无定河流域风沙滩区河道基流变化规律与驱动因素分析

为探究风沙滩区河道基流变化规律与主要驱动因素,以1954—2018年无定河流域赵石窑水文站实测水文数据和多站点的降水量数据等资料为基础,分析比较3类方法(时间步长法、数字滤波法和平滑最小值法)对无定河流域风沙滩区河道基流分割的适用性,揭示河道基流量的变化特征,量化分析引起基流量变化的驱动因素(降水、植被覆盖度和农业灌溉等)。结果表明：时间步长法中的局部最小值法对风沙滩区河道基流分割结果较其他方法更为合理,其中多年(1954—2018年)平均基流量为3.29×10⁸ m³,基流指数均值为0.71;基流量总体呈极显著下降趋势,且在1972年和2000年发生突变,其周期性变化主要由第1主周期(32年)控制;无定河流域风沙滩区河道基流变化是降水、植被覆盖度和农业灌溉等因素综合影响的结果,其中水文序列第2阶段(1973—2000年)和第3阶段(2001—2018年)与第1阶段(1954—1972年)相比,降水对基流量变化的贡献率分别为29.35%和4.52%,人类活动(植被覆盖度和农业灌溉)的贡献率分别为70.65%和95.48%,说明人类活动是其变化...     

谈谈贵州省的水土流失

一、基本情况贵州省地处亚热带湿润地区,总面积约17.4万平方公里,山地半山地约占89%,达百亩以上的高原小盆地(当地称坝子)仅占2.39%,除威宁县有少许高原面外,整个地貌景观基本上是岗岭纵横、山峰林立、河流深切、坡陡土薄、植被复盖率低,号称“八山一水一分田”。构成贵州大地的岩层主要为沉积岩类,仅在省东部分布有少许变质岩,西部出露有零星的岩浆岩。在广而深厚的沉积     

山丘区中小河流边滩植被分布驱动因子及响应关系

河岸带滩地植被是维持河流系统健康的重要屏障.以浙江省龙游县灵山港边滩为研究对象,运用聚类分析和RDA约束性冗余分析等方法,分析中小河流边滩植被分布特征及其主要驱动因子,并建立各驱动因子对植被分布的响应关系.结果表明:灵山港滩地植被种类丰富多样,共有62种植被(被子植物61种,蕨类植物1种),其植被群落结构包括9种类型;滩地相对水面高差因子、滩地形态系数和水文特性是植被分布空间差异性的主要影响因子,各因子贡献率分别为37.50％、27.50％和16.82％,各因子对植被分布的驱动响应机制不同.其中:在滩地相对水平面高差因子作用下,植被从滩地外缘到滩地内部,耐水性由强到弱,丰富性由低到高,生物量由小到大;当边缘线发育系数SDI值处于2.0～4.0之间,且滩地狭长指数Pe/Pa值在0.12 ～0.3之间时,至少有60％的保证率使得滩地植被多样性维持在1.03 ～1.96的高水平;水文特性能够影响植被的形态特征和滩地的生境条件,水文作用下,滩地外围砂粒质量分数随着离水距离增大而逐渐减小,植被类型也会随着离水距离的增加,从喜湿耐冲型到中生型过渡.掌握滩地植被的分布特征及其影响因子,以期为河道生态修复,提供理论依据.     

西藏草地生态系统植被碳贮量及其影响因子分析

在广泛收集资料的基础上,利用平均碳密度方法,估算了西藏草地生态系统中17类草地植被的碳贮量,并分析了其影响因子。结果表明:(1)17类草地植被总面积为8 205.194×10~4hm~2,草地植被总碳贮量为189.367 TgC,草地植被平均碳密度为2.308 t/hm~2,不同草地植被类型差异较大,在0.396～20.471 t/hm~2之间波动;(2)从区域分布来看,阿里、那曲、日喀则3地区,既是西藏草地主要的分布区,分布面积占西藏草地总面积的84.156%,又是西藏草地生态系统碳贮量的主要贮藏库,其中植被碳贮量占整个17类草地植被碳贮量的60.278%;(3)采用逐步回归模型和主成分分析方法,分析了气候因子对西藏草地植被碳贮量的影响程度,指出降水对草地植被碳贮量的贡献大于气温。     

洮儿河中下游流域景观格局的形成及水环境效应分析

景观格局是地貌格局、土壤格局、植被分布格局、水资源格局及生产力格局等的综合.从景观发育的动力因素角度,分析了洮儿河中下游流域景观格局特征,总结了推动景观格局形成的地质地貌、气象水文及社会生产力因素,重点阐述了水环境系统演化与景观格局发育的耦合过程和特征,探讨不同景观要素对水环境特征分异的关系,分析景观格局对水环境系统中水量、水质及空间分布的整体影响.     

汶川地震生态治理区土壤种子库及其与地上植被的关系

为了比较地震灾区不同气候类型植被恢复区土壤种子库时空分布特征,采用野外调查取样和室内试验相结合的方法,研究了四川省汶川县威州镇和绵竹市汉旺镇4类生态治理区[干旱干暖河谷受损治理区(DHD)、干旱干暖河谷未受损区(DHU)、亚热带湿润季风气候受损治理区(HMD)、亚热带湿润季风气候未受损区(HMU)]土壤种子库的萌发动态、数量特征、物种组成、多样性特征及其与地上植被之间的关系。结果表明:未受损区具有2个萌发高峰期,受损治理区只有1个萌发高峰期,不同气候类型治理区土壤种子库在不同土壤深度表现出不同的萌发潜力;4类治理区土壤种子库平均密度为192~1 544粒·m?2,表层密度和平均密度均为未受损区受损治理区,干旱干暖河谷气候区亚热带湿润季风气候区;4类治理区共有50种植物萌发,草本植物占显著优势;HMU、HMD、DHU、DHD地上植被与土壤种子库物种组成的S?rensen相似性系数分别为26.23%、44.9%、30.77%、16.00%,Jaccard相似性系数分别为15.09%、28.95%、18.18%、9.09%;不同类型样地土壤种子库特有种和共有物种均表现出不同的生活型格局。基于以上分析结果,在灾区进行植被恢复时,应该考虑治理区的气候环境,因地制宜的进行人工引种和制定恢复措施。     

天山中段北麓盐渍化现状与成因

运用遥感影像目视解译和计算机自动分类的手段,分析了中天山北麓盐渍化土的分布范围与程度,结合地貌、水文、植被、人类活动等因素,对盐渍化成因进行了初步讨论.     

1980—2012年渭河源区水文演变趋势分析

渭河源区是渭河重要的水源补给区,也是黄土高原水土流失最为严重的地区之一。基于清源河渭源站1980—2012年水文监测数据,分析径流变化、河道泥沙变化、产沙量与归一化植被指数(NDVI)的相关关系,结果表明:渭河源区径流量年际波动较大,总体呈现减少趋势,2000年后减少明显;5—10月份是一年中径流量较大的时段,这与降水量的分布较为一致;渭河源区河道含沙量总体处于降低的趋势,5—9月份河道含沙量较高,这与植被生长和降雨有关;随着NDVI值的增加,河流含沙量呈现明显减少趋势。     

大理河流域地貌多重分形特征空间分异研究

利用流域数字高程DEM,采用流域地貌多重分形模型及其实现方法,对大理河流域中的11条子流域地貌多重分形参数进行了计算,分析了其空间分异特点。结果表明:大理河流域地貌多重分形参数奇异指数的最小值αmin、地貌表面积分布最小概率子集的分形维数f(αmin)和最大概率子集的分形维数f(αmax)的平均值从上游至下游呈明显递减趋势,奇异指数最大值αmax和奇异指数变化范围Δα平均值从上游到下游呈递增趋势,说明最大坡度地貌单元出现在上游,最小坡度地貌单元出现在下游,大理河流域地貌形态变化自上游向下游趋于复杂。大理河流域左岸αmin和f(αmin)均值大于右岸,表明最大坡度地貌单元所占比例左岸较大;左岸Δf平均值大于右岸,表明右岸中最小坡度的地貌单元所占比例大于最大坡度地貌单元所占比例;Δα均值右岸大于左岸,表明大理河右岸地貌复杂程度相对较大;总体来说,大理河流域地貌右岸的差异性、不均匀性和复杂度均大于左岸。该研究对于探讨黄土地貌多重分形参数的地貌学意义具有重要参考价值。     

植被格局特征对大理河流域侵蚀产沙的响应

为了进一步研究植被覆盖FBM(fractional brownian motion)分形维数在不同流域中对植被覆盖特征的综合效果及作为固定参数代替现有的植被量化指标在实际的水文、土壤侵蚀等预测模型中的应用,该文通过对大理河流域上中下游青阳岔、李家河和曹坪3个水文站控制流域的降雨、径流和产沙等资料的全面综合分析,以次降雨径流侵蚀功率作为侵蚀外营力输入,通过对站控流域地貌特征FBM分形维数、植被景观格局FBM分形维数和NDVI植被指数作为描述下垫面特征,以地理信息系统(GIS)为平台,利用GIS和RS技术,构建大理河流域侵蚀产沙量多元线性回归模型,并通过2组不同参数预测结果对比,结果表明:以植被格局分形维数为植被量化参数的模型输沙模数模拟值与实测值之间的相对误差和绝对误差比以NDVI为植被量化参数的小;在38场次暴雨洪水中,基于植被格局分形维数为植被量化参数的模型次暴雨输沙模数模拟值与实测值之间的相对误差小于10%、20%、50%的分别占总场次的34.21%、55.26%、86.85%;38场次暴雨输沙模数的模拟值和实测值之间的平均相对误差为25.19%,其中模拟值与实测值绝对误差小于300 t/km2有31场,植被格局FBM分形维数可以更好反映植被覆盖与水土流失之间的关系,并且分析得到植被格局分形维数与土壤侵蚀强度之间呈负相关关系,决定系数为0.5066,即土壤侵蚀强度随着植被格局FBM分析维数的增大呈减小趋势,说明植被格局FBM分形维数对土壤侵蚀强度的影响较大.     

北京市山区小流域主沟道水文地貌调查与分级

以北京山区小流域主沟道为研究对象,研究小流域主沟道水文地貌调查要素及分级方法.以沟道河床、河岸及缓冲带、河滩地、河流整体为主要调查与评价因子,将北京山区小流域主沟道水文地貌划分为极好（Ⅰ级）、好（Ⅱ级）、中等（Ⅲ级）、差（Ⅳ级）、极差（Ⅴ级）5个等级,并对开展水文地貌修复工程的7条小流域和全市567小流域主沟道进行分级,结果表明：全市山区567条小流域,调查主沟道总长度为4 258 km,属于Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级的沟段长度比例分别为64.85％、14.02％、9.56％、8.76％和2.81％,其中Ⅱ级及以上的沟段长度占到总长的78.87％.研究成果将为北京市及全国河流水文地貌生态修复、生态清洁小流域建设提供重要参考.     

县域尺度不同地貌类型景观空间格局分析——以湖南省醴陵市为例

地貌是影响景观空间格局的自然要素之一,本研究应用GIS软件,以湖南省醴陵市为例,分析了县域尺度不同地貌类型下景观格局的空间特征.结果表明:(1)地貌类型深刻影响景观格局的空间分布,同一景观类型在不同地貌区中的空间格局存在差异,总体表现为林地和水田占主导地位的景观格局.(2)随着地势的升高,林地景观优势愈加明显,其他景观类型的分布比例逐渐减少,景观多样性降低.(3)平原、低山区景观的空间异质化程度较高,破碎程度深;在海拔较高的山区,土地利用景观类型相对简单、优势度高,生态系统稳定.     

北洛河流域不同地貌和植被类型区径流演变特征及控制因素

采用水文统计法,以北洛河流域丘陵沟壑区、高塬沟壑区、阶地平原区以及林区等不同地貌类型和覆被区水文测站资料为基础,分析其近50年来流域径流变化趋势、程度以及极端降雨事件下的稳定性,对比辨析区域尺度流域径流演变特征和控制因素。结果显示,总体上北洛河流域年径流量呈显著减少趋势,年均变率为-0.19mm/a。林区流域径流比较稳定,而非林区流域,无论哪种地貌类型,均呈显著减少趋势,变幅为-0.11~-0.66mm/a。丘陵沟壑区年径流量发生跃变时间在1999年左右,高塬沟壑区和阶地平原区变化时间则在1994年。在水文序列的3个阶段,即1979年前、1979年后水土流失治理效应期以及1999年后的退耕还林时期,丰水流量(5%)不受地貌类型差异和森林覆被与否的影响,各流域均呈持续减小趋势。而枯水流量(95%),受水土流失综合治理影响,各流域首先表现出一致地增加趋势,然后受退耕植被恢复类型和程度影响,在不同地貌类型间有差异。以草灌恢复为主的丘陵沟壑区流域,枯水流量持续增加,以林灌恢复为主的高塬沟壑区和阶地平原区反而呈减少趋势。平水流量(50%)在各流域间反应均变化较小。多重分形临界指数分析认为,总体上阶地平原区和林区流域径流稳定性最好,其次为高塬沟壑区,丘陵沟壑区稳定性最差。区域水土流失综合治理和植被恢复,对各流域1%~5%和5%~50%频域下的降雨-产流调控作用均比较有效,而对≤1%极端降雨事件的作用有限。结果表明,森林覆盖与否及植被恢复类型等生态因素,而不是地貌类型,控制着区域尺度径流演变过程和程度。     

黄土丘陵沟壑区耕地细碎化评价与土地整治工程分区——以吴起县为例

为研究黄土丘陵沟壑区耕地细碎化的特征,提高农业机械化水平,以延安市吴起县为研究区,以行政村为单元,基于ArcGIS与Fragstats软件,运用景观指数、地理探测器等方法评价了吴起县的耕地细碎化程度,分析影响因素,并划分土地整治工程分区。结果表明:(1)吴起县耕地综合细碎化程度总体较高,各程度细碎化的行政村数量排序为中度细碎>重度细碎>轻度破碎。轻度细碎化集中分布于吴起县北部,重度细碎化主要分布在中部、南部、西南部,中部地区的重度细碎化呈现出西北—东南走向的条带状。吴起县耕地细碎化的主要类型为面积细碎化,形状细碎化与分布细碎化程度相对较低。(2)吴起县耕地综合细碎化的主要影响因素为高程、坡度、距河流的距离、距农村居民点的距离,影响力大小排序为距河流的距离>坡度>高程>距农村居民点的距离。坡度、距河流距离分别与距农村道路距离、距农村居民点距离有很强的交互作用。(3)基于耕地细碎化评价与影响因素分析结果,划分土地权属调整区、土地平整工程主导区、农田水利工程主导区、农村道路工程主导区、土地工程综合整治区共5个整治工程分区,为吴起县耕地细碎化整治提供方向性引导。可见,吴起县耕地细碎化水平较高,空间异质性较强,主要受地形、水源、耕作便利性等多因素影响,需要以权属调整、土地整治等手段改善。     

湘中低山丘陵红壤森林生态系统土壤动物群落结构的特征

中亚热带低山丘陵区,气候温暖、湿润,植被生长繁茂,土壤动物资源丰富。通过对湘中丘陵山地红壤森林土壤动物群落定位调查,共获得36 018只土壤动物标本,计有31类,其中蜱螨类、弹尾类和线虫类为优势类群,三类群占动物总量的92.33%,为森林土壤动物群落的主体。其他28类常见类群和稀有类群,分别占土壤动物总量的5.28%和2.39%。土壤动物密度(104ind m-3)受多种环境因素制约,其主要限制因素是植被类型和土壤干湿季节变化,根据4个采样点的定位调查结果,以地带性常绿阔叶次生林和灌草丛群落最丰富,分别为78.41(104ind m-3)和75.33(104ind m-3),人工针叶林土壤动物密度仅为56.41(104ind m-3)。土壤动物在土体中垂直分布与土壤有机物质的表聚和土壤理化特性的垂直差异有密切关系,在森林土壤中主要分布于凋落物层和土壤的腐殖质层,向下锐减。     

2003-2017年陕西省NDVI时空变化及其影响因素

[目的] 研究影响陕西省植被覆盖主导气候类和非气候类因子,为区域生态文明建设提供科学依据。[方法] 基于2003—2017年MODIS NDVI数据,利用趋势分析和地理探测器模型等方法,研究了气候类和非气候因素对陕西省植被覆盖的影响。[结果] ①2003—2017年陕西省NDVI空间分布总体上为改善趋势,但在不同植被类型区和生态区有所差异。②降水是影响陕西省植被覆盖空间分布的主导气候类因素,其他因素对当地植被覆盖影响程度有所差异。③降水与气温、日照、风速、相对湿度的交互作用对陕西省植被覆盖空间分布起主导作用。且气温的作用只有在和降水的交互作用下才能体现出来。④植被类型和地貌是陕西省植被覆盖空间分布的主导非气候类因素,其他因素的影响有所差异。⑤植被类型、地貌和土壤类型之间的交互作用对陕西省植被覆盖空间分布起主导作用。人口、GDP的影响也只有在与其他因素的交互作用下才能显现出来。[结论] 气候类因素的影响大于非气候类因素,气候类和非气候类因素的共同作用能够充分的解释植被覆盖空间分布。     

黔中水利枢纽工程区植被覆盖变化及其对地形与地貌的响应

为了探究喀斯特山区重大水利枢纽工程区的植被覆盖变化及其与对地形地貌的响应,助力区域石漠化治理和大型调水工程的科学实施及可持续发展,以贵州省黔中水利枢纽为例,采用像元二分模型,选取MODIS-NDVI数据对研究区2001—2020年植被覆盖度进行计算,并以分级数据为基础,运用植被覆盖变化类型的提取模型和分布指数,探究了植被覆盖变化的分异特征及其对地形与地貌的响应。结果表明:(1)研究区的植被覆盖度以高和较高为主,20年来,植被覆盖面积持续上升,年均增长率为0.46%,植被覆盖情况总体较好;(2)植被覆盖变化以改善型和稳定型为主,28个区(县)中,白云区、观山湖区、修文县的植被退化面积超过了植被改善面积,有生态退化风险,需加强生态保护;(3)从地貌上看,非喀区植被覆盖改善比纯喀和亚喀区显著;(4)从地形上看,随着高程和坡度上升,植被覆盖退化型分布优势降低,稳定型占优; 从坡向变化看,平地植被覆盖退化显著,其余区域不明显。因此,黔中水利枢纽植被覆盖的优势范围和变化类型具有显著的空间分异特征。     

基于GIS的岩溶山区农村居民点用地适宜性评价

农村居民点用地适宜性评价对区域新农村建设具有重要作用。为合理安排岩溶山区农村居民点用地,运用GIS技术,以贵州省麻江县为例,选用坡度、与河流距离、与公路距离、与城镇距离、土地资源和耕作距离等6个因子建立岩溶山区农村居民点用地适宜性评价指标体系,借助ArcGIS空间分析技术对麻江县农村居民点用地适宜性进行了评价。结果表明:高度适宜区和中度适宜区分别仅占4.38%和8.96%,而低度适宜区和不适宜区分别占45.48%和41.18%;高度适宜区和中度适宜区主要分布于公路、河流沿线以及城镇附近,这主要与便利的交通条件、充足的水源、平坦的地形以及城镇的吸引力有关。而低度适宜区和不适宜区主要分布于坡度较陡的山地,这与水源的不足、交通不便、远离城镇等有关。     

基于AHP-模糊综合评价法的河流近自然评价——以浙江省安吉县西苕溪为例

西苕溪是太湖的主要源头水系之一,其健康状况对浙西区域的居民饮水安全和太湖流域都有重要影响。在探讨国内外河流评价的基础上,以浙江省安吉县西苕溪为例,从生态特征、地貌特征和水文特征3个方面选取21个评价指标,构建了评价指标体系,并利用层次分析法(AHP)与模糊综合评价法对其进行了近自然评价。结果表明:调查的31个河样带中,处于自然、近自然、退化自然、人工化状态的河段分别占总河长的8%、48%、32%和12%,评价河段的整体结果处于近自然状态。对影响河流状态的因素进行了分析并提出建议,以期为西苕溪的生态恢复与治理提供决策支持。     

河南省土壤与植被空间分布的多样性特征研究

植被作为土壤发育的主要形成因素之一,二者间关系密切。以河南省为研究样区,在中国1∶100万植被数据库的基础上获取河南省三级植被分类图,并运用改进的仙农熵公式计算植被和土壤要素的构成组分多样性及5 km×5 km网格尺度下二者的空间分布多样性。接着,将河南省划分为6个面积相近的次级研究区探讨不同分区优势植被(栽培植被)下发育的土壤类型状况。最后,计算一级植被类型和土类空间分布多样性的相关性。结果表明:①随着分类级别由高级别向低级别变化,植被和土壤要素的丰富度指数和构成组分多样性均呈上升趋势,且土壤类型的丰富度指数和构成组分多样性值整体上均大于植被类型的对应值。②栽培植被、两年三熟或一年两熟旱作和落叶果树分别是河南省的一级和二级优势植被类型,三级植被类型中有75%的区域被农作物覆盖,且甘薯、花生、大豆和小麦在河南省的种植比例高。③在6个不同的次级研究区内,西部分区栽培植被下发育的土类个数最多,但其面积在6个分区中最小;东部分区土类个数和构成组分多样性值均最低,但其面积最大。④11个一级植被类型与15个土类空间分布多样性间存在一定的相关性,相关比例达到61%。综上,植被和土壤类型的发育程度和空间分布特征存在差异,二者间具有一定的相关性。