流域景观格局分析研究进展

景观格局分析是评估生态状况、诠释生态过程的有效工具。本文在介绍流域景观格局分析方法的基础上,重点阐述了流域景观格局与生态过程之间相互关系的研究进展,并以PLM景观模型为例,论述了景观格局与生态过程耦合研究的概况。最后,文中还讨论了流域景观格局分析在土地利用规划、生态状况评估、河流生态修复中的应用。     

试论河流生态修复规划的原则

在指明河流生态修复的目的、任务的基础上，提出了河流生态修复规划的五条原则，即河流生态修复与社会经济协调发展的原则；流域尺度规划原则；增强空间异质性的景观格局原则；以生态自我修复为主．人工适度干预为辅的原则；生态修复工程与资源、环境管理相结合的原则。     

城市河流景观格局及可持续生态策略研究

基于景观生态学原理构建了数字化城市河流廊道-斑块格局,并与自然格局进行了类比评价分析.结合城市干扰性、景观资源空间差异性等定性分析,实现了城市河流景观格局的耦合评价;通过景观格局指数的生态袁征敏感性的探讨和河流景观格局指数与生态效应的关联性分析,提出了河流景观生态格局的优化策略.     

河流生态学的若干重要理论

河流生态学理论为水资源保护与开发、水生态系统保护和修复提供理论支撑。通过对河流生态学理论的系统总结,将河流生态学中一些重要理论概括为以河流连续统理论为代表的线性理论、侧重支流汇入影响的网状理论以及以等级动态缀块范式为核心的河流景观生态学理论三类,提示了河流生态学理论由简单到复杂、由线性到网状结构、由单一尺度向多尺度,并与水文学、水力学、河流地貌学、景观生态学和集合群落理论等相关学科和理论不断融合发展的嬗变过程。     

北京市门头沟区樱桃沟小流域景观格局研究

北京市生态清洁小流域治理主要是围绕污水、垃圾、厕所、河道、面源污染防治和流域水生态修复为主,从小流域尺度上考虑生态景观格局结构方面较少。在ArcGIS平台下运用景观格局分析软件Fragstats对门头沟区樱桃沟小流域进行分析,结果表明樱桃沟景观结构较好,破碎度低,林地、交通运输用地、园地景观保存完好,分割程度低,景观空间连通性好。住宅用地和公共管理与公共服务用地破碎化程度较大,从分维数来看园地、公共管理与公共服务用地较其他类型用地相对不稳定,是下一步流域总体规划重点调整对象。并从北京市生态清洁小流域未来规划和美丽乡村建设方面提出引入生态景观格局的建议,期望对北京市生态建设提供有益借鉴。     

南水北调西线一期工程区景观格局分析

基于南水北调西线一期工程主要影响区景观类型分布图,应用景观格局分析方法、GIS空间分析和模型分析功能,计算热巴、阿安与仁达、珠安达与霍纳和克柯四大景观区的几种常用景观指数,分析了四大区域景观格局特征。结果表明:四大区域景观格局在总体上呈现"基底—廊道—斑块"的结构,珠安达、霍纳景观区景观多样性指数和均匀性指数高于其他区域,反映出景观异质性程度高于其他区域;热巴景观区和阿安与仁达景观区各景观指数都差别不大,破碎度指数比其他两个区域要小,说明人类活动对景观的干扰程度低;克柯景观区景观优势度最大,说明该区景观类型空间分布结构受草甸单一景观类型支配。     

对胶东半岛城市河流景观规划几个问题的思考

正为防范季节性洪水,胶东半岛城市河流的防洪功能严重影响了景观游憩功能,河流枯水期缺水,水质污染严重。结合河流的地域性特点,从流域入手,规划河流雨洪安全格局,解决汛期洪水与枯期补充水源等问题,释放河流景观游憩空间;从城市河流尺度规划多层次生态体系,修复河流生态功能;通过污染治理规划和创造流动性,改善河流水质;规划设计生态节水型河流景观模式,减少枯水期城市河流的需水量等。胶东半岛地处我国华北平原东北部沿海地区,位于山东省东北,是胶莱河以东的半岛地区,从行政区域上划分主要包括青岛市东部、烟台、威海市全部,北与辽东半岛     

水文过程对湖滨带景观格局影响研究进展

湖滨带景观格局是由各种生态过程与水文过程在不同尺度上综合作用的结果,景观格局的形成与演化规律和生态水文过程密不可分。同时,景观格局对生态水文过程及理化环境具有反馈作用。归纳总结了湖滨带景观格局形成与发育的影响因素,包括地形地貌、水文过程、人类活动等。对不同尺度上的生态水文过程进行了描述,并以此为线索,描述了生态水文过程对湖滨带景观格局的影响及景观格局对生态水文过程的反馈。最后,提出了当前景观格局与生态水文过程研究中存在的问题、热点和趋势,包括水文过程的量化、水分—营养与生态水文模型的耦合、人类活动与景观格局之间的关系。     

山区河流城区段堤防改造方法

针对山区河流的特点,以改善城市滨水景观为目标,以生态和景观相结合的理念规划山区河流城区段堤防改造,从滨水区空间拓展、生态建设与修复、滨河景观塑造等方面探讨山区河流城区段堤防改造的方法。以栾川县城区伊河堤防改造为例,分别从纵向与横向对伊河堤防进行系统性的规划与改造,构建河流绿色廊道以及相应的滨水景观节点,确定城区段河道堤防改造后的位置与形态。结果表明,伊河堤防改造后提升了伊河滨水空间的各项功能,极大地改善了山区河流城区段的滨水景观。     

基于多尺度的阿什河综合整治规划探索与实践

通过分析阿什河现状及存在问题,结合哈尔滨城市发展要求,研究确定从流域、区域、河段三个尺度系统开展河流综合整治规划,在流域尺度范围,构建流域防洪减灾、水资源调控、水生态环境保护、流域综合管理四大体系的规划格局,重点解决防洪减灾能力偏低、水污染严重、水资源紧缺、水生态失衡、流域管理薄弱等问题;在区域、河段的尺度范围,按照流域总体规划格局以及哈尔滨城市空间发展战略,重点关注阿什河干流及哈尔滨市区段与两岸城市各系统之间的关系,划分河道功能和岸线功能区划,明确分区治理重点及河道分段建设模式,充分发挥河流在改善城市生态环境和空间组织的重要作用,使其成为哈尔滨东部绿色经济景观长廊。     

河流生态系统研究的理论框架

讨论了河流生态系统研究的时空尺度,论述了景观、流域、河流廊道和河段4种空间尺度间的关系。阐述了河流生态系统研究的4种背景系统,即自然系统、经济系统、社会系统和工程系统。归纳了水文情势、河流地貌、流态和水质等4个主要生境要素。本文还进一步讨论了科学范式和模型的概念,介绍了多种重要生态系统结构与功能模型,提出了描述非生命变量和生命变量之间关系的河流生态系统结构与功能整体模型。最后,讨论了科学研究对于制定流域管理战略的意义以及相关技术开发的方向。     

河流生态系统研究的理论框架

讨论了河流生态系统的时空尺度。论述了景观、流域、河流廊道和河段4种空间尺度间的关系。阐述了河流生态系统的4种背景系统,即自然系统、经济系统、社会系统和工程系统。归纳了水文情势、河流地貌、流态和水质等4个主要生境要素。在此基础上进一步讨论了科学范式和模型的概念,介绍了多种重要生态系统结构与功能模型,提出了描述非生命变量和生命变量之间关系的河流生态系统结构与功能整体模型。最后,探讨了科学研究对于制定流域管理战略的意义以及相关技术开发的方向。     

空间均化水文模型及其验证

本文基于空间均化方法构建了空间均化水文模型SAHM.该模型采用基于空间均化方法建立的宏观尺度水文控制方程描述了计算单元内入渗、壤中流和坡面汇流等基本水文过程,在方程中直接包含了土壤饱和导水率和微地形的空间非均匀性,使SAHM在保持传统"点"尺度方程机理性的同时从理论上避免了方程适用尺度和模型应用尺度的不匹配问题.模型在半干旱半湿润的沁河流域上游进行了验证,并对模型参数敏感性进行了分析,结果 表明,模型具有较高的计算精度和计算效率,可用于大中尺度流域水文模拟、水资源评价和洪水预报.     

A SDSS-based Ecological-economic Modelling Approach for Integrated River Basin Management on Different Scale Levels – The Project FLUMAGIS

Spatial and planning support for the implementation of the European water framework directive (WFD) requires interdisciplinary approaches for assessment, deficit analysis, and scenario investigation. To support the implementation of the WFD, the paper presents the innovative spatial decision support system (SDSS) approach from the FLUMAGIS project which is based on the integration of methods for ecological and socio-economic assessment, scale-specific modelling, knowledge processing and techniques for visualization. The project has developed an interactive tool for the assessment and (three-dimensional) visualization of the hydrological and ecological conditions in river basins and economic aspects of river basin management measures. The tool is designed to increase awareness of catchment scale hydrological and ecological issues. The paper presents the structure of the FLUMAGIS prototype and provides examples of scale-specific recommendations for management measures to improve water quality and hydrologic conditions in the Upper Ems river basin (Northwest Germany).     

基于分布式水文模型的怒江流域气象干旱和水文干旱分析

为了评估气候变化对怒江流域干旱演变的影响,本研究建立了GBHM-NJ分布式水文模型,利用实测站点资料率定参数并验证模型精度,模拟了1961—2010年长时间序列流域水文过程,并分别采用标准化降水指数(SPI)和标准化径流指数(SSI)分析了流域气象干旱和水文干旱的时空演变特点。结果表明:(1)GBHM-NJ模型能较好地模拟怒江流域的径流过程和水文响应的空间特征。(2)1961—2010年间,怒江流域发生气象干旱的频率、覆盖面积和强度呈增加趋势,其中1994年和2009年气象干旱最为严重。(3)在空间上,怒江流域的年度气象干旱频率约为28%,中游地区干旱频率比较高、主要分布在左贡站和八宿站附近,上游地区次之,下游地区相对较低。(4)水文干旱进入20世纪90年代和21世纪以后明显增强,年尺度干旱以轻旱为主,季尺度干旱特旱多发生在秋冬季。总之,气候变化环境下怒江流域干旱呈现增强趋势。     

青藏高原东缘地形急变流域生态水文分区研究

生态水文分区是流域生态保护和水环境管理的重要依据,青藏高原东缘地形急变流域是生态水文分区研究的典型区域之一.基于生态-水文互馈机制,以青藏高原东缘地形急变典型流域大渡河为例,从地形地貌、气候特征、生态因子和人类活动4个方面选取12个指标构建生态水文分区评价体系,综合反映地形急变流域水文-土壤-气候-生态系统全链条,量化...     

试论生态水利工程的基本设计原则

本文简要分析了水利工程对于河流生态系统胁迫问题，提出应重视河流生态系统健康和可持续性的需求。生态水利工程学是水利工程学与生态学相融合产生的新分支学科，目的是改进和完善水利工程的规划设计方法。本文归纳了生态水利工程的五项基本原则，它们是：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。     

城市河流生态修复浅议

城市河流与城市的产生、发展息息相关，且是城市生态系统的重要组成部分，因此研究城市河流对于城市可持续发展及满足人们对于城市环境的需求变化具有重要意义。本文针对城市河流的现状，如直线化、平面化严重、水环境质量恶劣、生态系统功能丧失、水景观缺乏等，分析了造成城市河流当前问题的原因：一是城市化进程的影响；二是人类规划利用城市河流的理念不当。提出了城市河流生态修复应遵循的原则和指导思想，恢复河流生态功能的方法（多自然河流建设，生态技术的应用，创造适宜的生境，利用城市水文循环过程等）及城市河流景观建设的主要因素（合理的可见度、景观异质性、自然因子的有机融入、文化底蕴的挖掘等），并探讨了未来城市河道整治的发展方向。