50年来黄土高塬沟壑区典型小流域土地利用动态变化及其驱动力分析

 以经过50多年水土流失综合治理的黄土高塬沟壑区西峰杨家沟小流域为研究对象,通过遥感影像解译并结合实地调查还原的6期土地利用图,根据土地利用面积变化及土地利用转移概率矩阵,对杨家沟小流域50多年来的土地利用动态变化进行分析。结果表明:1)杨家沟小流域1954—2008年土地利用变化总的趋势是林地面积大幅增加,未利用地面积大幅减少,牧草地、园地、居民点及工矿用地也有不同程度的增加;2)土地利用变化的主要方向为未利用地向林地转化,耕地、牧草地、居民点及工矿用地面积的增加也主要来自未利用地的开发利用,园地主要由耕地转化而来;3)政策变动、经济发展及人口增长在土地利用变化中起了重要的驱动作用。     

SWAT模型在黄土丘陵区参数敏感度分析及率正研究

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。应用SWAT模型,结合1986—2000年罗玉沟流域实测水文资料对径流进行模拟,并进行了模型参数敏感度分析和率正。通过敏感度分析,辨析出影响该流域产流模拟结果精度的主要参数因子,如径流曲线数CN2等。依据上述结论调整参数值,对模型进行了率正和验证,得出率正期的相对误差为14.0%,R²为96.1%,Nash—Suttcliffe系数为0.89;验证期的相对误差为8.8%,R²为91.5%,Nash—Suttcliffe系数为0.82。结果表明实测流量和模拟流量的线性回归系数和模型的效率系数满足模型模拟的要求,SWAT模型适用于该研究区域。     

江苏句容水库农业流域农田土壤反硝化作用的研究

2008年6月、8月、12月和2009年3月,在江苏句容水库农业流域采集农田原状土壤样品,使用乙炔抑制实验室培养法测定土壤的反硝化速率,同时测定土壤的含水率、铵态氮（NH2-N）和硝态氮（NO_3-N）的含量,研究农田土壤反硝化速率变化、影响因素及其对流域氮损失的贡献。结果显示,旱地土壤反硝化速率范围在0．13-51．96kgN·hm^-2a^-1之间,水田土壤的反硝化速率范围在3．16-12．29kgN·hm^-2a^-1之间。相关分析表明,反硝化速率与土壤硝态氮（NO_3-N）浓度、铵态氮（NH2-N）浓度之间不具有显著相关关系;在12月和3月,反硝化速率与土壤含水率之间有显著相关关系,其他月份无显著相关关系。流域内农田土壤反硝化损失的总氮量为31．93tN·a^-1低于流域施氮总量的3．19％,可见,反硝化作用不是该流域氮损失的主要途径。     

洱海流域北部农田养分平衡及残留特性研究

为减少农田氮磷流失,改善洱海水质、遏制富营养化发展,以洱海流域北部8个乡（镇）为研究区域,采用现场调查与分析测试相结合的方法研究了洱海流域北部10种典型轮作模式的施肥量、作物养分吸收量、农田养分盈余量以及土壤养分残留状况,对不同轮作模式农田养分平衡及残留特性进行了分析评价。结果表明,水稻-大蒜轮作模式下有机肥和氮肥的投入量显著高于其他模式,水稻-蔬菜作物轮作模式的磷肥投入量显著高于其他模式;不同轮作模式间土壤养分残留差异性以硝态氮最为突出：水稻-大蒜轮作条件下土壤硝态氮残留量达43.4mg.kg-1,明显高于其他轮作模式;10种轮作模式均处于养分盈余状态,以水稻-大蒜轮作模式养分盈余量最大,为1258.8kgN.hm-2和1472.7kgP2O5.hm-2;养分盈余量差异主要凸现在小春季作物上;土壤中易流失的硝态氮、铵态氮和速效磷与氮磷肥的投入量和养分盈余均呈显著相关。表明水稻-大蒜和水稻-蔬菜轮作是洱海流域农田环境污染风险较高的种植模式,需要重点防控。     

宁南黄土丘陵区新型集流造林工程的规划设计与应用

为了探索在小流域土壤侵蚀治理基础上的雨水集蓄利用技术和模式,以半干旱黄土丘陵区国家重点治理小流域为研究对象,遵循坡地水量平衡原理和雨水叠加利用理论,提出了一种新型小流域坡地集雨蓄水工程整地造林技术—“88542”集流水平沟。研究这类工程的内涵、集流潜力及其断面参数。并对工程集蓄的径流通过典型工程应用,分析研究了集流水平沟对土壤水分的恢复调控和土壤的改良效果。结果表明,在半干旱黄土丘陵地区适宜修建“88542”集流水平沟,在0~100 cm土层,与自然坡面相比土壤平均含水量提高5.26%;粉砂粒和粘粒含量提高0.67%和1.53%;有机质提高80%;容重降低11.59%;土壤饱和持水量、田间持水量、毛管持水量、总孔隙度、透气度分别增加了0.63%、2.03%、1.92%、2.71%、5.29%,而且林木的生长量也大幅度提高。     

深溪河流域农业面源污染综合治理措施

根据深溪河流域污染面广、水土流失严重、乡村环境差、水体N、P含量高、水库富营养化的现状,提出以小流域为单元,对农业面源污染实行水污染防治与水土流失治理、生态经济发展兼顾的标本兼治修复技术,包括生态农业技术、人工水塘技术、植被缓冲带技术、湿地生态系统构建技术等,达到控制污染和水土流失,保证流域水质,改善乡村环境的目的,实现流域自然、社会、经济可持续发展的目标。     

密云水库水源保护区不同类型村庄生活污水排放特征

密云水库作为北京市重要的水源地,水质状态存在向中等富营养发展的趋势.由于流域村镇生活污水收集处理程度低,已成为影响密云水库水质的污染来源之一.本文选取水源保护区内普通自然村、生态旅游村和镇政府所在村3种典型村庄为研究对象,采用人户调查和采样分析的方法对村庄生活污水的产量、组成、排放系数及季节变化等特征进行研究.结果表明,不同类型村庄的污水的产量和结构不尽相同,旅游村的污水产量远远高于普通村和镇级村.厨余废水、洗浴废水和洗衣废水构成生活污水的主要部分,其中旅游村的污水主要来自养鱼废水.生活污水的产生具有季节性和时段性的特点,旅游村夏秋两季污水产量最高,约为冬春两季的2～4倍;普通村和镇级村夏季污水产量约为其他季节的2～3倍.旅游村的人均生活污水排放系数最高,为118 L·d-1,是其他类型村人均生活污水排放系数的4～5倍,普通村最低.污水中的总磷(TP)、化学需氧量(COD)和氨氮(NH:-N)指标均较高.COD含量与污水类型密切相关,与村庄类型无明显相关.     

基于ArcGIS环境下DEM流域特征提取及应用

该文详细介绍了ArcGIS9.2中的水文分析工具箱的使用方法,包括从原始DEM数据提取河网的步骤、应注意的问题等。研究区域选取位于北京山区的红门川小流域,采用1∶10000的比例尺、10m分辨率的DEM作为基本的地形数据,应用ESRI公司开发的ArcGIS9.2地理信息系统软件进行流域水文信息特征的提取;并利用SWAT模型运行水文响应单元(HRUs)的生成,共生成了25个子流域和92个HRUs。经分析,得到的研究区域河网特征以及研究区其他常用的流域特征信息,与实际河流水系特征基本吻合,因此应用DEM划分的流域结果是合理的。     

黄土丘陵沟壑区燕沟流域的景观构成及功能类型

【目的】统计分析燕沟流域不同生态功能景观的斑块构成,为流域治理效果评价和景观格局优化提供依据。【方法】野外现地勾绘景观斑块类型图,内业进行数字化处理,建立燕沟流域的景观类型分类系统和数据库,统计相关景观指数,分析流域景观构成。【结果】(1)燕沟流域景观类型中,杂灌丛(浓杂灌丛和稀杂灌丛)面积最大,农田、刺槐林、成熟果园和草地面积次之;以上6种景观类型占流域面积的91.03%、占流域斑块数的81.68%,构成流域景观的主体;流域整体景观属于细粒结构。(2)三大景观功能类型中,生态防护型景观的斑块数、斑块面积、斑块周长均最高,占流域景观的近2/3,经济生产型景观次之;生态防护型、经济生产型、生活服务型三类景观的面积比约为2.08∶1∶0.12。(3)流域内自然景观与人类主导景观斑块面积的比例相当,经济生产型景观是人类主导景观的主要组成部分。【结论】目前燕沟流域景观构成的特点为:景观类型多样,斑块数量丰富,景观整体粒级微小,景观破碎,人类活动对流域景观的构成影响大;三大景观功能类型的构成,为燕沟流域治理效果评价和景观格局优化提供了依据,可作为同类地区小流域治理的重要参考。     

基于RM、RS与GIS的小流域综合治理决策支持系统

为了给探索小流域信息化管理和科学决策的面向对象的软件工程技术以及多媒体和网络技术提供方法和途径,采用Visual Basic6.0作为开发工具,以区域管理软件Region Manager V5.5(RM)为开发平台,通过遥感系统(RS)、地理信息系统(GIS)与专家系统松耦合的方式,开发出小流域综合治理决策支持系统(DSS);可应用于土地资源管理、林业资源管理、水土保持、荒漠化防治与监测、生态农业开发、草场管理、林业生态工程规划设计与监测评价等领域,有助于实现办公自动化和决策科学化。