乌江流域上游段土地利用类型对水体碳酸酐酶活性的影响及其生态意义

在乌江流域上游段选取来自不同土地利用类型的34个地表水采样点和27个地下水采样点,比较研究不同土地利用类型对地表水及地下水水体碳酸酐酶（CA）活性的影响。结果表明,在乌江流域上游段来自不同土地利用类型的所有采样点的地表水及地下水中均能检测出CA活性。比较来自不同土地利用类型的地下水及地表水平均CA活性,总体而言,平均CA活性从高到低均依次为：乔木林地、灌木林地、灌草丛地、农业用地和居民区,而且,来自乔木林地、灌木林地和灌草丛地的地下水平均水体CA活性显著高于地表水。相关性分析结果表明,地表水和地下水中水体CA活性与HCO3-浓度均呈正相关。本研究结果表明水体CA对流域岩溶碳汇潜力的贡献值得进行广泛而深入的研究。     

新开河流域土地利用格局变化图谱分析

基于地学信息图谱分析方法,运用ARC/INFO软件,以马尔柯夫空间概率模型为基础,利用新开河流域33 年(1969-2001 年) 土地利用格局4 期的空间数据(1969 年、1979 年、1992年、2001 年),合成了一系列土地利用格局变化图谱,通过图谱分析来了解新开河流域的土地利用格局变化规律。结果表明：在过去33 年期间该流域土地利用格局发生了显著变化。耕地大幅度增加,其净增面积1357.2 km²,占流域总面积超过32%,其主要来源于草地、沙地、沼泽地、林地;沙地变化有所起伏,占流域总面积不低于23%,虽然总体呈减少趋势,但流域的草地沙化、耕地沙化还比较严重;草地大幅度减少,其净减面积1582.6 km²,占流域总面积由36.2%缩减为18.5%,其主要来源于开垦草地为耕地、草地退化成沙地、沼泽地、盐碱地以及草地改造种植林地;居民地、盐碱地呈增加趋势,湿地、林地呈减少趋势。     

渭北高原土地利用变化对土壤剖面发育的影响——以洛川—长武塬区耕地转为苹果园为例

在对渭北高原地区土地利用调研的基础上,选择6个耕作土壤剖面和8个苹果园土壤剖面为研究对象,通过对这些剖面的构型、质地、元素组成、理化性质和微形态的研究,分析了土地利用变化对土壤演化的影响和机理。结果表明,耕地转为苹果园后,土壤构型从Ap-Bc-A-Ck-C逐渐变为AB-(Bc)-A-Ck-C;土壤表层(0~35cm)的磁化率、有机质、常量元素(Si、Al、Fe、K、Mg、Ca、Na)和微量元素(Cu、Co、Ni、Zn、V、Cr、Pb、As)含量趋于增加,CaCO3含量和pH趋于降低;35~90cm,CaCO3含量趋于增加,而磁化率、有机质、常量元素和微量元素含量趋于降低;90cm深度以下土壤性质变化不大;土壤孔隙的数量减少而平均孔径和孔隙率增加,粘土矿物总含量增加,而残积粘土/淀积粘土比值降低,次生碳酸盐的空间位置从主要出现在0~35cm深度变为在0~90cm范围内普遍出现。这些表明土地利用方式从耕地改为苹果园,土壤剖面构型发生了明显分异,土壤性质的变化主要发生在90cm以上,土壤表层(0~35cm)的变化大于土壤下层(35~90cm)。     

石羊河下游农户的土地利用行为及效率

农户的土地利用行为不仅决定着土地资源能否可持续利用,更影响着农村生态环境质量。本文以石羊河下游484户农户的问卷调查为基础,采用多独立样本和数据包络分析(DEA)法分析不同区域和不同类型农户土地利用行为的差异性和土地利用效率及影响因素。结果表明:(1)越向石羊河尾闾,粮食作物的种植比例越小,而经济作物种植比例越大;(2)坝区种植多样化指数最高,湖区农户土地的投入和产出最高,坝区与湖区土地利用的综合技术效率和规模效率均高于泉山区;(3)随着非农化水平的提高,农兼户的种植多样化指数最高,纯农户、农兼户和兼农户的土地投入与产出、综合技术效率、规模效率依次降低;(4)家庭规模、户主年龄、非农业收入与土地利用效率呈显著负相关性,劳动力受教育水平、农业总投入、农业收入与土地利用效率呈显著正相关性。最后,提出改善石羊河下游农户的土地利用行为、提高土地利用效率的对策建议。     

基于相对风险模型的土地利用变化生态风险定量评价——以石羊河流域为例

土地利用是否合理是推进国民经济发展的关键,也是生态环境变化的风向标。通过理论研究和实地调研,构建了土地利用生态风险定量评价体系,借助相对风险模型（RRM）对石羊河流域的生态风险及其影响因素进行研究。结果表明：（1）在划分的3个评价单元中,中部绿洲生态保护区在土地利用中面临的生态风险最大,北部盆地防沙治沙区次之,南部山地水源涵养区生态风险最小;（2）在3大风险单元的6类不同风险源中,工程建设对石羊河流域的生态风险影响最大,其次是作物种植和畜牧养殖,且在自然环境相对较好的区域表现得尤为明显。     

黑河流域土地利用变化对地下水资源的影响

土地利用与覆被变化对区域水文过程具有深刻影响。利用1960s以来的三期遥感数据和1980年以来的地下水长期观测数据, 从地下水补给和排泄系统两方面, 分析了近30年来甘肃省黑河流域中游地区土地利用与覆被变化对地下水系统的影响, 结果表明：以1985年为界, 随土地利用与覆被变化强度不同, 前后15年土地利用变化对地下水系统补给的影响分别达到2.602亿m³/a和0.218亿m³/a, 对排泄系统的影响分别为2.035亿m³/a和4.91亿m³/a, 在保持区域人工开采量不超过3.0亿m³/a的合理幅度下, 土地利用变化对区域地下水资源变化起着决定作用;在区域土地利用与覆被变化和近10年来人类较大规模开采影响下, 甘肃省张掖盆地地下水资源变化出现了显著的区域差异性。认识土地利用变化对流域地下水系统的作用与区域地下水资源的时空变化特征, 对流域水土资源合理利用规划与管理有重要意义。     

塔里木河干流土地利用/覆盖变化的社会经济驱动力分析

土地利用/覆盖变化的驱动力分析是土地利用/覆盖研究的一个主要核心内容。利用相关分析和主成分分析,探讨土地利用变化的社会经济驱动力。在驱动力分析的基础上,建立人口因素与土地利用程度的分异模型,并通过干扰度指数的计算,分析人类活动对不同景观类型的干扰强度。研究结果表明：研究区土地利用变化的主要社会经济驱动力为：人口因素、经济因素、技术因素和区域社会经济发展程度等。人类活动对建设用地的干扰强度最大,其次是林地、耕地和水域,而对于其他景观类型的干扰度则不甚明显。人口密度与土地利用程度的分异模型适用于分析现阶段人口密度与土地利用程度之间的关系,而且还可以通过预测未来人口变化状况进行土地利用程度的预测。     

土地利用/土地覆被变化对长江流域水环境的影响研究

不合理的土地利用方式／土地覆被变化已成为长江流域水环境不断恶化的重要原因之一，长江上游植被破坏和陡坡开垦造成严重的水土流失，直接威胁到三峡库区的生态安全，中流的围湖造田等损害了湖泊的生态功能，导致严重的洪涝灾害，化肥，农药的过量使用，农田污水灌溉等成为长江流域农业非点源污染的重要来源。文章提出了进一步研究构想，以山－河－湖－海互动系统为研究对象，以系统内各子系统之间的能量流和物质流的联系为纽带，揭示系统自组织、自反馈机制，利用遥感技术和地理信息系统结合数学模型，动态模拟土地利用／土地覆被变化的水文及水环境效应。     

洮河流域土地利用/土地覆被变化及其驱动机制研究

系统收集和整理1970s后期至2000s洮河流域土地利用/土地覆被、水文气象和经济社会发展数据,采用综合利用指数、转移矩阵、动态度、相关性和主成分分析方法及多元线性回归方法,得到结果表明,过去30 a,洮河流域总体表现为林、草面积减少、耕地面积增加、土地开发利用程度进一步提升。驱动因子相关性及主成分分析表明,洮河流域LULCC受“区域经济+农耕因素+城镇化和气候”3个主成分大类的交互影响和驱动;基于此构建的LULCC多元回归驱动模式,在率定期和验证期精度良好,能够反映洮河流域经济社会发展及区域气候对LULCC的驱动和影响。     

新疆伊犁河谷新垦区生态需水对土地利用变化的响应

利用新疆伊犁河谷新垦区1985年、2000年和2008年3期土地利用数据,分析了1985-2008年间土地利用变化情况,并利用土地利用类型生态面积及生态用水定额资料,剖析了新垦区24 a来生态需水对土地利用变化的响应。研究结果表明:①24 a间,伊犁河谷新垦区土地利用发生了明显的变化,在耕地扩张的同时,维持生态稳定的草地急剧减少,表征生态退化的盐碱地和沙地呈快速增加趋势;②研究时期内,新垦区生态需水量增加了2.811亿m3,各地类对其影响程度存在差异,其中旱地、水田和水域对其影响最为显著。③新垦区农业开发程度较高,耕地已经成为主要土地利用类型,其生态需水量一直占据首位,致使人工生态需水量远高于天然生态需水量。     

基于GIS的山洪灾害风险区划

1 Introduction Torrent is sudden surface runoff with sharp rises or falls (Tang, 1994; Zhao, 1996), resulting from rainfall in small basins of mountainous areas. It has features of violent coming force, rapid formation and strong destructivity which rende…     

Torrent risk zonation in the Upstream Red River Basin based on GIS

This paper explores the methodology for compiling the torrent hazard and risk zonation map by means of GIS technique for the Red River Basin in Yunnan province of China, where is prone to torrent. Based on a 1:250,000 scale digital map, six factors including slope angle, rainstorm days, buffer of river channels, maximum runoff discharge of standard area, debris flow distribution density and flood disaster history were analyzed and superimposed to create the torrent risk evaluation map. Population density, farmland percentage, house property, and GDP as indexes accounting for torrent hazards were analyzed in terms of vulnerability mapping. Torrent risk zonation by means of GIS was overlaid on the two data layers of hazard and vulnerability. Then each grid unit with a resolution of 500 m × 500 m was divided into four categories of the risk: extremely high, high, moderate and low. Finally the same level risk was combined into a confirmed zone, which represents torrent risk of the study area. The risk evaluation result in the upper Red River Basin shows that the extremely high risk area of 13,150 km2 takes up 17.9% of the total inundated area, the high risk area of 33,783 km2 is 45.9%, the moderate risk area of 18,563 km2 is 25.2% and the low risk area of 8115 km2 is 11.0%.     

长江上游土地利用变化与冲沟发生和演变

冲沟侵蚀是中国西部山区一个重要的环境问题。小流域研究表明，黄河和长江中的泥沙主要是冲沟侵蚀引起的。目前，长江上游80%的冲沟因被幼林草植被覆盖而处于非活跃期。到底这些冲沟系统是什么时候形成的？未来的暴雨和径流是否会激活这些冲沟系统？土地利用与景观结构对冲沟系统的发生、演变有何关系？基于这些问题，近几年来在中科院山地环境学“百人计划”和“国外引进杰出人才”项目及德国洪堡基金的资助下，中德科学工作者进行了合作研究。本文介绍了长江上游地区土地利用变化与冲沟发生、演变的部分研究成果。我们在西昌安宁河干暖河谷选择了两个冲沟系统一个位于西溪乡长山岭，一个位于大青梁子。为了定量评价土地利用对冲沟发育的影响，我们对研究小流域的航片、土壤剖面、泥沙堆积与土地利用历史等进行了详尽的综合对比分析。同时，对两个冲沟系统的大小和土壤流失的体积进行了详细的野外调查、测定和计算。据此，获得了研究流域的冲沟侵蚀速率。研究结果表明，长江上游数百年的持续景观演变，尤其是20世纪中期人为强烈的不合理农业垦殖和利用土地，造成了四川西南部大量冲沟系统的形成和发展，研究流域的冲沟侵蚀速率高达375t/hm2*a-1。采取成功的水土保持措施以控制冲沟侵蚀，对中国西南山地退化环境的生态修复具有重大实践意义。     

延龙图地区城市生态用地生态重要性空间识别与保护

采用加权指数求和法,从生态服务功能、景观生态空间格局以及生态敏感性3方面建立生态重要性空间识别指标体系,通过专家咨询和层次分析法确定各评价指标分级赋值标准和权重,结合GIS空间分析功能对“延龙图”（延吉-龙井-图们）地区生态用地的生态重要性进行空间识别,将其划分为3个级别：极重要、重要和一般重要,以反映不同生态用地保护级别和建设管制要求。结果表明,延龙图地区极重要生态用地占生态用地面积的25.720%,主要为耕地、林地和水域;重要生态用地占生态用地面积的39.500%,主要为林地和耕地;一般重要生态用地占生态用地面积的34.780%,以林地为主。     

基于水土流失防治的云南金沙江流域土地利用生态安全格局初探

在水土流失严重的云南金沙江流域,建立基于水土流失防治的土地利用生态安全格局是保住人民生命线的根本举措。水土流失山区土地利用生态安全格局的构建应以允许土壤流失量(即T值)为基础,一方面确保各地块的土壤流失降至最低,以保持地块的生态安全和可持续利用,另一方面使区域性的水土流失问题从根本上得到有效控制,促进区域性土地利用生态系统的安全性和可持续性,并极大地减轻中下游的泥沙淤积和洪水灾害。另外,还应因地制宜地推行多样化土地利用、发展多功能农业,建立斑块镶嵌性与生态多样性的土地利用空间格局。总体而言,云南金沙江流域土地利用生态安全格局设计应突出三大重点:(1)以坡地梯田梯地化、建立梯田梯地农业与地埂经济为重点的耕地与园地利用与治理;(2)以乔灌草结合、多层配置为重点的林地和陡坡退耕地的利用与改造;(3)着力于地面绿化(而非"空中绿化")的荒山荒地开发利用。     

东江流域地表水功能区水质对土地利用的响应

以广东省东江流域2013年地表水功能区水质监测数据和Landsat8 OLI遥感影像为数据源,通过遥感信息提取、GIS空间分析和数理统计方法,对不同空间尺度河岸缓冲带土地利用结构与水体中的高锰酸盐指数（CODMn）、氨氮（NH3-N）和总磷（TP）进行相关性分析。结果表明：1）在水功能区中,开发利用区河岸带的城市化程度较高,水质状况相对较差;保护区、保留区、缓冲区河岸带用地类型以耕地和林地为主,水质状况明显优于开发利用区。2）耕地、林地和草地对水质具有正效应,水体和建设用地对水质具有负效应;同时,建设用地对水质影响作用最强,其次是水体和耕地。3）CODMn与耕地、林地、草地、建设用地的相关性远高于NH3-N和TP,3种水质指标与水体相关性都较大。4）耕地和草地与水质在小尺度范围内相关性最为显著;林地和建设用地与水质相关性随河岸缓冲带尺度增大而增大,水体与水质相关性随河岸缓冲带尺度不同呈波动性变化。     

贵州乌江流域人口与经济发展协调性研究

贵州乌江流域是典型的山地流域,流域自然生态环境恶劣,人口与经济发展矛盾突出,探究流域人口与经济协调发展关系对于推动流域人口与经济可持续发展具有重要意义。选取2001~2015年贵州乌江流域各区域相关数据,运用人口-经济弹性、地理集中度、耦合指数、空间自相关和重心分析等方法对流域人口与经济协调发展关系进行探究。结果表明：① 在总量规模上,流域人口增长与经济增长协调度较高,但流域内各区域却存在差异。② 人口、经济地理集中度在空间分布上存在区域差异,流域中部区域较高且由中部向四周逐渐降低。人口、经济地理集中度在全域空间上莫兰指数值逐渐变小,表明流域人口、经济地理集中度空间自相关性在减弱,人口、经济发展的空间独立性逐渐增强。③ 人口重心、经济重心逐渐向远离流域几何重心的西南方向移动,人口重心与经济重心发生偏离,贵州乌江流域存在区域发展非均衡性。     

大凌河流域土地利用/覆被变化及其对气候变化的响应研究

基于Landsat遥感影像提取大凌河流域1986~2014年7期土地利用/覆被变化信息,并结合1986~2014年流域气候变化情况,发现大凌河流域土地利用变化对流域气候变化具有负面影响。研究表明：① 近30 a大凌河流域土地利用/覆被变化情况表现为：建设用地和农林用地的大幅度扩张,面积分别增加了322.30 km²和1 504.94 km²,并伴随着水域和旱地及其他未利用地面积的显著减少,面积分别减少了102.42 km²和1 724.61 km²;② 大凌河流域近30 a来土地利用变化导致流域平均年降水量、平均相对湿度及平均风速小幅度下降,分别减少了14.94 mm、0.2%和0.04 m/s,平均气温缓慢上升,增长了0.1℃;③ 退耕还林还草及成立凌河保护区等工作能提高流域植被覆盖面积、使流域水域面积得以回升,从而可以缓解城市热岛效应带来的温度升高,提高流域生态环境质量。     

玛纳斯河流域绿洲土地利用可持续性评价

利用层次分析法和物元模型,从土地利用潜力、社会经济状况和生态环境压力3个方面选取了15个评价指标对1987年、1998年和2006年新疆玛纳斯河流域绿洲土地利用的可持续性进行了综合评价。3个指标层极大程度地决定了绿洲土地利用的可持续性。结果表明,玛纳斯河流域绿洲土地利用的可持续性,在1987年、1998年和2006年处于V3临界可持续性水平,并在3个时期呈升高趋势。土地利用潜力为先升后降,并在1987年与2006年隶属于V3临界可持续性水平、1998年处于V2较可持续水平;土地社会经济状况在3个时段呈持续升高,并分别处于V4、V3和V2等级;土地生态环境压力呈持续降低,并在1987年处于V3水平,而随后两个时段均为V4不可持续水平。     

青海省巴音河流域LUCC遥感调查及驱动分析

利用1988年、2006年的LandSat-TM遥感数据及气候因子数据,用灰色关联度法分析了青海省巴音河流域土地利用/土地覆盖现状、18 a来的变化趋势及其气候驱动,并定性分析了社会驱动。结果表明,1980-2007年间年降水量以12.9 mm/10a的幅度波动增加;日照时数以83.3 h/10a的幅度减少;年平均气温、地温分别以0.6 ℃/10a和0.8 ℃/10a的幅度波动升高。在这样的气候背景下,未利用土地分布最广,占面积的71.43%。1988年至2006年间,土地利用/土地覆盖变化为城镇用地、农业用地和天然草地面积增加;未利用土地面积也增加,其中裸岩、荒地、盐碱地、沙地面积明显增加,分别增加6.28 km2·a-1、5.82 km2·a-1 、2.76 km2·a-1 和0.21 km2·a-1;而不同类型的湿地生态面积呈退缩趋势,其中冰川、湖泊、苇地、沼泽、河流的面积退缩明显,分别减少12.13 km2·a-1、0.43 km2·a-1、0.41 km2·a-1、0.27 km2·a-1和0.21 km2·a-1。可以看出,生态环境呈退化趋势。日照时数和降水与各类型生态面积的关联度变化大,分别在0.667～0.997和0.668～0.986之间,气温次之,关联度在0.669～0.835之间,地温最小,在0.667～0.856之间。大部分类型的生态面积变化其驱动因素主要为降水,其次为日照时数,气温和地温影响较小。不合理的社会用水促进了土地的荒漠化。