基于经验模态分解和集对分析的粮食单产波动影响分析

针对江淮分水岭易旱区粮食单产波动的复杂性与非平稳性问题,运用经验模态分解方法对粮食单产及其影响因子进行多层次、多时间尺度分解,并采用集对分析理论分析粮食单产波动分量与其影响因子之间的相关性,从而定量化分析各影响因子对粮食单产波动的综合影响率,得出自然灾害受灾率对粮食单产波动的综合影响率为31.26%,在此基础上,通过分析旱灾和自然灾害对粮食生产的危害程度,求取旱灾对粮食单产波动的综合影响率为17.13%,该研究为该区旱灾综合治理与粮食生产决策提供科学依据。     

长江三峡库区土地覆被类型对坡面产沙的影响

 为探讨长江上游三峡库区的产沙时空变异与环境变化的关系,选择重庆四面山为试验地点,分析不同土地覆被类型对坡面产沙的影响。针对当地不同地类,设置30个小型坡面土壤流失观测区,分析不同土地覆被坡面的产沙差异。结果表明,当地坡面流失的泥沙主要来源于坡耕地和裸地,25°以上陡坡耕地侵蚀的泥沙量,约占坡面产沙总量的50%。土地覆被状况对于泥沙的产生有重要影响,同等条件下,若林地土地覆被率达到70%～80%,则能够减少71.05%～95.58%的泥沙产生量。     

大通江、平洛河水保措施减水减沙分析

嘉陵江流域水土流失严重,“长治”工程首批治理的四大片区中,嘉陵江上游的陕南陇南地区和中下游土石山区两大片区名列其中。自20世纪80年代末开始实施水土保持治理以来,对控制流域内水土流失现象起到了较为明显的积极作用。选择了分别位于两大片区的大通江和平洛河两条典型河流,以实测水沙资料为依据,采用水文学方法,着重分析研究两个典型流域水保措施实施以来的水沙变化。     

长江口的演化与发展趋势

随着长江上游干支流众多大型水利工程的修建,特别是三峡大坝和南水北调工程陆续完工并投入运行,以及退耕还林和水土保持工程的实施,使得长江入海泥沙量急剧减少,导致长江三角洲淤涨速率减缓,并可能使长江三角洲出现逐渐退化和萎缩现象。论述了长江三角洲的形成过程,分析了上游水利工程、海平面上升、地面沉降和人类活动等对长江三角洲的影响,提出了目前仍在实施的围海造地是有效防止或缓解长江口三角洲免遭侵蚀的有效途径。     

柳河流域沙量平衡分析

柳河是东北地区泥沙问题最为严重的河流之一，该文分析了流域水沙运移特征，在此基础上建立起流域16年的沙量平衡关系，分析了流域产沙、沉积特征及沉积的分布格局。研究表明，53.5％的悬移质泥沙沉积在河道中，其中，87.9％沉积在闹德海至彰武之间；对流域上游产水、产沙与流域内泥沙沉积及流域产沙之间的关系进行了耦合分析，丰富了沙量平衡计算的内容，并可对深入认识流域泥沙发展趋势及泥沙治理提供参考。     

柳河流域沙量平衡分析

柳河是东北地区泥沙问题最为严重的河流之一,该文分析了流域水沙运移特征,在此基础上建立起流域16年的沙量平衡关系,分析了流域产沙、沉积特征及沉积的分布格局.研究表明,53.5%的悬移质泥沙沉积在河道中,其中,87.9%沉积在闹德海至彰武之间;对流域上游产水、产沙与流域内泥沙沉积及流域产沙之间的关系进行了耦合分析,丰富了沙量平衡计算的内容,并可对深入认识流域泥沙发展趋势及泥沙治理提供参考.     

长江支流嘉陵江水沙变化趋势及其驱动因素分析

近20年来,嘉陵江流域输沙量明显减少,其变化将对长江三峡库区水沙运动以及泥沙冲淤变化等产生重要影响。根据嘉陵江控制水文站实测水沙资料,采用定量分析的方法,分析了嘉陵江流域年降水量、河道径流量和输沙量的变化趋势及其发生显著变化的临界年份。结果表明:嘉陵江流域的径流量和输沙量都有显著的减少趋势;年降水量没有表现出明显的变化趋势。年径流量及输沙量发生显著趋势性减小的临界年份分别为1993年和1984年。同时,利用历时曲线和双累积曲线两种方法,量化了嘉陵江流域径流量与输沙量的减少量,定量分析了降水和人类活动对嘉陵江径流及输沙量的影响,进一步探讨了嘉陵江流域水沙变化的驱动因素。     

长江三角洲地区土地利用方式变化的特征及其过程

As one of the developing countries China has an arable land per capita far below the world‘s average level.With a high-density population an the quick development of economy and urbaniztion,the Yangtze River Delta shows the typical characteristics of land use in developed regions of China,which are:high land reclamation rate and low arable land per capita;intensive land use and high output value;and rapid increasing of construction land area and fast diminishing of arable land.The analysis indicates that the process of the arable land changes in the Yangtze River Delta could be divided into four different change stages over the past 50 years.     

近50年金沙江干热河谷区泥沙变化及影响因素分析——以云南省元谋县为例

 以金沙江干热河谷典型区域元谋县为例,通过对该区龙川江小黄瓜园水文站20世纪50年代以来输沙量的变化分析,结果表明,河流输沙量有增加的趋势,特别是80年代末至2000年,年均输沙量由400万t(1971—1980年)增加至750万t(1991—2000年)。为研究输沙量变化的原因,为当地生态环境建设提供理论指导,采用统计分析等方法对输沙量增加的影响因素进行分析,结果表明:50年来局地气候变化,特别是降雨量及降雨强度的增加使地表侵蚀加速,进入河道泥沙增多。同时,由于受牲畜数量快速增加、人口的迅速膨胀、生产方式的落后及农作物市场价格等因素影响,土地覆被及结构变化明显,即覆被盖度减小,坡耕地增加,灌草地等蓄水保土作用好的地类面积迅速减少,进而导致生态极为脆弱的元谋干热河谷区土壤侵蚀加剧,河道泥沙含量增加。此外,元谋县强烈的冲沟侵蚀也是龙川江输沙量增加的重要原因之一。     

砒砂岩区沙棘林生态工程减洪减沙作用分析

 通过"水保法"计算沙棘林在砒砂岩区的减洪减沙效益,分析晋陕蒙砒砂岩区沙棘林生态工程的减洪减沙量,以及对研究区直接入黄支流的减洪减沙作用。结果显示:研究区流域内沙棘林占流域内总林地面积的比例逐年增大,沙棘林的减洪减沙量也逐年增大,从2002年到2008年,皇甫川、孤山川、窟野河等三支流沙棘林平均每年总减洪量480.84万m3,总减沙量302.65万t。研究结果对砒砂岩区配置水土保持措施有重要的参考价值。     

基于AnnAGNPS模型的大宁河流域泥沙输移比评价

选择三峡库区大宁河流域为研究区,基于流域土地利用、土壤、地形及11个气象站8 a气象数据等资料,利用分布式流域评价模型-AnnAGNPS研究了流域泥沙输移特性.结果表明,大宁河流域多年平均输沙量自上游巫溪站的1.25×106t/a,沿程递增至大昌站的1.81×106t/a,大昌站以下增加缓慢,到流域出口为1.95×106t/a;东溪河和巫溪站以下至大昌站的大宁河干流左岸区间是两大产沙集中区;全流域SDR值为0.30,各子流域SDR值变化范围为0.376～0.531,与相关文献研究结果一致;干流控制站SDR值与流域站点控制面积呈负相关关系(r2=0.73),但这种关系在各支流上不明显,这是由于各子流域地形、土壤、土地利用和降雨量空间异质性都很大,表明对于不同的流域,仅用SDR值与流域面积关系无法确切计算其SDR值.     

Continuing land degradation: Cause–effect in Ethiopia's Central Rift Valley

The Central Rift Valley (CRV) is one of the most environmentally vulnerable areas of Ethiopia. Most of the lowland in the CRV is arid or semiarid, and droughts occur frequently. We studied the dynamics of land use and cover and land degradation by analyzing Landsat data from 1973, 1985, and 2006 using Geographic Information Systems and remote sensing techniques. The analysis revealed that in the last 30 years, water bodies, forest, and woodland decreased by 15·3, 66·3, and 69·2 per cent, respectively; intensive cultivation, mixed cultivation/woodland, and degraded land increased by 34·5, 79·7, and 200·7 per cent. The major causes of land use and cover change (LUCC) and land degradation in the area were population and livestock growth in regions of limited resources, unsustainable farming techniques, the Ethiopian land tenure system and poverty. Lake level and area decline, and accelerated land degradation are the major environmental impacts of LUCC observed in the CRV. The environmental and socio‐economic consequences of LUCC and land degradation are far‐reaching. As a result of the expansion of land degradation over time, agricultural productivity has decreased and worsened food insecurity (shortages) and poverty in the Ethiopian CRV. In addition, if current trends in LUCC continue, Lake Abiyata will dry up by 2021. A detailed study of the degradation amount in relation to soil erosion, sediment yield to the lakes and catchment characteristics should be made using adaptable models; so as to guide the implementation of comprehensive and sustainable land use management by giving more attention to erosion prone areas. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

近70年黄河流域水沙情势及其成因分析

深入剖析黄河水沙现状及成因是精准预测黄河未来水沙情势的前提与基础。为此,以黄河干流潼关断面以上4个主要干流水文站及7个主要一级支流把口站1950-2016 年水沙实测资料为基础,采用双累积曲线等多种统计分析方法,系统剖析了黄河流域水沙演变规律及水沙主要源区变化特征,定量评估了不同环境要素对黄河水沙变化影响。结果表明：1）黄河干流兰州、头道拐、龙门及潼关水文站年径流及年输沙量均呈显著减少趋势（P<0.05）,其中,年径流减幅17.93%~40.79%,年输沙量减幅均在46.74%以上。受多种因素影响,黄河水沙在20世纪80-90年代发生减少突变;2）兰州-潼关区间年均径流量沿程变化表现为由总体递增状态向递减趋势转变,年均输沙量递增状态虽未转变,但递增幅度平均减小90%以上;3）黄河泥沙主要来源区由头龙区间向龙潼区间发生转移特征明显,龙潼区间水土流失治理有待进一步加强;4）人类活动对黄河中游水沙锐减占据主导作用,平均贡献率达到90%以上。而上游兰州站年均径流量受气候影响较大,贡献率达到66.57%。研究结果可为深刻认识黄河水沙时空现状及成因提供依据,并对未来水土流失治理区位方向确定提供参考。     

黄土高原水土流失及其防治措施

据统计,黄土高原水土流失面积高达43万km²,年输入黄河泥沙量16亿t。严重的水土流失导致土壤肥力低下,土壤质地变粗,团粒结构遭到坡坏,加剧了土壤缺水,改变了土壤成立过程。根据黄土高原丘陵区水土流失特征,探讨了水土流失原因,并提出了相应的防治措施──水土保持耕作措施,集水深蓄耕作技术,被改梯及打坝淤地工程措施及人工林草生物措施。     

洞庭湖泥沙沉积与土壤侵蚀

洞庭湖是一个吞吐型的过水湖泊,其泥沙沉积量大,1951～1983年累计沉积泥沙约48.07亿t,年平均沉积1.5亿t。泥沙沉积于汛期,多为长江冲积物。严重的泥沙淤积,反映出长江中上游地区土壤侵蚀十分强烈。泥沙沉积灾害发生在湖区,突出表现为洪涝、土壤潜育化和血吸虫感染。侵蚀灾害发生在山丘区,它导致土壤退化和滑坡、泥石流灾害加剧。加强长江上游水土流失重点防治和中上游防护林工程体系建设,提高人均产值,消除或减轻人口增长对生态环境造成的压力,可从根本上控制土壤侵蚀和泥沙沉积灾害。     

考虑耕地质量差异影响的江苏省耕地集约利用评价

为了耕地集约利用评价在不同区域间具有可比性,该研究首先阐释了耕地集约利用评价的可比性问题,然后利用耕地可实现产能利用强度指标消除耕地质量差异对粮食产出的影响,分析江苏省不同地区耕地可实现生产能力的发挥程度,在此基础上评价了江苏省的耕地集约利用水平。研究结果表明：耕地质量较优的苏南地区耕地可实现产能利用强度普遍较低,苏中、苏北部分耕地质量较差地区较高;江苏省耕地集约利用水平一般,苏中地区耕地集约度高于苏南和苏北,集约度较高的地区主要集中在沿江、环太湖及盐城、徐州的部分地区。耕地集约利用水平较均衡的是南京、常州、淮安等市,差异较大的是无锡、苏州、盐城等市,苏南各地耕地集约利用水平相比苏中、苏北更不均衡。     

1960—2020年黄河、长江、珠江入海水沙通量演变特征

[目的] 基于动态更新数据综合对比中国三大河流入海水沙通量的特征,为流域开发和管理提供依据。[方法] 收集黄河(利津站)、长江(大通站)、珠江(高要站、石角站、博罗站)5个水文控制站1960-2020年实测数据,采用滑动平均法、Pettitt检验法、双累积曲线法以及小波变换分别对水沙通量的趋势性、变异性、周期性特征进行分析,采用交叉小波变换和小波相干谱探究径流量和泥沙量的共振周期与相干性。[结果] 近60 a黄河、长江、珠江入海水沙通量均发生了明显变化,黄河径流量和泥沙量在1986年突变减少,泥沙量在1997年二次突变减少;长江和珠江入海径流量未发生变异,泥沙量分别于1992,1999年突变减少。这三大河流入海水沙具有显著的年际和年代际周期特征,年代际共同演化周期分别集中于1980年以前、1990年以前和2000年以前。年际共同演化周期为5 a,"丰-枯"转换频繁。交叉小波分析结果显示,黄河、长江和珠江的入海径流量和泥沙量在1965-1975年具有显著的1~3 a的共振周期,以正相位演变为主。[结论] 中国三大河流入海水沙具有显著的趋势性、变异性和周期性特征,可以据此进行的流域开发和管理更有效。     

Land degradation,soil conservation and the sediment load of the Yellow River,China: Review and assessment

Ninety per cent of the sediment load of the Yellow River, the world's muddiest river, comes from the loess plateau region in the middle course of the river. Control of this sediment supply is essential to avoid the danger of flooding in the lower reaches on the South China Plain. Since 1971, sediment loads entering the lower reaches have decreased, by 20 per cent as a result of lower precipitation, and by 27 per cent through soil conservation works and reservoir construction. Reductions in erosion can be obtained by restraining the formation of overland flow through promotion of an effective vegetation cover and elimination of the soil surface cover to encourage infiltration. Reservoir operation is a key to control of sediment movement through tributaries and along the main river. Water demands often conflict with sediment control, and, as a consequence, reservoir operation systems have changed several times in the past decade. The possibility of a further reduction in the sediment load of the Yellow River exists, but much depends on how rapidly control of grazing and deforestation leads to the establishment of plant cover on the loess plateau.     

长江上游小江流域降水趋势与泥石流侵蚀输沙量分析

运用Mann-Kendall(M-K)非参数检验法分析降水趋势,研究了1950 s~1990 s长江上游小江流域降水变化特征。结果表明:1990 s长江上游小江流域年降水变化以显著增加为主要特点,M-K检验表现为显著增加趋势(95%的置信度)。该特点与小江流域蒋家沟泥石流在90年代出现的侵蚀输沙量的大量增加有相当紧密的关系。1990 s比1965~1989年期间平均每年泥石流要多侵蚀输沙91万m3。     

一种特殊的黄土滑坡遥感分析

<正> 黄土滑坡是黄河中游地区一种分布普遍、发生规模较大的土壤重力侵蚀方式据测算,严重地区滑坡的平面面积可占土地总面积的20％以上,这意味着该地区整个土地面积的20％,不但在滑坡发生过程中往往会有泥流和高含沙径流发生,向下游河道输送大量泥沙,而且在滑坡发生后的许多年中,还使土壤特别易于遭