汾河流域湿地退化特征及恢复对策

在汾河流域湿地分布广泛,类型多样,生物多样性丰富,主要湿地类型有河口（内陆）湿地、河流湿地、湖泊湿地、水库湿地和沼泽及草甸湿地等,总面积930．51km2。由于人为不合理利用和自然的原因,导致汾河流域湿地生态环境退化现象严重。该流生态环境主要表现特征为：（1）未经处理的污水直接排放导致湿地生态环境急剧恶化退化;（2）不合理的开发加速湿地面积不断萎缩,湿地植被遭到严重破坏;（3）过度开垦破坏水禽的栖息地,滥捕盗猎导致湿地生物多样性不断下降;（4）过度开采地下水和煤炭的无序开采使湿地生态环境恶化的进程加快。     

山西汾河流域盆地土壤八种元素分布特征的研究

汾河流域盆地土壤８种重金属含量现状与分布特征研究结果表明,太原盆地高于临汾盆地,太原盆地内水浇地高于旱地,临汾地则相反。其分布特征为：太原盆地水浇地,晋中地域旱地大部为高含量元素。     

基于流域的山区景观格局分析和分区研究--以山东省栖霞市为例

本文以位于胶东半岛中部山区的栖霞市为例,在对整个研究区进行流域提取的基础上,分别统计各流域内的景观指数,并通过聚类分析对整个栖霞市的山区景观进行分区。首先解译2010年Thematic Mapper(TM)遥感影像数据,获得栖霞市景观格局图,以1︰25 000地形图为基础数据源,建立DEM模型,利用ArcGIS水文分析模块将研究区划分为300个子流域。然后根据常用景观格局指数所反映的生态学意义和景观特征信息,并结合研究区内的具体景观结构,选择边缘密度(ED)、多样性指数(SDI)、斑块大小变异系数(PSCOV)、面积加权平均分维数(AWMPFD)和核心区密度(CAD)5个景观指数,并结合各流域的平均高程与空间分布对每一个子流域进行景观格局分析,探讨各子流域景观格局的空间差异,揭示人类活动、自然干扰等各种景观生态机制对区域景观生态的影响。研究结果为:ED值和CAD值随着海拔的增加而逐渐变大,垂直分异特征明显;SDI值呈现出由低海拔向高海拔逐步减少的趋势;PSCOV值随海拔的增加呈现出类似倒"U"形曲线;AWMPFD值不具有明显的垂直分异特征。最后将这5个指数进行聚类分析,同时利用流域主体景观类型对栖霞市进行景观格局分区,各土地利用类型被划分为3个景观生态类型区。研究结果为:一类区面积最小(10.14%),该区域是农作物种植的稳定农业区,景观结构和规模都很稳定,需要继续保护;二类区面积最大(50.93%),各种景观类型呈现空间交错分布,斑块形状复杂,属于自然景观和人文景观的过渡区域,需要加强该区域的土地规划和产业合理布局;三类区面积较大(35.92%),主要集中在中高海拔区域,林地和草坡地居多,开垦难度较大。分区结果能够较好地反映研究区景观生态结构的显著特征与空间分异状况,对栖霞市的土地管理和规划具有一定的指导意义。     

黄土高原清水河流域植被景观动态变化研究

在RS和GIS支持下,通过解译山西吉县清水河流域1986年、2000年、2007年TM遥感影像,生成土地利用分类并进行流域植被景观制图,分析了植被景观结构特征及变化趋势,同时,在GIS系统支持下,建立了清水河流域植被景观元素转移矩阵。结果表明,流域的植被景观基质始终是荒草地和灌木,1986年流域植被景观要素面积大小排序为：草地〉阔叶林〉灌木〉农田〉针叶林〉园地〉居住用地,草地、灌木和阔叶林3类占到总面积的87%以上,草地是绝对优势景观要素,占到景观总面积的41.69%,且连片性较好,灌木斑块数最大,分布零散、破碎,2000年流域植被景观要素排序变为：草地〉灌木〉阔叶林〉农田〉针叶林〉园地〉居住用地,2007年流域植被景观要素面积排序为：灌木〉阔叶林〉草地〉针叶林〉农田〉园地〉居住用地;通过分析两个时段景观转移矩阵,表明20 a间灌木面积比例持续增加,且主要来源于草地。     

黄土高原丘陵区景观特征与景观指数粒度效应研究

选取黄土丘陵沟壑区高家沟流域为研究区,基于遥感图像绘制流域土地利用景观图,利用GIS相关软件以及景观格局分析软件Fragstats,计算高家沟流域的景观格局指数,并在景观水平上对指数的粒度效应进行了研究.结果表明:草地为高家沟流域土地利用类型的主体,园地稀少,各土地利用类型布局分散,斑块形状较复杂,土地利用结构不够合理;粒度变化对景观指数的计算具有重要影响,各景观指数均具有明显的粒度效应,不同的景观指数随粒度增加表现出不同的变化趋势:(1)景观指数随粒度的增加有明显的下降趋势;(2)景观指数随粒度的增加变化趋势不明显,或上升或下降,并呈现出一定的波动性.高家沟流域景观分析的适宜粒度范围为75～120m.     

山西汾河流域盆地土壤八种元素分布特征的研究

汾河流域盆地土壤8种重金属含量现状与分布特征研究结果表明:太原盆地高于临汾盆地,太原盆地内水浇地高于旱地,临汾盆地则相反.其分布特征为:太原盆地水浇地,晋中地域旱地大部分为高含量元素.铜镉两元素各地区之间,锌汞两盆地之间差异显著.8种元素最高含量均小于土壤环境标准值,但太原盆地各地域的旱地及运城地域土壤应补充锌铜.污染防治重点在晋中地域.     

漓江流域2000—2020年土地利用和覆被变化时空分异特征

[目的]分析2000—2020年漓江流域土地利用和覆被变化时空分异规律,为协同人类活动及生态安全提供空间治理依据。[方法]基于遥感信息识别和GIS空间分析平台,应用扩张强度、转移矩阵及时空统计、空间自组织分析等方法,从多维时空尺度研究流域土地利用及景观结构变化规律。[结果](1)漓江流域以林地、耕地为主体景观,合占景观面积的比例超过90%,2000—2020年其面积变率小于0.37%,扩张强度小于年均3.59%,表明流域具有高质量的景观生态资源和建成国际旅游中心的生态资本,景观结构稳定,水生态良好;(2)建设用地增长最快,扩张显著,2000—2020年其面积增长了163.41%,其中临桂新区年均扩张37.79%,城镇化是流域景观类型及结构变化的主要驱动;(3)流域景观类型多样性丰富、分布均衡,多样性和均匀度指数在城镇及旅游中心形成高值中心,山地区则为低值连片;连通性或延展性较好,山区为高值中心,城镇为低值中心,人类活动对草地形态及城镇周边(中值区)的扰动较显著。[结论]流域景观指数结构受相似的发生环境和分异因素影响而具有空间集聚性分布特征,城镇扩张及旅游活动是漓江流域景观格局分异的主要...     

汾河流域生态补偿机制的关键问题

流域生态补偿作为流域管理的一个热点问题,已经引起社会各界的广泛关注.随着汾河流域的资源开发和经济发展,其生态环境问题日益严重,成为阻碍经济社会持续发展的瓶颈,建立汾河流域科学的生态补偿机制显得尤为重要.基于理论研究与分析,结合汾河流域的实际情况,明晰建立汾河流域生态补偿机制的原因和原则,分析建立汾河流域生态补偿机制的主体、客体、方式和标准,同时提出建立汾河流域生态补偿机制的保障措施,从而构建起汾河流域生态补偿机制的整体框架.在汾河流域引入生态补偿机制,不仅可以调整生态效益及相关的经济效益在保护者与受益者、破坏者与受害者之间的分配关系,而且还可以保护和改善汾河流域的生态环境,促进全流域经济、社会、环境协调持续发展.     

2010年汾河流域土地退化经济损失评估

土地退化是汾河流域严重的生态环境问题,直接关系到全流域社会经济的可持续发展。以实地调查为基础,结合已有的文献资料和汾河流域环境特征,运用生态经济损益核算方法,分析了汾河流域土地退化状况和变化趋势,估算了2010年汾河流域土地退化的经济损失。结果表明:(1)2010年汾河流域土地退化的经济损失高达3.83×109元,其中水土流失的经济损失最大(占61.79%),为2.37×109元,沙漠化、盐渍化的经济损失分别为2.31×108和1.23×109元。(2)2010年汾河流域土地退化的经济损失约占全流域GDP的0.77%(上游占1.45%),上游地区是土地退化的重点治理区;占第一产业产值的14.58%,影响着流域可持续发展能力;土地退化的经济损失人均负荷值为290.08元/人,制约着流域人民的脱贫致富,因此,应加强对土地退化的治理。     

浅析汾河流域生态渔业发展模式

汾河是黄河第二大支流,流域面积在全国排名第46位.近年来,汾河流域生态渔业产业发展迅速,且取得了良好的经济效益,但目前渔业产业分散、渔业发展与资源环境矛盾等问题突出,这也是我国大多数地区渔业发展所面临的问题.因此,从技术层面结合现代渔业产业要求,重点探讨了以鱼养水、以水养鱼养殖模式、稻田养殖蟹虾模式、湿地模式、莲鱼...     

1980—2020年汾河流域生态系统服务价值的时空变化

[目的]分析1980—2020年汾河流域生态系统服务价值时空变化特征,为该流域生态环境的科学调控和管理提供理论参考。[方法]利用汾河流域1980—2020年5期Landsat-MSS/TM/ETM遥感影像解译数据研究了流域土地利用变化特征,并估算了生态系统服务价值。[结果] 1980—2020汾河流域土地利用中耕地、林地和草地一直处于主导地位,土地利用整体变化表现为耕地向建设用地转移;土地利用动态度表明2000—2020年土地变化明显高于1980—2000年。1980—2020年汾河流域土地利用总生态服务价值持续减少,空间分布整体上呈上游高,中下游低的趋势。从不同功能价值来看,调节和支持服务减少最多。不同土地利用程度与ESVI双变量LISA聚集图呈现出明显的空间负相关性,主要以汾河上游的低土地利用程度与高ESVI聚集分布为主。[结论] 1980—2020年汾河流域土地利用/覆被变化对生态服务价值有较大影响。可以通过提高土地集约利用水平,促进该区土地利用结构向高生态服务价值发展。     

杂谷脑河流域近30年景观格局时空演变研究

杂谷脑河流域是岷江上游典型的干旱河谷区。以1980年和2006年两期Landsat TM遥感影像为主要信息源,从时间序列和空间尺度上分析近30 a杂谷脑河流域LUCC过程与景观格局动态变化,揭示其景观格局的时空演变规律,探讨土地利用变化对景观格局的影响机制,以期为其脆弱生境恢复与重建提供依据。结果表明:该流域土地利用变化显著,且以林地大面积减少和灌木林地显著增加为主要特点;区域呈现以自然景观为主,人为景观处于支配地位,以云、冷杉暗针叶林为地带性植被并主导该区域森林景观的格局现状;杂谷脑河流域的景观多样性和均匀度两指数增加,优势度减小,处主导地位的森林景观类型与其它景观类型所占比例的差异在缩小,景观结构趋于均匀,森林景观对流域景观控制作用减弱。     

汾河流域汛期降水序列的多时间尺度分析

基于汾河流域19个气象站点1959—2007年汛期（6—9月）的降水数据,采用小波分析、M—K突变分析及其它数理统计方法,对汾河流域汛期降水量时间序列进行了多时间尺度特征分析。结果表明,近49a来,流域汛期降水呈现减少趋势,递减率是9.79mm/10a,其中6月份的降水呈现上升趋势,速率为2.79mm/10a,7—9月均表现出下降趋势,最明显的是7月份（速率为-6.54mm/10a）,7和9月份降水明显减少是流域汛期降水量下降的主要原因;汛期降水在1978年以后发生突变,流域降水处于一个相对少雨的时期;汛期降水量存在8～15a和3～7a的特征周期,中心时间尺度为2,5,10和12a,其中约5a的周期振荡最为强烈,是汛期降水变化的主要周期;根据5a周期及其它特征周期的小波系数变化趋势,估计汾河流域在研究时间段以后近期内汛期降水量可能偏多。     

2006-2018年汾河流域土地生态安全预警测度及时空格局演变

[目的]开展汾河流域土地生态安全预警研究,为流域土地资源科学合理利用及可持续发展提供参考.[方法]采用乘算模型、空间自相关及地理探测器方法分析2006-2018年流域土地生态安全警度的时空格局演化特征及主导因子.[结果]①2006-2018年汾河流域土地生态安全警度演变趋势为向上开口抛物线的曲线特征,且由“较不安全”向...     

汾河流域植被覆盖度时空特征与地形因子的关系

[目的]研究汾河流域植被覆盖度在时间以及空间上的变化特征,及其与地形因子的关系,为汾河流域的绿色发展提供科学依据.[方法]基于MODIS NDVI遥感影像数据,选取汾河流域2005-2020年中的2005,2009,2013,2017,2020年数据,采用像元二分模型估算汾河流域15 a的5个时期的植被覆盖度;结合线性...     

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。     

黄土高原切沟空间分布特征

在区域尺度研究切沟空间分布特征,对黄土高原切沟防治及黄河中游水土保持工作具有重要意义。研究以系统抽样的方法布设256个小流域抽样单元,基于Google Earth亚米级遥感影像,采用人工目视解译的方法,对黄土高原切沟空间分布特征展开研究,结果表明：(1) 92个抽样单元存在切沟,占抽样单元总数35.94%。黄土高原切沟密度均值为1.47 km/km²,以小切沟为主。切沟长度、宽度、距分水岭距离均值分别为43.53 m, 6.30 m, 71.19 m。(2)黄土高原切沟主要分布在400 mm等降雨量线附近,尤其是延安及其以西至固原一带,榆林及其以北至东胜一带,小切沟分布与切沟总体分布基本一致,大切沟分布相对分散,在天水—定西一带最为突出。(3)黄土高原切沟所在坡面目前土地利用类型主要为草地(48.51%)、耕地(29.76%)、林地(17.27%)。研究可为黄土高原侵蚀沟分区治理规划提供理论依据。     

锡林河流域蒸散量时空变化遥感监测

研究选择锡林河流域为研究区,基于地表能量平衡原理,利用遥感方法对2000—2012年每年7月、2012年4—9月的MODIS影像数据进行处理,结合同期气象资料估算出流域日蒸散量,按所占日数加权得到月（旬）蒸散量。运用FAO推荐式进行了验证,平均相对误差为16.678%,在误差允许范围之内,说明该遥感方法有一定的可用性。结果表明:反演得到的蒸散量分布与地表状况比较吻合,其中低湿地植被、草甸草原蒸散量较大,锡林河流经区域的地段形成的湿地植被蒸散量较大,植被密集的地方如耕地蒸散值较大,明显高于植被稀疏的地区。在空间分布上均为上游大于中游,中游大于下游,与地表植被覆盖相一致。2000—2012年这13 a流域最大蒸散量出现在2012年,最小值出现在2000年,基本与各年7月份降水量的趋势相一致,它们之间的决定因子为0.755 3;2012年4—9月份月蒸散量和旬蒸散量随时间的变化基本为一钟形曲线,反映了植物在整个生长季的蒸散耗水状况。