1980 年以来黄河内蒙古段十大孔兑流域 土地利用变化时空特征

研究黄河内蒙古段十大孔兑(以下简称十大孔兑)流域土地利用变化,对于区域生态环境建设和水土保持效果评价有重要意义。根据1980年、1998年、2010年3期遥感影像解译的土地利用数据,采用土地利用动态变化和土地利用转移矩阵,系统分析了十大孔兑流域1980年以来的土地利用变化时空特征。结果表明:研究区以耕地、草地和未利用地为主要土地利用类型,1980年以来草地面积逐渐增加,未利用地面积逐渐减少,1998年-2010年较1980年-1998年的土地利用变化幅度和变化速度提高。1980年-1998年和1998年-2010年,土地利用转移方向主要是未利用地向低、中覆盖草地转化,低覆盖草地向中、高覆盖草地转化,中覆盖草地向高覆盖草地转化,该转化主要分布在流域的上中游,以流域东部和西部最明显。1980年-1998年间低覆盖草地向中、高覆盖草地转化比例较高,1998年-2010年间未利用地向低、中覆盖草地转化比例较高。分析认为,1980年以来十大孔兑流域城镇化水平提高,林草水保措施力度增强、成效显著,区域生态环境改善,特别是国家实施"退耕还林(草)"生态修复政策后,生态环境改善效果更为突出。     

南昌市近二十年土地利用空间格局演变特征及驱动力分析

利用Landsat系列卫星数据提取了南昌地区2000、2010和2017年3个时期的土地利用信息,进而通过计算垦殖系数、建设用地占比、土地利用程度综合指数、土地利用变化速率和景观破碎化指数分析了南昌地区近20 a来土地利用分异特征。结果表明,研究区的垦殖系数持续下降,从2000年的34.5%降到了2017年30.9%,而建设用地占比则从2000年的6.6%上升到2017年10.3%,土地利用程度综合指数则从247.4升到了251.3。在2000—2010年间,南昌地区的工业和采矿用地增长最快,年变化速率为+0.0749/,裸地减少最快,年变化速率为-0.0233;在2010—2017年间,当地的居住用地和交通用地增长最快,裸地和水田减少最快。过去近20 a,南昌地区的景观特征变化正常,景观破碎化指数在247～251之间。综合分析当地土地利用变化的驱动因素,发现人均GDP和人口数量是主要因素,其次是政策因素,例如新建撤县设区。     

1980～2015年长江流域土地利用变化分析

基于长江流域1980,1990,1995,2000,2005,2010,2015年7期土地利用数据,通过土地利用转移矩阵以及多种指标,分析了1980~2015年间长江流域土地利用的时空变化过程。研究表明：近35 a来耕地和草地呈下降趋势,而林地、水域和城乡用地面积明显增加,未利用地总体呈下降趋势;随着时间的推移,各地类的变化形式由以交换变化量为主导转变为以净变化量为主导,说明各地类逐渐倾向于在原有空间位置发生面积变化,而不是在流域内发生空间位置转移;长江流域土地利用综合动态度从大到小排列依次是1990~1995年、1980~1990年、2005~2010年、1995~2000年、2000~2005年、2010~2015年。1980~1990年和1990~1995年这两个时期的综合土地利用综合动态度明显大于其他各时期,即这两个时期长江流域土地利用变化程度最为剧烈。     

永定河上游流域土地利用变化及生态环境效应研究

基于1980年、1990年、2000年及2010年4期土地利用数据,定量化计算永定河上游流域土地利用动态度、土地利用类型间的转移矩阵、生态环境质量指数等指标,对永定河上游流域的土地利用变化和生态环境效应进行了系统分析。结果表明:(1)过去30年期间,研究区土地利用类型的面积所占比例由大到小排列为耕地草地林地城乡、工矿、居民用地水域未利用土地;1980—1990年与1990—2000年,土地利用综合动态度分别为0.06%、0.19%,土地利用类型的转出率或转入率基本上均小于10%,土地利用变化较小;2000—2010年,土地利用综合动态度较大,达到了6%,土地利用类型的转出率或转入率均大于10%,土地利用变化较大。(2)2000—2010年间永定河上游流域生态环境质量指数从从0.4230上升到0.4290,生态环境质量略有好转;总体上维持着区域生态环境的动态稳定。该研究可为永定河上游流域土地利用格局优化及生态环境的改善提供技术支撑。     

夹岩水利枢纽工程核心水源区土地利用时空演化分析

土地利用作为生态环境最直接的表现形式之一,能够直接反映区域生态环境变化特征。为揭示1995～2015年间夹岩水利枢纽工程核心水源区土地利用时空变化特征,以landsat系列遥感影像为数据源,辅以研究区统计年鉴和地形图等相关数据,采用监督分类和人工目视解译相结合的分类方法,提取研究区土地利用数据。结果表明:近20 a来,研究区内土地利用以耕地、林地和草地类型为主,由于研究区地处乌蒙山集中特困地区,建设用地始终占比最少。研究区内建设用地变化幅度和速度最大,主要是研究区内人口的增长及社会的发展,导致建设用地面积增加较为明显。1995～2005年间,各类型土地利用之间转换较为频繁;2005～2015年间土地利用转移情况较为简单,发生转移的土地利用类型主要集中在其他土地利用类型转为建设用地。1995～2005年间,耕地转入类型在各类土地利用类型中转入面积最大,2005～2015年间,建设用地转入面积最多。     

基于SWAT模型的诺敏河流域径流对土地利用/覆被变化的响应模拟研究

土地利用/覆被变化直接反映了人类活动的影响程度,对于流域水文循环过程影响显著。本文以诺敏河流域为研究区,基于1976和2000年两期土地利用数据,结合SWAT模型定量评价了径流对土地利用/覆被变化的响应。研究结果表明:SWAT模型可以较好地模拟诺敏河流域的月径流变化过程,在研究区具有一定的适用性;相对于1976年的土地利用条件,2000年土地利用变化主要表现为林地和草地面积减小,耕地面积增加。1976-2000年间诺敏河流域土地利用变化导致年均地表径流增加了17.78%,且空间差异显著,尤其是下游的莫力达瓦达斡尔族自治旗和阿荣旗等地地表径流增加趋势更为明显,增加幅度超过20 mm。模拟研究对于诺敏河流域合理规划土地利用格局具有重要意义。     

通天河及长江源区纳污能力与限排总量控制研究

长江源区作为长江水文循环的起始地,具有重要的生态系统服务功能。源区的水质、水量变化将影响长江流域水资源的可持续利用。因此,研究源区水域的纳污能力、计算控制污染物排放量对源区水功能区管理具有重要意义。依据源区水功能区水质目标,结合实测水文、水环境监测资料,选取一维水质模型,对青海省境内通天河及长江源区的水域纳污能力和限制排污总量进行了研究。结果表明现状年三江源保护区的COD_Cr和NH₃-N的纳污能力远大于聂恰曲治多保留区等其他4个水功能区,规划年(2020年)聂恰曲治多保留区的COD_Cr和NH₃-N纳污能力最大。而现状年和规划年聂恰曲治多保留区的COD_Cr和NH₃-N总量控制指标均大于三江源保护区和称文细曲称多保留区。研究成果可为长江源区水功能区划与管理提供理论依据。     

晋西黄土丘陵区土地利用变化及生态效应分析

晋西黄土丘陵区是黄河流域水土流失严重区和重点治理区,也是国家重点生态功能区,揭示其土地利用变化及生态环境变化趋势,对黄河流域生态保护和高质量发展特别是水土保持、植被恢复策略的调整优化具有重要的参考价值。利用1980年、2000年、2010年、2018年土地利用/覆被数据,对晋西黄土丘陵区各类土地增减转移、动态变化程度进行分析,并采用土地覆被状况指数、生态环境质量指数及土地转型的生态贡献率等指标,分析了土地利用类型变化的生态环境效应。结果表明:1980年以来土地利用变化较为显著,耕地面积减少497 km²,林草地小幅增长,建设用地成倍扩张;土地利用类型转移较为频繁,山地丘陵是土地转型热点区域,耕地向草地转化为主流;近40 a来综合土地利用动态度为0.15%,2000—2010年土地利用类型变化相对剧烈;土地覆被状况指数和生态环境质量指数均有所提高,整体向好发展,各类用地转为高覆盖度草地和林地是促进生态环境改善的主要因素。     

城市化对趵突泉泉域降水入渗补给的影响

为研究济南城市化发展对大气降水入渗补给的影响, 利用济南市 1980、1990、2000、2018 年的遥感数据和 Feflow 软件识别不同时段的趵突泉泉域大气降水入渗补给量, 分析城市化发展引起的土地利用类型变化对趵突泉泉 域降水入渗补给量的影响。结果表明: 1980- 2018 年, 研究区耕地和林地面积显著减少, 建设用地面积大幅增加; 2000- 2018 年, 研究区不透水面积增加了 213.13 km2 , 大气降水入渗补给量减少了2 625万 m3。研究成果可为济 南市未来的城区规划提供科学的参考, 也为济南保泉供水工作提供有效的数据支撑。     

1980-2015年黄河流域土地利用变化特征与驱动力

采用1980-2015年共6期黄河流域土地利用数据,对全流域土地利用类型的面积与时空变化进行分析,利用动态度指标进一步研究流域土地利用的变化率;基于行政分区,采用转移矩阵对全流域及流域内各省(自治区)1980-2000、2001-2015年2个时期土地利用的转移类型和数量进行分析,探究了影响土地利用的主要驱动因子。结果表明:黄河流域的土地利用在数量和结构上都存在显著特征,草地、旱地、林地一直是该流域的主要土地利用类型,1980-2015年,旱地、草地、水域、未利用土地的面积减少率分别为1.60%、1.23%、6.66%、1.84%,水田、林地、城乡土地的面积增加率为8.22%、2.53%、44.32%;在单一土地利用类型方面,城乡用地的变化率较大,其余相对较小;黄河流域内发生土地利用转变的区域主要集中在中部和东部,中下游省(自治区)转变明显;气候变化、人口增加和人类经济发展等都是黄河流域土地利用变化的主要驱动因子。     

国际海底光缆(崇明S3段)施工悬浮物影响研究

亚太直达(APG)国际海底光缆(崇明S3段)施工将对海底泥沙产生扰动,扰动泥沙可能对崇明东滩鸟类保护区和长江口中华鲟自然保护区产生影响。采用MIKE软件建立长江口及杭州湾大范围二维潮流模型和近海段工程典型施工段的三维嵌套水动力和悬浮物扩散数学模型,重点研究了工程施工产生的悬浮物对崇明东滩鸟类自然保护区和长江口中华鲟自然保护区的水环境影响。研究结果表明:工程施工将对东滩鸟类国家级自然保护区核心区、缓冲区以及试验区造成不同程度的影响,不会对中华鲟自然保护区核心区造成影响,但对其保护区缓冲区和试验区有所影响。建议严格按照保护区管理部门的相关要求进行施工,避开鸟类迁徙高峰期、中华鲟洄游高峰期和幼鱼集中活动期,合理安排施工保护等措施。     

嘉陵江流域土地利用/覆被变化特征及其驱动力分析

在GIS技术平台上,通过建立指数模型,对嘉陵江流域1980,1995和2000年3个时期的土地利用/覆被时空变化特征进行了定量研究,并进一步分析了嘉陵江流域土地利用/覆被变化的驱动因素。结果表明:研究区土地利用类型以耕地、林地和草地为主,这3种植被类型之间的相互转化是流域土地利用/覆被变化的主要方式。自1980—2000年,耕地和林地面积先减少后略有增加,草地先增加后减少,建设用地逐年增加,其他地类变化不明显。分析表明,嘉陵江流域土地利用/覆被变化的驱动力主要为自然因素、经济因素、人口因素及宏观政策和工程建设,各因素之间相互影响和制约,共同影响流域土地利用格局的变化。     

PDO和ENSO指数与三江源地区径流变化的相关关系研究

三江源地区是长江、黄河以及澜沧江的发源地。开展该地区水资源预测研究对于该区生态环境保护以及下游水资源合理规划与调配都具有重要意义。现对三江源地区5个主要水文站1957年-2005年的月径流序列,通过统计相关分析,探讨三江源地区径流变化、融雪径流时间变化与ENSO(El Nino-Southern Oscillation)、PDO(Pacific Decadal Oscillation)等大尺度气候信号月/月组合值的关系。研究表明,三江源的香达站(r=0.3,P=0.048)、直门达站(r=0.324,P=0.023)与唐乃亥站(r=0.367,P=0.009)年径流量与水文年前一年8月、9月SOI之和值在95%置信水平上存在正相关关系。香达站(r=-0.359,P=0.017)、唐乃亥站(r=-0.313,P=0.029)以及直门达站(r=-0.314,P=0.028)的月径流与相应前8个月的Nio3.4值呈显著负相关。三江源地区的5个水文站点的月径流都与相应的前第9个月的PDO值呈负相关,且都在95%置信水平上显著。三江源地区融雪径流时间与水文年前一年8月的PDO呈负相关,其中香达站(r=-0.359,P=...     

塔里木河干流人工与天然绿洲转化及适宜比例研究

利用1990,2000,2010年3期Landsat TM/ETM遥感影像,基于RS/GIS技术,分别提取土地利用/覆被类型信息,分析1990~2010年塔里木河流域人工绿洲和天然绿洲的变化规律及其比例,探讨该区人工绿洲和天然绿洲的适宜配比。研究结果表明:(1)1990~2010年,研究区域人工绿洲呈不断扩张,天然绿洲面积不断缩小,人工绿洲替代天然绿洲的趋势。(2)1990~2010年,人工与天然绿洲总面积几乎无差异,面积变化主要是人工绿洲与天然绿洲之间的相互转换。具体表现为:天然草地、林地等向人工绿洲中的耕地、建筑用地转化;同时植被长势衰退:高覆盖草地向中、低覆盖草地转化,中覆盖草地向低覆盖草地转化,灌木林地逐渐退化为草地,低覆盖草地向沙漠转化。(3)人工与天然绿洲面积比例在近20 a呈增加的趋势,在1990,2000,2010年,人工与天然绿洲面积比值分别是1∶9,2∶8,3∶7。     

长江上游典型山区森林转型的时空格局及模拟——以贵州省遵义市为例

为了探讨长江上游典型山区森林转型过程,在长江经济带绿色发展背景下,以贵州省遵义市为研究区,分析了城镇化加速时期森林转型时空过程,并采用Logistic-CA-Markov耦合模型对2025年森林转型空间格局进行预测。研究表明:2000—2010年间遵义市森林转型特征显著,10 a间林地面积增加113 033.98 hm²;林地变化存在显著的空间分异特征;从土地利用类型转移看,新增林地来源主要是耕地,林地减少主要是由于水域和建设用地占用,林地的土地利用图谱变化以前期变化型和后期变化型为主;利用Logistic-CA-Markov耦合模型对2025年林地空间格局进行模拟,保持当前城镇化和经济发展水平下,未来15 a森林恢复仍将持续,但恢复速度趋缓。研究成果对指导长江上游生态屏障建设及科学认识山区城镇建设、经济发展与生态保护之间的关系具有一定意义。     

上海长江口取水口、排污口和水源地规划研究

为有序开发长江口,管控沿江取水口和排污口布局,保障水源地安全,根据长江口水环境容量、水功能区划分,参照长江口水质模型计算结果,将长江口水域划分为取水口分区和排污口分区,提出了取水口、排污口规划布局和调整方案。并进一步提出了上海市水源地规划布局以及长江口水源地战略设想。研究表明,合理布设取水口、排污口,减少陆域入江污染负荷,对于保护长江口水环境具有重要作用;长期坚持"两江并举、多源互补"是上海市长期坚持的水源地战略,进一步完善长江口水源地格局、谋划战略水源地,对于上海乃至长江经济带的可持续发展具有十分重要的支撑作用。