港滩地为研究对象,利用ImageJ获取河道滩地几何特征参数,在计算圆形率、紧凑度、延伸率、形状率和平均曲率等基本形态指数的基础上,应用主成分分析法,获得描述滩地形态的2个主成分,以其构建平面直角坐标系,根据形态指数数对所在象限,对滩地的几何形态进行定量分析.结果表明:山丘区中小河流滩地可划分为短宽规则型、窄长规则型、窄长不规则型与短宽不规则型等4种类型;分别在2003、2010及2013年,对龙游灵山港各类型滩地的面积与数量进行统计,发现灵山港滩地面积减少约17.82％;其中,短宽不规则型滩地面积减少幅度最大,约达60.76％,且滩地几何形态明显呈窄长化与不规则化趋势.本文提出的滩地形态分类方法,能够反映滩地的纵横比例和边缘规则程度,并用于分析不同类型滩地的增长与衰退趋势.     

山丘区中小河流滩地土壤物理性质及空间分布特征

为探求山丘区中小河流滩地土壤物理性质及空间分布特征,以浙江省龙游县灵山港滩地为试验对象,通过野外取样与室内测定分析,分析研究了山丘区中小河流滩地表层土壤的密度、体积质量、孔隙度、饱和含水率、颗粒组成等滩地土壤物理性质变化与空间分布特征。结果表明,河道沿线滩地土壤物理性质空间差异性显著,主要表现为:(1)从上游至下游,滩地土壤密度沿程降低,中游区段土壤体积质量最小,总孔隙度以及饱和含水率最大。(2)土壤颗粒组成以粗颗粒(粗砂,细砂)为主,在河道纵向上,随着河道坡降变缓,水流能态减小,粗颗粒质量分数降低,细颗粒(粉粒,黏粒)质量分数及土壤粒径分维值(D)增加,滩地土壤颗粒沿程细化。(3)由于水流条件及植被类型的影响,在不同滩位上,高滩处林地土壤细颗粒组质量分数及土壤粒径分维值最高,分别为36.38%和2.66,土壤粒径分维值能够反映出不同沉积环境对土壤颗粒分布的影响。     

山丘区中小河流边滩植被分布驱动因子及响应关系

河岸带滩地植被是维持河流系统健康的重要屏障.以浙江省龙游县灵山港边滩为研究对象,运用聚类分析和RDA约束性冗余分析等方法,分析中小河流边滩植被分布特征及其主要驱动因子,并建立各驱动因子对植被分布的响应关系.结果表明:灵山港滩地植被种类丰富多样,共有62种植被(被子植物61种,蕨类植物1种),其植被群落结构包括9种类型;滩地相对水面高差因子、滩地形态系数和水文特性是植被分布空间差异性的主要影响因子,各因子贡献率分别为37.50％、27.50％和16.82％,各因子对植被分布的驱动响应机制不同.其中:在滩地相对水平面高差因子作用下,植被从滩地外缘到滩地内部,耐水性由强到弱,丰富性由低到高,生物量由小到大;当边缘线发育系数SDI值处于2.0～4.0之间,且滩地狭长指数Pe/Pa值在0.12 ～0.3之间时,至少有60％的保证率使得滩地植被多样性维持在1.03 ～1.96的高水平;水文特性能够影响植被的形态特征和滩地的生境条件,水文作用下,滩地外围砂粒质量分数随着离水距离增大而逐渐减小,植被类型也会随着离水距离的增加,从喜湿耐冲型到中生型过渡.掌握滩地植被的分布特征及其影响因子,以期为河道生态修复,提供理论依据.