基于GIS和RS的小流域土壤侵蚀时空变化研究——以三川河为例

快速获取和监测小流域土壤侵蚀的时空变化是综合治理和改善生态环境状况的重要研究内容。以三川河为研究区,结合遥感和地理信息系统为主要方法,采用RUSLE经验模型获取土壤侵蚀模数,并结合子流域和自然环境对小流域尺度下黄土高原区小流域土壤侵蚀状况进行研究。结果表明,1990—2010年,三川河流域整体土壤侵蚀状况逐步变好,土壤侵蚀强度正在沿着剧烈—极强烈—强烈—中度—轻度—微度的方向转变;子流域的研究结果表明,中度以下的土壤侵蚀主要分布在东川河和北川河流域的东部山区,强度以上的侵蚀主要分布在三川河的干流区域;土地覆盖分布的关系表明,1990—2010年土壤侵蚀主要发生在草地及未利用地区域。     

基于流域不同特征的浐灞河生态系统健康评价

【目的】根据流域不同特征,构建浐灞河流域生态系统健康评价指标体系,并对其生态系统健康状况进行评价,为河流综合治理提供科学依据。【方法】基于浐灞河流域的水资源开发利用程度、水功能定位和生态环境保护的不同特点,构建了由生态结构与功能、水文特征、水环境状况、社会经济和生态服务功能5个方面要素,11个单项指标组成的流域生态系统健康评价指标体系,并采用模糊综合评价法与层次分析法相结合的方法对浐灞河流域生态系统健康状况进行评价。【结果】影响浐灞河流域上中游区域生态系统健康的主要问题有水土流失、植被破坏以及人口增加对环境的压力,影响浐灞河下游城市段生态系统健康的主要问题有水资源过度开发和河流水质污染。浐灞河上中游区域和下游城市段生态系统健康综合评价度分别为0.803 7和0.760 9,可知浐灞河流域上中游区域生态系统处于亚健康状态,下游城市段为临界状态。【结论】浐灞河流域上中游区域生态结构与功能欠缺,下游区域受水文特征和水环境状况的影响较大,是浐灞河进行流域治理和水生态保护与修复应重点关注的问题。     

马营河流域生态环境保护与经济社会可持续发展

通过对马营河流域生态环境状况与存在问题以及水资源水环境承载力的分析,提出加强流域生态环境保护的途径和措施,从而支持经济社会的可持续发展。     

苏帕河流域生态环境需水量研究

从水电开发中的生态环境保护问题出发,对河流系统生态环境需水量的概念及其内涵进行了探讨。以云南苏帕河流域为例,认为河流生态环境需水量为基本生态环境需水量、输沙需水量和污染防治需水量的有机整合。苏帕河流域朝阳、乌泥河、阿鸠田河的河流生态环境需水量分别为1.54×10^8m^3、3.31×10^8m^3、3.56×10^8m^3,分别占来水量的48.9％、44.9％和52.3％,其中输沙需水量均占99％以上。因此,保护苏帕河流域生态环境的关键是在水电开发中防治水土流失,降低输沙需水量。     

三川河流域雨水资源化潜力分析与评价

根据三川河流域2000年的土地利用现状和多年平均降雨量,结合黄土丘陵沟壑区第一副区的蓄水指标,确定了该流域的雨水资源化指标,计算了其雨水资源潜力,并对研究流域的雨水资源开发利用程度进行了分析和评价。结果表明,三川河流域雨水资源的理论潜力为20.680 2亿m3;可实现潜力为20.065 1亿m3,占理论潜力的97.03%,其中就地利用、叠加利用和异地利用方式分别占可实现潜力的10.98%,83.83%和5.19%;现实潜力为112 819.66万m3,占可实现潜力的56.23%,其中生活用水、生产用水和生态用水各占0.69%,16.61%和82.70%。从流域雨水资源可实现潜力来看,三川河流域的雨水资源还有较大的开发利用潜力。     

和田河流域生态环境承载力分析

为了定量研究干旱区生态环境承载力的饱和程度,本文以和田河流域为研究区,利用模糊综合评价模型对2010年和田河流域生态环境承载力进行评价。结果表明:和田河流域生态环境承载力的综合评定值为0.660 1,处于超载状态,人口、耕地和社会经济发展与流域自然生态环境之间的矛盾是影响其环境承载力的主要因素。鉴于此,本文从水资源合理利用、统筹人口和经济发展、调整区域能源结构等方面提出了建议,为提高和田河流域生态环境承载力提供参考。     

加强赤水河流域生态保护的建议

近年来,随着经济的发展、人口的增加,赤水河流域区内生态环境保护的形势日趋严峻,文章就赤水河流域生态保护问题,提出保护赤水河流域的建议。     

城市化流域生态系统服务价值时空分异特征及其对土地利用程度的响应

以南京市九乡河流域为研究区域,以2003与2009年2景QuickBird影像数据为基本信息源,应用空间自相关模型,结合GIS空间分析技术,定量探讨了城市化流域生态系统服务价值时空分异特征,以及土地利用程度对生态服务价值空间分异的影响.结果表明:2003-2009年,九乡河流域生态系统服务总价值减少了2.59％,而流域生态系统服务价值的空间聚集性增强;生态服务价值的高-高区域主要集中在流域上游,低-低区域主要集中在流域下游的仙林大学城一带;九乡河流域生态系统服务价值空间分异发生了明显变化,下游仙林大学城一带低-低分布区快速扩张,而高-高分布区仅在九乡河源头及下游的局部区域有所增加;流域生态服务价值空间自相关表现出明显的尺度效应,随着研究尺度增大,生态服务价值的空间自相关性逐渐增强;九乡河流域生态服务价值的空间分异及其变化主要是由土地开发利用引起,流域土地利用程度对生态服务价值存在明显的负效应.     

1990-2018年新疆喀什噶尔河流域土地利用/覆被变化空间耦合及其生态效应

[目的]以新疆喀什噶尔河流域为研究对象,探讨喀什噶尔河流域1990-2018年间土地利用变化及其生态效应.[方法]采用土地利用动态度、土地利用强度、重心迁移、土地利用结构信息熵和均衡度的方法,结合生态系统服务价值从空间耦合角度分析喀什噶尔河流域土地利用时空变化趋势及其对生态环境造成的影响.[结果]1990-2018年喀...     

基于GIS的汉江上游文川河流域土壤侵蚀特征研究

土壤侵蚀是南水北调中线水源地汉江上游地区亟待解决的关键问题。以汉江上游文川河流域为研究对象,基于遥感和GIS技术,以Landsat TM遥感影像和DEM为数据源,分析了文川河流域2011年土壤侵蚀及其空间分布特征。结果表明:文川河流域土壤侵蚀程度为21.62%,以轻度和中度侵蚀为主;低山丘陵区是土壤侵蚀的主要发生区。占流域面积35%的低山丘陵区,其侵蚀面积占侵蚀总面积的65%;流域内土壤侵蚀主要发生在坡度较大的区域,特别是15°以上的区域,且呈现出随坡度增大,侵蚀越严重的特征;坡耕地、草地和低山丘陵区的林地土壤侵蚀严重。仅占流域面积6%的坡耕地,其侵蚀面积占侵蚀总面积的30%。研究结果说明汉江上游低山丘陵区的土壤侵蚀不容忽视,应作为今后生态环境保护和水土保持的重点区域,加强坡耕地土壤侵蚀治理,加快植被恢复与建设,改善生态环境,控制水土流失,以保障南水北调中线调水工程的安全运行和工程沿线区域的生态环境质量。     

基于生态功能评价的小尺度生态功能区划研究--以宁国市青龙湾原生态旅游度假区为例

基于小尺度的生态功能区划可以更好地结合研究区实际现状,区划结果更具可行性和操作性。笔者以宁国市原生态旅游度假区为例,根据生态功能区划的方法和要求,基于度假区特有的资源与生态环境现状、生态环境敏感性、生态系统服务功能重要性及其空间分异等,将度假区划分为14个生态功能小区,并明确了各小区的主要生态功能、环境特征和主要生态环境保护对策,为度假区的生态保护决策科学化、管理定量化、资源开发合理化提供依据。     

基于层次聚类法的四川省“长治”工程土地利用分区研究

水土流失综合治理是改善土地利用结构的重要途径。长治工程是改善长江上游流域生态环境的水土流失综合治理工程。以四川省长治工程第五期小流域综合治理区为例,在野外调查、实测的基础上,根据土地利用空间差异,在土地利用结构中选取土地利用类型作为指标,构建土地利用分区体系,运用层次聚类法,进行项目区土地利用类型分区,分析了各区的土地利用特点。研究结果表明:项目区可分为重力侵蚀和水力侵蚀两个大区以及两个亚区,分别以农地和林地两种用地情况为主要因子,通过分析各区的土地利用特点,为研究区农业区划及土地资源利用提供科学依据。     

基于GIS的生态脆弱移民区生态环境质量评估--以宁夏红寺堡区为例

参考国家最新颁布的《生态环境评价规范》,从5个方面构建生态环境评价模型,利用GIS技术进行数据获取、运算及评价单元细化,以监测局部区域的具体生态环境问题并分析空间变化趋势,最后以宁夏红寺堡区为例探讨生态脆弱移民区的生态环境质量评价。结果表明：红寺堡区各乡镇生态环境状况一般,EI值存在明显区域差异和地带性,东南部优于中西部。太阳山镇生态环境状况最好,镇东南存在土地胁迫度和污染指数高的生态环境问题;南川乡和红寺堡镇次之,分别存在乡东南部水网密度低和镇中南土地胁迫高的问题;大河乡生态环境最差,西南地区存在植被覆盖度低、荒漠化等生态环境问题。     

廊坊市蓄滞洪区农业种植条件分析

适度开展工农业生产是当前蓄滞洪区经济可持续发展的重要途径,为指导农民充分、科学的运用土地、气候资源开展农业生产,减轻农民损失,维护农业用地及流域的生态环境安全,根据廊坊市国土农业地球化学调查成果和重点行业企业用地土壤污染调查资料,分析了土壤层和耕层的主要地球化学特征、气候特点及工业生产环境潜在污染风险,进行了农业种植区划：在保证行洪蓄洪要求的前提下,永定河泛区以瓜、果、油料、生态林种植为主,冲洪积湖积平原以粮、棉、菜、豆、牧草、速生林种植为主。同时指出区内企业应控制有毒粉尘的形成与扩散,遵照碳达峰、碳中和的目标要求尽快谋划转型升级。     

干热河谷泥石流流域不同分区土壤养分特征

以云南泥石流频发的小江流域为研究区域,根据该流域的微地貌特点,将流域划分为物源区、流通区、堆积区;为全面了解土壤肥力的分区异质性特征,结合各分区土地利用类型,分析其土壤物理结构、养分特征。结果表明：不同分区土壤颗粒组成差异性不大,土壤质地以粗粒和砾石为主,土壤沙石化明显,流通区土壤物理结构相对较好;小江流域山地土壤含水量总体受季节影响较大,而不同分区的土壤含水量则受垂直地带性因素影响,表现为流通区〉物源区〉堆积区;不同分区土壤养分含量受人类活动、土壤类型、土壤颗粒组成等因素影响,差异性特征复杂,总体含量丰富。     

太湖流域生态风险评价

随着城镇的急剧扩张和经济的快速增长,流域生态环境遭到极大冲击和破坏,致使生态系统出现资源退化、环境恶化与灾害风险加剧的趋势,生态环境面临前所未有的挑战.从复合生态系统入手,深入分析流域内各生态系统要素之间的相互作用与影响机制,综合考虑多风险源、多风险受体和生态终点共存情况下的风险大小,从风险源危险度、生境脆弱度及受体损失度三方面构建了流域生态风险评价技术体系,并选取太湖流域为实证区域,对太湖流域2000年、2008年两个时期生态风险的时空演化特征进行评价与分析.结果表明:太湖流域生态风险指数介于0.015-0.253之间,以中等和较低生态风险为主.至2008年,高、较高生态风险所占面积逐渐扩大,已由2000年的5.66％、13.42％增加至6.05％、18.42％,主要集中在流域北部的常州市区、江阴市大部分地区以及无锡市区.     

贵州县域喀斯特生态服务功能分区方案分析

选择七星关区生态功能区划指标,通过聚类分析,客观揭示境内由分水岭到河谷的山地景观垂直分异特征,获得按流域系统构建生态功能区划的分区方案:一级区,赤水河区和六冲河区;二级区,赤水河上游亚区和马洛河下游亚区,六冲河上游七星关河段亚区和白浦河亚区。利用流域系统清晰的等级结构,客观描述县域生态功能区划单位的级序特征和空间逻辑关系;引导区域资源的合理利用,也为同类区域的相关研究提供参考。     

黑河调水对下游东、西居延海生态环境的影响

针对黑河流域生态系统日益严峻恶化的局面,2000年开始对黑河下游进行了调水。东、西居延海是黑河尾闾,调水以前均干涸多年。通过实地调查、遥感等手段,分析了干涸多年的黑河尾闾东、西居延海调水后水资源、植被及生态环境的恢复情况。结果表明,(1)黑河流域水量统一调度以来,东居延海分别于2002~2006年连续5年10次进水,总计入湖水量达到1.797 7亿m3,最大水面面积达35.7 km2;西居延海也在2003年进水,入湖水量达到0.272 3亿m3,东、西居延海总计入湖水量达到2.07亿m3。(2)调水前东居延海及四周植被覆盖度低,植物种类少,普遍生长不良,调水期末湖内及四周植被覆盖度明显增大,植物种类增加,生长较好,植被呈现向良性演替方向发展的趋势。(3)遥感调查表明,黑河下游东、西居延海调水后草地面积增加了15.35 km2,高覆盖度灌木林面积增加了5.9 km2,而中、低覆盖度灌木林面积减少了8.59 km2,戈壁滩、沙化面积减少了19.98 km2,生态环境也有了极大改善。以上结果表明,调水5年多来东、西居延海生态环境正向良好的方向转变。     

白洋淀流域生态补偿机制初探

建立白洋淀流域生态补偿机制是解决该流域环境污染、生态恶化、补水不能持续、淀内农村污染加剧以及生态移民的重要途径之一。运用主体功能区、公共物品、福利经济学、财政转移支付、流域治理等理论,提出白洋淀流域生态补偿机制的补偿主体主要是流域内各级政府和受益者,补偿客体主要是流域内各级政府、生态建设者和受害者,补偿途径主要有政府主导型、市场主导型和博弈协商型,补偿标准有转移支付、流域上下游补偿、农村环保"征补共治"、生态移民以及跨界断面类型。白洋淀流域生态补偿机制实施的保障措施:确立生态补偿法律体系和地位、生态补偿基金要专款专用、实施绩效考核评价指标体系、构建生态补偿社会治理体系和推动流域治理结构改革。     

延河流域植物功能性状变异来源分析

由于遗传背景对植物性状的影响,直接研究环境与植物性状的关系有一定的不确定性。因此,研究植物性状对环境变化的响应,必须明确遗传背景与环境对植物性状的相对影响,以排除遗传背景的作用。本研究以延河流域为研究区域,选取19个典型样点,调查了64种植物的6种功能性状,即比叶面积(SLA)、比根长(SRL)、叶片氮(LN)与磷含量(LP)、根的氮(RN)与磷含量(RP),并通过野外定位信息,从已有专题信息图中获取环境数据,采用方差分析和逐步回归的方法,分析了植物性状变异来源,研究了不同科属植物对环境变化的响应。结果表明：(1)不同气候条件下,植物的SLA、LN和RP性状存在显著差异,森林区植物SLA、RP较草原区植物偏低33.02%、19.94%,而LN则高于草原区植物19.33%;不同科属植物之间SLA、SRL、LN和RN存在显著差异,豆科植物具有较高的SLA、LN、RN,分别高出研究区平均值16.33%、65.23%、97.78%,而禾本科植物SRL具有最大值,高出平均值103.11%;(2)遗传背景差异是植物性状变异的首要决定因子,遗传背景对SRL、LN、RN变异的解释比例分别达到了27.86%、32.78%、42.70%,而LP、RP则受环境因子的影响更大,环境因子对LP、RP解释比例分别达到24%、15.58%;(3)豆科Leguminosae、禾本科Poaceae、菊科Asteraceae、蔷薇科Rosaceae植物性状的环境因子逐步线性回归模型,表明不同科属的植物对环境因子是否产生响应和响应的方式均不相同,豆科和禾本科植物对区域性气候条件较为敏感,而菊科和蔷薇科植物受地形因子和土壤含水量影响较大。