云南澜沧江流域景观格局时空动态研究

应用GIS技术和景观结构分析软件Fragstats3.3对云南澜沧江流域1985年、2000年的景观类型转化及其景观格局对比分析.结果表明,旱地、有林地、灌木林地、疏林地、高覆盖草地、中覆盖草地间的相互转化较频繁;在景观尺度上,区域景观破碎化程度下降,斑块形状变得较规则、简单,斑块的聚集度、连接性变好,景观多样性和均匀性增加;人类活动对景观格局的有利与不利影响,使各景观要素的结构与格局变化存在较大的差异性,其中,有林地、灌木林地、高覆盖草地的景观格局与区域景观变化相一致,而疏林地、中覆盖草地、水田、建设用地的景观格局与区域景观变化相反,旱田的景观格局变化较复杂;景观要素类型分布具有明显的垂直性,有80%的景观类型分布在海拔1 000～2 500 m之间,海拔2 500 m是澜沧江流域人类活动与该区景观类型的重要分界线,人类活动对澜沧江流域的干扰主要集中在中、低海拔地区.     

曹娥江干流水质的时空变异

通过对浙江省绍兴地区的曹娥江干流上7个取水断面的多次、多参数水质监测,从电导、pH值、水温、溶解氧(DO)、浊度、高锰酸钾指数、总氮(TN)以及总磷(TP)8项水质参数,分析了曹娥江干流水质的时空变异。结果表明:(1)悬浮颗粒态污染物对TN,尤其是对TP有明显的贡献作用;(2)在一定程度上,海潮对pH值和高锰酸钾指数有影响;(3)在一定程度上,降雨对水体中的TN有较明显的影响;(4)整体上曹娥江干流的水质属于 类或是劣于 类的水质。     

温瑞塘河河网地区水质时空分布与评价

以典型的南方平原河网——温瑞塘河为研究对象,对河网区39个监测点的DO、TN、NO₃^--N、NH₄⁺-N、TP和COD含量进行了为期1 a的监测,揭示了其水质时空变化特征,并利用水质标识指数法对水体污染程度进行了评价。结果表明:温瑞塘河水质已经达到了劣Ⅴ类的程度,水体中氮磷含量严重超标,分别是国家Ⅴ类水标准的3.52倍和1.68倍。河网区水体水质时空分布特征明显,空间上污染程度呈现出三级河道 > 二级河道 > 主河道 > 郊区湿地的分布特征;时间上水质指标的变化较为复杂,与降雨量密切相关,大量降雨能够对河网区水体水质起到明显的改善作用。主河道的污染程度随流向具有累加作用。水体中氮磷比处于适合藻类生长的比值,具有发生水华的营养条件。     

松华坝水库入库河流牧羊河水质时空变异特征

牧羊河是松华坝水库上游的一条重要支流,其水质质量直接影响到松华坝水库的水质。通过牧羊河上、中、下游不同断面的水质监测和分析,结果表明:(1)牧羊河流量及其变异系数变化均是上游<中游<下游;(2)牧羊河的pH值变化较小,变化范围在7.5～9.0之间;(3)牧羊河水质化学需氧量(COD)变化幅度较大,上游和中游化学需氧量变幅大于下游,下游变化较为平稳;(4)丰水期牧羊河水质总氮(TN)变化幅度大,枯水期总氮(TN)变化渐趋平稳,其数值逐渐减小;(5)牧羊河水质总磷(TP)含量随流量的增大而升高,上中下游水质总磷(TP)含量变化有一定的延迟效应;(6)牧羊河水质化学需氧量可以较敏感地反映水质状况,总氮反映流域环境变化,总磷反映流域水土流失情况。     

祁连山水源涵养林区水质特征分析

通过祁连山水源涵养林区水质化学元素分析表明降水经青海云杉林林冠层作用后各化学元素总含量呈增加趋势,增幅最大的元素为Zn,其含量高出降水5.580 mg/L,各化学元素含量从大到小为Zn＞Ca＞K＞Mg＞Fe＞P＞Mn＞Cu＞N;降水经灌木林冠层作用后各化学元素中Ca元素的增幅最大,高出降水含量1.737mg/L,各元素含量变化顺序为Ca＞K＞Mg＞P＞Fe＞N＞Mn＞Cu＞Zn;白大板流域径流中Mg、Ca、K的增加幅度较大,分别为158.16 mg/L,85.965 mg/L和9.266 mg/L;Fe、P、Cu的增幅较小,分别为0.335 mg/L,0.033 mg/L和0.013 2 mg/L.     

渭河流域降水和气温的时空特征分析

降水和气温等气候要素对农业生产具有显著影响。根据1957—2009年渭河流域内12个代表性气象站点53a的降水和气温实测资料,采用传统统计、经验正交函数分解(EOF分析)和小波分析等方法,讨论了渭河流域降水量和气温的空间分布特征,并分析了其周期变化特点。结果表明:(1)受大尺度天气系统影响,流域降水量和气温异常的一致性是主要特点,也存在南北差异和东西差异;(2)年降水量主要存在30a或更大的周期变化特征,而年平均气温、年平均最低气温和年平均最高气温主要存在29a或更大的周期变化特征。     

2005-2018年澜沧江下游流域景观生态安全时空变化及其驱动因素

[目的] 分析澜沧江下游流域景观生态安全时空变化规律和驱动机制,为该流域及流经国家的人与自然协调可持续发展提供科学依据。[方法] 以2005,2010,2015和2018年4期遥感影像为数据源,通过景观指数和GIS空间分析方法评价流域景观生态安全,采用双变量空间自相关方法明确城市、道路、河流、高程、坡度、气温和降水等因素对景观生态安全的驱动作用。[结果] ①2005—2018年,澜沧江下游流域的整体景观生态安全度呈先升后降的变化特征。其中,北部和中西部景观生态安全较差,东部、南部和东南部较好,但也有恶化趋势;②各景观类型中,景观生态安全度从大到小为：水域 > 林地 > 草地 > 耕地 > 建设用地 > 裸地。其中,林地和草地的景观生态安全度存在波动,耕地和水域的景观生态安全度一直上升,而建设用地和裸地的景观生态安全度持续下降;③距城市距离、距道路距离、气温和降水等社会和气象因素对景观生态安全时空变化的驱动作用最强,距河流距离也对景观生态安全的时空变化有一定解释作用,而高程和坡度等地形因素并非澜沧江下游流域景观生态安全时空变化的主要驱动因素。[结论] 应尽量降低由人类活动引起的生态环境负荷,积极发挥气象因素对生态安全的正向效应,促进澜沧江下游流域的人与自然协调可持续发展。     

厦门市集美区土地利用变化的时空特征分析

以集美区1989年与1997年的TM、2008年的ALOS遥感影像数据为基础,在RS、GIS技术支持下,运用土地利用转移矩阵与景观生态学的方法,对集美区近20a间的土地利用及景观格局的时空动态特征进行了定量分析。结果表明:(1)林地和农用地是集美区主要的土地利用类型,二者在1989年和2008年两个时期占研究区面积比例分别为95%,68%。近20a来,集美区土地利用快速变化,城市化过程显著。农用地面积急剧减小,而城市建设用地与城镇居民地面积则大幅度增长且趋向集中。农用地主要转化为城市建设用地、城镇居民地和农村居民地,林地面积则先减小后增加。(2)在景观水平上,集美区景观趋向破碎化,景观类型向多样化和均匀化的方向发展,景观类型的相互关系复杂化,表明区域受到人为干扰,从而使得整体景观格局的异质性越来越高。     

磐石市城镇用地扩张的时空特征分析

以不同时期（1998—2007年）磐石市的土地if,4用类型、面积变化等数据,对磐石市城镇用地的时空特征进行分析,并结合地区经济发展水平、人口数量变化等数据对磐石市城镇用地扩张得驱动力进行分析。结果表明：在时间上,近10年来磐石市城镇用地面积扩张了近6倍,可以分为三个阶段：1998—2001年,是迅速增长阶段;2002...     

磐石市城镇用地扩张的时空特征分析

以不同时期(1998-2007年)磐石市的土地利用类型、面积变化等数据,对磐石市城镇用地的时空特征进行分析,并结合地区经济发展水平、人口数量变化等数据对磐石市城镇用地扩张得驱动力进行分析。结果表明:在时间上,近10年来磐石市城镇用地面积扩张了近6倍,可以分为三个阶段:1998-2001年,是迅速增长阶段;2002-2005年,是缓慢发展阶段;2006-2007年,是稳步上升阶段。在空间上,磐石市城镇用地扩张的地域空间差异突出,自然环境资源丰富、交通便捷、经济发展水平高建设力度大的城镇是用地扩张的活跃区。影响磐石市用地扩张的主要驱动力有经济的发展、人口的增长和政策与规划的调控。     

澜沧江中下游流域土壤侵蚀时空演变特征

为了探究土壤侵蚀演变机制,以澜沧江中下游流域为研究区域,利用改进的土壤流失方程(RUSLE)模型,开展流域内土壤侵蚀时空演变特征研究,引入随机森林算法探讨了流域内土壤侵蚀因子的相对重要程度。结果表明:澜沧江中下游流域2005—2015年土壤侵蚀量为0～1.89万t/(km²·a),平均土壤侵蚀模数为0.252万t/(km²·a),中下游子流域平均土壤侵蚀模数处于较低风险以上和中风险侵蚀以下级别。自2005年以后,澜沧江中下游流域土壤侵蚀空间分布特征呈现中度侵蚀风险区域扩张,高度和低度侵蚀风险收缩的趋势。随机森林算法结果发现植被覆盖管理因子和地形因子是影响澜沧江中下游流域土壤侵蚀的主要因素,土壤可蚀性因子、降雨侵蚀因子和水土保持措施因子的相对重要程度偏低,均未超过20%。可见,土壤侵蚀的时空异质性主要是由于植被覆盖和地形影响改变了局部气候而导致的。     

黄河下游自然保护地时空分布特征与高质量发展建议——以山东省为例

[目的]自然保护地建设是促进生态文明建设和生态环境高质量发展的重要手段,研究自然保护地的时空特征能够深化对其历史进程、资源禀赋、功能定位等的认识,对自然保护地高质量发展具有重要的指导意义。[方法]采用全局莫兰指数、标准差椭圆、核密度估计等方法,对黄河下游1980—2020年设立的自然保护地的时空分布特征进行了深入分析研究。[结果]在发展历程上,研究区自然保护地建设经历了起步探索、稳步发展、规范发展3个阶段,由注重数量增长逐渐转向质量提升。在空间分布上,自然保护地呈东北—西南方向展布,40年来分布重心总体向西南方向迁移了88.199 km,自然保护地整体聚集程度不断提高,以鲁中南山地丘陵区与鲁东低山丘陵区最为聚集,分别形成类似除号“÷”和“双峰形”的两个高密度片区。在影响因素上,地形地貌、水热条件、物种多样性、植被覆盖等是影响自然保护地空间分布、资源禀赋等的重要因素;政策导向、生态保护意识的提高等是导致自然保护地数量增加、质量提高的重要因素。[结论]为促进自然保护地高质量发展,黄河下游地区应依据自然保护地分布格局规划“生态城”,发展特色生态旅游,由点及面地整合全域生态资源。研究结果可为黄...     

黄河中游典型支流无定河流域水土流失动态监测

[目的] 探索黄河中游典型的粗泥沙支流无定河的水土流失分布和动态变化特征,为新时期水土保持工作、生态环境建设和流域高质量发展提供科学依据。[方法] 以无定河流域为例,基于1985,1999,2011年3次普查和2019年全国水土流失动态监测成果,提取年度水土流失强度、面积,分析其时空分布及动态变化特征,并采用Mann-kendall检验,基于水文数据,分析1980—2018年流域水沙变化特征。[结果] 2019年无定河流域水土流失面积1.20×10⁴ km²,以水力侵蚀为主,风力侵蚀主要集中分布在流域北部的风沙区。下游干流（白家川—绥德+丁家沟段）、小黑河绥德以上的输沙模数超过流域平均水平的3倍,是主要的泥沙策源地;水土流失面积较1985年减少1.40×10⁴ km²,减幅为53.87%,输沙量和径流量均呈现出减小的趋势,拐点分别出现在2007年和1996年。空间上,风力侵蚀由1985年的集中连片分布转为零星分布,水力侵蚀空间位置分布与1985年相比基本无变化,但干流赵石窑至流域出口段左岸侵蚀强度有所降低。[结论] 无定河流域水土保持工作成效显著,有效遏制了土壤侵蚀,生态环境整体向好。但流域水土流失依旧严重,未来工作中,应结合历史水土保持工作经验,突出工作重点,进一步加强无定河流域水土流失综合治理。     

汾河中下游河道生态需水量研究

汾河中下游流域地处我国黄土高原干旱、半干旱地区,水资源短缺与生态环境矛盾十分突出,从水资源开发利用中的生态环境问题出发,构建了适合汾河中下游生态需水量计算模型。河流生态需水量是一个随着时段、河段的不同而发生变化的动态值,把汾河中下游以水文站分成5段,分别计算了不同水文频率年各河段生态需水量,把河道生态需水量分为河道蒸发、渗漏、自净、输沙需水量和基础流量,并根据它们之间的相互关系,界定了总生态需水量。结果表明,汾河中下游20%,50%,70%和95%水文频率年河道生态需水量分别为6.17×108m3,3.78×108m3,2.37×108m3,1.59×108m3;占流域代表年径流量的百分比分别为55.43%,61.97%,61.27%,88.15%,且占多年平均流量的百分比分别为73.68%,45.10%,28.27%,18.92%。要实现汾河流域的可持续管理,必需采取切实有效的措施进行水资源开发调控,分时段分河段地进行水资源的合理利用。     

塔里木河中游地区水资源状况分析

在多年水文和气象数据的基础上，分析了作为塔里木河中游地区主要水资源的径流与降水量的多年变化的特点、趋势及其原因和影响。认为多年来该地区水资源呈逐渐减少趋势，并且年内水资源分配极不平衡，多集中于夏季。这些情况给该地区的生态环境带来威胁，给水资源管理带来很大困难。     

浑太河流域水环境质量综合分析与评价

以浑太河流域为研究对象,选取流域88个监测站点,在2009,2010,2012年对河流高锰酸盐指数、总氮、氨氮、总磷等9项指标进行监测,并对河流水质的时空异质性进行了分析。选择高锰酸盐指数、总氮、氨氮和总磷作为主要评价因子,采用单因子和综合水质标识指数法对该地区主要河流水污染特征进行分析及评价。结果表明,水质因子具有明显的时空异质性。单因子评价结果表明,非汛期总氮和氨氮为主要污染物,汛期总磷和总氮为主要污染物,非汛期的水质状况较汛期好,说明非点源是造成其污染的主要原因。河流水质综合评价中,小汤河上游、太子河南支、太子河北支所有点位的水质评价结果均为最好。所有站点中,海城河的支流（五道里河、运梁河、南沙河下游）区域的水质最差,达到劣Ⅴ类水质,且出现黑臭现象。研究结果对指导浑太河流域水污染防治及水资源管理具有重要意义。     

汾河运城段河流水质评价

基于长期的水质监测数据,应用水质标识指数法,对汾河运城段2005—2009年的水质进行了评价,得出了新绛站监测断面和河津大桥监测断面的地表水环境质量级别。结果表明,该河段COD,BOD5和氨氮这3项因子超标严重,且氨氮的污染指数最大,不能满足相应的水环境功能要求,水质不能达到地表水环境质量标准。总体来看,须对汾河运城段的COD,BOD5和氨氮等污染物加以严格控制。研究结果可为运城市地表水资源规划、管理与保护提供科学依据。     

长江上游人工林与天然林土壤结构质量及保水抗蚀性研究

对长江上游人工林与天然林下代表性剖面的土壤结构分析看出,人工林较天然林土壤的结构状况要差。选择12项指标对不同林地土壤结构质量进行评价,结果表明人工林土壤结构质量远不如天然林土壤。测定和计算人工林、天然林土壤的持水量和侵蚀率,也看出前者比后者的保水抗蚀性差。其原因主要与林下土壤结构质量有关。长江上游地区人工林分布面积大,现暴露出的很多问题,与其土壤结构质量低下有紧密的关系。建议加强林下土壤结构质量的保护和培育研究。     

塔里木河中游径流变化分析

在多年水文数据的基础上,分析了塔里木河中游1957~2002年间径流年际变化及1992~2002年径流月际变化的特点、趋势及其原因和影响。得出1957~2002年间塔里木河中游径流不稳定、不平衡,并且径流呈逐渐减小的趋势,其主要原因是源流区和上游区大量引水所致;塔里木河径流月际变化呈明显的西北型河流的特点,在7~9月为洪水期,水量可占全年水量的79.31%,4~6月份由于农业用水,导致径流量下降。塔里木河径流的这些特点给水资源管理加大了难度。     

新安江、富春江区域水质变化的风险分析

通过收集整理10年的地表水环境监测资料，综合分析了钱塘江下游干流新安江和富春江区域的水质变化规律。应用斯毕曼秩次相关性检验、相关分析和方差分析，研究了两江流域内水质变化的趋势与联系，结果表明．两江流域内水质总体仍处于低风险水平，仅在部分区段和时段内出现个别项目超标。两江流域水质的主要胁迫因子均与社会经济活动有关，但尚未超出流域内环境容量容许范围，总体水质仍能满足功能区要求。说明通过合理控制污染排放，完全可能实现两江流域社会经济与环境保护协调发展。