岷江上游地区环境问题及其驱动力

近年来,岷江上游干旱河谷区土地环境和农产品污染问题日趋严重,耕地数量减少、质量下降,土地沙化形势严峻,阻碍区域和下游经济可持续发展。在分析该区脆弱山地生态基础上,探讨了土地环境的现状和演变。研究发现:土地环境的恶化是系统内在特性和外在干扰体综合作用的结果,内在的脆弱特性决定了土地系统对干扰的抗性差,退化后难以恢复,而强烈的人为干扰则加剧了系统的退化速度和进程。生态修复和重建应系统规划,综合治理,建立强有力的区际生态补偿机制,建设干旱河谷区高产优质农林业。     

怒江流域林地景观演变过程及其驱动力研究

怒江流域地处中国云南的边境, 是全球生物多样性和生态景观保护的重要地域, 但由于人 口的增加, 粮食需求的扩大及城市的扩展, 流域林地生态系统面临着强烈的人类干扰。文中使用 中国资源环境数据库中, 用Landset TM解译获取的怒江流域1985, 1995, 2000 年1∶10 万土地利 用/覆被数据, 在GIS 空间分析基础上, 通过建立动态度和变化转移概率矩阵, 系统地研究了怒江 流域林地与其他土地覆被类型之间以及不同林地类行之间的动态变化规律及其空间格局特征, 并对造成变化的驱动力因子进行了定性分析。     

黑河流域不同类型土地沙漠化驱动力分析

在分析黑河流域土地沙漠化历史和现状的基础上得出造成黑河流域土地沙漠化发生、发展的原因,除了该区脆弱的生态环境:蒸发量大,干旱多风,降水极少,地表组成物质疏松等自然因素外,主要是人类不合理的经济活动,导致流域内有限的水资源不能合理利用,从而使得中上游用水量大幅度增加,造成下游水资源的枯竭,致使地表植被因缺水、过度樵采和放牧而大量死亡,引起土地沙漠化的发生。同时,干旱区绿洲的地形地貌条件对于绿洲的兴衰和发展有重要影响,自然灾害是由于某种作用超出了人类所能承受的能力,对人类的生存与发展造成巨大的威胁和损害。河流改道是绿洲废弃的最直接原因之一。战争导致的农牧业更替也是绿洲演变的一个因素,同时战争对农田水利设施的破坏性也是巨大的。政策导向可以影响到绿洲人口的迁入和迁出,绿洲规模的扩大与缩小,绿洲内部结构、功能、性质的变化,以及对整个流域资源的管理和利用,对于绿洲的影响具有显著的时效性。总之,黑河沙漠化土地形成是在气候暖干化条件下,不合理的人为活动同脆弱的环境、贫乏的水、土、生物资源之间不相协调的产物,是涉及自然、社会、经济等多因子共同作用的综合过程。过度的人为活动是沙漠化的主导驱动因素。     

1992-2013年巢湖流域土壤侵蚀动态变化

基于GIS和RS技术,利用修正的通用土壤流失方程（RUSLE）模型,结合遥感影像、DEM数据、土壤类型数据及相关统计确定了模型中参数因子,计算出巢湖流域1992-2013年土壤侵蚀模数,分析了土壤侵蚀强度的时空动态变化特征。结果表明：巢湖流域土壤侵蚀区域主要呈东北至西南方向分布。微度、轻度、中度、强度、极强和剧烈侵蚀占土壤侵蚀总面积百分比分别是93.46%、6.25%、0.68%、0.19%、0.01%、0.01%。1992-2006年土壤侵蚀模数由510.70 t/（km²·a）减少到129.79 t/（km²·a）,降幅为74.59%,同时植被覆盖率由37.0%增至47.80%,土壤侵蚀的面积比例变化明显,轻度、中度、强度、极强和剧烈侵蚀由8.93%、2.33%、1.32%、0.09%、0.05%分别减少为4.74%、1.39%、0.28%、0.02%、0.01%,微度侵蚀由87.88%增加到94.16%。但2013年土壤微度侵蚀又减少为93.46%,土壤微度侵蚀有向高一级转换趋势。2006-2013年土壤侵蚀模数也由129.79 t/（km²·a）增加到149.44 t/（km²·a）,增幅为15.14%。     

基于RUSLE的流域土壤侵蚀敏感性评价——以福建省吉溪流域为例

以修正的通用水土流失方程(RUSLE)为核心,在分析流域土壤侵蚀敏感性影响因子的基础上,运用G IS技术对各敏感因子值进行估算,结合已有研究成果探讨了定量化的流域土壤侵蚀敏感性评价指标体系的建立,并以吉溪流域为例进行土壤侵蚀敏感性评价。同时分析了该流域土壤侵蚀敏感性与土壤侵蚀量的关系。最后,针对不同的流域土壤侵蚀敏感等级提出了相应的管理措施和建议。     

海南省松涛水库流域土壤侵蚀及控制方案

采用RS和GIS技术,基于USLE方程实现了热带地区海南岛松涛水库流域2003~2005年平均土壤侵蚀的定量模拟,通过情景分析研究了流域土壤侵蚀控制方案。结果表明:流域内潜在土壤侵蚀量约为4261万t/a,超过容许土壤流失量的60倍;在植被的保护下,现有年均土壤侵蚀量约为51.46万t/a,主要集中在退化的林地、浆纸林和橡胶林;流域平均土壤侵蚀模数略低于容许土壤流失量,但空间分布不均,部分区域侵蚀发育强烈;如对经济林、园地和耕地采取水土保持措施或恢复林草植被,能有效控制流域内土壤侵蚀,分别减少侵蚀量22.46万t和14.15万t,减少侵蚀面积98.48km²和65.90km²。     

岔巴沟流域次暴雨坡面土壤侵蚀经验模型

坡面土壤流失预测、水保效益评估,无不需要坡面侵蚀模型。本文以岔巴沟流域坡面径流场降雨水文资料为基础,建立了次侵蚀性降雨坡面土壤侵蚀模型、次降雨坡面细沟侵蚀模型,并对各模型的精度进行了分析。结果发现模型具有较好的预报精度,对大侵蚀产沙事件预测很准;坡度、最大10分钟雨强、植被覆盖度是影响次侵蚀性降雨主要因子,坡度、最大10分钟雨强、降雨量是影响细沟侵蚀主要因子,植被覆盖对细沟侵蚀产沙影响很小。     

千岛湖镇土地利用变化及其驱动力分析

利用GIS和Logistic回归分析方法,在分析千岛湖镇1993～2004年土地利用变化特征的基础上探讨其变化的驱动力,揭示了千岛湖镇土地利用的时空分异特征。结果表明:土地利用变化以城镇及工矿用地的输入和林地的输出为主要特点;耕地、林地、未利用地和其它未利用地的转出面积超过转入面积,而园地、其它农用地、交通用地、水利设施用地和城镇及工矿用地则相反;自然因素、城镇化、农业结构调整、比较经济利益、交通条件和政策因素是引起其土地利用变化的主要驱动力因子,距一级干道的距离是最重要的自然驱动因子。     

黄土沟壑区小流域土地利用变化及驱动力分析

小流域综合治理是黄土高原减少土壤侵蚀和发展经济的成功经验。作为黄土高原沟壑区的典型代表,王东沟流域的土地利用变化反映了流域治理的过程。利用其1986、1994和2004年的土地利用数据,研究了该区18 a间的土地利用变化规律,探究土地利用变化的驱动力,并使用GM(1,1)灰色模型对王东沟流域未来的土地利用变化趋势进行了分析。结果表明:1986~2004年间王东沟流域各土地利用类型变化的面积大小依次是农地>果园>林地>非生产地>草地,就土地利用类型的变化速度而言,依次为果园>农地>林地>非生产地>草地;以1994年为界将1986~2004年划分为两个时期,两个时期的土地利用变化规律有所不同;利用矢量图叠加,发现1994~2004年流域45.48%的土地发生了土地类型的变化,土地利用变化类型主要有9种,农地转出的类型和林地转入的类型占多数;社会经济驱动、人为积极治理和政策导向是王东沟流域土地利用变化的主要驱动力;GM(1,1)趋势分析表明在今后一段时间内,影响因子不变的前提下,果园面积仍有增加趋势,农地面积需要进行人工调控以保持一定的规模。     

岷江上游干旱河谷区阳坡土壤性质空间分异特征

通过现场调查取样和室内理化试验,定量分析了岷江上游干旱河谷区阳坡土壤性质的空间变异特征,结合已有植被格局进行了区域土壤植被系统综合分析.研究结果表明:岷江上游干旱河谷区阳坡表层土壤粘粒含量极低,>0.25 mm颗粒占45.2%;土壤微团聚体中表层<0.002 mm的部分存在向下淀积或流失现象;pH值偏高,土壤N、P养分处于缺乏状态,且有效养分含量极低,土壤肥力水平低;土壤性质水平分异图显示:坡上部的疏林地土壤肥力高于其他土地利用地块,相对新植林地而言,靠近阴坡的疏林地植被恢复潜力更大.     

GIS和地理本体在岷江上游干旱河谷范围界定中的应用研究

基于地理本体应用模型,从干旱河谷自然本底特点及其形成机制入手,利用本体建模软件protege 4.1构建岷江上游干旱河谷领域本体模型,利用该区域基础地理数据分类提取出DEM、坡度、相对高程、土壤、裸地分布数据,在ArcGIS平台下实现基于地理本体的干旱河谷特征数字化表达,并利用栅格计算器定量界定出岷江上游干旱河谷区面积为118 515hm2。研究表明,利用地理本体深入剖析干旱河谷概念特征,在GIS技术支持下定量界定干旱河谷区域范围的方法具有一定的可行性,为相关领域边界范围的科学界定和形象化概念分类表达提供了一种全新的解决思路。     

岷江上游河谷土壤发生的空间分异及环境意义

分析了岷江上游河谷沿岸及九顶山西北坡表层土壤粒度、氧化铁、有机质、碳酸盐、pH、有机碳同位素、阳离子交换性、粘土矿物等理化性质。结果表明,三江至映秀段土壤具有较高的粘粉比、铁游离度及粘粒和有机质含量,而碳酸盐含量、pH和有机质δ¹³C值相对偏低,说明土壤发育较好、淋溶作用较强,反映了气候湿润和植被以乔木为主的环境特征;草坡至凤仪段土壤颗粒较粗、碳酸盐含量和pH较高,而铁游度和有机质含量较低,有机质δ¹³C值偏重,反映出干旱的气候和以C₄植被为主的环境特征。九顶山西北坡土壤随海拔的增加粘粉比、有机质含量增大,出现纤铁矿而方解石缺失,反映干旱河谷区高海拔气候湿润;而海拔低于2 000 m的土壤粘粉比和粘粒、有机质含量较低,方解石含量和pH值较高,指示了干旱的气候特征。     

岷江干旱河谷植被分类及其主要类型

沿岷江干旱河谷(流域-海拔梯度)剖面线设置“U”形样带3条，对植被和环境因子进行了调查，就岷江干旱河谷调查的48个样方，151个物种创建样地一物种数据库，应用TWINSPAN植被数量分类方法进行分类，并根据中国植被的分类原则和调查的样地物种组成特征，对数量分类的结果进行适度调整，建立了岷江干旱河谷地区植被(生态系统)分类系统。将岷江干旱河谷的植被划分为11个群系，18个群丛，均为灌丛单一类型。11个群系分别为：绣线菊灌丛、小花滇紫草灌丛、黄花亚菊灌丛、莸灌丛、驼绒藜灌丛、小马鞍羊蹄甲-白刺花灌丛、瑞香灌丛、西南野丁香灌丛、檀子栎灌丛、金花小檗-忍冬灌丛、华帚菊-小黄素馨灌丛。     

闽江流域耕地动态变化及其驱动力研究

通过对闽江流域1990-2005年耕地动态变化的分析,得出闽江流域耕地的时空变化情况.15年来流域耕地呈减少的趋势,特别是富屯溪支流和闽江下游区域.结合Areview软件和SPSS统计方法,分析耕地变化的时空差异、驱动因子并采用主成分分析方法对社会经济因素进行归纳,主要为经济发展、人口增长、城市化水平和第三产业因素4个方面,其结果将为进一步研究耕地变化对流域生态环境的影响提供科学依据.     

岷江上游半干旱河谷土地利用/土地覆盖研究

岷江上游半干旱河谷土地利用/土地覆盖结构受山地系统特征影响,以林地为主,土地利用类型分布呈垂直带性。人口增长、人民生活水平的提高以及经济政策的激发,导致耕地面积扩大,流域森林面积下降,可采资源消耗贻尽。森林面积减少、耕地面积增长是引起干旱河谷干旱面积范围扩大的重要因素。岷江上游半干旱河谷土地利用优化应以长江流域的持续发展为着眼点,突出大流域生态屏障功能;建立生态补偿机制,完善相关政策法规,以保证生态重建和土地利用结构调整工作的长期稳定性;提高土地利用方式的科技含量;在科学规划的指导下,先易后难,逐步实现生态建设与半干旱河谷的治理。     

岷江干旱河谷中心地段植被微尺度空间格局特征

微尺度景观格局是景观生态学的一个研究热点.干旱河谷是横断山区一类特殊的生态系统类型,生态脆弱,生态退化潜在风险大.选择四川茂县两河口典型样地干旱河谷微尺度景观格局进行研究.研究表明,样地上分布的景观类型多样,斑块类型有19个,植被景观总斑块达3 383个,以基质分布为主,植被斑块状镶嵌其中,主要以中生性耐旱植物为主,植被覆盖度为42.25％.植被景观类型大部分为豆科类灌丛景观,整个景观由川甘亚菊、刺蓬、瓦松、茂汶韭、狗尾草、小角柱花、侧柏、臭椿、滇柏、卷柏、元宝枫、岷江柏景观斑块控制.植被景观分布特征为,帚菊斑块面积最大且分布均匀,小马鞍羊蹄甲斑块最大且聚集度最高,狗尾草斑块破碎化程度最大,蚊子草斑块多样性程度最大,小角柱花多样性程度最小且分布最散.通过空间自相关性分析,研究区植物分布呈现较高的正相关性和空间聚集性,在尺度2m×2m空间自相关值最大,未来干旱河谷区微尺度空间格局研究尺度在这个尺度较适宜.     

岷江上游土地利用的时空分异

运用土地利用变化率、土地利用类型综合转换速率、土地利用结构差异度系数和信息熵等指标,分析了岷江上游土地利用的时空分异特征.研究表明:1986～2000年间,岷江上游土地利用类型趋于多样化,土地利用结构趋于均匀化,呈现与牧草地、耕地和建筑用地挤压林地的趋势;空间单元土地利用结构整体差异性变化不大,土地利用系统不同程度地趋于复杂无序;上地利用的空间生态效应与海拔梯度、人口密度变化具有一定相关性;土地利用变化与空间生态效应变化呈现逆向关联特征;区域开发政策、人口密度、资源分布、产业活动强度等的变动驱动了土地利用时空变化.     

土壤侵蚀及其影响因素空间相关性分析

土壤侵蚀是影响区域生态环境的重要因素,它受气候、地形地貌、土壤、植被和人类活动等因素的影响.为寻找流域上土壤侵蚀的主导影响因子,收集了黄河流域气候、地形、植被、土壤等数据,通过引入信息熵原理分析了各个影响因子与土壤侵蚀的空间相关性.结果表明,在黄河流域1:10万地图比例尺条件下.各因子对土壤侵蚀影响的大小排序为:①水蚀区,加权降雨量＞地形起伏度＞植被覆盖度＞土壤类型＞沟壑密度;②风蚀区.地形起伏度＞风蚀气候因子＞植被覆盖度＞土壤类型＞沟壑密度;③冻融区,沟壑密度＞地形起伏度＞气温变化率＞植被覆盖度＞土壤类型.该研究在定性变量和定量变量之间建立了定量的空间相关性分析,研究结果给出了影响黄河流域水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀的主导性因子,可为流域土壤侵蚀过程研究和水土保持决策提供参考.     

基于遥感技术的三峡库区土壤侵蚀量评估及影响因子分析

基于遥感和地理信息系统技术,利用修正通用土壤流失方程对三峡库区的土壤侵蚀进行定量评估,并进一步分别利用MODIS、TRMM遥感数据对其变化影响的主要因子植被覆盖和降雨侵蚀力变化进行了分析.结果表明:2005年土壤侵蚀总量为11 979.19×104t,平均土壤侵蚀模数为2 087 t/(km2·a),与2000年土壤侵蚀模数2 381 t/(km2·a)相比,减少了294 t/(km2·a).库区东部长江两岸大部分地区植被出现增长趋势,位于研究区边缘附近植被变化不明显;库区降雨侵蚀力总体呈增加趋势,同时降雨侵蚀力年际变化存在较明显的空间差异性.