土地利用/覆被变化下流域泥沙输移的分形特征及尺度转换

基于由WEPP模型提取的甘肃天水罗玉沟和吕二沟小流域单元侵蚀产沙及泥沙输移资料,采用分形维数理论,对流域泥沙输移比的空间分异规律、泥沙输移比的影响因子以及泥沙输移的尺度转换进行研究。结果表明:年均泥沙输移比有相当大的变幅,不同流域尺度上的泥沙输移比为0.03～1.00,对于一定尺度的流域,泥沙输移比是一个比较稳定的值;小流域泥沙输移过程具有分形特征;根据研究区流域泥沙输移比的分形特征,综合其他地区的研究结果,建立了小流域泥沙输移比尺度转换模型,同时建立了研究区适用尺度范围更广的流域泥沙输移比尺度转换模型。     

闽东南花岗岩侵蚀区土壤侵蚀规律与治理 Ⅲ.泥沙输移动态的研究

30min瞬时雨强极显著地影响着泥沙输移比,30min瞬时雨强越大,泥沙输移比越小,且泥沙输移比随30min瞬时雨强有y=1.20x~(-0.35)的变化规律.植被覆盖度也是影响泥沙输移比的因素,被覆度越大则输移比越大.降雨量和坡度对泥沙输移比无显著影响.本文还探讨了泥沙输移比值,认为该地区的泥沙输移比约为0.42—0.44.     

裸露砒砂岩区小流域植被景观空间格局与地形关系

以裸露砒砂岩区鲍家沟小流域为对象,运用景观生态学理论和典型相关分析相结合的方法,研究了裸露砒砂岩区小流域土壤侵蚀空间自相关特征及影响因素。结果表明:1）以鲍家沟小流域为代表的裸露砒砂岩区典型流域,流域内的优势景观为裸露基岩景观,其次为连片的人工植被景观。2)各斑块类型的破碎程度呈草地>山杏林>柠条林>油松林>沙棘林>裸露基岩的排列顺序。3)典型相关分析表明,流域植被景观格局具有零散和形状复杂的斑块特征,坡度和地表切割深度是导致植被景观破碎并决定景观空间分布格局的主导因素。研究裸露砒砂岩区小流域植被景观空间格局与地形关系,对于科学指导区域植被建设,减轻入黄泥沙有重要意义。     

基于分布式非点源有毒污染物模型的农药输移研究

以山东省临沂流域为研究区,基于分布式非点源有毒污染物模型ESSI-2对当地的农药输移过程进行研究。选取甲基异柳磷为模拟农药种类,基于合理的农药假设数据,对分布式有毒污染物模型ESSI-2进行参数率定,并基于模拟结果,对临沂流域的甲基异柳磷负荷及其输移的空间分布特征进行了分析。结果表明,分布式非点源有毒污染物模型是研究农药输移过程的首选工具。临沂流域在农药施用初期,其空间分布主要与农药的施用相关,随着时间的推移,在水流的作用下,农药逐渐向河道汇聚,从而流向下游流域,在这一阶段中,地表径流是影响农药输移的主要因素。     

黄土高原地区流域景观格局对水土流失的影响分析

水土流失是综合因素影响的结果,不能仅从单因子入手,而应该从景观水平上综合考虑,从中找出主要的生态影响因子,寻求减轻水土流失的途径和方法。该文以罗玉沟流域为研究区域,以遥感解译的3期土地利用图、实地观测的水文泥沙数据为数据源,利用ARC/VIEW的景观格局分析模块,采用对比分析的方法分析景观格局对水土流失程度的影响。结果表明:水土流失过程受自然、人为等多因素综合影响;多样性大,均匀度高,破碎度低,稳定性高的景观格局有较高的水土保持效应。     

植物坝前上游段推移质泥沙的输移特性

通过室内水槽模型试验,研究了植物坝对水流流态及坝前上游段推移质泥沙输移的影响,试验是在1/150,1/100和1/50三种底坡下均对应5.09,9.08,13.08L·s-1三种流量时进行观测的。由试验得出,植物坝可以引起上游水位壅高,水流流速减小。加沙后,上游段推移质泥沙的运动速度明显减小,大量粗颗粒泥沙在坝前淤积下来,说明植物坝具有较好的阻水拦沙作用。输移过程中,泥沙群前端最初呈三角形分布,越靠近坝体,三角形分布越不明显,说明坝前壅水及速度梯度的存在使泥沙的输移形态发生了变化。还证明底坡对泥沙的输移分布形态及运动速度影响很大,从理论上分析了植物坝前上游段进口断面输沙率与推移质泥沙运动速度之间的关系。     

云南省三大高原湖泊流域土地利用景观格局及其稳定性分析

【目的】为了解高原湖泊流域土地利用景观格局,为当地农业结构调整提供依据,更好解决高原湖泊污染。【方法】采用景观格局指数和分形理论分析方法对云南省三大高原湖泊流域的土地利用景观格局及稳定性进行分析。【结果】从流域土地利用景观格局分析,景观多样性和均匀程度表现为抚仙湖流域最高,洱海流域次之,滇池流域最低;景观破碎化程度表现为滇池流域最高、抚仙湖流域为中间水平,洱海流域最低。从耕地、园地、林地和草地的稳定性看,洱海流域最好,滇池流域最差或较差;从建设用地和未利用地稳定性看,抚仙湖流域最好,洱海流域和滇池流域较差;流域内稳定性最好的景观类型是水域,最差的是林地;景观整体稳定性表现为洱海流域最好,滇池和抚仙湖流域较差。【结论】通过研究,摸清了三大高原湖泊流域土地利用景观空间结构特征,为研究区域农业结构调整及农业面源污染治理提供科学依据。     

基于次降雨条件下的武水流域径流输沙规律研究

流域径流输沙规律反映区域水土保持与生态环境状况,可指导区域水土流失治理与生态建设。流域径流与输沙受降雨、下垫面因素及流域综合环境要素的影响。在对湖南武水流域径流与泥沙输移影响因子分析的基础上,基于次降雨与对应次径流、次输沙（包括悬移质与推移质）实测资料,建立武水流域次降雨条件下的径流与输沙经验回归模型,可用于流域径流与输沙预测预报。     

抚仙湖流域景观格局及生态系统服务价值的动态变化

抚仙湖作为我国高原大型深水型湖泊的典型代表,其景观格局的变化直接对该区域生态系统服务功能产生较大影响,因此探讨较大时间尺度背景下抚仙湖流域生态系统服务价值（ESV）随景观格局的演变具有重要意义,可为我国云南高原湖泊的可持续发展提供科学依据。使用当量因子法分析抚仙湖流域28 a间的景观格局时空演变特征,阐明其对生态系统服务价值产生的影响。结果表明,1)抚仙湖流域在28 a时间尺度内景观类型以湖泊为主,其次是乔木林地,而建设用地类的面积最小。1990-2018年,景观转换最频繁的为沼泽湿地,转出6 105.54 hm²,转为人工湿地与工矿建设用地。2) 抚仙湖流域ESV随时间尺度变化呈现先减少后增加趋势,2005年是分水岭,最低为62.46亿元。流域的总ESV贡献最大的景观类型为湖泊和乔木林地,两者价值量总占比超过85%。抚仙湖流域的景观格局演变对生态系统服务价值影响较大,因此合理调整土地结构,重视水体、林地等景观类型,才能充分发挥高原湖泊的生态系统服务价值。     

关帝山林区文峪河流域植被景观空间格局研究

以全流域航片、森林经理调查资料和林相图为基础资料,在地理信息系统软件及数据库管理系统的支持下,应用景观多样性指数、景观要素优势度指数、类斑形状指数、景观要素斑块分维数等景观格局分析指标,对流域景观空间总体分布、景观组成结构、景观要素斑块形状特征进行了分析。通过分析,揭示了文峪河流域植被景观的总体格局,分析了流域景观格局的空间变化规律,特别是植被景观沿河流上中下游纵向梯度分布格局和河岸带横向距离梯度分布格局,初步总结了目前文峪河流域植被景观格局存在的问题。基于景观格局分析成果,针对流域森林景观保护和建设中应重点开展的工作,提出了流域景观建设和保护的总体设想,即上游及中高海拔带重点进行寒温性针叶林保护;中下游山地积极增加阔叶林,营造混交林;河谷重点开展河岸植被和河岸林规划设计和建设。     

基于CA-Markov模型和MCE约束的白洋淀流域景观动态研究

CA-Markov模型对景观动态分析的精度受到环境因素的影响,本研究以添加约束条件的MCE-CA-Markov模型为对比,基于白洋淀流域2008、2013年和2018年的景观数据对2023年景观进行预测,比较CA-Markov模型和MCE-CA-Markov模型模拟结果差异。结果表明： 2008、2013、2018年三个时点的耕地和林地面积合计均超过白洋淀流域总面积的75%,始终为基质景观。各景观类型斑块2008—2018年破碎且分散,耕地、林地的优势度逐渐降低,全流域格局多样性和复杂程度明显增强。2018—2023年,白洋淀流域耕地、林地面积减少,其他景观面积增加,各景观斑块主要呈紧实且聚集状态,建设用地优势度逐渐升高,全流域格局趋于多样化和均匀化。经验证,MCE-CA-Markov模拟精度（0.900 7）优于CA-Markov模型,2023年白洋淀景观结构和格局变化幅度整体小于CA-Markov模拟结果,且各景观转化特征更符合社会发展实际。     

龙珠河流域地表覆盖景观格局分析研究

基于遥感和GIS技术,利用最新地理国情及水利普查数据,通过景观格局指数评价体系分析计算了华宁县龙珠河流域地表覆盖和景观的分布、斑块特征、异质性以及多样性等特征.研究结果表明,其地表覆盖景观格局以林地、耕地为主,园地、水体和道路因受人为控制而具有较好的稳定性.流域整体受人为影响较大,景观破碎程度低,自然环境保护较好,这为政府或相应部门掌握该流域内地袁覆盖、自然生态、自然资源状况、将获取到的地理国情信息为常态化的地理国情监测奠定基础.     

基于ASTER影像数据源的龙川江LUCC景观格局特点分析

以高级星载热发射反照辐射计(ASTER)影像作为数据源,以龙川江流域作为研究对象,在遥感和GIS技术的支持下,采用GIS和景观生态学相结合的办法,对龙川江流域土地利用/覆被景观空间格局特点进行分析.结果表明,龙川江流域植被覆盖率较高,林地和灌草丛面积合计占研究区总面积的86.27%,但除灌草丛连通性较强外,各景观类型斑块小而分布零散,景观破碎化程度大,阻碍了整个生态系统的正常的物质和能量流动,生态环境需要改善.     

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。     

1998—2014年阿克苏河流域耕地景观时空变化研究

以新疆阿克苏河流域为研究对象,利用遥感和GIS解译了研究区1998年、2002年、2006年、2010年、2014年5个时相的Landsat TM/ETM/OLI遥感影像数据。针对耕地信息,分别从耕地面积动态变化、耕地重心空间迁移、耕地景观格局变化等分析阿克苏河流域耕地近16年的变化过程,并从人口增长、社会经济增长、水利设施建设等方面分析这些因素对该流域耕地变化的影响。结果表明：整个流域耕地面积持续增加,上、中、下游耕地面积增加幅度有所不同,下游耕地面积增幅最大,上游次之,中游最小;流域上、中、下游耕地重心坐标在不同时段内分别向不同方向迁移,但总体表现为上游向东迁移,中游向南迁移,下游向北迁移;流域内耕地间逐渐聚拢,空间上接连成片,斑块面积不断增大,景观异质性降低;阿克苏地区人口和社会经济的持续增长是流域耕地面积持续扩张的重要原因,水利设施的配套建设保证了不断增加的耕地的用水灌溉。     

嘉陵江三江汇合区段的沙量平衡及控制三峡水库泥沙措施探讨

根据嘉陵江，涪江和渠江３个水文站的沙量平衡计算表明，该区间河段的输沙模数明显增大。利用邻近地区输移比值，估算子该区段流流域的侵蚀模数，参照重庆市采用的土壤侵蚀模数综合值分析。认为川东平行岭谷区的重庆市用中等侵蚀程度评估水土流失程度过于保守。著者根据区间流域产沙量分析，并参照国家标准，认为重庆市用强度过于保守。著者根据区间流域产沙量分析，并参照国家标准，认为重庆市用强度侵蚀来评价土壤侵蚀是适宜的。文     

民勤绿洲衰变成因及保护对策

民勤绿洲是我国典型的内陆河尾闾自然景观,其格局的变化受人类活动和水文循环影响十分敏感.对此分析了民勤入境水量的逐年衰减、地下水位持续下降、荒漠草原超载放牧等引起绿洲衰变的主要成因及其变化规律,并初步估算了现状条件下水文及绿洲未来变化趋势.在分析确定绿洲恢复生态需水量的基础上,提出了实施流域综合治理,跨流域水资源合理配置的绿洲保护对策措施.     

彰武县境内柳河流域降水、流量、含沙量的变化规律

为了解彰武县境内柳河流域降水、流量、含沙量的变化规律,分析了该流域1968—2009年的降水、流量、含沙量的时间序列变化趋势及其相关性。结果表明,该段流域秋季降水呈极显著下降趋势,各季节及年际流量均呈显著或极显著下降趋势,各季节及年际含沙量均呈极显著下降趋势;春季、冬季的流量与含沙量及夏季的降水与流量呈极显著正相关,秋季降水、流量、含沙量之间及年际降水与流量、流量与含沙量均呈极显著正相关,年际降水与含沙量呈显著正相关。     

基于移动视窗法的红河流域景观格局分析

以RS和GIS为技术手段,基于FRAG-STATS软件平台,先后采用标准法和移动窗口法获得红河流域的整体景观格局特征以及空间梯度分布特征,生成了景观指数空间分布图。分析结果表明:整体而言,流域范围内各指数分布很不均衡,暖温性针叶林及暖温性灌丛和灌草丛斑块数多,占景观面积百分比大,最大斑块指数值较大,为该流域的优势景观类型;耕地的破碎化程度最高,这与城市化进程的加快,人类活动对土地的开发与利用有关。就横向和纵向梯度变化而言,两样带上各个景观格局指数呈现不同幅度的上下波动,SHID、LSI、ED和PD 4个指数表现出相似的变化趋势,而AREA_MN、CONTAG和LPI指数则表现出与之相反的变化趋势。