2000-2010年黄河源玛曲高寒湿地生态格局变化

玛曲湿地作为黄河上游重要的水源涵养以及补给区之一,对于调节黄河水量与泥沙量、维持生物多样性和区域生态平衡以及实现社会经济的可持续发展具有重要意义。为揭示和分析近10 年来玛曲高寒湿地系统动态变化特征及其区域差异性,应用2000 年、2010 年两期Landsat TM卫星影像提取玛曲景观类型信息,对玛曲湿地分布格局变化进行分析;利用S-G 滤波以及最大值合成法处理后的2000-2010 年MODIS归一化植被指数（NDVI）数据,进行一元线性回归分析,模拟湿地生态系统的空间演变趋势;运用长期气候观测数据,采用最小二乘法对玛曲湿地变化与气候之间的相关关系进行分析与探讨。结果表明：近10 年来玛曲夏季年际NDVI值呈现波动减小的趋势,“黄河第一弯”玛曲腹地的阿万仓处NDVI减少明显,且存在沼泽草甸向亚高山草甸类型转化趋势。另外,玛曲高寒湿地变化与降水量及温度的年际变化均有关系,但与降水量的相关关系更强。     

分布式流域水文模型水量过程模拟——以黄河河源区为例

文章分析了分布式水文模型、遥感和地理信息系统技术在流域径流模拟过程中的结合点,采用数字网格技术,以流域水量变化对地表土地覆被和气候变化响应过程为目的,讨论利用分布式水文模型研究下垫面和气候变化下流域水量响应过程的一般方法,并以黄河河源区为实例进行验证。     

黄河源地区荒漠遥感动态监测

利用遥感和GIS的空间分析技术,以黄河源地区多期遥感数据为主要信息源,将荒漠分为沙地、戈壁、盐碱地和高寒荒漠四种类型,通过目视解译的方法提取黄河龙羊峡以上区域内的四期土地覆盖的荒漠数据,在此基础上进行了荒漠动态变化分析。研究结果表明:荒漠集中分布于研究区中西部,以高寒荒漠和沙地为主,其次是戈壁和盐碱地。近30 a来研究区内整体上荒漠先增加后减少,其中沙地的变化最为明显,尤其是1989年度以来的10 a扩张速度明显加快。     

黄河源区高寒草地土壤有机碳储量及分布特征

选择位于黄河源区的青海省果洛藏族自治州为研究区,利用第二次全国土壤普查所得的土壤剖面数据以及55个典型土壤剖面的地理位置、土层深度、有机质含量、面积、理化分析数据和1:50万数字化土壤类型图,在GIS的支持下利用土壤类型法对黄河源区草地土壤碳库进行了估算。结果表明,黄河源区土壤碳密度较高,平均土壤有机碳密度为29.97 kg/m²,高寒草地土壤有机碳库主要由高山草甸土和高山草原土的有机碳库构成,研究区土壤有机碳总储量达15×10⁸tC。区域草地土壤有机碳密度及储量呈明显的水平和垂直分异规律。     

基于多站水力几何法的黄河源区河流流量估算研究

河流流量多通过水文观测站获取,但受复杂地形、恶劣气候等因素限制,许多地区缺少相关水文观测数据。多站水力几何(AMHG)法仅根据河流宽度的时空变化即可计算出流量,在本质上扩展了传统的单站水力几何(AHG)法。该文以典型水文资料缺失地区黄河源区为研究对象,在GEE平台上基于Landsat8和Sentinel-2影像提取河道掩膜,采用RivWidth＿v04工具自动提取不同时相影像的河流宽度,分析AMHG方法在研究区的适用性和模拟精度。结果表明：1)应用RivWidth＿v04提取河流宽度精度较高,使用高分辨率遥感影像可降低河宽误差;2)2015-2021年玛曲、军功河段AMHG-Landsat模拟值与实测值的纳什效率系数(NSE)分别为0.75和0.67,均方根误差(RMSE)分别为155.66 m³/s和225.15 m³/s,相对均方根误差(RRMSE)分别为34.04%和38.86%,模拟结果均较好;3)结合高分辨率Sentinel-2影像可以增加河流流量的估算频次,更好地反映研究河段的水文过程,提高AMHG方法在河流监测和水资源管理领域的...     

面向对象的长江源区当曲流域高寒湿地信息提取(英文)

长江南源当曲流域是我国高寒沼泽湿地的集中分布地区之一,是青藏高原腹地重要的水源涵养地。对该地区湿地资源及分布的正确把握直接关系到当地牧民的生产生活及下游地区的经济社会发展。由于湿地光谱特征复杂,易于其他地类混淆,传统的遥感信息提取方法很难保证湿地信息提取的精度。本文运用面向对象的图像信息自动分类方法,对当曲流域内的湿地信息进行提取。在对各类型湿地的光谱特征、纹理特征及空间特征进行分析的基础上,充分结合DEM及其衍生数据(坡度、坡向), 归一化植被指数 (NDVI), 归一化水体指数 (NDWI) 及缨帽变换(Kauth-Thomas transformation)得到的湿度图层等参数,设置各参数阈值,建立各湿地类型的信息提取知识规则,并结合野外实地调查对信息提取精度进行验证。经检验,湿地信息提取的总体精度达到89.00%。     

疏勒河源冻土区高寒草甸土壤碳氮含量特征

土壤碳氮是高寒植被响应多年冻土区生态环境变化的重要营养和能源物质,但对其调查仍以生长季的单次采样为主,缺乏对其他季节的研究,这对于准确把握多年冻土区土壤碳氮含量及储量评估存在明显局限性。为此,本研究以青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源多年冻土区高寒草甸为对象,对0—50 cm土层土壤有机碳（Soil Organic Carbon, SOC）、全氮（Total Nitrogen, TN）含量及其比值（C/N）的剖面分布和季节变化及其影响因素进行分析。结果表明：（1）SOC、TN剖面分布规律一致,0—10 cm土层均显著高于10—50 cm各层（P<0.05）,0—50 cm深度仅秋季逐渐下降,而春夏冬季0—30 cm递减。（2）SOC、TN含量存在季节变化,SOC表现为夏季>冬季>春季>秋季,TN表现为春秋冬季含量一致,夏季略低。（3）C/N季节变化显著,夏季显著最高,秋季显著最低（P<0.05）。（4）土壤含水量和生物量是影响SOC、TN及C/N剖面分布和季节变化的关键因素。（5）夏季土壤碳氮密度均高于全年平均。可见,仅单一节点（生长季为主）调查以表征全年土壤碳氮储量存在高估趋势。     

RS和GIS支持下的三江平原沼泽湿地动态变化研究

以景观生态学理论为基础，采用遥感（RS）和地理信息系统（GIS）相结合的方法，探讨了三江平原沼泽湿地的动态变化特征。结果表明，三江平原沼泽湿地主要分布在富锦、同江和抚远三个县（市），其总面积占全区总面积的51.42%;1980-2000年间三江平原沼泽湿地的分布面积显著下降，1980-1996年间沼泽湿地面积减少了51.33%，1996年之后减少速度明显下降。同时沼泽湿地景观的破碎化显著，斑块数量增加了46%，斑块密度净增加两倍。1980年、1996年、2000年景观的分维湿地面积变化较之全区变化不显著外，其它地区均发生较为显著的变化。     

塔里木河源区冰川系统变化趋势预测

塔里木河源区是我国冰川分布最集中的地区之一,总面积达17 745.51 km2,占全国冰川总面积的30%;同时本区又属于我国升温幅度最大的地区之一。应用冰川系统变化的功能模型,对塔里木河源区冰川系统在本世纪对气候变化的趋势进行预测。结果表明:到2050年,如气温比1961~1990年高出1.9~2.3℃,本区冰川面积将减少4%~6%,冰川径流将增加22%~34%,零平衡线将上升62~94 m;如此升温率持续到本世纪末,则本区冰川面积将减少10%~16%,冰川径流将会回落,但仍比本世纪初多11%~13%,零平衡线将上升156~233 m。     

长江黄河源区多年冻土变化及其生态环境效应

应用江河源区五站1980-1998年0cm、5cm、10cm、15cm、20cm、40cm浅层地温资料、钻孔深层地温资料以及勘探资料,详细分析了两大源区的冻土变化,结果表明:近20年来,受气候变暖影响,江河源区多年冻土总体上保存条件不利,区域上呈退化趋势。岛状多年冻土和季节冻土区年均地温升高约0 3～0 7℃,大片连续多年冻土区升幅较小,为0 1～0 4℃。多年冻土上限以2～10cm/a的速度加深。在黄河源多年冻土的边缘地带,垂向上形成不衔接冻土和融化夹层,多年冻土分布下界上升50～70m。冻土退化已对江河源寒区经济和生态环境产生了一系列重要影响。但是,冻土退缩及其对环境的影响还存在很大的不确定性。     

青海省三江源地区湿地生态系统健康评价

湿地生态系统健康评价是湿地保护的基础,对提高湿地生态环境管理水平具有重要的指导作用.以青海省三江源地区为研究区,采用Landsat ETM+遥感影像为主要数据源,提取湿地信息.基于压力—状态—响应(PSR)模型,构建三江源地区湿地健康的综合评价指标体系;运用层次分析法和地理信息系统空间分析技术,对三江源地区的湿地健康状...     

浅析江河源区生态系统脆弱性研究的科学问题

长江、黄河源区位于青藏高原腹地,是我国气候变化的敏感区和脆弱区,面对全球气候变化以及我国冰冻圈萎缩的压力,明晰基于冰冻圈变化条件下江河源区生态系统脆弱性的科学问题,是长江、黄河流域生态安全保障及社会经济持续发展的客观要求。在分析江河源区范围、江河源区和我国冰冻圈的关系、目前生态系统脆弱性研究的基本特点的基础上,在全球气候变化和冰冻圈变化的复杂背景下,提出并阐述了江河源区生态系统脆弱性研究的5个重要科学问题：（1）脆弱性概念的延伸和拓展;（2）气候系统的非线性作用;（3）脆弱性评价的时空尺度;（4）脆弱性评价的临界阈值;（5）脆弱性评价的界面链接等。     

长江源区冰川对全球气候变化的响应

长江源区是青藏高原内部山地冰川集中分布的地区之一 ,其冰川储量都占长江流域冰川总量的一半以上。近几十年以来由于受全球气候变化的影响 ,长江源区气候呈暖干化的倾向 ,大多数冰川呈退缩状态 ,这对长江源区的生态环境产生深刻的影响 ,进而危及整个长江流域的生态安全。用英国Hadley气候预测与研究中心的GCM模型HADCM2预测长江源区未来的气候情景 ,结果显示在不同的实验条件下 ,气候都将由现在的暖干化趋势向暖湿化方向转变。通过建立长江源区对气候变化的响应模型 ,用来预测在未来气候情景下冰川变化的趋势 ,预计在本世纪的不同时期冰川零平衡线 (雪线 )将上升 16～ 5 0m。     

基于社会学视角的江河源区草地生态系统变化和影响因素研

 将社会学研究思想扩充到自然科学研究,用个体行为的局部微观感应和认知来推演资源环境这一极具自然－社会－经济系统综合性的全局宏观规律,是一个值得探讨的研究方向。利用社会问卷调查方法以及文献综述,结合已有的自然科学研究成果,通过长江黄河源区案例分析,获得以下结论：（1）江河源区气候变暖,雪灾等灾害气候增加。（2）包括草地围栏、灭鼠、人工草地、定居畜棚建设等草地生态系统的人工正向干预不断增强,草地生态系统质量局部改善。（3）降水量变化增减不明显,但植被生长季节、尤其夏季干化趋势增强、水资源呈现减少的趋势。（4）气候变化构成了草地退化的主要驱动因素,草地鼠害以及采挖虫草、不合理放牧等人类活动对草地退化的影响逐渐突显。对此,有以下启示：（1）江河源区气候变化已是基本事实,源区生态系统特有的脆弱性和敏感性,以及气候变化减缓空间有限性,凸显了适应科学研究和适应能力构建的战略性和迫切性。（2）尽管气候变化构成了源区草地退化的主要驱动因素,但调整该区不合理的人类活动对草地退化的减缓同等重要。（3）草地生态系统的人工正向干预是维护草地生态系统功能的重要手段,是较长时期内草地生态系统质量改善的有效途径。     

长江黄河源区生态环境范围的探讨

在江河源区地理学与水文学界定的基础上,在明确界定源区范围四大原则与依据的前提下,文章综合分析了长江黄河源区的地貌特征、气候条件、植被分布以及水文水系特征,并在此基础上综合确定了长江黄河源区生态环境研究的范围。以达日水文站为界,以上区域为黄河流域生态环境研究的源区范围,流域控制面积约4.49×104 km², 源区为高原湖泊沼泽地貌,地形平缓, 高寒半干旱气候, 受水热条件控制植被主要为草原化草甸;长江流域生态环境研究的源区以聂恰曲汇口为界,流域控制面积约12.24×104 km²。长江源区为高平原丘陵地貌,地形变化和缓,气候为高寒干旱半干旱气候,因范围广阔,分布高寒草原和高寒草甸植被。     

三江源区径流演变及其对气候变化的响应

利用水循环模型、统计检测、对比分析等手段对三江源区水循环过程进行了分析,模拟和检测了1958-2005 年黄河源区出口唐乃亥站、长江源区直门达站、澜沧江源区昌都站汛期、非汛期和年径流过程的变化趋势。在此基础上,检测CSIRO和NCAR两种气候模式A1B和B1 排放情景下未来2010-2039 年源区出口断面的径流演变趋势,对比分析了气候变化的影响。研究表明过去48 年三江源区出口唐乃亥站年径流和非汛期径流过程呈显著减少趋势,而直门达和昌都站径流过程变化趋势并不显著。这将导致对黄河中下游地区的水资源补给显著减少,加剧黄河流域水资源短缺。气候变化背景下,未来30 年黄河源区径流量与现状相比有所减少,尤其是在非汛期,将持续加剧黄河中下游流域水资源短缺的现象。长江源区径流量将呈增加趋势,而且远远高于现状流量,尤其是在汛期,长江中下游地区防洪形势严峻。而澜沧江源区未来30 年径流量均高于现状流量,但汛期和年径流变化并不显著,而非汛期径流变化存在不确定性,CSIRO模式B1 情景显著减小,而NCAR模式B1 情景显著增加。气候变化对长江源区径流影响最显著,黄河源区其次,而澜沧江源区最小。     

长江黄河源区生态环境脆弱性评价初探

基于综合性原则、主导因子原则和可操作性原则, 确定了长江黄河源区生态环境脆弱性的评价指标。依据县一级行政单位将长江黄河源区分为八大地区, 使用主成分分析法对各地区的生态环境进行综合评价, 基本可把源区的生态环境脆弱度分为五级: 极脆弱型、强脆弱型、中脆弱型、轻脆弱型和微脆弱型。 黄河源区的达日和玛沁县脆弱程度最高, 为极脆弱地区; 称多县为强脆弱地区; 玛多和杂多县脆弱程度中等, 为中脆弱地区; 治多和曲麻莱县属于轻脆弱地区, 长江源区西南部的唐古拉山乡脆弱度最小, 属于微脆弱地区。     

长江源头湿地消长对气候变化的响应

位于青藏高原腹地唐古拉山以北的长江源头区域,由于受直接人类活动的影响程度较小,因此,从气候变化与湿地消长关系的强弱程度上可以看出其中的关键信息,能更真实地反映气候变化对长江源头湿地的影响.据灰色系统理论分析发现,蒸发量对湿地总面积的消长相对其他气候因子更具主导作用,其次为降水量的影响,且夏季各气候因子对湿地面积消长的影...     

Fluvial diversity in relation to valley setting in the source region of the Yangtze and Yellow Rivers

The spatial distribution of valley setting （laterally-unconfined, partly-confined, or confined） and fluvial morphology in the source region of the Yangtze and Yellow Rivers is contrasted and analyzed. The source region of the Yangtze River is divided into 3 broad sections （I, II and III） based on valley setting and channel gradient, with the upstream and downstream sections being characterized by confined （some reaches partly-confined） valleys while the middle section is characterized with wide and shallow, laterally-unconfined valleys. Gorges are prominent in sections I and III, while braided channel patterns dominate section II. By contrast, the source region of the Yellow River is divided into 5 broad sections （sections I-V） based on valley characteristics and channel gradient. Sections I, II and IV are alluvial reaches with mainly laterally-unconfined （some short reaches partly-confined） valleys. Sections III and V are mainly confined or partly-confined. Greater morphological diversity is evident in the source region of the Yellow River relative to the upper Yangtze River. This includes braided, anabranching, anastomosing, meandering and straight alluvial patterns, with gorges in confined reaches. The macro-relief （elevation, gradient, aspect, valley alignment and confinement） of the region, linked directly to tectonic movement of the Qinghai-Tibet Plateau, tied to climatic, hydrologic and biotic considerations, are primary controls upon the patterns of river diversity in the region.