近六十年赣江水沙变化及其驱动因素分析

近20年来,赣江流域输沙量明显减少,其变化将对鄱阳湖以及长江下游的泥沙运动以及泥沙冲淤变化等产生重要影响。根据赣江控制水文站实测水沙资料,采用定量分析的方法,分析了赣江流域年降水量、及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：赣江外洲水文站输沙量存在显著的减少趋势;年降水量和年径流量没有表现出明显的变化趋势。输沙量发生显著的趋势性减小的临界年份为1989年。同时,利用历时曲线和双累积曲线两种方法,量化计算了赣江流域输沙量的减少量,定量分析了降水和人类活动对赣江流域输沙量的影响,确定了人类活动是赣江流域水沙变化的主要驱动因素。     

近60年赣江水沙变化及其驱动因素分析

近20年来,赣江流域输沙量明显减少,其变化将对鄱阳湖以及长江下游的泥沙运动以及泥沙冲淤变化等产生重要影响。根据赣江控制水文站实测水沙资料,采用定量分析的方法,分析了赣江流域年降水量、及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：赣江外洲水文站输沙量存在显著的减少趋势;年降水量和年径流量没有表现出明显的变化趋势。输沙量发生显著的趋势性减小的临界年份为1989年。同时,利用历时曲线和双累积曲线两种方法,量化计算了赣江流域输沙量的减少量,定量分析了降水和人类活动对赣江流域输沙量的影响,确定了人类活动是赣江流域水沙变化的主要驱动因素。     

皇甫川流域水沙变化趋势及影响因素分析

为研究皇甫川流域水沙变化趋势,采用线性趋势法得皇甫川流域1954-2016年径流量和年输沙量均呈显著减少趋势;利用累积距平法检测出皇甫川流域水沙系列在1954-1979年为丰水期,1980-1996年为平水期及1997-2016年为枯水期。皇甫川流域内土地利用类型、植被覆盖度、淤地坝等水保措施在20世纪80年代大规模的水土保持治理工程实施后发生了明显变化,流域森林、草地面积大幅增加;流域的NDVI指数在2000-2016年间的增长速率是1981-1999年的2.5倍;淤地坝的修建、引水量的增加均致使流域产水产沙量显著减小。由于1954-2016年间降水量减少趋势不明显,皇甫川流域人类活动采取的水土保持治理措施是导致水沙量减少的主要因素。     

玛纳斯河流域植被净初级生产力时空变化及驱动因素分析

【目的】探明新疆玛纳斯河流域植被净初级生产力(NPP)的时空变化规律及其影响因素。【方法】基于MODIS遥感数据以及地形、气象因子和人类活动数据,运用Slope趋势分析、相关分析和地理探测器,分析玛纳斯河流域2001—2021年NPP的时空变化特征及其驱动因素。【结果】2001—2021年,玛纳斯河流域年平均NPP为125.63 g C/(m²·a),2008年最低,为98.80 g C/(m²·a),2016年最高,为163.98 g C/(m²·a),NPP呈年际上升趋势。玛纳斯河流域NPP的空间分布格局呈北部和南部区域低而中部区域高的特征,近63.84%的区域NPP呈增加趋势,其中26.98%的区域NPP显著增加(P<0.05);19.31%的区域NPP显著下降(P<0.05)。NPP随着高程和坡度的增加呈上升趋势,最高值出现在玛纳斯河流域的低山林草区;NPP与气温和降水呈正相关。各因子对NPP的影响程度由高到低依次为高程>土地利用>降水>坡度>GDP>气温>人口密度...     

基于突变级数模型的玛纳斯河流域水资源可持续利用评价

水资源可持续利用能力评价是世界普遍关注的热点问题.本文以新疆玛纳斯河流域为例,构建了水资源可持续利用评价指标体系,该体系由水资源系统、社会系统、经济系统和生态环境系统4个子系统13项指标组成,将水资源可持续利用水平划分为高中低3类.采用突变级数法与改进障碍因子诊断模型对研究区不同时期水资源可持续利用水平进行评价,结果表明:不同时期(2000年、2010年与2020年),研究区水资源可持续利用水平均处于中等水平(综合值为0.689),为Ⅱ级,但其综合值由2000年的0.689提升至2020年的0.829;水资源开发利用率过高、单位面积水资源量不足与林草覆盖率较低,已成为制约研究区水资源可持续利用的普遍问题.研究结果为区域水资源优化配置提供了重要参考.     

塔里木河干流流域气候变化特征及其突变分析

以塔里木河干流流域为研究区域,选取流域内10个气象站点1961—2013年逐日地面气象资料,采用Penman-Monteith模型、气候倾向率、Mann-Kendall突变检验方法,分时段分析了塔里木河干流流域气候变化特征及其突变。结果表明,1塔里木河干流流域年平均气温为"突变点前增幅(0.09℃/10 a,p0.05)低于突变点后增幅(0.13℃/10 a,p0.05)",年干燥度为"突变点前减幅(4.05/10 a,p0.05)高于突变点后减幅(0.54/10 a,p0.01)",呈"冷干—暖湿—冷干"的变化趋势,1990年和1976年分别是年平均气温和干燥度的突变点。2塔里木河干流流域平均气温为"夏季春季秋季冬季"的时间分布,干燥度为"冬季秋季春季夏季"的时间分布,春季平均气温和干燥度均为"突变点前增幅(0.09℃/10 a,11.42/10 a)低于突变后增幅(0.52℃/10 a,14.01/10 a)",呈"冷干-暖湿-暖干"的变化趋势;夏、冬季为"突变点前变幅(0.02℃/10 a,-1.93/10 a;-0.25℃/10 a,-84.48/10 a)高于突变点后变幅(-0.01℃/10 a,-0.05/10 a;-0.12℃/10 a,22.14/10 a)",呈"冷干—暖湿—冷干"的变化趋势;秋季为"突变点前变幅(0.02℃/10 a,-56.76/10 a)低于(高于)突变点后变幅(0.05℃/10 a,-16.34/10 a)",呈"冷干—暖湿—冷湿"的变化趋势,2003年、1999年、1993年、1978年和1983年、1969年、1963年、1980年分别是四季平均气温和干燥度的突变点。3塔里木河干流流域年、季干燥度均在16以上。2000年后,年、夏、冬季冷干化明显,春季暖干化明显,秋季冷湿化明显,且秋、冬季平均气温减幅最大(0.53℃/10 a,p0.01;0.9℃/10 a,p0.01)。     

清水河流域不同尺度水沙变化归因分析

【目的】揭示清水河流域水沙变化的驱动因素,为黄河上游流域的水土流失治理提供理论依据。【方法】基于1970—2019年清水河流域上、中、下游水文站的实测水沙数据及气象数据,采用Mann-Kendall检验法和Pettitt检验法对流域内不同尺度的水文气象序列进行趋势性分析和突变检验,基于Budyko弹性系数法、双累积曲线法和累积量斜率变化率比较法对流域不同尺度水沙变化进行归因分析。【结果】1970—2019年,清水河流域年径流深呈显著增加趋势,年输沙模数呈不显著减少趋势,流域上中游区域的年径流深和年输沙模数呈显著减少趋势;与突变前相比,人类活动对上游区、上中游区和全流域的年径流量减少的贡献率分别为99.9%～114.3%、77.5%～104.0%和-117.4%～-74.0%,对年输沙量减少的贡献率分别为104.7%～116.4%、110.2%～132.2%和113.0%～139.0%。【结论】引黄灌溉、水土保持措施等人类活动是影响清水河流域水沙变化的主要因素。     

玛纳斯河流域用水分析、需水预测和影响因素

从部门结构和地区结构分析了玛纳斯河流域2001-2014年用水现状和趋势,以及各地区用水效率;采用支持向量机回归方法构建需水模型,并进行了短期需水预测,利用主成分法分析需水影响因素。研究期内玛纳斯流域用水量变化不大,其中农业占90%以上,有下降趋势,其他部门用水比例有一定的上升;各地区用水量比较固定,石河子地区占最大比例,其次是沙湾,玛纳斯最少;流域单位用水总产出和第一产业产出都不高,增长缓慢,第二产业单位产出最高,增长迅速;各地区单位用水总产出差异不大;流域用水效率较高。支持向量机回归对玛纳斯河流域需水量的拟合和预测效果较好,模型预测出短期内流域总用水量略微下降。流域人口和经济社会的发展是影响需水量的主要因素,其次是气温和降水等气候环境因素的影响。     

格尔木河流域植被覆盖时空分布规律及影响因素

基于Landsat TM遥感数据对格尔木河流域1993-2014年植被覆盖类型及覆盖度时空变化规律进行了分析。结果表明:格尔木河流域植被发育较差,植被覆盖度较低,裸地面积占较大比例,但22 a来流域内裸地面积持续下降,植被覆盖度显著提高,生态环境呈明显好转趋势。降水与地下水是流域植被分布的主要控制因素,近年来流域植被生态环境的改善与降水量增大及地下水位上升具有密切关系。此外,地形地貌和人类活动也是影响流域植被时空分布的重要因素。     

玛纳斯河流域生态系统适应性评价

以天山北麓玛纳斯河流域作为研究区,通过建立节水措施下玛纳斯河流域生态系统适应性评价指标体系、评价标准,运用层次分析法和模糊数学综合评判法对节水措施下玛纳斯河流域生态系统适应性进行综合评价,从流域生态学的角度对节水措施下干旱区生态系统适应性进行了分析。研究分析得出2000、2005和2010年节水措施技术的推广造成生态系统适应性呈现下降趋势的影响结论,采用评价指标体系的方法验证流域节水措施的运用与流域生态系统适应性的相关性。     

玛纳斯河流域水资源优化配置研究

以玛纳斯河(玛河)流域为研究对象,基于玛河流域可持续发展的思路及流域水资源系统特征,引入多目标水资源配置模型,并采用基于欧氏距离的交互式模型求解方法,计算了各水平年规划年的水资源优化配置结果,并根据目标满意度及目标总体协调度对配置结果进行了评价。计算结果可为玛纳斯河流域水资源配置提供决策参考,以提高流域的水资源利用率。     

华南丘陵地区典型流域的土壤水分时空变化及其驱动机制

流域土壤水分分布是水文学研究重要课题之一,采用地统计学半变异函数分析广东省泗合水流域旱季和雨季2 m深土壤剖面含水率,结果表明:流域土壤剖面水分可划分为表土层(0～20 cm)、根系层(20～70 cm)、基质势层(70～120 cm)、地下水位影响层(120～200 cm)和地下水位层(>200 cm)5个土层区间....     

小理河流域土地利用空间自相关格局与影响因素分析

为揭示土地利用空间自相关格局与自然社会经济因素的耦合关系,以黄土丘陵沟壑区的小理河流域为研究区,基于全局Moran’s I、Moran散点图和Anselin local Moran’s I分析了500 m×500 m格网尺度上流域土地利用全局和局部空间自相关格局,利用GIS技术研究各类用地在p0.05显著性水平下局部聚集区与高程、坡度、坡向、与水域距离、与道路距离、与居民点距离的关系。结果表明,各土地利用类型都表现出全局空间正自相关特性,但空间正自相关性随着距离的增加而逐渐减弱,且在32 km以内不同土地利用类型自相关程度的空间衰减强度不同。耕地、草地的空间分布呈显著的HH(高值-高值)、LL(低值-低值)聚集趋势,而园地、林地、建设用地和未利用地呈显著的HH聚集趋势。草地HH聚集区主要分布在流域中、上游的丘陵或山地区,林地HH聚集区主要分布在流域下游沟壑区和上游山地区,其他地类HH聚集区集中分布在流域下游宽阔黄土梁或开阔河谷区。随高程和坡度增加,各地类HH、LL聚集区面积总体呈先增加后减小的趋势。在1 000~1 300 m高程区、15°~25°的坡度区以及正阳向和正阴向区域,是各地类HH聚集分布最多样、面积最集中的区域。建设用地和林地HH聚集区主要分布在1 000~1 100 m高程区,耕地、园地和未利用地HH聚集区主要分布在1 100~1 200 m高程区,草地HH聚集区主要分布在1 200~1 300 m高程区。各地类HH聚集区按平均坡度由小到大依次为:建设用地、耕地、园地、林地、未利用地、草地。建设用地、园地和耕地HH聚集区主要分布在正阳向和半阳向区域(正阳向面积最多),林地和草地HH聚集区主要分布在正阴向和正阳向区域(正阴向面积最多)。距水域和道路越远,除未利用地外,各地类HH聚集区面积呈不断减小的趋势;距居民点越远,草地HH聚集区面积呈先增加后减小趋势,而其他地类HH聚集区面积呈不断减小的趋势。各地类HH、LL聚集区集中分布在距水域、道路1.5 km范围内和距居民点3 km范围内。距水域、道路和居民点越近,建设用地、园地和耕地的HH聚集区面积迅速增加。相比HH聚集区,耕地LL聚集区主要分布在1 200 m以上高程区,平均坡度增大,正阳向面积略大于其他坡向面积,与水域和居民点的距离较远且面积呈先增后减的趋势;草地LL聚集区主要分布在1 000~1 200 m高程区、15°~35°坡度区,各坡向上分布面积相差不大,与水域、道路和居民点的距离较近且面积呈不断减小趋势。     

淮安市耕地时空变化特征及其驱动因素

淮安市地处黄淮平原和江淮平原,境内河湖交错,水系纵横,是江苏省北部的农业大市。研究其耕地时空变化特征及其驱动因素可为保障粮食生产和农业可持续发展提供指导。基于2000、2010和2018年3期土地利用数据,综合土地利用转移矩阵、土地利用动态度和多元逐步回归分析等对2000—2018年淮安市耕地的时空变化特征进行分析,并结合社会经济指标研究其驱动力。2000—2018年耕地减少速度不断加快,减少面积主要集中在清江浦区北部,与城乡工矿居民用地相互转移面积较多。耕地变化受经济发展和收入水平的影响,第三产业是耕地变化的核心驱动力。淮安市在发展经济的同时,需更加重视保护耕地资源,加大土地整治力度,提高土地利用效率,优化土地资源的利用与配置,确保耕地资源可持续利用。      

内蒙古草原流域降水-径流模拟试验及水文演变驱动因素辨析

以内蒙古巴拉格尔河流域为典型研究对象,基于水文气象、植被特征、地形地貌和草地管理方式等数据,设计降水-径流模拟试验,并采用M-K法进行水文气象序列突变分析、克里金空间插值揭示土壤-植被-根系空间分布特征、降水-径流模型模拟草原流域产汇流特征,建立草原流域降水强度-地形坡度-径流系数数学模型及SWAT模型,探讨环境变化对...     

沿海地区粮食产量变化及其驱动因素分析

水土资源是粮食生产的基础资源,而农业产值是促进粮食生产的驱动力,在此基础上探究沿海地区粮食产量的主要影响因素,明确粮食产量与各影响因素的协调发展程度对评价区域粮食产量发展现状,保障粮食产量持续稳定增长具有重要意义。通过粮食产量、农业水土资源及农业产值等数据,构建了粮食产量恒等式模型,利用LMDI指数分解法探究了江苏沿海地区粮食产量的主要影响因素,利用耦合协调度模型探究粮食产量与各影响因素的均衡性。结果表明：(1)2009-2015年江苏沿海地区粮食产量呈稳定增长趋势,2016年和2017年有所跌落,2018年恢复增长状态,2009-2020年期间共增产119.31万t。(2)2009-2020年间,影响沿海地区粮食生产的主要因素依次是农业产值、农业产值耗水量、粮食复种指数、农业水土资源和粮食单产水平。各因素年际变化表现为正负波动变化,且区域间各时间段粮食产量影响因素差异显著。(3)自2009年到2020年,粮食产量与各影响因素的耦合协调度由严重不协调状态（D∈(0.0,0.3])逐渐稳定在基本协调状态（D∈(0.5,0.8]）和高级协调状态（D∈(0.8,1.0]）。因此政府在粮食增产...     

河北山前平原地下水动态变化及其驱动因素分析

自20世纪70年代以来,在自然因素和人类活动的交互影响下,河北省山前平原地下水位持续下降,并产生了一系列的水文地质问题,严重影响了社会经济的可持续发展。以河北省栾城县为例,从地下水位、地下水量及地下水流场分析了地下水系统的动态变化,并从降水、地下水开采、种植结构调整、水利工程修建等因素初步探讨了地下水系统变化的原因,为该区域地下水资源的可持续利用提供依据。     

近10a黄河三角洲LUCC及其驱动因素分析

研究滨海脆弱生态区的土地利用/土地覆被时空变化过程，可以为区域土地资源的规划、开发和管理提供科学依据。该文应用遥感和GIS技术，分析黄河三角洲区域1995－2004年间土地利用/土地覆被的时空变化特征，并对区域土地利用/土地覆被变化的驱动因子进行了探讨。结果表明，近10 a来黄河三角洲的土地利用/土地覆被类型发生了复杂变化；黄河三角洲土地利用/土地覆被动态受到自然因素和人类活动的共同作用，而人类活动是近10 a区域土地利用/土地覆被变化的主要驱动因子。尽管近年来黄河三角洲的开发取得了快速发展，但部分人类经济活动给区域土地资源及其生态环境的可持续发展带来巨大压力，甚至导致区域土地质量的进一步退化。     

江江河流域降雨径流关系变化及其影响因素分析

以海河流域黑龙港运东地区内的江江河为典型研究区域,通过计算产流面积上的降雨径流关系得出相同降雨量情况下,20世纪80年代后的产流量明显小于80年代前的产流量。并对降雨因素、包气带厚度和灌溉面积等对径流的影响进行了分析。结果表明,区内年降雨量和汛期降雨量均呈不显著的减小趋势,可能是该区域径流量减小的原因之一;地下水埋深增大,包气带厚度增加,致使地下土层的有效储水空间增大,是导致该区域径流量减小的一个主要因素;有效灌溉面积的增加,土地平整化及方格化,也是导致80年代后径流量减小的因素。