吉林西部湿地动态变化与生态因子分析研究

为研究吉林西部湿地变化规律,解析生态地质环境因子对吉林西部湿地演化的影响,选取吉林西部典型区域,采用CBERS-2和Landsat-8 OL所揭示的两期湿地数据,通过地学信息图谱,结合湿地分布密集信息图、相对变化率量化分布现状和变化趋势,以高程、气候、人口等数据为参照,研究湿地动态变化与其环境之间关系。研究结果表明:2017年研究区内水稻田面积最多,研究区内北侧湿地分布密度等级普遍较高;2007年至2017年湿地总面积呈现增加趋势;新构造运动控制了湿地发育,降水成为影响近10年来湿地变化的主要因素。     

新疆博斯腾流域湿地遥感监测及时空变化过程

博斯腾流域是新疆最大的湖泊湿地分布区。湿地作为干旱区的一种特殊景观类型,在流域生态环境和水循环中发挥了重要的作用,其产生和消失、扩大和萎缩对区域生态环境将产生重要的影响。以Landsat系列数据为主要数据源,完成了博斯腾流域的3期遥感制图(1990、2000、2010年),分析了博斯腾流域湿地分布现状,探讨了区域湿地的时空变化过程和动态变化特征。结果表明:新疆博斯腾流域的湿地面积总体上一直在萎缩,1990-2010年总面积减少了16.24%;但是减少趋势相对变缓,且不同类型的湿地变化过程有所不同。其中:1990-2000年河流湿地和湖泊湿地表现为增加趋势,芦苇沼泽湿地表现为减少趋势;2000-2010年河流湿地、芦苇沼泽和湖泊湿地面积都表现为萎缩。在变化动态特征上,流域河流、湖泊湿地最近20a呈现倒"V"型波动,而芦苇沼泽湿地则持续下降。通过湿地变化与区域生态环境因子耦合分析表明,在近期内人类活动是造成区域湿地萎缩的主要因素。     

嫩江流域沼泽湿地景观变化及其水文驱动因素分析

借助ArcGIS空间分析工具,以嫩江流域1978年、1990年、2000年和2008年4期遥感湿地分布图为基础,采用SWAT (Soil and Water Assessment Tool)水文模型将嫩江流域划分为43个子流域,并以沼泽湿地类型为例,将各个子流域内降水和径流信息与湿地退化遥感信息作对比筛选,对全流域以及湿地面积减少严重所在子流域作进一步分析。另外,利用两期土地利用类型数据生成嫩江流域土地利用转移矩阵。结果表明:1978—2008年间嫩江流域沼泽湿地退化严重,尤其以1990—2000年间最为显著。这与流域内降水、径流的变化密切相关,并受到土地利用类型转化以及水利工程建设等人类活动的影响。其中,沼泽湿地面积变化与流域径流系数变化在0.01水平上呈极显著正相关,pearson相关系数为0.90。气候变化和人类活动影响下对湿地水文过程以及水资源的变化,导致湿地日益萎缩,对流域内湿地生态系统平衡产生了负面影响。     

青藏三江源区蒸发量遥感估算及对湖泊湿地的响应

青藏三江源区湖泊湿地变化一直以来备受关注,气候因素被认为是湖泊湿地变化的主要影响因素.与温度和降水资料相比,气象站获取蒸发量数据比较困难,而遥感技术却为估算区域地表蒸发量提供了一条新的途径.基于地表能量平衡原理,结合MODIS卫星数据和研究区气象资料,建立三江源区蒸发量估算模型,分析研究区内蒸发分布规律,并探讨温度、降水量、风速和蒸发量之间的相关关系,最后分析蒸发量对源区湖泊湿地变化的响应.研究结果表明:三江源蒸发量呈增加趋势,区域蒸发量随水热、植被覆盖和海拔高度差异而变化;研究区蒸发量受温度和降水量影响较大;蒸发量增大是三江源区湖泊萎缩和湿地退化的主要影响因素.     

三江平原湿地时空演变探究

借助遥感、GIS技术,利用1975年MSS、2000年TM和2015年ETM数据,采用人工目视解译方法,辅助野外调查验证,得到三江平原湿地空间分布数据,进而研究1975年至2015年三江平原湿地的分布特征,并结合研究区气温和降水量数据对湿地变化的影响因素进行分析。研究结果表明:2000年以前,湿地减少的面积为8 426.81 km~2,其中沼泽草甸湿地减少最为明显,人工湿地增加了6 939.87 km~2。2000年以后,沼泽湿地变化依然剧烈,面积减少了2 794.24 km~2。自然湿地破碎化程度加剧,人工湿地面积增加,受人类活动影响较大。     

基于3S技术的西部石羊河流域土地利用/土地覆盖变化研究

在3S技术支持下,通过利用土地利用/土地覆盖信息分析参数对20世纪90年代中期和21世纪初两个时期石羊河流域土地利用变化进行的定量分析结果表明:7年间,土地利用类型发生变化比较大的地区是石羊河流域的东部和北部.整个流域湿地、冰川、耕地、裸露地、草地、盐碱地等都发生了变化.研究实践表明,利用3S技术进行国土资源调查,建立国土资源环境数据平台,每5~10年进行一次数据更新,可以很好地反映土地利用/土地覆盖的变化情况,从而为更好地研究土地利用、土地覆盖变化规律,为政府的宏观决策提供依据.     

近50年来柴达木盆地湿地变迁及其气候背景分析

在RS/GIS技术的支持下,以1956年航片绘制的1∶10万地形图、1990年前后TM遥感图像及2000年前后ETM遥感图像为主要数据源,结合柴达木盆地8个气象测站温度、降水资料,研究了柴达木盆地湿地的分布特点、近50年来的面积变化和相关气候背景。研究结果表明: 柴达木盆地年均温度和降水总体呈上升趋势,而增温更为强烈,年均降水量微弱增加,1990～2000年为明显的暖干时期;柴达木盆地湿地在1956～2000年特别是1990～2000年间总体萎缩趋势严重,盆地边缘区和较大河流附近湿地呈现波动变化,区域气候变化和人类活动应为研究区内湿地变化的主要因素,盆地中西部湿地萎缩主要受到温度升高、人类活动加剧等因素影响,盆地边缘湿地面积少量增加主要受到降水量增加的影响。     

流域湿地水文调蓄功能研究综述

湿地是流域水循环和水量平衡的重要调节器,在维护流域水量平衡、减轻洪旱灾害和应对气候变化等方面发挥极其重要的作用。流域湿地水文调蓄功能是湿地生态水文学研究的重要内容,科学认识和理解流域湿地水文调蓄功能对流域湿地恢复保护、水资源综合管控与应对气候变化具有极其重要的意义。本文阐述了流域湿地水文调蓄功能的概念与内涵,剖析了流域湿地水文调蓄功能时空变异性、阈值性和多维性三大特征及其影响因素（包括湿地土壤特性、植被特征和初始水文条件等内在因素和流域特征、降雨特征、气候变化和人类活动等外在因素）,探讨了流域湿地不变情景下和变化情景下水文调蓄功能评估方法,并介绍了流域湿地水文调蓄功能定量评估模型与应用情况。最后,从学科发展和实践需求的视角提出了流域湿地水文调蓄功能未来亟需加强研究的重点方向。     

松嫩平原湿地演变及其驱动因素分析

湿地是生态系统的重要组成部分,在维系区域生态安全中扮演着重要角色.利用1975、2000和2018年的Landsat遥感影像数据,获取3期湿地解译数据,采用动态度分析、差异性分析、转移矩阵等方法对近50年来松嫩平原地区湿地的时空变化特征进行分析,为研究和保护松嫩平原地区湿地生态系统提供一定的理论依据.研究表明：湿地面积由1975年的20 189.81 km2上升至2018年的29 456.79 km2,整体上呈增加的趋势,具体表现为1975—2000年天然湿地的大幅度下降和2000—2018年人工湿地的大规模增加.分析认为：蓄水工程、河道防洪堤和湿地围垦是天然湿地减少的主要因素;降水量变化、气温上升、蒸发量增加是天然湿地变化的次要因素;受经济效益为中心理念驱动,水田改扩建增加是人工湿地增加的主要因素.     

西辽河流域古代文明的生态背景分析

基于孢粉、炭屑显微结构、古土壤遥感资料,并结合西辽河流域文化景观的时空格局,探讨了人地关系相互作用机制.历史时期西辽河流域的环境变化有两个适宜期和两个欠适宜期,与此相适应,文化景观则表现为农业文化的3次兴盛:上古农业文化兴盛期;中古农业文化兴盛期;近代农业文化兴盛期.在这3个农业兴盛期中,人类生态足迹逐渐扩大,对资源的利用程度逐渐加强,对该区域的景观面貌的影响逐渐增大.西辽河流域景观演变不表现为简单的南北摆动,而是表现为区域尺度上景观的"弹性变化".     

黄河三角洲进积与滨海湿地地质环境演替模式

本文通过对黄河三角洲5个钻孔岩芯的沉积学观测、微古分析、14C测年,同时结合历史记录及遥感资料,分析了本区末次冰后期以来的沉积序列,重建了近10ka以来古环境演变过程,分析了古环境演化对滨海湿地演替的控制作用。本文着重讨论了黄河三角洲进积与湿地形成演替规律,总结了从水生系统、浅海湿地系统、潮滩湿地直至上三角洲平原湿地向陆地生态系统的演替模式。同时通过对现代黄河三角洲与老黄河三角洲演化模式进行对比,提出气候变化、人类活动会加速和改变湿地地质环境演替进程和方向的一般规律。笔者等还进一步提出,由于人类活动的影响,1855年之后湿地演替速率明显加快,约达8~33倍。古环境的重建与滨海湿地响应机制研究可更清楚地理解湿地如何对未来环境变化进行响应,包括海平面上升,从而为滨海湿地保护与管理实践活动提供科学导向。     

Analysis of the landscape change at River Basin scale based on SPOT and TM fusion remote sensing images: a case study of the Weigou River Basin on the Chinese Loess Plateau

Eco-environmental changes which generally manifest as the ecological landscape changes are mainly affected by natural and human factors. Through complex interaction, natural factors and human activities alter the landscape structure and decide the service function of regional ecosystem. With the development of geographical information system (GIS) and satellite remote sensing (RS) techniques, the researches on quantitative analysis of landscape changes have made great strides forward. In this paper, the landscape change dynamics in the Weigou River basin have been investigated by the combined use of high-resolution RS images and GIS techniques. The objectives are to determine the landscape transition rates among landscape types and to quantify changes of various landscape indexes using FRAGSTATS, one of the spatial pattern analysis programs for categorical maps. Under man–machine interactive interpretation method, all of the 10-m resolution SPOT + TM images are classified into six primary types (farmland, forest, grassland, water, construction area and desert) and 12 sub-types based on the interpretation key which was established based on 1947 filed pictures in the Weigou River basin. A field check on the data accuracy shows that the total interpretation accuracy approaches 97.53%. Significant land-use change has taken place in the Weigou River basin over the six years from 1998 to 2004 due to rehabilitation measures. The results show that there has been a notable decrease in farmland mainly due to conversion to forest and grassland, the landscape heterogeneity and evenness has increased, and there is a greater connectivity. The dominance of farmland patch has decreased. And hence the ecological environment has started to develop in a reversing direction. The study of the integration of high-resolution RS images and GIS technique is an effective approach to analyze the landscape changes at river basin scale.     

中国地下水资源演变趋势及影响因素分析

中国地下水资源发生了显著变化,全面摸清地下水资源演变趋势及其影响因素是治理和管理地下水资源的基础。基于全国水资源调查评价、中国水资源公报等资料,对中国60余年来地下水资源的演变规律与影响因素进行了系统分析。结果表明：全国地下水资源量总体稳定,但区域演变趋势差异明显,海河区、辽河区、黄河区呈明显衰减态势;地下水补给结构发生重大变化,由自然补给演变为自然与人工补给并存的模式;地下水排泄结构发生巨大变异,由天然排泄逐渐演变为以人工排泄为主。海河区、松花江区、黄河区、西北诸河区等区域地下水补给排泄关系严重失衡,超采问题突出;降水变化、下垫面条件改变、人类活动干扰是地下水资源变化的主要原因。     

中国地下水资源演变趋势及影响因素分析

中国地下水资源发生了显著变化,全面摸清地下水资源演变趋势及其影响因素是治理和管理地下水资源的基础。基于全国水资源调查评价、中国水资源公报等资料,对中国60余年来地下水资源的演变规律与影响因素进行了系统分析。结果表明:全国地下水资源量总体稳定,但区域演变趋势差异明显,海河区、辽河区、黄河区呈明显衰减态势;地下水补给结构发生重大变化,由自然补给演变为自然与人工补给并存的模式;地下水排泄结构发生巨大变异,由天然排泄逐渐演变为以人工排泄为主。海河区、松花江区、黄河区、西北诸河区等区域地下水补给排泄关系严重失衡,超采问题突出;降水变化、下垫面条件改变、人类活动干扰是地下水资源变化的主要原因。     

别拉洪河流域湿地变化的多尺度空间自相关分析

利用空间自相关模型,结合GIS技术,对别拉洪河流域不同尺度上湿地空间自相关的动态变化进行了研究。结果表明,自20世纪50年代至2000年,别拉洪河流域湿地面积逐渐减少,湿地全局空间自相关呈先增加后减小再增加的"N"字型趋势;别拉洪河流域湿地高-高自相关类型有逐渐减少并向流域下游扩张的趋势,而低-低自相关类型有逐渐增加并向流域上游扩张的趋势;湿地空间自相关表现出明显的尺度效应,随着研究尺度的增大湿地空间自相关性逐渐增强;别拉洪河流域湿地空间自相关的动态变化主要是由人类对湿地的开发造成的。     

挠力河流域湿地和耕地变化对径流深的影响研究

运用线性、对数、指数和三次函数关系拟合挠力河流域1956～2000年湿地面积、耕地面积以及面降水量对径流深的影响,得出:①三次函数拟合的相关性最好;②湿地面积减少和耕地面积增加与径流深的相关性小于面降水量与径流深的相关性.通过分析湿地面积减少和耕地面积增大对径流递减贡献机理,认为湿地面积减少,降低了湿地冷湿效应,增加了陆面蒸发的潜力;湿地转变成耕地,改变了土壤对降水的再分配过程;耕地面积的扩大增大了土壤蒸发潜力;旱地改成水稻田增大了地表水的利用率和地下水的利用量,这些是流域地表径流深减小的原因.研究结论显示湿地面积的减少和耕地面积的增加对流域径流深的递减有较为明显的贡献;径流深的减小是流域呈干旱趋势的指征.     

Changes of land cover in the Yarlung Tsangpo River basin from 1985 to 2005

Land cover is closely related to environmental changes and socioeconomic development. Land-cover change in the Tibetan Plateau (TP) is different from that in the lowlands; however, a detailed land-cover change in areas such as the Yarlung Tsangpo River (YTR) basin in the TP has not been reported. To fill this gap, the current study explores the land-cover change between 1985 and 2005 in the YTR basin. The results show that only 1 % of the land cover in the YTR basin changed during this time period. The most significant land-cover changes included increases in forest and built-up areas as well as decreases in grassland, water and wetland areas. By percentage, the most rapid land-cover change occurred for built-up areas with an annual variation of 2.07 %. There was an obvious vertical distribution pattern for land-cover types in the YTR basin; from low to high, the average altitudes were forest, farmland, built-up, grassland, water and wetland, and bare land. The average altitude and slope for most land-cover types did not vary over the past 20 years. However, the average altitude and slope of built-up significantly decreased, especially in the zone between 3,500 and 4,000 m. The water and wetland area in altitudes above 4,500 m increased; however, they decreased in the zone between 3,500 and 4,000 m. Natural factors cause most land-cover changes, whereas the increasing intensity of human activities cause some changes to built-up and farmland. Additional attention should be paid to the study of the mechanism of land-cover change in the TP.     

井震结合古地貌恢复方法及应用——以辽河滩海西部地区沙一段为例

古地貌恢复研究是油气储层预测的重要内容,古地貌恢复的准确性直接影响物源、古水流等沉积特征的判断.针对辽河滩海西部地区钻井分布不均的特点,在钻井资料地层厚度压实校正基础之上,提出利用地震资料进行井间古地貌趋势补偿,将钻井资料和地震资料有机地融合.通过在辽河滩海西部沙一段应用表明,该方法效果良好,能够较真实地反映古地貌分布特征.