海南岛土地利用及产水量时空变化模拟EI北大核心CSCD

采用InVEST模型的产水模块研究海南岛1995—2015年的产水量时空变化,同时基于FLUS模型利用1995年与2015年两期的土地利用数据及自然、交通和社会因子,模拟2035年海南岛不同情景的土地利用变化及其对产水功能的影响。结果表明:1995—2015年海南岛城镇化加剧导致建设用地增加,增加的建设用地主要来源于林地和耕地的转换;1995—2015年海南岛产水量处于增长状态,产水深度总体呈现出东北部高、西南部低的空间分布格局;2035年自然发展情景下海南岛仍延续快速城镇化的发展速度,建设用地将增加36.7%,由此导致海南岛产水量较2015年增长0.67%;生态空间保护情景下的产水量增长率为-0.21%,实施生态保护措施可以很好地抑制产水量的增加,能够降低洪涝风险,保障海南岛生态系统产水功能。     

基于土地利用/覆盖预测模型的昆仑山冰湖分布预测

开展冰湖时空分布预测研究,对预防冰湖溃决引发的灾害具有重要意义。基于GEE监督分类结果分析了2000～2020年昆仑山冰湖时空变化特征,探究了多准则CA-Markov、FLUS(Future Land Use Simulation)、PLUS(Patch-generating Land Use Simulation Model)3种土地利用/覆盖预测模型在冰湖预测中的适用性,得出最适宜昆仑山冰湖预测的模型,并基于此预测研究区未来冰湖变化趋势。结果表明：(1) 2020年,昆仑山地区冰湖数量及面积较2000年分别增长了39.25%和81.35%,冰湖空间分布呈现西多东少的特点。(2) 3种预测模型中,多准则CA-Markov模型在精度评价中表现最优,Kappa系数为0.86。(3)预测2025年冰湖面积及数量与2020年相比分别增加约6.54%、9.73%,2030年与2020年相比分别增加约14.59%、16.55%,未来昆仑山冰湖整体呈增长趋势,且东西部冰湖扩张差异将逐渐减小。     

北江流域土地利用/覆盖变化对水文过程影响研究

随着社会经济的快速发展,土地利用也发生了剧烈转变。通过采集北江流域2000年和2015年的土地利用/覆盖数据(L1和L2),基于2000年的土地利用情况,假设农业用地被建设用地取代(S1)和农业用地被森林取代(S2)两种极端土地利用情景;并构建分布式水文模型,研究了不同土地利用/覆盖对水文过程的影响。结果表明:农业用地和森林转换为建设用地,导致了径流、产水量和地表径流的增加,以及侧流量、地下水含量和蒸发量的减少;S1是L2情景的极端假设,因此各水文成分相对于L2情景变化更为明显,而S2情景相对于S1情景下的水文过程变化效果相反。不同土地利用情景下的水文响应表明,城市化以及退耕还林导致的土地利用变化都会对水文过程造成巨大影响。     

基于PLUS-InVEST的济南多情景土地利用变化模拟与碳储量评估

土地利用类型变化和人类社会活动带来的碳排放问题日益严重。以济南市为研究区域,对济南市2000—2020年的土地利用变化和碳储量变化进行了研究,并基于PLUS-InVEST模型对不同发展情景下济南市2040年的土地利用和碳储量进行了预测,结果表明：土地利用变化对济南市碳储量具有重要影响,与2000年相比,2020年济南市的碳储量减少;2040年生态保护情景下碳储量下降最少,城镇发展情景下碳储量下降最多;不同土地利用类型之间的转换会对碳储量产生影响,林地碳密度高,林地转换为其他用地会导致碳储量减少。     

土地利用/覆盖对洞庭湖流域水土流失的影响

土地利用覆盖变化是当前国际地学研究的热点之一,通过大量的数据收集,利用灰色系统理论将洞庭湖各流域土地利用/覆盖对其水土流失的影响进行了聚类分析和关联分析.结果表明:1、耕地、荒山地、林地为洞庭湖流域水土流失影响的第一类因素,影响最大;非农业用地、草地为洞庭湖流域水土流失影响的第二类因素,影响居中;滩涂用地、园地、水域为洞庭湖流域水土流失影响的第三类因素,影响最小.2、各种土地利用类型对洞庭湖流域水土流失影响的排序为耕地、荒山地、林地、草地、非农业用地、园地、水域、滩涂用地.论文旨在为洞庭湖流域水土流失及洞庭湖的治理提供科学依据.     

官厅密云流域土地利用/覆盖与景观格局分析

通过对1980年、2000年和2008年3期遥感影像数据进行解译,结合土地利用/覆盖和景观生态学中的研究方法,利用ArcGIS等软件分析了官厅密云流域1980—2008年的土地利用/覆盖和景观格局指数变化。结果表明:1980—2008年,流域土地利用/覆盖类型以旱地、林地和草地为主的格局并没有随时间的改变而改变,三者面积之和约占流域总面积的93%左右。林地和草地的面积总和略有下降,流域植被覆盖处于退化的趋势;建设用地面积不断增加。28 a来,流域内建设用地、水田和水域的动态度一直较大,变化较为明显;土地利用程度综合指数一直增加,说明官厅密云流域土地利用/覆盖一直处于调整发展时期。水域的分维数最大,建设用地的分维数一直在增加;建设用地、未利用土地和水域的破碎度较大;香农多样性指数和香农均匀度指数略有下降,说明流域内景观类型多样性降低、分布出现不均衡化特征。     

西霞院水库工程区土地利用/覆盖变化特征

通过对2000年、2009年多源遥感影像的土地利用/覆盖专题解译,对西霞院水库工程区土地利用/覆盖时空动态变化特征进行了分析.结果表明:西霞院水库工程建设前后的近10年期间,区域土地利用类型变化比较明显的是农田及水库坑塘,其中水库坑塘的动态变化率达14.5％,与建设前相比,水库坑塘面积增加幅度较大,而农田呈减少的变化特征.区域土地利用/覆盖变化是自然环境条件和人为因素相互作用、共同约束的结果,其中水利工程建设是土地利用/覆盖变化的直接驱动力,人口增加和城镇化是重要的驱动因素,自然因子对于区域土地利用格局演变也起到一定作用.     

基于多源遥感数据的二滩库区土地利用/覆盖变化动态监测

基于LandsatTM/ETM+、CBERS-02B CCD遥感影像数据,运用RS和GIS技术对二滩库区1995年以来的土地利用/覆盖进行分类研究,对二滩库区13年来的土地利用/覆盖变化情况及驱动力进行了分析。结果表明:1995~2008年间,二滩库区耕地面积明显减少,林地、草地和水域面积明显增加,建设用地面积变化不大;其中林地和草地面积的增加与1998年、1999年两大林业生态工程——天然林资源保护工程、退耕还林(草)工程的相继实施以及二滩水库蓄水后对库区局地气候的调节作用有关。     

海河流域土地利用与生态系统碳储量变化及预测

以海河流域为研究区域,通过 InVEST 模型对 1990—2020 年碳储量状况进行分阶段定量反演,并结合Markov-PLUS 模型从数量与空间角度进行未来模拟,最终明确流域碳储量发展趋势及关键驱动因素。结果表明：1990—2020 年海河流域碳储量共减少 1.30 亿 t,耕地碳储量损失最大;碳储量高值主要集中在西部与北部山地地区,低值分布于东南部平原地区。人口密度在各阶段解释力占比均超过 20%,且呈现增加趋势;年均降水对碳储量空间分异影响最小,最低占 0.21%。各因子相互作用对碳储量空间分异解释力显著提高,人口密度与其他因子交互作用对碳储量变化的解释力最强。Markov-PLUS-InVEST 预测结果显示,在城市快速发展情景下,2030 年碳储量与2020 年基本持平,但生态保护情景增加 0.88 亿 t。相关结论可为海河流域进行土地类型间的生态调控及未来规划发展提供理论支撑。     

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。     

泾河流域土地利用/覆被变化对径流情势的影响

通过建立泾河流域SWAT分布式水文模型,重点模拟分析了河流径流情势对土地利用/覆被变化的响应,对比了不同气候条件及人类活动综合影响下研究区水文过程的变化。结果表明:1996年以前土地利用/覆被变化是影响水文过程的主要人类活动影响源,径流量年际变化平稳,属有小幅增加的正偏;年内影响以枯水季节为主,年内分配更趋均匀,径流集中度降低,集中期略有滞后,且趋于平稳;土地利用/覆被变化导致流域蒸散发量、冠层和落叶层截留量减小,入渗量增加,河川基流量和地表径流量相应增大,并在时域上耦合形成了水文过程的新变化;1996年以后,气候条件驱动下泾河年径流量呈现明显的增大趋势,人类活动亦从以土地利用/覆被变化为主转变为以人类水事活动为主的综合影响模式,且人类水事活动超过气候变化和土地利用/覆被变化成为影响水文过程变化的主因。     

基于SWAT模型的湟水流域蓝绿水与不同土地利用类型的绿水差异研究

蓝绿水的时空分布直接关系到一个地区的水资源与粮食安全。本文利用SWAT分析了1981-2000年间蓝绿水随时间的变化规律以及不同土地利用类型绿水分异规律。研究表明:1981-2000年间湟水流域蓝绿水均来源于降水,绿水资源约为蓝水的3.8倍;年均绿水流在不同的土地利用类型中差异明显,农业用地最大,居民用地最小;绿水贮存量较为丰富的是湿地和中低覆盖度的草甸;选取1981-1985年和1996-2000年分别为研究的前期和后期,得到农业用地的绿水流、绿水贮存变化量与作物生长周期和管理条件密切相关。     

陕北黄土高原退耕还林还草工程产水效应

以陕北黄土高原为研究区,利用InVEST产水量模型,基于水量平衡和水文过程原理,通过对降水、蒸散发、土壤、植被等自然因子和土地利用/覆被变化因子进行空间叠加与模拟计算,定量评价了研究区退耕还林还草工程的产水效应。结果表明：2000-2010年研究区林地、灌丛、草地面积分别增加了122.7、285.2和3 204.0 km²,耕地面积减少了3 984.5 km²,退耕还林还草工程土地覆被变化显著;2000-2010年研究区产水能力整体下降,延安市境内总产水量减少了8.9×10⁸ m³,榆林市境内总产水量减少了7.2×10⁸ m³,空间分布与退耕还林还草工程实施区域高度一致;土地利用类型转化致使研究区产水量整体减少了11 665.4×10⁴ m³,其中,耕地向林灌草的转化导致研究区产水量减少最为明显,共减少了11 254.2×10⁴ m³,占总减少量的96.5%。通过产水量重要性分级和空间分区,可为生态系统及流域的科学管理、退耕还林还草工程的科学实施提供参考和指导。     

Tempo‐spatial land use/cover change in Zeway,Ketar and Bulbula sub‐basins,Central Rift Valley of Ethiopia

Understanding tempo‐spatial dynamics of land‐use/cover (LULC) and its drivers is instrumental in synthesizing knowledge for informed natural resource management planning and associated decisions. The present study investigates tempo‐spatial LULC changes, their drivers and the associated impacts in three sub‐basins (Zeway, Ketar and Bulbula) in the Central Rift Valley (CRV) of Ethiopia. Satellite imageries of different periods in ArcGIS, field observations, focus group discussions (FGDs) and secondary data were used to analyse the LULC dynamics, their drivers and associated impacts from 1973 to 2014. The overall accuracy of 1973, 2003 and 2014 classification maps was 88.7%, 88.9% and 91.6%, respectively. The analysis results revealed a continuous increase of farmland and town built‐up areas at the expense of grasslands, shrub‐bush land and woodlands. It further indicated area of open irrigated agriculture, increasing from none to 2.61% of the total area. The FGDs demonstrated agricultural land expansion, resettlement and wood extraction were proximate causes of the observed LULC changes. Population increases, changes in land tenure system and decreased farmland productivity were determined to be the underlying causes of the changes. The FGDs further indicated these changes have negatively affected the natural resources. The present study findings indicate the need to reconsider land‐use decision tradeoffs between economic, social and environmental demands, and their implications for other similar areas in Ethiopia and beyond. Quantitative analysis and periodic evaluation of the drivers of such change and the impacts of existing and emerging land‐uses in the face of changing climate is recommended to facilitate sustainable use of the fragile ecosystems in the Ethiopian CRV.     

海南岛地下水资源特征与开发利用

海南岛地下水资源丰富,水质优良,尤其是琼北地区。海南岛地下水资源主要由降雨补给,基岩裂隙类、松散岩类地下水资源占全岛地下水资源总量的79%,地下水资源实际开采量只占全岛可采量的8 14%。统一规划、合理调配和综合开发利用海南岛地下水资源具有重要现实意义。     

黄河三角洲湿地蒸发蒸腾及其对土地利用/覆被变化的响应特征研究

以黄河三角洲为研究区,基于1986年6月5日和2009年6月4日的Landsat TM影像进行土地利用/覆被分类及变化特征研究,同时,基于SEBAL模型估算区域蒸发蒸腾量,进而分析湿地蒸发蒸腾的数量特征、空间格局特征及其对土地利用/覆被变化的响应特征。结果表明:23年间,58.74%的区域土地利用/覆盖类型发生了变化,未利用地大幅减少,水体和建设用地大幅增加,显著的土地垦殖与耕地荒废则同时存在;蒸发蒸腾强度大小按土地利用/覆被类型排序依次为水体>滩涂>苇地>林草地>耕地>建设用地>未利用地,研究区未利用土地变为水体和耕地是导致区域蒸发蒸腾整体提高的主导原因,而耕地流失则是导致区域蒸发蒸腾整体下降的主要原因,但23年间实际变化以前一种情形占优势,因而区域蒸发蒸腾总体呈现为增加趋势。研究结果对区域土地利用规划和水资源管理有重要的理论和实践指导意义。     

不同灌溉制度对设施葡萄水分利用效率及产量的影响

以设施延迟栽培条件下具有3年树龄的美国红提为研究对象,设置不同的滴灌灌溉制度进行试验,对其耗水特性、生长发育特性、水分利用效率和产量比较研究。结果表明:设施葡萄耗水量随灌水量增加显著增大,总灌水量相同情况下,生育期前期灌水定额越小耗水量越少;萌芽期不同灌水定额对葡萄新梢生长影响不显著,抽蔓期水分亏缺对叶面积指数影响明显;灌溉水利用效率随着灌溉量的增加而减小;产量在一定范围内不随灌水量的增多而显著增加;着色成熟期进行一定程度水分调控,提高灌溉水利用效率的同时不显著影响设施葡萄产量。