基于RS和GIS的黑河流域景观生态综合评价

利用2006年Landsat TM影像、土壤数据、DEM数据及气象资料,基于RS和GIS技术,针对土地沙漠化、土壤盐渍化和水土流失等主要生态问题,选取植被类型、干旱指数、地形、降水侵蚀力值等8个指标,建立了景观生态综合评价模型,评价了黑河流域景观生态质量.结果表明:(1)黑河流域景观生态综合指数平均值为5.870,以3级和4级为主体,占总面积的68.65%,景观生态质量一般;(2)景观生态质量水平分布表现出明显的区域差异,呈现出流域上游最好、中游次之、下游最差的特点,从行政范围来看,民乐县、山丹县、甘州区、祁连县和肃州区较好,额济纳旗、金塔县、嘉峪关市等则较差.     

黑河流域浮游动物及其地理分布特征研究

1 自然概况及调查方法 黑河流域是甘肃与内蒙西部最大的内陆河流域,发源于南部祁连山山区,与青海大通河分界,向北流入甘肃境内.黑河从莺落峡进入河西走廊,于张掖市城西北10 km附近,纳山丹河、洪水河,流向西北,经临泽、高台汇梨园河、摆浪河穿越正义峡(北山)进入阿拉善平原.     

干旱内陆河流域景观生态的空间格局分析：——以黑河流中游 …

干旱内陆河流域景观的空间结构受水土资源开发利用程序制约。通过划分景观分区和选取景观空间格局指标,分析研究黑河流域中游地区景观的空间格局特征及其与人类活动及自然环境的关系,结果表明Ｌ：１．土地资源开发程度高的区域,景观多样性、均匀性和破碎度值较大,景观优势度和分离度值则较小;２．研究区中部及南部耕地已成为主要景观类型．土地开发利用程度高,但中部绿洲区退化景观已具有相当规模,且随沿山洪积扇区土地开发程     

黑河流域中游地区水资源问题研究

在调查和收集黑河中游地区水资源开发利用相关资料的基础上，根据黑河中游地区气候干旱，水资源匮乏，用水结构不合理，用水效率低下，水源涵养林破坏严重等一系列问题，提出水-生态-经济系统综合管理和水价-农业-工业-生活综合考虑的对策，为黑河流域综合治理提供参考资料。     

张掖市黑河流域地表水水质研究

根据GB 3838-2002地表水环境质量标准等规定,对张掖市黑河流域的水质进行了分析。监测结果显示:2013年黑河干流张掖段水质状况良好,莺落峡、六坝为Ⅰ类,高崖水文站为Ⅱ类,支流山丹桥属劣Ⅴ类;山丹河由于接纳了城市生活污水、部分企业废水和农业面源污染水,需氧污染物污染较严重,致使水质处于严重污染水平,汇入黑河后,对高崖水文站断面水质产生显著影响,在经黑河干流水文生态作用和湿地降解作用,下游水质明显改善。     

黑河流域生态环境保护及对策

干旱缺水是制约黑河流域可持续发展的主要因素。黑河流域生态环境综合治理必须采取“遏制”战略 ,针对突出问题 ,面向核心区段 ,集中保护力量 ,以抢救性保护黑河流域源头占水源涵养林主体的灌木林以及濒临灭绝的生物资源为关键 ,以建立山地 -绿洲 -荒漠生态产业体系等三大体系耦合为主线 ,以配套建设灌木林保护及植被恢复、人工降水、节水保土、生态农业、生态产业、生物多样性保护等六大工程建设为重点 ,促进黑河流域生态保护与恢复 ,有力确保区域经济、社会的可持续发展。     

河西黑河流域水文研究的若干进展

黑河流域历来是科学工作者研究寒区、旱区水文、水资源的典型区域．通过对它的研究，人们可以深入了解西北寒区、旱区冰川、积雪、冻土、高寒山区、山前地带和下游径流散失区的水文、水资源状况，进而为地区经济可持续发展提供及时的决策依据．20世纪80年代末以来，在用卫星监测祁连山积雪、冻土水文功能、黑河上游融雪径流预报等方面取得了多项研究成果．近几年来，黑河流域水文水资源研究在出山径流模拟与预测、地下水动态监测、水资源与生态环境的关系以及水资源合理开发利用等方面获得了长足的发展．展望未来，在黑河流域的研究将发展到以水循环为核心的，包括大气圈、生物圈、水圈和岩石圈各圈层在时空尺度上物质和能量相互转换的系统研究阶段，高新技术手段在实地观测和遥感、遥测中的应用将起到重要推动作用．     

黑河流域水资源合理开发利用研究

长期以来黑河流域水资源总量的不足，诱发了上下游之间，经济用水与生态与环境之间等一系列用水矛盾发生，根据有关水文气象资料及关期研究成果对黑河流域水资源数量，特征，利用现状及供需平衡进行了分析研究，结果表明，目前黑河流域水资源已呈现出严重不足，并且由此引起了流域内许多地方是下游额济纳地区生态与环境的急剧恶化，研究原因，固然与内陆地区气候干旱等先天不利条件有很大的关系，但最主要的原因还是人类对水资源的开发利用不当造成的，因此，在区域社会经济的发展中，应充分考虑水资源的制约条件，从可持续发展的角度出发，采取有效措施来提高流域水资源的发展潜力。     

黑河流域生态环境问题及对策

本文对黑河流域的自然生态状况进行了概要性论述,简要分析了该流域的主要生态问题及其危害,并据此,提出了若干改善黑河流域生态环境的建议与对策。     

黑河流域水质特征研究及水环境保护

在分析黑河流域水文特征的基础上,主要对其水化学特征进行了较全面的研究,通过分析得出,黑河流域大部分河段属于重碳酸盐类。同时对水质状况做出了评价以及指出主要污染指标的危害,最后提出了水环境保护的措施。     

黑河中游景观格局变化特征及其与水文过程相互关系分析 ——以张掖地区为例

本研究以黑河中游的张掖地区为对象,基于1986、2000、2005、2007、2011年5期张掖地区土地利用数据进行了景观格局分析.采用莺落峡、正义峡水文站1957—2011年径流量数据以及张掖气象站1986—2011年降水数据对水文过程变化进行分析.在此基础上对水文过程与景观格局相关性进行分析,从而得出张掖地区景观格局对水文过程变化的响应特征.研究结果表明:张掖地区人工景观的破碎度减小,聚合度提高,林地占地面积大幅度下降;上游莺落峡来水量呈增大趋势,下游正义峡出水量呈减小趋势,表明张掖地区用水量呈增大趋势;通过对水文要素与景观格局指数的相关分析,发现降水量对自然景观影响较大,而研究区取用水量对自然景观格局的影响较小.     

疏勒河流域中下游景观格局动态变化分析研究

1：10万土地利用现状图和地形图，对疏研究，结果表明：疏勒河流域中下游景观指数呈波形变化，1990～1994年，景观多样性指数和均匀度指数呈增加态势，1994～1999年呈减小态势，而景观优势度指数的变化态势与上述两个指数的变化态势相反．各景观要素的转化使疏勒河流域中下游的景观格局向两个不同方向发展：一方面在靠近水源和流域的中上游地带，农耕发达，一般形成集约化、灌溉系统完善的农田景观；另一方面，随上游水资源利用程度的不断提高，在远离水源或流域下游地带，天然生态体系破坏不断加剧，区域景观向荒漠化方向发展，说明流域中上游人工绿洲的形成与发展是以流域下游天然绿洲大面积荒漠化为代价的．     

Building a high-resolution regional climate model for the Heihe River Basin and simulating precipitation over this region

Based on the Regional Integrated Environmental Model System （RIEMS 2.0） developed by START TEA-COM RRC and Department of Atmospheric Science of Nanjing University, a dataset of observation and remote sensing over the Heihe River Basin （HRB） was used to recalibrate the model＇s parameters, including topography elevation, land cover type, saturated soil water po- tential, saturated soil hydraulic conductivity, field moisture capacity, wilting point moisture, soil porosity, and parameter b of soil hydraulic conductivity, to build a high-resolution regional climate model for the HRB. Continuous simulation for the period from January 1 to December 31, 2000 was conducted using the regional climate model, with NCEP-FNL reanalysis data as the driving fields. The study focused on the ability of the model to simulate precipitation in the HRB. The analysis results showed the following： （1） For precipitation, the model could reproduce well the spatial pattern and seasonal cycle in different regions of the HRB, simulated precipitation was overestimated in the upper reaches of the HRB and underestimated in the lower reaches of the HRB, and seasonal precipitation biases were mostly in the range of -39.9%-9.6% of observations, which is mostly consistent with the IPCC report （2001）. （2） The model could reproduce reasonably temporal evolution of pentad precipitation in different regions. Correlation coefficients between the simulated and observed pentad precipitation were 0.8123, 0.5064, and 0.7033 in the upper, middle, and lower reaches of the HRB, respectively. They reached a significance level of 1%. （3） Dynamical downscaling of a high-resolution regional climate model was used to overcome the deficiency of long-term, high-temporal/spatial-resolution meteorological dataset in the HRB, and to drive directly the integrated model that coupled ecological-hydrological and socioeco- nomic processes in the HRB.     

黑河流域不同土地利用类型下水体N,P质量浓度特征与动态变化

通过对黑河流域中游地区11年在不同河流断面的长期监测和区域内不同土地利用类型下不同水体,如地下水、泉水、水库水和河流水的空间选点取样分析,来研究干旱区不同土地利用类型下水体N,P等植物营养元素的质量浓度特征与动态变化特征.河水与浅层地下水TP,NH4-N和NO3-N质量浓度均呈沿流域出山口至下游地区显著增加,同时还具有明显的季节变化趋势及随时间递增趋势.不同的土地利用类型对径流中氮素质量浓度有明显的影响,林地面积比例增加使径流水中氮素质量浓度明显减少,而绿洲农田面积成比例增加,氮素变化规律则呈相反趋势.对日趋严重的水体N,P污染问题提出一些建议.     

黑河流域1988—2000年土地利用/覆被变化研究

利用1988年和2000年Landsat 5的4、3、2（RGB）波段合成影像解译结果,采用中国科学院资源环境数据库中的全国1∶10万土地资源利用分类系统,基于GIS（ArcView 3.2a）对黑河流域近12年来土地利用/覆被变化（LUCC）进行了研究。结果表明：（1） 土地利用结构变化表现出耕地、林地和城镇用地明显增加,草地和水域减少的趋势,反映出区域城镇化进程加快和生态环境恶化的趋势;（2） LUCC的区域差异显著：上游地区水域在减少,草地和未利用地大量增加,林地和城镇用地变化不大;中游地区耕地、城镇用地大量增加,草地急剧减少;下游地区水域面积大量减少,草场严重退化,未利用地大量增加,生态环境遭到严重破坏。最后,对研究区LUCC的原因和土地持续利用途径进行了讨论。     

黑河中上游地区最高、最低气温非对称变化的时空特征分析

运用气候倾向率、趋势系数法、复值Morlet小波及Mann-kendall突变检测等方法,对黑河中上游地区1960-2009年最高、最低气温非对称变化的时空特征进行了分析．结果表明,近50a来,年和四季的平均最高、最低气温均呈明显增温趋势,最低气温空间上表现为由西北向东南方向依次递增,最高气温在流域东部和西南部为强增温区．年平均最高气温变化的突变点为1994年,最低气温变化的突变点为1989年．黑河中上游地区最高气温年变化具有明显的14a振荡周期,而最低气温主振荡周期为12a．     

2000—2015年黑河流域中上游NDVI时空变化及其与气候的关系

选择西北第二大内陆河黑河流域中上游为研究区, 以2000—2015年逐月NDVI数据、月均温和月降水数据、DEM数据和基础地理信息数据为数据源, 采用RS, GIS 和数理统计分析等方法, 从区域尺度和像元尺度揭示区域NDVI时空变化格局及其与气候的关系。结果显示: 1) 2000—2015年, 黑河流域中上游NDVI总体上呈现增长趋势, 其中夏季的增长速率最大, 明显高于春季和秋季; NDVI快速增长区主要位于中游地区黑河干流两侧的绿洲地带; NDVI显著下降区位于张掖市市辖区、酒泉市市辖区以及其他县城所在地; 2) 夏季NDVI与降水相关性较高, 而春、秋季NDVI与气温相关性较高; 夏季NDVI与夏季降水的显著相关性主要体现在远离黑河干流的大片低覆被草地、戈壁以及荒漠, 而邻近黑河的人工绿洲地带NDVI与降水没有显著相关性; 3) NDVI响应降水的时滞效应较明显, 夏季NDVI对降水的响应普遍存在1个月的时间滞后, 最长能滞后2个月。研究结果可以为区域植被恢复和生态系统管理提供参考。     

广西西江流域景观格局动态变化分析

为了解2005—2015年广西西江流域景观格局动态变化,以2005年、2010年和2015年3期遥感影像解译结果为基础,利用景观面积动态度和景观格局指数等方法,借助Arcgis、Fragstats等软件,分析广西西江流域2005—2015年景观格局动态变化特征。结果表明：（1）2005—2015年广西西江流域内景观以林地、耕地景观为主,耕地景观面积呈逐年下降趋势,建设用地景观呈上升趋势;（2）2005—2015年流域内景观呈破碎化发展,景观分散,聚集性减弱,景观的数量、面积、类型呈现多样化,景观结构组成相对复杂,斑块间离散程度或景观破碎程度变高,景观连接性变差。随着经济社会的发展,2005—2015年广西西江流域景观格局动态变化明显。