基于土地适宜性评价的小流域土地规划和利用

为实现小流域土地的可持续利用，以晋西南王家沟小流域为典型黄土丘陵区，借助GIS技术构建了流域土地栅格属性数据库，利用加权和叠加相结合的算法实施了区域土地适宜性评价。评价结果表明：王家沟小流域的土地利用差异性较大，高度宜农、高度宜林和高度宜牧的土地面积分别占小流域总面积的11.11%、70.04%和95.30%；对宜农地、宜林地、宜牧地较差的区域可经过适当的水土保持措施、营造水土保持林、种植灌木和土地改良等措施后进行规划使用。研究结果对小流域土地的可持续利用和区域生态环境的建设具有重要的实践意义。     

三峡库区小流域土地资源优化利用模式的研究

实现土地资源的合理利用是促进社会经济与环境协调发展,建立人与环境和谐关系的重要举措。针对三峡库区小流域生态系统的特点,提出了三峡库区小流域土地资源优化利用的理论框架,以开县芋子沟小流域为例,对三峡库区小流域土地资源优化利用模式进行了探讨。三峡库区小流域土地资源优化利用的关键是流域内土地利用方式和农业产业结构的调整     

“稻转旱”对低山丘陵区氮素流失通量的影响——以三峡库区渠溪小流域为例

为探究“稻转旱”的土地利用变化对区域氮素流失的影响,以三峡库区渠溪小流域为研究对象,利用土地利用转移矩阵揭示了该流域2001—2019年的土地利用变化,基于输出系数模型并利用流域氮负荷实测数据进行模型参数修订后,对该流域2001年和2019年氮负荷进行了估算并比较。结果表明:该流域2001—2019年土地利用总体演变趋势为水稻田向旱地转化、旱地向林地转化,且以“稻转旱”为主。这种演变使流域氮素流失增加,2019年相对于2001年氮流失量增加了26%,平均每公顷氮流失量增加了约7.8 kg。这种变化表明在农业结构调整时应考虑到水稻田对面源污染物氮素良好的净化拦截作用,控制其面积的缩减以及在小流域氮素输移关键节点上的布局。     

渭北西部丘陵区小流域土地生态规划与设计

改善和优化土地利用方式是综合治理黄土高原水土流失的关键,以黄土高原小流域的恢复生态、提高土地生产力、实现经济可持续发展为目的,以渭北西部丘陵沟壑区的典型流域为例,对陕西千阳县冉家沟小流域进行生态规划与设计。主要包括小流域土地利用现状分析、土地生态类型的评价、土地利用系统的结构优化及土地利用的生态设计与规划等。     

20 年巢湖流域土地利用变化及生态服务功能价值分析

从流域尺度使用现势的土地利用变化数据和历史的土地利用数据研究了巢湖流域的土地利用变化,分析了巢湖流域1988、1995、2000、2008年土地利用类型的生态系统服务价值,并对近20年间土地利用类型变化引起的生态系统服务价值的变化进行了估算,初步揭示了土地利用/覆盖变化对生态环境的影响.     

安塞县纸坊沟小流域道路网系分布与土地利用的关系

流域道路对侵蚀产流产沙有着重要的影响,研究小流域道路分布与土地利用的关系对于模拟小流域路网有重要意义.通过对陕西省安塞县纸坊沟小流域两时期遥感图像中道路的提取,结合对应时期小流域土地利用类型分布图,利用GIS空间分析方法,研究了不同等级道路分布位置和长度与土地利用类型的关系.研究结果表明,不同级别道路分布受土地利用类型的影响程度不同,3,4级路受土地利用类型的影响比2级路显著;4级路长度与各土地利用类型的面积及其对人类活动的吸引程度存在线性回归关系.     

黄土高原上黄小流域土地利用动态变化及驱动力分析

以黄土高原上黄小流域土地利用变化图谱为数据基础,采用RS/GIS技术与数理统计法,研究了其土地利用动态变化状况及其驱动因素,以期为黄土高原小流域水土流失综合治理提供数据基础和理论依据。研究结果表明:(1)根据景观基质的不同,可将该流域土地利用变化划分为3个阶段:1982—1990年以草地为主,1990—2002年以耕地为主和2002—2008年以林地为主;(2)近30a来上黄小流域土地利用发生了明显的变化,主要表现为林地面积大幅度增长,坡耕地面积减少和果园面积逐年增加。研究表明,土地利用变化是影响区域水土流失的重要因素,可以通过土地利用结构的合理布局来减少水土流失。     

优化土地利用配置 建设生态清洁小流域

从优化土地利用配置入手建设生态清洁小流域,是保护区域水土资源、防治生态环境退化的重要途径。在分析构筑小流域"三道防线"与区域水土资源相互关系的基础上,从小流域内土地利用现状、社会发展的空间差异性角度,讨论了在上游区实施生态修复、中游区实施生态治理和下游区进行土地利用配置优化、实施生态保护的必要性和可行性,提出了改进流域内生态补偿的新思路。     

西笤溪流域不同土地利用类型营养盐输出系数估算

各种土地利用类型营养盐输出系数是建立非点源污染模型的重要参数。以位于太湖地区的西苕溪流域为研究区,利用G IS技术进行子流域划分并选择了11个典型小流域,通过对2004年Spot遥感影像解译获得流域土地利用数据,于2004年分3次监测了各个小流域出口的TN、TP浓度。基于以上数据,定性分析了小流域土地利用结构与营养盐输出关系,表明随着耕地面积比例增大或林地面积比例减小,营养盐输出水平增大;在此分析基础上,建立了小流域不同土地利用类型（耕地、林地）面积比例与TN、TP浓度的定量关系,并进而计算获得西苕溪流域耕地的TN、TP输出系数分别为4.747 3 m g/L,0.089 6 m g/L,林地的TN、TP输出系数分别为0.271 3m g/L,0.007 5 m g/L,为流域尺度的营养盐输出负荷估算提供重要参数。     

微机系统在黄土高原小流域治理规划中的应用

在彩红外航片解译和补充调查土地利用现状及地块特性因子基础上,利用微机建立小流域土地资源数据库,进行土地资源的统计、检索和评价,并按线性规划的方法进行多方案、多目标的土地利用结构优化计算,采用CAD技术绘制规划图,使小流域综合治理规划工作系列化、程序化,从而提高了规划工作自动化程度、规划质量和速度,为小流域水土保持综合治理规划提供了一套科学、快速的方法。     

东南沿海地区小流域土地利用/覆被变化的水文效应

[目的]研究我国东南沿海小流域土地利用/覆被变化的水文效应,为该区水土资源合理配置和可持续发展提供科学依据。[方法]以东南沿海福建省晋江山美水库集水区为例,运用SWAT水文模型。[结果](1)研究区土地利用变化表现为林地转向园地和建设用地、耕地转向建设用地的特征。(2)固定其他条件,将构建的模型2006年土地利用数据替换为1995年,对比分析发现2000—2010年全流域和典型子流域的年径流深增加,洪水期平均径流增加,枯水期径流基本减少。(3)从全流域空间角度看,径流量均增大,特别是研究区西部地区和东南部地区;同时径流量变率增大,稳性减小。(4)园地、林地、建设用地和水田是驱动区内水文变化的主要因子。[结论]研究区土地利用与覆被变化导致"洪水量更大,枯水量更小"的径流变化趋势。河川径流的变化受各地类变化的组合叠加效应影响,这种叠加效应还须进一步研究。     

大宁河流域坡度与坡向对土地利用/覆盖变化的影响

通过解译同源不同时期卫星遥感影像数据,应用GIS对空间数据和属性数据的有效管理和分析,阐述了大宁河流域土地利用/覆盖随坡度和坡向的分布规律以及坡度和坡向的变化对土地利用/覆盖动态变化度和综合土地利用动态变化度的影响,分析了社会经济和政治因素对流域内土地利用/覆盖动态变化的正向和负向的驱动力作用。研究表明,大宁河流域内人类活动主要集中在坡度较低的区域,受社会因素的影响,人类活动正向较陡坡区域发展,陡坡耕地和极陡坡耕地在流域内分布过多,森林面积分布过少,从而对环境造成了负面影响。     

Effect of land use change on water discharge in Srepok watershed,Central Highland,Viet Nam

Srepok watershed plays an important role in Central Highland in Viet Nam. It impacts to developing social-economic conditions. Therefore, it is necessary to research elements which impact to natural resources in this watershed. The Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model and Geography Information System (GIS) were used to simulate water discharge in the Srepok watershed. The objectives of the research were to apply GIS and SWAT model for simulation water discharge and then, we assessed land use change which impacted on water discharge in the watershed. The observed stream flow data from Ban Don Stream gauge station was used to calibrate for the period from 1981 to 2000 and then validate for the period from 2001 to 2009. After using SWAT-CUP software to calibration, NSI reached 0.63 and R square value achieved 0.64 from 2004 to 2008 in calibration and NSI gained good level at 0.74 and R square got 0.75 from 2009 to 2012 in validation step at Ban Don Station. After that, land cover in 2010 was processed like land cover in 2000 and set up SWAT model again. The simulated water discharge in scenario 1 (land use 2000) was compared with scenario 2 (land use 2010), the simulation result was not significant difference between two scenarios because the change of area of land use was not much enough to affect the fluctuation of water discharge. However, the effect of land cover on water resource could be seen clearly via total water yield. The percentage of surface flow in 2000 was twice times more than in 2010; retard and base flow in 2000 was slightly more than in 2010. Therefore, decreased surface flow, increased infiltration capacity of water and enriched base flow resulted in the growth of land cover.     

The Relationship Between Stream Chemistry and Watershed Land Cover Data in the Mid-Atlantic Region,U.S.

In order to investigate the relationship between stream chemistry and watershed land cover at the regional scale, we analyzed data from 368 wadeable streams sampled in the mid-Atlantic region of the U.S. during spring 1993-1994. Study sites were selected using a probability sample and the digitized version of the 1:100,000 scale USGS map stream network as the sample population. Both classified Thematic Mapper (TM) and USGS Land Use/Land Cover (LULC) data were used to quantify land cover in the study watersheds. On average, the most common land cover was forest (77%) followed by agriculture (20%), and urban (1%). Multiple regression analysis showed that concentrations of Cl-, nutrients, acid neutralization capacity, and base cations were the analytes most strongly related to watershed land cover. Despite large differences in resolution and age of the TM and LULC data sources, similar results were obtained with the two sources. Using a greater number of land cover subclasses did not greatly improve the land cover-chemistry relationships. Ecoregions with predominantly forested land cover had weaker relationships than ecoregions with more agricultural and/or urban land cover. In studies or databases without land cover information, Cl- concentration is a good surrogate indicator for general human disturbance in the watershed.     

秦淮河流域1980-2010年土地利用变化及驱动机制

[目的]研究近30a来秦淮河流域不同时期土地利用/覆被变化特征及驱动力,为秦淮河流域的生态经济系统可持续发展和流域管理提供科学依据。[方法]利用GIS功能对秦淮河地区1980,1995,2000,2005,2008,2010年土地利用现状图进行叠加转换,建立土地利用变化转移矩阵,在此基础上分析秦淮河地区近30a来的土地利用变化特征,并结合相应的社会统计资料分析土地利用变化的驱动力。[结果]流域内耕地面积逐年减少,建设用地面积逐年增加,林草覆盖面积略有减少;土地利用程度变化存在明显的时间差异性,2005—2008期间变化最大;建设用地的增加主要源于耕地的转入,其次是林地、水域;经济发展、人口增长和人民生活水平的提高是该区土地利用/覆被变化的主要驱动力。[结论]城市化发展要素是推动该区建设用地增加、耕地面积减少这一现象的主要驱动力。     

Remote sensing and GIS for identification of suitable sites for soil and water conservation structures

Formulation of a proper watershed management plan requires reliable and up‐to‐date information about various factors such as morphologic (size and shape of the watershed, drainage parameters, topography), soil and their characteristics, land use, and land cover, etc. that affect the behavior of a watershed. Satellite based remote sensing technology and GIS meets both the requirements of reliability and speed and are ideal tools for generating spatial information needs. In this study, a locale‐specific watershed development plan was generated for the case study area of a small agricultural watershed of Karso, Hazaribagh, India using remote sensing and GIS techniques. Indian Remote Sensing Satellite (IRS‐1C), Linear Imaging Self Scanner (LISS‐III) satellite data along with other datasets, e.g. existing maps and field observation data have been utilized for generating a land use/land cover map and to extract information on morphological parameters (bifurcation ratio, elongation ratio, drainage density, ruggedness number, relief ratio, and circulatory ratio) and other thematic maps which are an essential prerequisites for watershed development. Morphological parameters of subwatersheds were derived to understand its usefulness for surface water development. The conceptual framework for plan and site suitability mapping for soil and water conservation structures is developed and subsequently, these parameters were integrated with other thematic information viz., land use/cover, drainage, slope, and soil in the GIS environment to arrive at a decision regarding a suitable site for having soil and water conservation structures ( nala bund , check dam, and percolation tank) in its place adopting a holistic approach. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

嫩江流域土地覆被变化对径流量的影响分析

以泥鳅河和科洛河流域为例分析了土地利用/土地覆被变化与河流径流量的关系。森林覆被变化导致了流域用水量的减少,而这部分并没有形成地表径流,而是存储在了森林和草地转变成的沼泽湿地中。科洛河流域耕地和林地面积的减少增加了地表径流,而且林地变化的影响大于耕地的变化。流域土地覆被变化与流域河流径流量的关系复杂,并非单一的覆被类型变化起主导作用,而是各种变化耦合作用影响了河流径流,但其中影响最为显著的是沼泽湿地的变化。     

太湖上游大溪水库流域营养盐输移时空特征分析

大溪水库位于太湖上游地区,是溧阳市的重要饮用水源地之一,近年来流域内湖（库）体水质有下降趋势。基于2008—2009年对入湖主要支流水质营养盐浓度监测数据,实地考察流域内的主要污染源以及耕作制度等因素,并以2009年航空遥感影像解译获得的土地利用数据为基础,结合季节气候变化以及农业活动等环境影响因子,分析流域内营养盐时空分异特征及原因,为改善和治理饮用水源地水质工作提供科学依据和保障。结果表明,大溪水库流域不同支流水质营养盐浓度空间差异显著,表现为临湖东岸的氮磷营养盐浓度普遍高于西岸及上游的洙漕河流域,是大溪水库流域氮磷营养盐主要的源;各流域的TN、DTN、NO3--N浓度逐月变化趋势基本一致,TP、DTP季节间浓度变化趋势不明显。进入大溪水库流域的氮素主要以可溶性氮素为主,TN平均浓度为1.82mg·L^-1;磷素主要以非溶解态磷素的形式输移,TP平均浓度为0.116mg·L^-1;总体水质属于Ⅳ水质。营养盐输移时空差异的原因与各小流域土地利用状况、农业活动及降雨季节变化关系密切。     

黄土丘陵区土壤水资源与土地利用的耦合研究

依据延安燕沟流域一条支沟的26个定位监测点4～10月的土壤水分连续监测资料,结合土地利用现状、土壤容重、坡度、坡位等因素对土壤水分的影响,给出了流域内的农坡地、梯田、坝地、乔木、灌木、草地、鱼鳞坑、水平阶等8类土地利用下0～4 m的逐月土壤水分、土壤储水量。在Arcview环境下统计了流域0～1 m,1～2 m,2～3m,3～4 m及0～4 m不同层次土壤水资源量的月动态变化。同时,通过对土地利用演变的情景模拟,探索了农林草地利用格局发生变化后土壤水资源量随之变化的响应程度,进而提出了该区合理利用土地与生态治理的对策。     

试验研究中尺度流域土地利用变化对土壤侵蚀的影响——以孤山川流域为例

[目的]探究中尺度孤山川流域土地利用／覆盖变化对土壤侵蚀的影响,为认识理解黄河泥沙变化,完善土壤侵蚀模型提供理论支持.[方法]根据TM影像及中国土壤流失方程(CSLE)获取流域土地利用／覆盖数据与表征土壤侵蚀的植被作用因子,通过土地利用变化转移矩阵,重点分析流域土地利用／覆盖变化引起的植被作用因子的变化.[结果] 1975-1997年间,孤山川流域植被作用因子随着草地减少,耕地增加和植被覆盖度降低而增大,而在1997-2012年间,流域植被作用因子随着草地增加,耕地减少和植被覆盖度升高而增大.[结论]林地和草地是重要的林草措施,因此增加林草种植面积,对于减少土壤侵蚀具有重要意义.