近70 a黑河径流量周期特征变化规律

根据黑河不同水文站点的监测资料,利用Mann-Kendall法和小波分析对莺落峡、正义峡、哨马营和狼心山水文站径流量序列进行了分析.结果表明:莺落峡、正义峡、哨马营和狼心山的年径流量距平百分率分别呈逐年增加、减少、增加、减少态势,10 a增长率分别为3.051%、-3.149%、21.24%、-2.092%,各个站点径流量趋势变化不同;根据小波系数等直线图,莺落峡、正义峡分别在35~60、30~45 a尺度上特征明显,哨马营、狼心山分别在5~10、8~15 a尺度上特征显著,狼心山大尺度特征较为明显,小尺度特征很平稳且具有全域性;莺落峡、正义峡、哨马营和狼心山对应的主控周期分别为44、44、7、5 a,近10 a丰枯情况依次为丰、枯、枯、丰,同一流域的不同河段,主控周期不一致.     

甘肃张掖盆地区域蒸散量变化规律及其影响因素分析

表面能量平衡系统是应用卫星对地观测的可见光、近红外和热红外波段资料,结合实测气象数据或大气模式输出数据,根据表面能量平衡原理估算不同尺度的地表大气湍流通量,从而估算地表相对蒸散的一种方法.本文将水文数据与遥感数据相结合,对张掖盆地1990-2004年间的区域蒸散量进行了估算,统计了区域蒸散的年际变化规律,并对其影响因素进行了分析.结果表明：张掖盆地的区域蒸散量呈逐年升高的趋势,这种增长趋势与黑河中游莺落峡、正义峡间的耗水量增加,张掖地区人口、GDP的增长及农田用地的增加有着良好的相关性.但最直接、最主要的因素为盆地耗水量.     

灰色关联在黑河中游地表水环境评价中的应用

依据黑河流域中游莺落峡、山丹桥、高崖、正义峡4个监测点的水质监测成果,运用灰色关联分析对黑河中游地表水环境进行了评价,同时还分析了造成污染的主要原因,提出了水环境保护措施.     

华南湿热山地小流域景观格局演变与径流关系——以宁江为例

基于1986—2013年宁江流域5个气象站降水量和河口水文站径流量数据,以及1986、1995、2005、2013年流域土地覆被分类数据,运用景观格局指数分析和统计分析方法,分析宁江流域径流与景观格局变化之间关系. 结果表明:1986—2013年宁江流域降水量波动较小,径流量在2002年之后出现下降趋势,且2002年以前降水量与径流量曲线吻合一致,2000年以后吻合性较低,运用Mann-Kendall检验宁江流域年径流量突变点出现在2002年;1986年以来,随着城镇化发展与退耕还林政策的实施,宁江流域建筑用地、林地、未利用土地面积增加,耕地、草地面积减少,水体面积变化不大;受人类活动加剧的影响,流域内斑块数、斑块密度、最大斑块指数激增,流域整体景观破碎度加大;宁江流域径流量与景观斑块数、斑块密度、最大斑块指数及散布与并列指数相关性较大,与香农多样性指数、景观蔓延度、斑块形状指数、景观形状指数相关性较小. 当斑块数量大于2 500,斑块密度大于18,散步与并列指数大66%以及最大斑块指数大于50时,径流量随其增大而增大.     

2000～2010年柴达木盆地土地利用变化与景观格局分析

本文以柴达木盆地为研究区,对2000年、2005年TM影像和2010年CCD数据三个时相的遥感影像进行人机交互式的解译,分别计算了2000~2010年森林、草地、水域、农田、城镇用地和未利用地的土地利用类型转移矩阵,并对各类型景观格局指数进行了提取,在此基础上分析了土地利用变化与景观格局的演变特征.结果表明,在土地利用变化中,首先是未利用地,面积减少最大,其次是水域,面积增加最大;再次是城市和森林,面积均呈增加趋势;最后是草地和农田,草地的面积先增后减,总体上呈减少趋势,农田的面积未发生较大的变化.从景观斑块类型来看,城镇用地各指数变化最大,城镇用地的斑块所占景观类型百分比、聚集度和斑块个数均呈增加态势,面积加权平均斑块分形指数则呈减小态势,说明盆地受人类活动影响加剧;城镇用地在由中心向外扩张的过程中,空间分布较紧凑且连接性较好;与此同时城镇用地分割了其他类型的景观,导致盆地的景观空间异质性增大.从景观整体水平来看,斑块个数、斑块密度、边缘密度、散布与并列指数、香农多样性指数和香农平均度指数均呈增加趋势,周长面积分维指数、斑块凝聚度、相似邻接百分比、聚集度则呈减小趋势,这说明十年间柴达木盆地景观格局总体呈现空间异质性和破碎化程度增加的趋势.     

区域景观格局变化特征及人类影响因素分析--以陕西关中平原地区为例

目的分析区域景观格局及其动态变化特征，揭示人类社会发展对景观格局变化的驱动影响。方法根据关中平原地区1986-2003年土地利用详查数据资料，结合土地利用现状图，利用Mapgis6．6和Lotus1-2—3软件计算关中平原地区4地市景观偏离度、景观多样性和森林景观分离度3个指标及其变化率，并对各地市景观格局指标变化率与各地市人口和城市化增长率做回归分析。结果1986—2003年关中平原地区景观偏离度、景观类型多样性指数呈增长趋势，森林景观分离度呈降低趋势；各地市景观格局指数变化率与其人口和城市化增长率的相关系数R值均超过0．8。结论关中平原地区景观格局变化与人类社会发展速度之间有极明显的相关性，说明关中平原地区人类社会发展是景观演化的主要影响因素，规范土地利用的方式与强度是优化景观格局的有效途径。     

河南省黄河滩区景观变化研究

运用景观生态学的基本原理,分析黄河滩区1975—2000年景观格局演变特征.结果表明,旱地、滩涂、建设用地和河流景观类型为占优势的景观类型.1975—2000年,景观格局动态变化显著:旱地景观类型面积增大,滩涂和河流景观类型面积缩减,建设用地景观类型面积持续增加,草地和沙地景观类型的面积随着河流景观类型的变化和人类活动的影响而变化,景观空间特征表现为景观多样性在前两个阶段减小,而最后一阶段略有增大.景观空间构型明显,基本上是以大斑块为主,呈聚集型分布.人类活动对黄河滩区景观的变化有重要的影响.     

重庆市主城区森林景观斑块时空动态特征

本文以重庆主城区为研究对象,借助景观生态学理论,利用1986、1995、2000和2006年重庆主城区遥感影像数据及相关辅助数据,运用人机交互目视解译方法以及地理信息系统的空间分析和数理统计功能,建立重庆主城区森林景观数据库,对主城区森林景观格局的景观时空演变及地理空间分异特征与规律进行定量化分析.经分析得出: 1)研究区森林景观变化:在研究时段的20年间,研究区森林景观面积1986-2000年逐年递减,2000-2006年有所增加;森林景观破碎度总体上呈降低趋势,局部地区受人类活动影响破碎化加剧;斑块边界褶皱化程度加剧,斑块形状趋向复杂化; 2)研究区斑块动态变化:1986-1995年,森林斑块等级变化不明显,处于相对稳定状态;1995-2000年,小斑块变大的趋势明显; 2000-2006年,斑块各个等级间变化最为剧烈,数量和面积上均相对较大,人类活动作用明显; 3)森林景观空间格局演化主要受地形条件的控制,并随城市化进程受人类活动影响程度不断加深而时刻变化.     

基于景观指数法的乌江流域生态评价

乌江流域位于长江上游,境内生态环境状况好坏直接影响着下游生态质量。为加强流域境内生态保护,改善流域生态质量,针对贵州省内乌江流域进行生态评价,了解2000—2015年贵州省内乌江流域生态变化动态。研究从景观层次上选取生态风险(ERI)、生态服务价值、景观格局、景观脆弱性这几个指标构成评价体系对贵州省乌江流域的生态环境进行评价分析。结果表明,流域内景观破碎度程度先减小后增大且景观形状也先由复杂趋于简单再变复杂,景观异质性一直呈下降趋势;流域内脆弱性指数、敏感度指数一直在减小,适应度指数一直在增大,生态风险指数在逐步减小;除耕地外,其余地类生态服务价值均呈现上升趋势;总体生态环境得以很好的改善。     

近20年土地利用/覆被变化及其对景观格局影响——以重庆市北碚区为例

基于景观格局指数的空间格局分析是当前景观生态学研究的重要基础内容,土地利用类型对景观格局指数具有显著的影响.利用1988年的TM遥感影像和2008年的中巴资源卫星数据(CBERS-02),运用RS和GIS技术,对近20年来北碚区土地利用/覆被变化及景观格局影响进行了分析,发现北碚区土地利用变化的总趋势是耕地和其他用地面积呈减少趋势;住宅用地和工矿用地、林地、水域及水利设施用地及水利设施用地呈增长趋势.从景观形状指数看,居住、工矿用地和其他用地形状趋于复杂;林地、耕地和水体,由于人类的干预趋于简单;从景观分维数和破碎度来看,居住、工矿用地等建筑用地分维数增加,其他类型分维数减小.该区域应该严格控制新建建设用地,加强生态规划,切实保护耕地.     

1980-2015年扎龙湿地景观动态变化分析

基于扎龙湿地1980—2015年7期土地利用数据、近35年气象数据和统计年鉴数据,利用数理统计、空间分析与景观格局指数等方法,对扎龙湿地近年来景观类型时空变化、景观格局变化及驱动因素进行分析,并对生态环境保护措施等问题进行探讨．结果表明:1）近35年来,扎龙湿地西北、中东和西南部地区景观类型空间变化明显,受人类干扰严重．沼泽地面积减少最多,耕地面积增加最多,草地、林地、未利用地面积有不同程度的增加,水域和建筑用地面积变化不大．2）在1995—2005年扎龙湿地景观破碎度较高,且2000—2005年变化显著．耕地、林地和草地面积增加,水域、沼泽地面积减少对景观破碎化有直接影响．3）温度增加使湿地水体的潜在蒸发量增大,影响湿地水量平衡．大型水利设施、补水工程的修建有效缓解湿地缺水状况,同时也打破湿地的自然生态水文模式,加剧湿地景观破碎化．随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快,湿地生态系统功能与可持续发展都面临重大挑战．      

基于遥感的珠海市景观变化梯度分异研究

  以珠海市为研究对象,以遥感影像、野外调查和统计资料为数据源,在ArcGIS支持下,建立以城市中心区为起点的17个辐射状环带,并在主城区设置不同方向的两个空间样带,结合景观格局指数和空间梯度分析方法,分析了珠海市全区与主城区空间格局总体特征、景观空间梯度变化规律,分析城市化效应。结果表明,近15年来城乡建设用地、道路和林地的面积均呈增加趋势,农田、裸地,水体、灌丛和滩涂等类型面积减小,证明了城市化效应的扩大;随着空间样带由中心城区向外围移动,各景观类型随梯度带的变化较为复杂,特别是城区的两个样带上建设用地面积均逐渐下降,农田面积上升,表明了城市化的梯度性和方向性;受自然和人为因素影响,样带的时空梯度差异较大。15年来珠海城市主城区扩展至中心城区向西北方向10 km和向西南方向12 km的范围内。通过研究区景观时空梯度分异特征的分析,能够定量化研究城市化梯度的扩展及城市结构的变化,对于城市的管理、资源的恢复与保护工作具重要意义。     

鄱阳湖区域景观格局动态变化研究

鄱阳湖是中国最大的淡水湖,工农业及城市化的发展对鄱阳湖区域景观动态变化的影响很大,笔者基于景观生态学原理,利用RS与GIS分析鄱阳湖1995—2015年间景观格局动态变化的原因及其过程。结果表明:在选择同一季节的3期遥感数据源进行比较时,鄱阳湖区域湿地的总面积从1995年到2015年迅速减少了11.57%。与此同时,景观斑块数在1995—2004年间大幅减少了12 729,而2004—2015年又获得小幅增加。1995—2004年,林地、裸地和草地最大斑块所占景观面积的比例都有所降低,但平均斑块大小有所增加; 2004—2015年间,只有耕地的最大斑块所占面积的比例降低,平均斑块大小也降低,这也意味着2004年后研究区破碎化程度有所降低。鄱阳湖区域土地利用类型的转变是城市扩张、农牧业迅速发展的结果,即鄱阳湖区域景观变化的主要驱动因素为人类活动。     

The hydrological linkage of mountains and plains in the arid region of northwest China

Mountain regions supply a large amount of fresh water for the people in arid and semiarid regions, however, there is great uncertainty of the water quantification from mountains to lower areas. In order to assess the hydrological significance of mountains and the hydrological linkage of mountains and plains, the measured and simulated hydrological data of the arid region in northwest China were used in the present research which followed a catchment-based approach. Firstly, the Heihe River Basin, a well-documented area, was selected as a specific watershed to reveal the hydrological relationship between highlands (mountains) and lowlands (plains); and then, the significance and disproportion of mountain runoff of 8 river basins as cases in the arid region of northwest China were analyzed and compared following the above analysis. The results of the study showed that the proportion of mountain runoff in total basinal runoff (PMR) of most rivers is above 50%. The PMR are between 50%-95% in the rivers originated in the northern slope of the Tianshan Mountains where the aqueous vapor is relatively sufficient. And that, almost all the flow of the rivers originating from the Qilian Mountains, the southern slope of the Tianshan Mountains, and the northern slope of the Kunlun Mountains come from mountain regions. Also the PMR gradually increases from west to east in northwest China. The hydrological significance and disproportion of mountains water in the arid region of northwest China were given a systematic and thorough assessment, and the results could give potential guides for the scientific utilization of water resources in these regional areas for relieving the more and more serious shortage of water resources due to climate warming and population expansion.     

祁连山北部流域水文相似性与出山径流总量的估计

祁连山北部河流的出山径流对河西走廊水资源的形成具有决定性作用.过去对大型出山河流的水文观测和分析基本确定了祁连山北部的降水产流模式,但由于小型河流缺少观测,对出山径流总量的估计仍然存在很大的不确定性.本文根据疏勒河流域、黑河流域和石羊河流域山区水文观测和气象数据,采用统计模型分析了祁连山北部流域降水-径流关系的相似性.结果表明流域出山流量与汇水面积呈现非线性增加趋势,而蒸散系数随干旱指数增大按照一定的非线性趋势下降.高程效应使得流域出山流量近似取决于平均降水量的单一函数,由此估算出祁连山北部的全部出山流量可达(72.3~84.3)×10~8 m~3·a~(-1),其中石羊河流域、黑河流域的计算结果都大于前人估计值.疏勒河流域的蒸散作用偏强,径流估计值需要进行校正.流域水文相似性有利于减轻水文和气象观测不足造成的影响.     

三峡工程对鄱阳湖水资源生态效应的影响

在三峡工程现有调度规则的前提下,建立了反映水文情势变化的人工神经网络模型、鄱阳湖区间分布式水文模型、湖区二维水量水质模拟模型,并利用这些模型对三峡工程运行后对鄱阳湖防洪、水资源与水质生态等方面的效应进行了定量分析.分析结果表明:在防洪影响方面,三峡水库预泄期鄱阳湖水位抬升,低水增幅大于高水增幅,而三峡水库蓄水期鄱阳湖水位降低,低水降幅大于高水降幅,总体上对鄱阳湖防洪影响有限;在水质影响方面,鄱阳湖区水质浓度与五河来水的流量及其污染物浓度关系密切,受长江流量影响的关系并不大;在供水影响方面,三峡工程运行将对鄱阳湖枯水期供水形势产生较大影响;在生态影响方面,三峡工程运行后对鄱阳湖植被面积变化有一定的影响,影响大小与月份的不同有关,并将导致鄱阳湖不同区域湖滩草洲显露日期提前和显露时间有所增加,这将对鄱阳湖珍稀候鸟栖息地环境造成不利影响.     

我国西北地区降水强度、频率和总量变化

利用西北地区120个测站1954-2003年逐日降水观测资料,采用REOF将我国西北地区降水变化划分为东西两部分进行研究,分析了近50年来西北地区东西部降水强度、频率和总降水量变化趋势以及它们之间的联系。结果表明：西北地区降水量的增多主要是西北西部降水量的增多引起的;西北西部年降水频率呈增加趋势,年平均降水强度也星增强趋势,而西北东部年平均降水强度增强,年降水频率却呈显著减少趋势。     

桂西南喀斯特—北部湾地区国土空间景观格局变化与人为干扰度分析

为了解山江海过渡性国土空间景观格局指数和人为干扰度的变化特征,以具有山江海过渡性特征的桂西南喀斯特-北部湾地区为研究对象,利用2000年、2010年和2020年GlobeLand30数据,基于移动窗口法分析研究区景观格局指数和人为干扰度的时空差异。结果表明：（1）景观格局随时间发生明显变化,景观指数呈现不同变化规律;（2） 2000-2020年研究区景观自西北向东南破碎化程度逐渐减弱,西北部的斑块形状最复杂且不规则,景观连通性变化最明显的是西北部,景观类型呈均衡化趋势分布,景观异质性增强;（3）研究区人为干扰度逐年增强,呈中部高、四周低,由中部向四周蔓延减弱的空间格局,各景观指数与人为干扰度有不同的相关性。本研究结果可为研究区景观格局的优化和可持续发展提供参考依据。     

基于景观格局优化的水生态韧性提升——以山东省林家村镇为例

绿色基础设施的多尺度性及其定义的模糊性阻碍了其发展,为缓解这一不足,提出分别由设施尺度和系统尺度进行绿色基础设施研究。聚焦于系统视角,在回顾相关文献的基础上阐述了提升水生态系统韧性对保障绿色基础设施系统可持续地提供生态系统服务的作用,并确定了景观格局优化作为韧性提升技术路线的可行性。以山东省林家村镇为研究区进行水生态韧性提升研究,基于“斑块-廊道-基质”理论,在识别生态基质、生态源地、生态廊道和生态节点的基础上进行景观格局优化,构建生态水网以增强水生态系统的连通性。构建水生态韧性提升效果评价指标体系,得出优化前后的景观格局对水生态韧性提升效果的评价值分别为3.38和4.03,优化后的效果提升了19.23%。给出了水生态系统韧性提升的具体路径,弥补了现有量化探究景观格局优化对水生态韧性提升作用的研究不足。