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。     

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。     

不同配比的蔬菜与玉米间套作削减农田径流污染的研究

2011年7月到9月采用田间试验,在自然降雨条件下,对滇池流域不同比例蔬菜与玉米间套作蔬菜种植模式下农田地表径流产生量与地表径流、TN、TP、COD、SS的流失量进行分析,寻求控制农田径流污染的蔬菜与玉米适宜比例种植模式.结果表明:蔬菜单作地表径流流失量为73.78 m3·hm-2,TN、TP、COD和SS流失量分别为0.79、0.195、2.86、44.46 kg·hm-2.1∶2玉米//青花-西葫芦间套作地表径流流失量为41.06 m3·hm-2,TN、Tp、COD和SS流失量分别为0.41、0.112、1.08、13.06 kg·hm-2.1∶3和1∶4玉米//青花-西葫芦间套作地表径流和TN、TP、COD、SS流失量均高于1:2模式.与蔬菜单作相比,1:2玉米∥青花-西葫芦间套作能削减44.35％的地表径流量、48.46％的TN、42.38％的TP、62.13％的COD、72.92％的SS.因此,1∶2玉米//青花-西葫芦间套作种植模式削减农田地表径流和径流污染的效果最好.     

基于GIS技术的黄前水库流域水土流失评价

在GIS技术基础上采用修正的通用土壤流失方程RUSLE作为评价模型,计算了黄前水库流域土壤侵蚀量,并结合土壤侵蚀强度分级标准,对流域土壤侵蚀强度进行了分级。利用GIS的叠置分析功能,定量分析了土壤侵蚀与坡度和土地利用类型之间的关系,并提出了相关的水土流失治理措施。结果表明:黄前水库流域土壤侵蚀模数为41.03 t/(hm2.a),属中度侵蚀区,年水土流失量1.33万t。流域土壤侵蚀模数与坡度呈显著正相关,不同土地利用类型的土壤侵蚀模数由大到小依次为:园地、草地、耕地、建设用地和林地。     

燕沟流域不同植被恢复重建途径下物种多样性研究

在燕沟流域选取5个物种多样性指数对其天然及人工群落物种多样性进行了研究,分析了植被恢复重建途径(自然恢复、人工恢复、自然和人工恢复)与物种多样性的关系.研究结果表明,天然灌木林群落物种多样性和均匀度指数最大,天然草本群落与人工乔木林群落接近,人工灌木林群落最小;影响人工乔木林和灌木林群落林下草本层物种多样性和均匀度指数变化的主要因素有植物物种种源、植物自身因素(初植密度)和人为因素(破坏、放牧时间).     

人为干扰对西南喀斯特小流域生态恢复的影响

对退化生态系统的恢复,是喀斯特生态脆弱区域社会经济发展的重要保障。农业生产活动、石漠化治理、土地利用方式等,共同构成了影响喀斯特小流域生态系统退化和恢复的人为干扰因素。在前人对喀斯特石漠化小流域生态治理相关研究的基础上,以生态系统组成要素和生态恢复动态过程为出发点,分析并探讨人为干扰对于植被、土壤、凋落物、土壤生物结构、功能和多样性的扰动。提出生态治理和生态建设应注意对生态系统要素的维持和丰富,并加强对生态系统整体恢复和生态过程的研究,从而更好地促进喀斯特石漠化小流域生态系统的恢复。     

基于多元统计分析方法的西苕溪流域水质时空变化研究

基于太湖上游西苕溪流域38个采样点2009年6月至2010年7月完整周年的水质监测数据,综合运用聚类分析、单因素方差分析、因子分析及多维尺度分析等多元统计分析方法,对西苕溪流域水质时间与空间变化进行了分析。根据聚类分析将整个流域河段在空间上分为四个部分,即上游林区的河段、紧邻城镇的下游河段、下游平原区的干流河段和分散于农业灌溉区的河段;利用因子分析的旋转因子载荷矩阵从时间维度研究不同水质参数的季节敏感性,氮素在整个研究时间段与旋转因子的相关系数都大于0.900,表现出整个研究时间段内的敏感性;利用单因素方差分析和多维尺度分析实现时空的统一分析,相同时间不同河段间差异性显著且都与其地理位置特点相吻合,所有河段在时间维度上均显现出丰水期的水质与另两个水期差异显著的特点,紧邻城镇的下游河段水质是整个流域中不同水期间差异性最小的,凸显了人为干扰的持续性。研究结果表明,运用多元统计方法对西苕溪流域水质的时空变化特点进行分析,可以为流域水质监测与污染防控提供有益参考。     

小清河流域抗生素污染分布特征与生态风险评估

利用固相萃取、高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)检测小清河流域地表水中4类抗生素的残留水平,分析其分布特征,结合土地利用类型探讨其可能的污染源,并通过计算风险商(RQs)来进行生态风险评估。结果表明:小清河流域地表水有13种抗生素检出,其中大环内酯类抗生素和甲氧苄啶的检出率为100%;20个采样点的大环内酯类、喹诺酮类、磺胺类和磺胺增效类的质量浓度范围分别是2.18~84.9、nd~1600、nd~845、1.88~3900 ng·L-1。高浓度的大环内酯类和喹诺酮类抗生素主要集中在人口密集区下游,在水产养殖密集的下游区域检测到较高浓度的磺胺类和磺胺增效药甲氧苄啶,表明生活污水和水产养殖废水仍是小清河流域抗生素污染的主要来源。生态风险评估结果显示,13种抗生素中处于高风险等级、中等风险等级、无风险等级的比例分别是38.5%、23.1%、38.5%,表明小清河流域部分水体抗生素污染具有较高的生态风险。     

鄱阳湖流域非繁殖期鸟类多样性

2010年11月-2011年3月,采用样线和样点法相结合,对鄱阳湖流域非繁殖期鸟类种类及数量进行了调查.共记录鸟类13目36科106种.其中,国家Ⅰ级重点保护鸟类1种,国家Ⅱ级重点保护鸟类10种.居留型方面,留鸟和冬候鸟最多,分别占鸟类物种总数的56.60％和35.85％.鸟类区系上,古北界种类最多,占41.51％;其次是东洋界鸟类,占32.08％.鸟类物种数1月份和3月份最多,多样性和均匀度指数均以12月份和3月份最高,以11月份和2月份最低.欧氏距离显示,修水段、龙虎山段和靖安段与其他河段的鸟类组成差异较大.宜黄段、耳口段和浮梁段的鸟类组成比较相近.研究结果表明,鸟类的相似度与各河段间隔的距离无关,而可能与当地的生境密切相关.鄱阳湖流域分布着一些濒危鸟类,然而人类活动如采砂、非法捕鱼等严重影响了这些鸟类的生存环境.因此建议降低人类活动强度,维持鄱阳湖流域鸟类多样性.     

Multiple watershed alterations influence fish community structure in Great Plains prairie streams

Stream fish distributions are commonly linked to environmental disturbances affecting terrestrial landscapes. In Great Plains prairie streams, the independent and interactive effects of watershed impoundments and land cover changes remain poorly understood despite their prevalence and assumed contribution to declining stream fish diversity. We used structural equation models and fish community samples from third‐order streams in the Kansas River and Arkansas River basins of Kansas, USA to test the simultaneous effects of geographic location, terrestrial landscape alteration, watershed impoundments and local habitat on species richness for stream‐associated and impoundment‐associated habitat guilds. Watershed impoundment density increased from west to east in both basins, while per cent altered terrestrial landscape (urbanisation + row‐crop agriculture) averaged ~50% in the west, declined throughout the Flint Hills ecoregion and increased (Kansas River basin ~80%) or decreased (Arkansas River basin ~30%) to the east. Geographic location had the strongest effect on richness for both guilds across basins, supporting known zoogeography patterns. In addition to location, impoundment species richness was positively correlated with local habitat in both basins; whereas stream‐species richness was negatively correlated with landscape alterations (Kansas River basin) or landscape alterations and watershed impoundments (Arkansas River basin). These findings suggest that convergences in the relative proportions of impoundment and stream species (i.e., community structure) in the eastern extent of both basins are related to positive effects of increased habitat opportunities for impoundment species and negative effects caused by landscape alterations (Kansas River basin) or landscape alterations plus watershed impoundments (Arkansas River basin) for stream species.