香溪河流域不同土地利用类型的产流特性研究

采用分布式水文模型SWAT模型中的SCS模型,对香溪河流域6种土地利用类型的产流特性进行了研究.研究结果表明,该流域6种土地利用类型的CN值变化情况为,水域>耕地>草地>其他林地>灌木林>有林地.而该流域的CN值随土壤水文分组的变化情况为:B组相似文献   

黄土高原子午岭森林破碎化对流域水文过程的影响

以子午岭南部的三水河流域为例,选择年径流深度、最大月径流量、侵蚀模数和河流平均含沙量等作为水文过程参数,基于流域降水和各水文参量的变化趋势分析降水变化和森林破碎化对水文过程的影响.利用1976年以来的4期土地利用变化数据,分析林地面积与水文过程各参量之间的关系,建立基于降水和林地面积两种因素的水文过程统计模拟模型.结果表明:1976年以来,由于森林破碎化,尤其是上游连片分布的森林景观斑块化,使流域年径流深度增加了62.85%,侵蚀模数增加了90.76%,最大月径流量和河流平均泥沙含量分别增大了58.36%和63.21%,其中林地面积的减少对年径流深度的贡献率为72.35%,对最大月径流量的贡献率为45.18%,对侵蚀模数和河流泥沙平均含量的贡献率分别为86.73%和79.61%.     

牧羊河流域出水径流年内分配格局变化研究

以牧羊河流域中和站56年间的月径流数据为基础,应用不均匀系数、丰枯水期、变化幅度等指标分析牧羊河流域出水径流的年内分布变化规律。结果表明：牧羊河年内分配不均匀、整体上逐渐变小,径流年内主要分布于每年的6~12月,且在56年间经历了两个径流丰枯周期变化;牧羊河径流的年内相对变化幅度整体成减缓趋势,绝对变化幅度则随时段丰枯程度变化。     

我国土地利用动态预测与模拟研究新进展

指出了随着土地利用/覆被变化研究的深入和3S技术的发展,土地利用变化的预测和模拟研究取得了很大的进展,涌现出许多建模方法,有力地推动了土地利用/覆被变化研究的发展。通过对典型性研究进行梳理,总结了近年我国在这一领域的研究状况和存在的一些问题,并对发展方向进行了展望,以期为该领域研究提供参考。     

窟野河流域生境质量时空演变特征及其影响机制研究

窟野河地处黄河中游的“几”字湾,是黄河重要水源补给段,其生境质量的好坏关系到流域生态安全和人民福祉。基于GIS技术采用InVEST模型和线性回归分析,揭示窟野河流域2000—2020年土地利用和生境质量的时空演变特征,探究窟野河流域生境质量变化的主要影响因子。结果表明：1)2020年,窟野河流域草地面积较2000年下降了6.60%,林地面积较2000年增加了35.05%。2)2000—2020年,窟野河流域整体以中高等生境质量区为主。生境质量整体提升,部分区域出现生境质量下降。3)2000—2020年,第二产业总产值、工业总产值、年末总人口、景观分离度指数与生境质量指数呈现较为明显的负相关关系,可见窟野河流域产业发展及人类活动对研究区生境质量的下降具有十分显著的影响。     

基于SWAT模型的衡阳盆地径流量模拟研究

为更好地模拟与控制衡阳盆地的水资源管理,本文选用SWAT模型模拟衡阳盆地径流量。通过广泛收集衡阳盆地区域河流水系、土壤、土地利用/覆盖类型、自然地理、水文气象等详细数据资料,运用Arcgis10.2.2平台及SWAT2012模型在衡阳盆地流域开展地表径流模拟研究,采用Variable Storage方法进行参数敏感性分析,验证SWAT模拟对衡阳盆地的适用性,选取Nash-Sutcliff标准(E)对模型有效性误差进行判定。结果表明:2003—2013年间,E值均大于0.7,属于乙等,SWAT模型适用于衡阳盆地区域径流模拟。2014—2023年,衡阳盆地2014—2023年间地表径流量平均值由2014年的8 688.3×108 m~3下降至2023年的5 807.1×108 m~3,整体呈下降趋势。     

黄家河流域社区经济、文化与森林可持续发展

在收集相关资料的基础上,在黄家河流域进行农户访谈,从土地利用、薪柴与建筑用材、人口与教育、畜牧养殖业、社区经济状况和林副产品的利用等6个方面讨论了黄家河流域的经济、文化与森林可持续发展的关系。由于黄家河流域的社区经济、文化的落后已经对森林的可持续发展造成严重的威胁,因此提出了一些能促进社区经济、文化与森林资源同时实现可持续发展的措施。     

羊窝河流域退化高原湿地水文分析

通过数字化地形图构建大山包羊窝河流域数字高程模型,生成羊窝河流域DEM,利用DEM提取流域水系、子流域、汇流方向及汇流量．结合河道简化,用GIS模拟出羊窝河流域地表径流及筑坝后黑颈鹤适宜栖息生境动态变化．进一步研究羊窝河流域筑坝地点选择、筑坝高度与汇水量关系,为羊窝河流域湿地水文恢复工程建设提供依据．     

祁连山北坡的生态环境变化

利用1956—2009年祁连山北坡定位观测、遥感监测和实地调查的气象、水文、森林、草原资料及相关文献,采用回归与对比分析相结合的方法,综合分析祁连山北坡生态环境变化。结果表明:1960年以来,祁连山北坡年气温的年际变化率为0.0334℃·a-1,气温呈上升趋势,特别是1987年以后气候明显变暖;年降水量的年际变化率为0.5702mm·a-1,降水量呈增加趋势,但增加趋势不太明显,在1976年气候由干旱向湿润转变;1956—2006年,祁连山北坡石羊河、黑河、北大河、疏勒河、党河和哈尔腾6个内流区河流域及大通河流域冰川面积减少17.7%,冰川厚度减薄5～20m,雪线上升100～140m,河西内流区冰川冰储量减少11.4%;东段冷龙岭有27条冰川在1972—2007年的35年间消失;1956—2009年,祁连山北坡出山径流变化存在一定的区域差异,石羊河流域出山径流呈明显减少趋势,黑河流域略有增加,疏勒河流域增加趋势明显;1958—1988年间,祁连山北坡毁林草开荒面积达10.0万多hm2;1958—1980年,森林面积减少0.6万hm2;1989年祁连山自然保护区建立以来,不断加强保护培育,森林逐步恢复,至2008年有林地面积较1989年增加9.4万hm2;因受人为干扰特别是超载放牧影响,1958年以来,祁连山北坡有林地、灌木林及草原的质量一直处于退化状态,致使森林病虫危害严重,灌木林积雪和保水能力下降,草地产草量降低,水土流失加剧。祁连山北坡生态环境仍处于局部改善、总体恶化状况,亟待加强保护与治理。     

元阳梯田水源区全福庄小流域降雨及径流特征

对元阳梯田水源区全福庄小流域进行了定位观测实验,收集了多年降水和径流资料,采用统计的方法分析了该地区降雨量与径流量的特征。结果表明:全福庄小流域降雨年度分布不均,年内主要集中在5~9月,以小雨最多,占总降雨场次的59.12%;研究区年径流深1429.58mm,径流量年内变化不明显,小流域一年四季常流水;降雨是产生径流的主要因素,但不是唯一因素。由小流域降雨和径流对比可知,全福庄小流域的森林植被对径流具有良好的调节功能。     

国际土地利用与土地覆盖变化对生态环境影响的研究

土地利用与土地覆盖变化作为全球变化的一个重要内容,对全球生态环境产生了巨大的影响,一方面通过影响气候、土壤、水文以及地貌而对自然环境产生了深刻的影响,另一方面则造成了生态系统的生物多样性、物质循环与能量流动以及景观结构的巨大变化,使得生态系统的结构和功能发生了改变。文中介绍了国际上土地利用与土地覆盖变化对生态环境影响的最新研究进展,并对相关研究在未来的发展进行了探讨。     

缙云山山地乡村景观组成对地表径流水质的影响

为探索山地乡村景观组成对地表径流水质的影响,以重庆市北碚区缙云山缙云村山地小流域为研究对象,基于土地利用分类,将其划分为若干汇水单元,从汇水单元角度探讨山地乡村景观的土地利用类型组成、景观格局特征与地表径流水质指标之间的关系。结果表明,研究区土地利用结构以林地为主,旱地、果园次之,空闲地所占面积比例较少;研究区山地乡村景观类型丰富,部分区域受到一定程度人为干扰,出现景观破碎化程度增加、连接度降低等景观问题;研究区不同土地利用类型面积占比与地表径流水质指标之间呈显著或极显著相关关系,其中旱地、果园、菜园、农村宅基地、坑塘水面面积占比与之呈正相关关系,林地（常绿阔叶林、针阔叶混交林、竹林面积）占比与之呈负相关关系;研究区不同汇水单元景观格局指数与地表径流水质指标之间呈显著或极显著相关关系,其中斑块密度、边缘密度、景观分割指数、多样性指数与之呈正相关关系,斑块平均面积、最大斑块指数、蔓延指数、斑块内聚指数与之呈负相关关系。     

A case study using remote sensing data to compare biophysical properties of a forest and an urban area in Northern Alabama,USA

ABSTRACT

The quantification of major biophysical features of forest and urban areas is important for assessing ecological service from land use change and is necessary for sustainable regional planning. This study compares biophysical indicators related to local climate, air quality, and hydrology using remote sensing and derived data at a representative forest area to a nearby urban area located in Huntsville, Alabama. Results indicate that (a) there was a higher albedo, a lower average air temperature, and 10% more annual precipitation in the forest area; the assumed air conditioner working time was about 7 days more per year in the urban area; (b) there was better air quality in the forest area based on lower levels of PM2.5, PM10, and SO₂; and (c) there was a higher latent heat, more runoff per year (both aboveground and belowground runoff), and a greater soil water content at the forest area. Although Huntsville is a small city, there were some profound biophysical differences in this urban area compared to the nearby forest. These results are useful for analyzing sustainability, planning regional resources (e.g., energy, air, and water), and estimating ecological services from forests.     

Integration of albedo effects caused by land use change into the climate balance: Should we still account in greenhouse gas units?

Due to impacts of albedo on climate change, benefits of afforestation/reforestation regimes are under debate. In this paper we investigate how to incorporate albedo changes in a carbon accounting tool to show the net effect of land use change on the climate. Using a study area in southern Europe, albedo and carbon sequestration modelling results are linked to determine the combined radiative forcing balance. The results show that under specific circumstances afforestation/reforestation measures may not automatically have positive impacts in a global warming context because the cooling effect of most of the carbon sequestered is neutralized by the warming effect of albedo changes. However, sensitivity analyses lead to the conclusion that improved albedo data from satellite images (MODIS) could influence and enhance outputs significantly. The paper points out that accounting based exclusively on GHG units does not, in the case of land use change, reflect the entire picture. It is highly recommended that in future global warming impacts of land use systems and biogenic products (e.g. solid biomass, liquid biofuels) should be studied using life cycle assessments (LCA) and should include these additional—non-GHG effects—on climate change.     

中国南部区域地表变化对气候的反馈模拟

将1990年和2000年2期遥感图像按照BATS类别分类作为RegCM3区域气候模式耦合的陆面过程类型,模拟研究了中国南部区域2种实际地表对2000年气候的反馈。模拟结果表明,地表状况分类与模拟气候数据在时间上的一致能够提高气候模拟的准确性;实际地表的变化对区域温度、径流和蒸发都造成了显著影响,2000年地表模拟结果与1990年地表模拟结果相比,区域温度降低0.314℃,表面径流减小0.4 mm.d-1,蒸发增加了0.315 mm.d-1,地表植被的恢复在一定程度上有益于减小全球变暖的负面影响。     

Dynamic riparian buffer widths from potential non-point source pollution areas in forested watersheds

Efforts to manage National Forests in the USA for wood production, while protecting water quality, are currently constrained by models that do not address the temporal dynamics of variable non-point source (NPS) areas. NPS areas are diffuse sources of contaminants contributed mostly by runoff as a result of different land use activities. Riparian vegetative buffers are often used to control contaminants from NPS areas but defining suitable widths require different policy considerations. In this study, the approach for defining suitable buffer widths is to apply a distributed process-based model that predicts potential NPS areas prone to generating runoff in relation to overland flow distances. A case study of the concept was applied to the 72 km² Pete King watershed located in the Clearwater National Forest (CNF) in central Idaho, USA. This grid modeling approach is based on a Geographic Information System (GIS) and it integrates the soil moisture routing (SMR) model with probabilistic analysis. The SMR model is a daily water balance model that simulates the hydrology of forested watersheds using real or stochastically generated climate data, a digital elevation model, soil, and land use data. The probabilistic analysis incorporates the variability of soil depth and accounts for uncertainties associated with the prediction of NPS areas using Monte Carlo simulation. A 1-year simulation for the case study location was performed to examine the spatial and temporal changes in NPS areas prone to generating runoff. The results of the simulation indicate that the seasonal variability of saturated areas determines the spatial dynamics of the potential NPS pollution. Use of this model for the design of riparian buffer widths would increase the effectiveness of decision-making in forest management and planning by mapping or delineating NPS areas likely to transport contaminants to perennial surface water bodies.     

芦花冲小流域多功能防护林水土保持效益监测

采用坡面径流场和三角形-梯形复合测流堰方法,观测了芦花冲小流域多功能防护林林地的径流、泥沙及土壤物理性质变化。结果表明多功能防护林体系的水土保持效果明显,不同造林模式林地同对照比较,坡面径流量减少17.75%~77.41%,泥沙流失量减少55.24%~89.83%,土壤容重减少3.00%~30.30%,土壤总孔隙度增加12.67%~75.55%。应用世行多功能防护林造林模式营造林3~4a后,林地的水土流失可以得到基本控制。     

大红山铁矿林草植被水土保持效益的研究

以裸地为对照,分别对土壤物理性状及土壤的渗透性,土壤中含水量的动态变化,地表径流及土壤流失量等进行了定点定量观测。研究结果表明,林地与草地能有效改善土壤物理性状、增强土壤渗透性和降低土壤水分含量;能通过提高土壤抗蚀性、改善土壤养分含量来充分发挥水土保持效益。研究结果还表明,林地和草地减少侵蚀效益较好,裸地的土壤流失最严重。与裸地相比,林地和草地对地表径流的控制率达到63%～89%,对土壤流失的控制率达到69%～94%。     

深丘区防护林体系营建前后生态效益的初步研究

通过对深丘区环境背景特征的研究，探讨了建设防护林体系的重要性，根据防护林体系的配置和观测体系的布置，以流域为单元，分层研究了防护林体系的综合效益，研究表明：营建后的防护林体系，可使坡面径流减少６２％，径流含沙量减少６９％，流域的年径流量和产沙量有显著变化，森林覆被率每增加１％，年径流深减少４．１ｍｍ，泥沙减少３．７％，但枯季径流略有增加。