新书推介

<正>气候变化与土地利用/覆被变化的水文响应《气候变化与土地利用/覆被变化的水文响应》是作者对太湖地区西苕溪小流域进行研究的成果总结。全书共分为7章,内容主要包括绪论、流域土地利用、覆被变化与景观格局分析、流域降水径流变化及其关系分析、径流对气候变化和人类活动的响应、基于InVEST模型的流域径流模拟、未来情景的水文水资源响应、结论与展望。     

漓江流域土地利用/覆被变化及其对生态环境效益的影响分析

以1991年、1998年和2006年3期遥感影像数据为基础,采用土地利用转移矩阵、动态度、利用度和生态环境效益指数模型,研究了漓江流域1991年以来的土地利用变化及其对生态环境效益的影响。结果表明,漓江流域土地利用/覆被于1991～2006年间发生了较大变化,变化的总体趋势为林地、耕地、草地和水域面积减少,并转化为园地、未利用地和建设用地;1991年以来,漓江流域未利用地、建设用地和园地的正向变化速度较大,而林地和草地的负向变化速度较大。漓江流域土地利用综合变化速率呈现增加趋势;土地利用度变化呈现波动特征;漓江流域土地利用/覆被变化的主要人文驱动力为经济因素、政策因素等方面;1991～2006年间土地利用变化降低了漓江流域的生态环境效益,林地向园地的转化及耕地向建设用地的转化是区域生态环境效益下降的主要原因。     

潮河上游土地利用/覆被变化对年径流影响模拟

该文以北京潮河密云水库上游流域为研究对象,分析了1961—2000年期间降雨、径流以及土地利用和覆被变化情况,利用一个集总式的水文模型(IHACRES模型)模拟土地利用和覆被变化对年径流的影响。结果表明,40年来,潮河上游流域降雨--径流的演变过程可划分为3个阶段:1961—1978年(第一阶段)、1979—1993年(第二阶段)、1994—2000年(第三阶段)。相对第1阶段而言,第2和第3阶段流域降雨的产流能力总体上呈减少趋势。20世纪80年代末以来,流域内土地利用和覆被变化比较明显,主要变化趋势是林地面积持续增加,耕地、草地及未利用土地向林地的转换构成了土地覆被变化的主导过程,成为影响流域年径流的主要因子。第2阶段,耕地和林地的面积分别增长了7.47%和7.78%,流域内水库和塘坝等水利设施的修建及大规模利用也发生在这一阶段;第3阶段,土地利用和覆被变化主要表现为林地面积的大幅度增加(11.81%)。利用IHACRES模型模拟了第2和第3阶段的"基准年径流",通过对比实测年径流和基准年径流的差异,得出了土地利用和覆被变化减少了流域年径流的结论。其中第2阶段土地利用和覆被变化的影响程度为27.76%,第3阶段为26.15%。     

辽河流域土地利用/覆被变化

[目的]研究辽河流域土地利用/覆被变化特征对分析辽河流域生态环境变化及其驱动力因素具有重要意义。[方法]基于2000~2010年辽河流域16期土地利用遥感数据,对辽河流域10年间土地利用/覆被变化进行定量分析。[结果]耕地、草地和建设用地面积增加,林地、水域和其他用地面积减少;土地利用信息熵与均衡度均呈现减少趋势,土地利用系统混乱度增加,均衡性减弱;土地利用程度变化量及变化幅度均大于0。[结论]该流域土地利用处于发展时期。     

黄土丘陵沟壑区典型流域土地利用/土地覆被变化对径流产沙的影响

该文以黄土丘陵沟壑区第三副区内的桥子东、西沟为例,分析不同土地利用/土地覆被变化对流域径流输沙的影响.研究结果表明,土地利用/土地覆被对年径流输沙有显著影响,治理流域比未治理流域在丰水年、平水年和枯水年的年输沙率分别减少约44%、75%和86%;流域在土地利用后期(1995—2004年)比前期(1986—1994年)在平水年和丰水年的输沙量减少较大.从年内径流输沙变化来看,治理流域比未治理流域的减沙效应在5月和9月更为显著;而对于治理流域的两期土地利用时期,各月降水越多,后期时的流域月均输沙量比前期减少越多.暴雨洪水过程线和输沙过程线分析表明,土地覆被对流域暴雨洪水过程和输沙过程具有较强的调控作用.降雨和洪水流量频率分析表明,治理流域在前后两期土地利用时期,若具有相同频率分布的雨强,则任一重现期下流域后期土地利用时期的洪水平均含沙量小于前期.      

基于SWAT模型的长江源区径流模拟

长江源流域位于青藏高原腹地青海省境内,是气候变化的敏感区,其流域径流量的变化对区域经济发展和三江源生态环境保护具有重要的意义。SWAT模型是基于水文过程的,具有很强物理机制的流域分布式水文模型。利用长江源区1975-2004年气象数据、水文数据以及土地覆被/土地利用图、土壤图等数据构建了适合长江源区的SWAT水文模型。结果表明,模型对模拟的月流量相对误差为10.6%,相关系数R2和Nash Suttcliffe系数Ens>0.7。表明模型在长江源流域对产流模拟的适用性较好,为长江源流域建立分布式流域水文模型提供了参考。     

浅谈新疆土地利用/覆被变化对生态环境的影响

在生态环境的发展演进过程中,土地利用/覆被变化起着必然的推进效用,只有根据实际情况,合理地利用土地,保证土地覆被的生态功能不断提升,才可以促进生态环境的良性循环。在分析新疆土地利用/覆被变化的基础上,探讨了土地利用/覆被变化对气候环境、生物多样性、土壤性质和水资源环境等的影响,为合理布局新疆土地利用和有效改善土地覆被状况提供参考。     

基于RS/GIS岩溶区的土地利用/覆被变化及驱动力分析:以贵州省息烽县为例

为喀斯特地区土地资源的合理开发利用提供科学依据,以促进喀斯特地区生态环境和经济的可持续发展,以贵州省息烽县为研究对象,利用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术获得2000—2015年土地利用/覆被的现状、动态度、土地利用/覆被类型转移矩阵等数据,结合经济、人口等统计数据进行土地利用/覆被变化及驱动力分析。结果表明:2000—2015年,息烽县草地、建设用地和林地面积保持持续上升,耕地和裸岩地面积持续下降,水域和园地面积先减少后略有增加,且转移面积一直很小;耕地主要转向建设用地、草地和林地,裸岩地转向草地;息烽县土地利用/覆被变化强度处于中等水平。人口增长、城镇化、经济发展和政策的共同推动作用是研究区土地利用/覆被变化的主导因素。提出了喀斯特地区土地可持续发展的建议。     

土地利用/覆被变化对太湖贡湖湾水质影响的研究

土地利用/覆被变化对湖泊水质的定量化影响研究是湖泊生态学的研究热点之一。运用贡湖湾遥感影像数据,四季的总氮、总磷、叶绿素a、透明度水质参数,从5个不同缓冲区和贡湖湾尺度,深入分析了土地利用/覆被变化对湖区水质的影响。研究结果发现贡湖湾水体污染物浓度与农业用地、建设用地呈显著正相关,与林地呈显著负相关,与草地、未利用地相关性不明显;农业用地、建设用地和林地对贡湖湾水质的影响存在尺度效应,贡湖湾近域地带的土地利用/覆被对湖泊水质的影响比远离湖泊地带更为显著。研究表明,贡湖湾林地具有较强的减水减沙效应,对水质改善有着积极作用。在贡湖湾沿岸0~2 km内开展植树造林、退耕还林工作,实施湿地恢复工程,有利于防治水土流失,保护生态环境。     

奎屯河流域土地利用/覆被及生态系统服务功能变化

[目的]分析25年来奎屯河流域土地利用/覆被与生态系统服务功能的变化,以期为该区域资源管理和生态经济协调发展提供理论基础.[方法]在3S技术的支持下,以1975年和2000年的TM 图像解译数据为基础,采用谢高地的评价方法分析了25年来奎屯河流域土地利用/覆被与生态系统服务功能的变化特征.[结果]1975～2000年,奎屯河流域耕地、城乡建设用地、盐碱地和沙地有所增加,其他林地、草地、水域和沼泽的面积均减少;区域生态系统服务功能从1975年的3 108.68×106元减少到2000年的2 953.91×106元,减少量为154.77×106元,减少率为4.98;;[结论]生态系统服务价值降低说明该区域生态环境趋于恶化,将来区域发展必须加强生态环境保护力度.     

土地利用与土地覆被变化下的河流水文效应分析——以塔里木河流域为例

通过实地考察,利用历年土地利用变化数据,对塔里木河流域土地利用与土地覆被变化的水文效应进行分析,并提出相应的对策。结果表明,1990～2000年塔里木河流域土地利用形式均有所变化,其中变化最突出是灌溉用地和未利用地。整个塔里木河流域灌溉用水量大幅增加,水利工程增多,下游水量锐减,流程缩短近523 km。1957-1959年,三大源流汇入塔里木河的水量约为49.4×108m3,而2000～2009年减至36.5×108m3,52年间减少了12.9×108m3,平均每年以2 434.0×104m3的速度减少。     

新疆孔雀河流域平原区土地利用/覆盖变化分析

在对新疆孔雀河流域1973年（MSS）、1990年（TM）、1999年（ETM）3个时期遥感数据进行解译的基础上，得到了研究区3个时期土地利用／覆盖类型变化的基础数据。根据这些数据，进行了土地利用／覆盖类型构成比重、单一土地利用动态度、综合土地利用动态度、以及土地利用程度变化分析。结果表明，1973～1999年间，研究区内土地利用／覆盖类型结构的重心，由草地、林地、盐碱地，转向草地、耕地、盐碱地，草地始终是研究区内面积比重最大的土地利用／覆盖类型；耕地、城乡工矿居民用地、革地面积大幅度增加，林地、水域、盐碱地面积大幅度减少；戈壁、沼泽面积减少幅度相对较小，沙地、裸岩石砾地的面积基本不变；区内各种土地利用／覆盖类型的变化及其相互转化程度非常剧烈；区内土地利用程度逐年提高，土地的开发利用处于发展期。     

干旱区内陆河流域典型灌区土地利用变化与耗水量研究

【目的】以阿克苏河灌区为例,研究干旱区内陆河流域土地利用变化与耗水量的关系,为干旱区土地资源开发与保护提供科学依据。【方法】基于2000~2014年TM遥感影像,运用GIS技术和土地利用模型,结合灌溉用水量和土壤含水量的变化趋势,分析近15 a阿克苏河灌区土地利用/覆被变化现状以及耕地扩张与灌区耗水量的关系。【结果】阿克苏河灌区土地利用变化明显,灌区耕地面积以159.8 km²/年的速度增加,以塔河灌区耕地增加最为明显;随着灌区耕地面积的急剧增加,灌区内耗水量加大;灌区内土壤含水量减少,平原荒漠区的一些浅根系荒漠植物因干旱胁迫死亡,中、低覆盖草地面积大幅下降,灌区外围荒漠化风险加大。【结论】在全球变暖背景下,耕地面积的不断扩大,是导致灌区耗水量增加的主要原因。     

土地利用和土地覆盖变化研究综述

LUCC是现今研究的热点和前沿课题,与其相关的跨学科研究正成为一种趋势。文章从LUCC的发展过程、驱动力、LUCC模型和其与水文效应之闾的关系4个方面简要概述了国内LUCC的研究现状,让人们对该领域的研究有比较全面的认识和了解。以期为土地利用／覆盖变化研究领域的后续研究或者跨学科研究提供参考。     

黄河对沿岸缓冲带土地利用格局的影响——以近代黄河三角洲段为例

根据1986年、1996年和2001年土地覆被数据，运用ARC／INFO软件，研究了黄河缓冲带的土地覆被格局变化，分析了黄河的影响程度与范围。结果表明：（1）在空间上，各缓冲区随着距河岸距离的增大土地利用程度综合指数呈现先增加后减小的趋势，两者之间可用抛物线模型模拟。（2）在时间上，从1986年到1996年，除了在0．5km缓冲区土地利用程度综合指数增加外，其他缓冲区土地利用程度综合指数均减少；从1996年到2001年和从1986年到2001年，各缓冲区土地利用程度综合指数均增加，黄河对土地利用的影响范围超过6km。     

孔雀河流域平原区土地利用覆盖变化及生态系统服务价值分析

对孔雀河流域 1973(Mss)、1990(TM)、1999年(ETM)三期遥感影像解译获得的数据,进行了土地利用/覆盖变化及生态系统服务价值分析.结果表明: 1973～1999年,研究区内主要的土地利用/覆盖类型,由草地、林地、盐碱地,转向草地、耕地、盐碱地;耕地、城乡工矿居民用地、草地面积大幅增加,林地、水域、盐碱地面积大幅减少;戈壁、沼泽面积减少幅度相对较小,沙地、裸岩石砾地的面积基本不变;生态系统服务总价值量发生了明显的降低.     

盘龙河流域（龙潭寨水文站以上段）土地利用变化及驱动力分析

选取盘龙河流域（龙潭寨水文站以上段）作为研究区域,根据1990、1999年遥感影像,利用RS、GIS技术,分析研究区1990、1999年土地利用现状,以及9年间土地利用的空间变化特征。同时结合社会经济方面的资料,采用定性分析方法剖析土地利用变化驱动力,揭示区域土地利用变化与驱动力的关系,并为区域利用土地资源提供合理性建议。     

20世纪后期黄河三角洲高效生态经济区土地利用结构变化分析

基于1 km×1 km尺度土地利用/覆盖数据,以图像的形式直观展示了土地利用/覆盖多样化指数、土地利用程度综合指数和植被覆盖指数的空间变异规律,阐述了1980s、1995和2000年黄河三角洲高效生态经济区土地利用结构特征及动态变化。研究结果表明:1980s～2000年,耕地面积到1995年减少,到2000年又恢复到1980s的种植面积,在该过程中,耕地主要与水库坑塘养殖、城镇工矿用地和农村居民地以及未利用地相互转化;林地和草地面积变化不大;城镇工矿用地和农村居民地,到1995年大面积扩展,以后一直保持相对稳定;滩涂用地和盐碱地在3个时期间变动较大。1980s、1995和2000年土地利用/覆盖多样化指数、土地利用程度综合指数和植被覆盖指数空间分布特征基本相同,总体来说,1980s～2000年沿海的无棣县、沾化县、垦利县、东营区和莱州市土地利用变化强烈,是该区最为活跃的地区。土地利用程度综合指数与植被覆盖度指数1980s～2000年变化趋势基本相同,在垦利县和东营区沿海地带具有较强的一致性,反映了该区域土地利用开发和植被保护并重的特点。     

土地利用/覆被变化对河流的影响

介绍了土地利用/覆被变化的主要形式,分析了土地利用/覆被变化对河流的水文情势、水质、泥沙、河流生态系统的结构、功能和生物多样性的影响,为生态保护提供技术指导。     

黄土高原流域土地利用变化水文动态响应--以甘肃天水吕二沟流域为例

黄土高原是我国水资源短缺以及土地利用变化水文影响敏感区域.为正确认识土地利用变化对水资源的影响,并为今后该地区土地利用规划、管理提供依据,该研究以黄土高原吕二沟流域为例,分析了1982和1989年两期土地利用变化的水文动态响应.经剔除不同时期降水因素对径流的影响后,研究结果表明:土地利用变化对年径流有显著影响,后期土地利用较前期土地利用径流系数下降57%,林地面积较多、植被条件较好的后期土地利用总体年产流减少27.09%～100%,且随着降雨的增多,土地利用与植被变化对径流的影响效应增强;土地利用变化对径流产量的影响表现为季节性,在同一降水条件下两期土地利用的产流量仅在生长季具有明显差异.虽然不同土地利用时期枯水季节径流系数具有不同表现,但作者认为此时的径流系数并不代表实际的降雨-产流能力,推断这种分布可能与降水的丰、枯情况有关;经洪水频率分析,认为若前后两期土地利用具有相同频率的降水,则一定频率范围内的洪峰流量将可能对土地利用与植被变化产生明显响应.