延河流域土地利用空间格局模拟对比研究

为探究延河流域土地利用演变规律及未来空间格局分布,基于延河流域1986年、2000年和2010年3期土地利用数据,利用土地利用空间转移动态图及土地利用转移面积矩阵等方法,分析了延河流域1986—2010年土地利用/覆被变化的时空规律; 运用Logistic-CA-Markov模型和MCE-CA-Markov模型分别预测了2030年延河流域土地利用空间格局,并对模拟结果进行了对比分析。结果表明:延河流域1986—2010年耕地降幅最为明显,减少了557.10 km²,主要转为草地、林地和建设用地; 林地和草地面积持续增加,建设用地扩张迅速,分别增加了378.34,136.97,48.17 km²,水域及未利用地面积总体变化不大,生态恢复政策是影响延河流域土地利用变化的主要因子。Logistic-CA-Markov预测得到的2030年延河流域耕地和草地减少明显,建设用地和林地则增幅较大,流域经济发展需求较高,这种情况下应准确把握地区经济发展与资源利用的关系,根据区域特点因地制宜制定适合当地发展的政策。而MCE-CA-Markov预测得到的2030年延河流域耕地、林地、水域及建设用地均有增加,且耕地增幅最明显,这种利用结构表明流域经济发展相对较缓,实现了对流域环境的保护,但应积极探索土地利用新结构,最大限度发挥资源优势,从而实现流域经济与环境的可持续性发展。     

基于污染足迹的太湖流域稻作农业污染评估--以常州市和宜兴市为例

稻作农业在保障粮食安全方面贡献巨大,但因经济利益驱动,化肥农药被过量施用,造成了氮、磷等营养物质流失,对水环境产生严重影响。本文基于全国第一次污染普查数据,结合各类污染物的产排污系数计算了稻作农业COD、TN和TP入河量,通过污染足迹模型计算了稻作农业COD、TN和TP的污染足迹,通过污染压力模型计算了稻作农业COD、TN和TP的污染压力指数,并对其进行评估。结果表明:(1)常州市、宜兴市稻作农业生产过程中向水环境排放的污染物中以COD和TN为主,其入河量分别为792.96 t·a^-1和605.28 t·a^-1,TP入河量为27.16 t·a^-1;(2)常州市、宜兴市稻作农业TN污染足迹最大(3 944.50 hm²),其次为TP污染足迹(2 578.95 hm²),最小的是COD污染足迹(523.52 hm²);(3)常州市、宜兴市稻作农业对水环境的污染压力指数为2.10,处于中度污染压力状况,表明常州市、宜兴市稻作农业生产活动超出了当地水域的承载能力,对当地水环境产生了压力。     

西汉水流域典型林草地侵蚀特征分析

为了说明西汉水流域典型林草地的侵蚀特征,为农业工程和流域治理提供依据,采用137Cs土壤侵蚀核素示踪技术,按野外采样、核素检测、模型计算三步开展研究。结果表明,6个本底区域的137Cs面积活度为1 600～2 402 Bq/m2,平均值为2 022 Bq/m2;本底区域和未扰动的林草地,剖面核素活度随深度呈指数递减分布;采样荒草地为轻度侵蚀,林地为沉积或无明显流失,退耕还林用地为中度侵蚀;侵蚀强度：林草地＜荒草地＜退耕还林用地;对于同坡面的不同坡位,侵蚀强度：坡面上部＞中部＞下部;植被发育程度影响侵蚀量的大小,对于同一土地利用类型,通常植被覆盖度越高,侵蚀速率越小,反之侵蚀速率越大。     

焉耆盆地土壤养分系统敏感性空间分异特征研究

在全球变化背景下,揭示土壤养分系统对气候和人类耕地利用活动变化的响应对于农业可持续发展至关重要。基于焉耆盆地的气候、耕地利用强度(LUI)和土壤养分数据,采用敏感性、贡献率和GIS方法分析了土壤养分系统对气候和人类耕地利用活动变化的敏感性及其空间分异特征。结果表明：焉耆盆地气候暖湿化趋势明显(气温倾向率为3℃/(10a),降水量倾向率为39 mm/(10a)),LUI微幅上升;土壤养分系统对气候和LUI变化的敏感性存在显著的空间差异和响应差异。土壤养分系统对气温变化敏感性的空间异质性更高,对LUI变化敏感性更具有响应深度;气候和LUI对土壤养分系统变化的贡献率空间分异明显,并且LUI的贡献率大于气候;土壤养分系统的敏感性及其空间布局是自然环境和人类耕地利用活动相互调节和空间分异的综合结果。研究结果可为提高区域土壤养分系统应对气候变化的能力和耕地精准高效管理提供科学依据。     

无定河流域风沙滩区河道基流变化规律与驱动因素分析

为探究风沙滩区河道基流变化规律与主要驱动因素,以1954—2018年无定河流域赵石窑水文站实测水文数据和多站点的降水量数据等资料为基础,分析比较3类方法(时间步长法、数字滤波法和平滑最小值法)对无定河流域风沙滩区河道基流分割的适用性,揭示河道基流量的变化特征,量化分析引起基流量变化的驱动因素(降水、植被覆盖度和农业灌溉等)。结果表明：时间步长法中的局部最小值法对风沙滩区河道基流分割结果较其他方法更为合理,其中多年(1954—2018年)平均基流量为3.29×10⁸ m³,基流指数均值为0.71;基流量总体呈极显著下降趋势,且在1972年和2000年发生突变,其周期性变化主要由第1主周期(32年)控制;无定河流域风沙滩区河道基流变化是降水、植被覆盖度和农业灌溉等因素综合影响的结果,其中水文序列第2阶段(1973—2000年)和第3阶段(2001—2018年)与第1阶段(1954—1972年)相比,降水对基流量变化的贡献率分别为29.35%和4.52%,人类活动(植被覆盖度和农业灌溉)的贡献率分别为70.65%和95.48%,说明人类活动是其变化...     

黄河流域农业保险高质量发展水平时空演进及障碍因子识别

农业保险高质量发展为农业发展提供风险保障,对实现高质量发展有重要意义,本文以黄河干支流经过的9个省份为例,运用基于熵值的TOPSIS和ArcGIS方法,探析2010—2020年黄河流域农业保险高质量发展水平的时空演进规律,并利用障碍度模型探测其主要障碍因子。结果表明,时序演变上,黄河流域总体农业保险高质量发展水平呈现波动上升趋势,但整体水平还处于低位,不同省份农业保险高质量发展速度和水平不同。空间演进特征上,由低梯度的“二元空间结构”向高梯度的“二元空间结构演变”。障碍因子上,政府扶持力度和农业保险发展水平等因素制约黄河流域农业保险高质量发展。因此,建议加大政府对农业保险的支持力度,明晰政府部门在农业保险发展中的权责,提高农业保险的发展水平等,从而实现黄河流域农业保险高质量发展。     

西藏尼洋河流域河谷地带土壤可蚀性K值空间分布特征

【目的】研究西藏尼洋河流域河谷地带土壤可蚀性K值的空间分布特征,为降低该区域土壤侵蚀风险提供参考。【方法】以位于藏东南尼洋河流域的冻融侵蚀区（海拔＞4 200 m）、冻融水力侵蚀交错区(海拔3 800～4 200 m)和水力侵蚀区（海拔＜3 800 m）为研究对象,共布设122个样地,测定流域内表层土壤的基本理化性质,在此基础上运用EPIC模型计算土壤可蚀性K值,采用普通克里金插值法获取尼洋河流域河谷地带土壤可蚀性K值的空间分布图,并分析土壤可蚀性K值与海拔和土壤理化性质的相关性。【结果】①尼洋河流域冻融侵蚀区、冻融水力侵蚀交错区和水力侵蚀区的土壤理化性质存在明显差异,其中冻融侵蚀区土壤体积质量最小,土壤孔隙度、含水率和有机质、粉粒、黏粒含量均最高。②冻融侵蚀区、冻融水力侵蚀交错区和水力侵蚀区的土壤可蚀性K值分别为0.263~0.431,0.218~0.374,0.104~0.409 t·hm²·h/(MJ·mm·hm²),3个研究区土壤可蚀性K值的平均值分别为0.349,0.310,0.292 t·hm²·h/(MJ·mm·hm²),变异系数分别为11.7%,12.7%和21.5%,属于中等变异。尼洋河流域土壤可蚀性K值总体上由西北向东南呈降低趋势。在尼洋河流域,较低可蚀性、中可蚀性、较高可蚀性和高可蚀性土壤均有分布,但是主要土壤侵蚀类型在3个研究区的分布存在一定差异,其中高可蚀性土壤主要分布在冻融侵蚀区,而较低可蚀性和中可蚀性土壤主要分布在水力侵蚀区和冻融水力侵蚀交错区。③土壤可蚀性K值与海拔和土壤理化性质的相关性均达极显著水平(P<0.01),其中与砂粒、粉粒、黏粒含量的相关系数均较高,分别为－0.98,0.99和0.62。【结论】探明了西藏尼洋河流域河谷地带土壤可蚀性K值的空间分布特征,土壤机械组成是该流域可蚀性K值的主要影响因素。     

新疆叶尔羌河流域4种裂腹鱼多变量形态学对比分析

为明确叶尔羌河流域4种裂腹鱼的表型差异,实验整合传统形态学和框架分析法2个数据体系,利用多变量形态学统计分析法对叶尔羌河流域裂腹鱼类(4种,494尾,48组参数)开展分析。单因子方差分析结果显示,9个参数同时在4种裂腹鱼中存在显著差异,差异主要位于头部、前躯干部和后躯干部;主成分分析结果显示,重唇裂腹鱼与厚唇裂腹鱼形态数据在PC1轴上差异显著,主要反映头部特征;而框架数据结果显示,塔里木裂腹鱼和宽口裂腹鱼在第一主成分上差异较大,主要体现在后躯干部;2个数据体系逐步判别分析分别选取8个和6个主要参数建立判别公式,初始判别成功率分别为85.7%和75.7%,散点图组质心分离,样品重叠少;聚类分析结果显示,2个数据体系均分为2个分支,其中重唇裂腹鱼单独成一支,塔里木裂腹鱼与厚唇裂腹鱼在形态上距离较近,与宽口裂腹鱼次之。研究表明,2个数据体系中,形态数据表现较优于框架数据;叶尔羌河流域4种裂腹鱼外部形态存在显著差异,利用多元统计方法可以较好区分,但仍存在一定的重叠。     

基于生态系统服务功能的东江流域关键性生态空间识别

东江流域生态环境脆弱,水土流失现象频发,进行关键性生态空间识别对维护其生态环境安全和促进区域可持续发展有着极其重要的意义。该研究通过重要性-敏感性构建关键性生态空间识别评价体系,使用NPP（Net Primary Productivity）定量评价法、模型评价法,定量揭示其关键性生态空间的分布特征。结果表明：1）东江流域的关键性生态空间面积为16 734.48 km2,面积占比50.49%,主要位于在中游、下游地区。其中,底线型生态空间面积为5 481.21 km2,集中分布在自然保护地、风景名胜区之中;危机型生态空间面积为11 253.27 km2,主要位于下游的经济发达的珠三角城市中;2）面积占比分别高达47.04%、66.66%的建设用地、耕地占用关键性生态空间,且都集中分布在危机型生态空间中,各生态空间地类以林地和耕地为主。最后将识别结果与土地利用状况结合分析,以期为东江流域分区管控的实施、生态保护策略的制定提供参考。     

汀江流域长汀段水沙变化特征及其影响因素

河流水沙变化直接反映流域的生态环境状况和土壤侵蚀程度.为探讨南方典型水土流失治理区水沙变化特征及其驱动机制,以汀江流域长汀段1982年1月至2014年12月径流、输沙数据为研究对象,采用CEEMDAN法、Mann-Kendall检验法、Pettitt检验法及构建水沙关系模型分析水沙的变化特征,通过双累积曲线法定量研究降...