晋西黄土丘陵沟壑区降雨分布的地形分异规律研究——以山西省方山县土桥沟流域为例

降雨是陆上水资源的直接来源和水循环的首要环节,尤其是在降雨匮乏的黄土丘陵沟壑地区,通过对降雨空间分布的研究,可以为人工林栽培、植被恢复、土壤侵蚀等研究提供指导。通过对研究地区不同地形位置布设雨量观测设备,进行场降雨观测。针对不同高程、坡向的降雨实测数据对比分析,得出结论:（1）降雨量随高程升高先增加,后减少,最大降雨量出现在高程为1 280m附近;（2）降雨量随坡向变化的分布规律为:背风坡>迎风坡,即阴坡>阳坡,峁顶降雨量适中。     

黄土丘陵沟壑区土地利用景观格局变化分析——以延河流域为例

为了给黄土丘陵沟壑区土地资源的合理利用和生态环境的改善提供依据,以延河流域为研究对象,应用GIS技术和景观格局指数分析方法,对研究区1978—2010年的土地利用景观结构特征、斑块特征和空间格局的变化规律进行了系统分析。结果表明:（1）延河流域各景观类型的变化幅度表现为:耕地 > 林地 > 草地 > 建设用地 > 水域,研究区1978—1990年变化速率最快的景观类型是草地,1990—2000年是林地,2000—2010年是建设用地,由以耕地为主导的景观结构转变为林地—草地复合的景观结构;（2）研究区破碎度较高的景观类型是耕地和草地,斑块形状也较复杂,主要是受地形地貌因素的影响。林地、建设用地和水域受人类活动的干扰强烈,斑块分布趋于集中化,破碎度较小,形状较为简单;（3）32年来,延河流域土地利用景观格局经历了“耕地主导—相对平衡—林草主导”的变化过程,向着集中化和简单化的方向发展,抗干扰能力降低,不利于景观的稳定性,但有利于生态环境的改善。     

晋西黄土丘陵沟壑区作物生产力影响因子研究——以王家沟流域为例

针对黄土丘陵沟壑区水土流失严重以及作物产量低而不稳的特点,首先介绍了近10年来王家沟流域作物生产变化的情况,然后在地理信息系统(GIS)技术支持下,利用基于土壤侵蚀的YIELD作物生产力模型并结合各作物的实际观测资料,从气象因素(降雨量、气温)以及耕作措施两方面分析了该小流域作物生产力变化的原因,结果表明在气象因素(大气降水)和土壤侵蚀的共同影响下,土壤水分和养分的变化是影响该区作物生产力变化的主要因素.     

流沙河流域土地利用与地形因子的关系

[目的]以西双版纳傣族自治州的流沙河流域为例,对该流域土地利用与地形因子的关系进行研究,为流域土地利用规划提供科学依据。[方法]采用分布指数和基于DEM数据提取的高程、坡度、坡向,分析该流域1976—2010年各地类在不同地形因子下的分布变化特征。[结果]有林地在较高海拔,较大坡度,北坡区域占有优势;茶园主要分布在1 200~1 400m海拔的东坡和南坡,坡度对其分布影响较弱;橡胶园主要分布在水热条件较好的600~1 000m海拔,坡度较缓,东坡和南坡区域;建设用地主要分布在中低海拔,坡度较缓,无坡向的平地;轮歇地在1 000~1 600m的东坡和南坡占优,坡度对其分布影响较小;水田主要分布在中低海拔,缓坡,无坡向的平地。[结论]流沙河流域有林地和传统耕地不断被开垦为橡胶园和茶园等经济种植园,橡胶种植有向高海拔、陡坡与北坡发展趋势,使有林地分布进一步破碎化。为维持该流域生态稳定性,应严格控制好经济作物的种植面积,保护好现存的热带森林。     

渭北旱塬小流域土地利用空间分布与地形因子的关系——以陕西省淳化县秦庄沟流域为例

以渭北旱塬秦庄沟流域为例,以土地利用现状为基础数据,结合ArcGIS技术,对地形因子数据和土地利用数据进行了叠加并提取,采用地形分布指数(LDI)分析了土地利用空间分布与地形因子的关系。研究结果表明,不同地类空间分布与地形因子坡度、高程、沟壑密度存在密切关系,并呈现一定的规律性。耕地优势分布主要在海拔900~1 100m,坡度为5°~25°,沟壑密度为0~4km/km2的区域;在海拔800~1 200m,坡度为0°~15°,沟壑密度为0~2km/km2和4~6km/km2的区域是园地优势分布区;林地优势区主要在海拔1 100~1 250m,坡度为15°~25°和25°,沟壑密度为2~6km/km2的区域;裸地的优势区在海拔800~1 000m和1 100~1 200m,坡度为25°,沟壑密度为4~8km/km2的区域;居民点用地优势区在海拔900~1 000m,坡度为0°~5°,沟壑密度为0~2km/km2的区域。     

遥感信息研究黄土丘陵区土地利用与水土流失—以红塔沟流域为例

在地形破碎的黄土拓陵沟壑区，利用不同时相的航空遥感信息，结合野外调查实测资料，求算出淤地坝区间淤积量，研究分析水土流失量与植被盖度，平均坡度，平耕地比例，坡耕地比例之间的关系及土地利用动态监测等，取得初步成果。     

晋西黄土兵陵沟壑区作物生产力影响因子研究—以王家沟流域为例

针对黄土丘陵沟壑区水土流失严重以及作物产量低而不稳的特点，首先介绍了近10年来王家沟流域作物生产变化的情况，然后在地理信息系统（GIS）技术支持下，利用基于土壤侵蚀的YIELD作物生产力模型并结合各作物的实际观测资料，从气象因素（降雨量，气温）以及耕作措施两方面分析了该小流域作物生产力变化的原因，结果表明在气象因素（大气降水）和土壤侵蚀的共同影响下，土壤水分和养分的变化是影响该区作物生产力变化的主要因素。     

基于GIS的县域土地利用与地形因子关系研究--以陕西省黄陵县为例

以陕西省黄陵县为研究区,基于研究区的DEM和土地利用现状图,利用ArcGIS提取了该区的地形特征(高程、坡度和坡向)及土地利用信息,并将各地形特征与土地利用信息进行了叠加分析,研究了不同高程、坡度和坡向上各土地类型的分布状况。结果表明,在坡度和高程层面上,耕地、园地和住宅用地都集中在坡度小于3°和海拔较低的地区。而林地则集中在坡度大于8°和海拔大于1 000m的区域。而对于坡向而言,除平面被广泛利用外,其余坡向也都有不同程度的利用,并无太大差别。     

罗玉沟流域水沙变化趋势及影响因素

[目的]探讨小流域水沙变化趋势及影响因素，为黄土高原丘陵沟壑区水土流失治理和水土保持措施布设提供参考依据。[方法]采取Spearman秩次相关检验方法、累积距平法和双累积曲线法等对黄土丘陵沟壑区罗玉沟流域1986—2016年降水量、径流量和输沙量变化趋势和演变过程进行分析。[结果](1) 1986—2016年罗玉沟流域年降水量趋势性变化不显著；流域年径流量和年输沙量变化具有明显的阶段性，以1993年为界，年径流量和年输沙量呈显著降低趋势。(2)降水和水土保持措施影响罗玉沟流域年径流量和输沙量，不同降水水平年，降水和水土保持措施对流域水沙变化的影响不同，水土保持措施使流域枯水年份径流量和输沙量减少最为显著。(3)水土保持措施对年径流量和年输沙量的减少贡献率分别为83.50%和80.97%。[结论]降水量变化不显著的情况下，水土保持措施对罗玉沟流域年径流量和年输沙量的减少起主导作用，水土保持综合治理对枯水年径流量和输沙量的影响幅度最大。     

济南市南部山区土地利用变化与地形因子关系研究

在DEM基础上,基于2000年和2013年Landsat ETM+/OLI卫星影像数据,综合运用RS和GIS技术,分析了济南市南部山区土地利用结构及其变化、土地利用类型转移率及转移方式与高程、坡度和坡向间的关系。研究表明:(1)研究区以绿地为主体的土地利用结构虽未发生根本改变,但内部结构已发生深刻变化,大面积土地利用类型曾发生过转化。(2)基于研究区尺度和自然环境特点,地形是影响土地利用及其变化的主导自然因素,但地形因子高度、坡度和坡向对土地利用及其变化的作用是不同的。(3)高度和坡度对土地利用及其变化的影响较为一致,即随高度和坡度的增加,土地利用结构及其变化、土地利用类型间转移特点有相似的规律性。比较坡度和高度的作用方式发现,坡度是更直接和更明显的影响因素。(4)在高度有限的山地丘陵区,不同坡向与土地利用结构及其变化间无明显相关关系。与坡度和高度相比,坡向对土地利用结构及其变化的影响非常有限。     

黄土高原沟壑区典型小流域土地利用变化对产水量的影响——以陕西省长武王东沟流域为例

对黄土高原沟壑区长武王东沟流域土地利用变化对产水量的研究结果表明，王东沟流域土地利用变化主要特点是农田、草地面积所占比重减少，而林果面积迅速增加。同样降雨类型1996年和2010年流域下垫面的产水量分别比1986年少产水5747m^3及5914m^3。产水量的减少使该流域汇入河流的水量减少，土壤蓄水量增加，有利于流域生态环境的持续发展。     

小流域林地空间分布对土壤侵蚀的影响——以陕北吴起县为例

为分析陕北黄土区小流域林地空间格局特征对土壤侵蚀的影响,以陕北吴起县为例,按照1%的均匀抽样比例,选取39个小流域,根据林地面积比例、林地斑块密度指数、林地斑块形状指数、林地植被覆盖度、林地坡位指数等表征林地空间分布特征的指标,运用系统聚类分析法对流域进行分类,分析林地的空间分布特征和土壤侵蚀模数的关系。结果表明:1)39个小流域可以分为4类,第1类林地面积比例较大,分布在中下坡位,第2类林地面积比例较小,分布在中中坡位,第3类林地面积比例很小,分布在中上坡位,第4类林地面积比例很大,分布在中中坡位;2)第1和4类,土壤侵蚀模数和林地植被覆盖度在0.05显著水平上表现出负相关关系,土壤侵蚀模数和林地空间分布特征指数多元线性回归方程的复相关系数为0.577(P<0.05),表明林地植被覆盖度增加是土壤侵蚀的主要抑制因素,同时,林地面积比例、林地斑块密度、林地形状指数的增加也会抑制土壤侵蚀,在一定范围内,林地靠近坡顶不利于防治土壤侵蚀。     

黄土丘陵区小流域土壤有效水空间变异及其季节性特征

基于213个样点土壤有效水数据,从流域、坡面和沟道三个尺度分析了黄土丘陵区典型小流域土壤有效水在春、夏、秋三个季节的空间变异特征。结果表明,土壤有效水均呈较强空间变异性,其中沟道土壤有效水均值和空间变异强度(标准差和变异系数)均显著高于坡面,坡面和沟道土壤有效水正态性明显好于流域尺度。不同尺度土壤有效水空间变异程度随均值发生变化,变异系数随均值增加呈指数递减趋势。流域和坡面尺度土壤有效水与坡向呈显著正相关关系且相关系数高于其与坡度和高程,而沟道尺度与各地形因子相关关系均较弱。土壤有效水空间变异呈现明显的季节性特征,秋季土壤有效水均值最高而空间变异性最低,夏季土壤有效水均值最低但变异系数最大。流域尺度夏季土壤有效水与高程相关系数显著高于春秋两季,而坡面尺度则相反。此外,土壤有效水抽样不确定性和估算误差随样点数量增加呈非线性递减变化趋势,当样点数超过20个时,增加样点数量的作用有限。     

山区小流域农业产业结构调整策略——以重庆市开县石碗溪小流域为例

以重庆市开县石碗溪小流域为例,分析与预测其土地利用及农业各产业投入产出状况,并提出该流域土地利用和产业结构调整策略。     

Assessment of soil erosion at large watershed scale using RUSLE and GIS: a case study in the Loess Plateau of China

Soil erosion is a serious problem in the Loess Plateau of China, and assessment of soil erosion at large watershed scale is urgently need. This study used RUSLE and GIS to assess soil loss in the Yanhe watershed. All factors used in the RUSLE were calculated for the watershed using local data. RUSLE‐factor maps were made. The mean values of the R‐factor, K‐factor, LS‐factor, C‐factor and P‐factor were 970 209 MJ km⁻² h⁻¹ a⁻¹, 0·0195 Mg h MJ⁻¹ mm⁻¹, 10·27, 0·33359 and 0·2135 respectively. The mean value of the annual average soil loss was found to be 14 458 Mg km⁻² per year, and the soil loss rate in most areas was between 5000 and 20 000 Mg km⁻² per year. There is more erosion in the centre and southeast than in the northwest of Yanhe watershed. Because of the limitations of the RUSLE and spatial heterogeneity, more work should be done on the RUSLE‐factor accuracy, scale effects, etc. Furthermore, it is necessary to apply some physical models in the future, to identify the transport and deposition processes of sediment at a large scale. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

泾河流域土地利用区域分异与驱动力的关系

 为正确理解黄土高原土地利用区域分异的驱动力机制,改善黄土高原人地关系,借用植被数量排序方法,对黄土高原中部泾河流域的土地利用区域分异与驱动力的关系进行多元定量分析,认为:泾河流域土地利用格局存在明显的区域分异现象,地形坡度、降水、人口密度、农业机械化程度和河网密度是影响黄土高原土地利用格局区域差异的主要因子。地形坡度与林地、灌丛地的分布呈正相关,与居住、工矿用地的分布呈负相关;降水与林地的分布呈正相关;人口密度与耕地、居住工矿用地的分布呈正相关;农业机械化程度与耕地、灌丛的分布呈负相关。进而定量诊断出各种驱动力因子对该地区土地利用格局区域分异的贡献大小。     

土地利用与景观格局变化的空间分异特征研究--以天津市蓟县地区为例

景观格局变化反映了区域生态功能与过程的变化,而景观格局变化的空间分异显示了景观过程及其驱动力的空间差异,有利于从空间上把握该区景观格局动态变化过程与特征。本文以天津市蓟县地区为例,在遥感和GIS技术支持下结合多年统计资料,分析研究区土地利用景观的时空动态变化过程与景观格局变化的空间分异特征。结果表明:景观格局变化主要表现为景观呈破碎化趋势,形状更加复杂,多样性指数呈增加趋势,生态系统正朝着多样性、均匀化的方向发展;发生变化的土地利用类型以耕地转为林草地和建设用地为主。将研究区划分成3km网格,计算各网格内景观格局指数变化。景观格局动态变化的区域差异分析结果显示,中南部平原区破碎化程度加剧,而北部山区和自然保护区内人类活动干扰强度减弱。研究表明,地形、交通和人口空间分布是景观格局变化的主要原因,人口增加与经济发展是该区土地利用及景观变化的主要驱动力。     

黄土高原小流域不同坡地利用方式的水土流失特征

坡地是黄土高原水土流失的主要来源,坡地利用方式与水土流失的关系研究是黄土高原水土流失综合治理与植被恢复中的重要基础科学问题。在陕北神木县六道沟小流域内,选择谷子地、黑豆地、退耕撂荒地、荒草地和柠条地等5种利用方式修建标准径流小区,观测了产流产沙状况,分析比较其水土流失特征。结果表明：观测期内谷子、黑豆、退耕撂荒、荒草和柠条等5个小区的产流量分别为2.1、2.2 、1.5、1.2和0.9 m3,径流系数分别为4.1%、4.6%、2.9%、2.4%和1.9%,产流量大小顺序为黑豆＞谷子＞退耕撂荒＞荒草＞柠条,最大产流量为最小值的2.4倍。谷子、黑豆、退耕撂荒、荒草和柠条等5个小区的侵蚀产沙量分别为196.6、228.6、27.2、23.3和10.4 kg,其大小顺序为黑豆＞谷子＞退耕荒草＞天然荒草＞柠条,最大土壤流失量为最小值的22.0倍,表明草灌木等植被类型在保持水土的作用方面要明显高于坡耕地,为评价流域植被恢复的水土环境效应和水土流失治理模式选择提供了基础数据参考。     

黄土丘陵区小流域尺度生态建设的水文响应研究

对黄土丘陵区小流域尺度生态建设的水文响应研究结果表明,土壤水分在坡面上由坡顶向坡脚逐渐富集,泉水流量随土壤水分增加而稳定增加,产流降雨过后泉水流量有较大增加,这种响应约滞后3～10d。高标准生态建设治理后其小流域降雨土壤水径流转化并无较大变化,流域产流水平正常,表明水资源对流域治理后生态环境具有持续支持能力     

近15年台兰河流域土地利用变化及其生态效应研究

利用 1990、2000 和 2005 年的 TM 影像数据,在 GIS 技术支持下,定量研究了近 15 年来台兰河流域的土地利用变化特征.结果表明:1990-2005 年,台兰河流域耕地和沙地面积均明显增加,分别增加 3.50万 hm~2 和 2.05万 hm~2,而草地和天然林地面积锐减,其中草地净减少 6.00万 hm~2,反映出流域有大面积拓荒的趋势.选择研究区 5 组自然条件相同而土地利用方式不同的代表性样区进行对比研究,结果发现不同土地利用方式对土壤有机质含量及总盐的影响主要发生在 0～25 cm 土层中,剖面中土壤有机质含量及总盐自上而下明显降低.人工甘草地和盐碱地的土壤总盐远高于其他土地利用类型,土壤表层(0～20 cm)有机质含量在几种土地利用类型之间的比较是:经济林＞耕地＞人工甘草地＞改良沙地＞盐碱地.随耕种年限的增加耕地总盐含量降低,有机质含量增加.