五華河流域景觀格局演變對徑流泥沙的影響

根據(jù)渾河流域的遙感影像獲得的數(shù)據(jù)和景觀格局指數(shù)統(tǒng)計結(jié)果,對渾河水質(zhì)與景觀指數(shù)之間相關(guān)性進行分析,結(jié)果表明:渾河的景觀格局指數(shù)與水質(zhì)之間存在相關(guān)性,水質(zhì)的不同指標(biāo),與景觀格局間的相關(guān)性指標(biāo)程度不同,在一定程度上反映了景觀格局對渾河水質(zhì)的不同影響.

根據(jù)渾河流域的遙感影像獲得的數(shù)據(jù)和景觀格局指數(shù)統(tǒng)計結(jié)果,對渾河水質(zhì)與景觀指數(shù)之間相關(guān)性進行分析,結(jié)果表明:渾河的景觀格局指數(shù)與水質(zhì)之間存在相關(guān)性,水質(zhì)的不同指標(biāo),與景觀格局間的相關(guān)性指標(biāo)程度不同,在一定程度上反映了景觀格局對渾河水質(zhì)的不同影響。

針對溈水流域土地景觀格局分布給河流水質(zhì)造成的影響,做了簡單的論述.土地利用類型與空間分布形式,在一定程度上影響著水體水質(zhì)污染狀況.景觀格局分布能夠反映出人類活動行為,通過景觀指數(shù),能夠明確水質(zhì)變化,科學(xué)預(yù)測水體水質(zhì)變化.

本文通過分析延河流域的水文泥沙演變、水文泥沙突變點、突變年份前后各個時段中徑流泥沙變化狀況以及延河流域水土保持對河川徑流泥沙的影響,對水土保持工作進行科學(xué)的評價,以期為今后延河流域水資源綜合管理工作提供參考。

渭河流域水利水保措施對泥沙的影響作用,上中游地區(qū)主要以坡面水保措施為主,下游則主要是庫壩,灌溉工程等水利措施,對徑流的影響作用主要是農(nóng)業(yè)灌溉引水。對實測的流域水文泥沙資料統(tǒng)計分析結(jié)果表明:該流域70年代所減水量中,降雨和流域治理的作用分別占22.6%和77.4%,所減沙量中,降雨和流域治理的作用分別占47.0%和53.0%;80年代所減水量中,降雨和流域治理的作用分別占21.3%和78.7%,所減

以金沙江一級支流馬過河流域為研究對象,在gis支持下,分析水利工程建設(shè)前后(2002年～2013年)流域土地利用類型、植被覆蓋度變化;應(yīng)用緩沖區(qū)分析法,選取斑塊密度、邊緣密度、分維數(shù)、蔓延度、香濃多樣性指數(shù)等對景觀結(jié)構(gòu)變化進行評價,分析了水利工程建設(shè)前后流域景觀結(jié)構(gòu)的變化.結(jié)果表明:流域內(nèi)不同地利用類型均發(fā)生了變化,流域尺度上表現(xiàn)為人工表面、水田面積明顯增加,草地、水體、灌木等面積明顯減少,但流域主要植被類型未發(fā)生變化,仍以森林為主;高覆蓋度植被分布面積有一定程度減小,但總體仍以中覆蓋度、中高覆蓋度和高覆蓋度面積最大;2013年的斑塊密度、邊緣密度、分維數(shù)值均高于2002年,2013年蔓延度指數(shù)低于2002年,香濃多樣性指數(shù)變化不大;水利工程建設(shè)使區(qū)域景觀異質(zhì)性增強,在水電開發(fā)緩沖區(qū)1000m范圍內(nèi)景觀格局變化明顯,1000m范圍外變化減弱.

以永定河流域為研究對象,對1978～2009年間6期遙感圖像的土地利用情況進行解譯,運用景觀格局指標(biāo),分析永定河流域景觀格局動態(tài)變化.結(jié)果表明:32年來永定河流域以農(nóng)、林、草業(yè)景觀為主,耕地面積有下降趨勢,林地面積2000年最低,后緩慢上升,水域面積近10年下降明顯.景觀破碎化程度呈不斷上升的趨勢,多樣性指數(shù)逐步升高,景觀類型均勻度總體有下降趨勢,景觀類型轉(zhuǎn)移概率矩陣表明,林地最為穩(wěn)定,干旱河道的變化最大.

【目的】查清延河流域土地利用/覆蓋格局,為該區(qū)域土地資源合理利用、改善水土保持措施提供理論依據(jù)?！痉椒ā坷胑nvi4.0軟件對2006年延河流域遙感圖像進行處理,結(jié)合野外考察,在arcgis9.0平臺下獲得延河流域土地利用現(xiàn)狀分布圖;從景觀格局的角度,根據(jù)國標(biāo)2007《土地利用現(xiàn)狀分類》的二級分類體系,將研究區(qū)土地利用現(xiàn)狀劃分為住宅用地(城鎮(zhèn)住宅用地、農(nóng)村宅基地)、耕地(水澆地、旱地)、園地(果園)、林地(有林地、灌木林地)、草地(天然牧草地、其他草地)、水域及水利設(shè)施用地(內(nèi)陸灘地、湖泊水面、水庫水面、河流水面)和其他土地(裸地、沙地、沼澤地、設(shè)施農(nóng)用地)共7個大類17個二級類,分析了土地利用的數(shù)量結(jié)構(gòu)和景觀形態(tài)結(jié)構(gòu)特征。【結(jié)果】延河流域土地利用類型中旱地的面積比最大,約為37%,其次是天然牧草地、裸地和有林地,分別為22.17%,23.6%和14.4%,其他類型面積均較小;旱地、有林地、天然牧草地和裸地頻率比相對于其他土地利用方式較高;所有土地利用類型中,沼澤地平均面積指數(shù)最大,其次是裸地和天然牧草地;旱地、有林地、天然牧草地、裸地等圖斑形狀簡單且各形狀的圖斑數(shù)呈正態(tài)分布;耕地為主要的土地利用方式,耕地、林地、草地和水域及水利設(shè)施用地的優(yōu)勢度較大?！窘Y(jié)論】延河流域土地資源開發(fā)的重點是開展土地整理和規(guī)模經(jīng)營,減少土地利用地塊數(shù)量,降低形狀指數(shù),增加水域、人工草地和林地等生態(tài)用地面積,提高土地利用集約度和促進土地利用的多樣化、均勻化;今后土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向是:增加生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和提高生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的經(jīng)濟價值。

選擇2007年的landsat-5影像和2016年的landsat-8影像,對徐州故黃河流域內(nèi)的景觀格局進行分析,結(jié)果表明,徐州故黃河流域的耕地面積減少,建設(shè)用地增加明顯,林地和水體景觀面積略有增加,景觀變得破碎化,穩(wěn)定性下降。建議今后在人類的活動中,增加林地和水體面積,提高故黃河的生態(tài)服務(wù)功能。

利用1950～1985年大樣本洪水資料,研究了黃河流域洪水過程中三黑小所控制的流域水沙條件與入海泥沙通量和通量系數(shù)的關(guān)系,分析了泥沙通量與流域水量、沙量和平均流量的關(guān)系。在三黑小沙量與入海泥沙通量的關(guān)系中,從量上看,黃河下游河道具有“多來多排”的特性;從比例上看,具有“多來多淤”的特性。不同來源區(qū)洪水對泥沙通量和通量系數(shù)具有不同的影響,平均每場洪水泥沙通量按大小排序依次是:多沙粗沙區(qū)、下少沙區(qū)、上少沙區(qū)和多沙細(xì)沙區(qū)。通量系數(shù)按大小排序依次是:下少沙區(qū)、上少沙區(qū)、多沙細(xì)沙區(qū)和多沙粗沙區(qū)。

以阿什河為例,利用landsat8oli衛(wèi)星影像對阿什河流域綠色河流廊道景觀格局進行解析,同時采用綜合評價法對綠色河流廊道質(zhì)量進行評價,并結(jié)合r語言對綠色河流廊道質(zhì)量與環(huán)境因子進行相關(guān)性分析,找出限制綠色河流廊道功能提升的瓶頸因素。結(jié)果顯示,阿什河流域內(nèi)的綠色河流廊道呈現(xiàn)出明顯的空間異質(zhì)性,在中上游的丘陵地區(qū),綠色廊道分布密集、面積廣泛、空間連續(xù)性高,中下游綠色河流廊道缺失、離散破碎化程度高、面積明顯不足。流域中下游現(xiàn)有的綠色河流廊道的空間格局狀況與其功能需求不匹配,限制阿什河流域中下游綠色廊道功能低下的主要原因為廊道寬度不夠、面積不足、空間連接度差,綠色河流廊道功能質(zhì)量急需提升。

定量探討不同景觀格局與水質(zhì)關(guān)系對于指導(dǎo)城市景觀規(guī)劃、保護周邊水環(huán)境具有重要意義.以南京市九鄉(xiāng)河流域為研究區(qū)域,基于2009年的quickbird影像和2009年10月～2010年9月的水質(zhì)實時監(jiān)測數(shù)據(jù),利用gis空間分析技術(shù)以及統(tǒng)計分析的方法,從景觀水平和類型水平2個方面分析了流域景觀格局空間分異對河流總氮(tn)、總磷(tp)、高錳酸鹽指數(shù)和氨氮(nh4+-n)的影響.結(jié)果表明,流域的大部分景觀類型與河流tn、tp、高錳酸鹽指數(shù)和nh4+-n濃度存在顯著的相關(guān)關(guān)系:建設(shè)用地和未利用地的面積比例與tn、tp、高錳酸鹽指數(shù)和nh4+-n濃度顯著正相關(guān),林地的面積比例與這些指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān),而耕地的面積比例與tn、tp、高錳酸鹽指數(shù)和nh4+-n濃度相關(guān)性不顯著;從景觀水平上看,流域景觀以少數(shù)類型大斑塊為主或同一類型的斑塊高度連接時,河流中tn、tp、高錳酸鹽指數(shù)和nh4+-n濃度較低,水質(zhì)較好;但針對具體的景觀類型有所不同,建設(shè)用地、未利用地以及耕地的集中連片分布會引起tn、tp、高錳酸鹽指數(shù)和nh4+-n濃度的上升,而林地的大面積分布則對這些指標(biāo)具有相反的效應(yīng).

土地利用類型及其格局能夠影響非點源污染時空特征,而景觀格局分析方法是評價非點源污染的重要技術(shù)手段,但是傳統(tǒng)的景觀格局指數(shù)較少考慮景觀之間的位置關(guān)系,導(dǎo)致生態(tài)意義不明確.\"源\"\"匯\"景觀格局理論中的\"源景觀\"和\"匯景觀\"指的是促進和阻礙非點源污染發(fā)生的景觀類型.通過收集海河流域2009年夏季26個子流域的總氮濃度數(shù)據(jù),并結(jié)合1∶25萬dem和1∶10萬土地利用圖,構(gòu)建了融合景觀類型、面積、空間位置等信息在內(nèi)的源匯景觀格局指數(shù),發(fā)現(xiàn)源匯景觀格局指數(shù)與總氮濃度有很好的相關(guān)性,在燕山山區(qū)、太行山區(qū)和下游平原區(qū)的相關(guān)系數(shù)分別為0.86、0.67和0.65.結(jié)果表明,源匯景觀格局指數(shù)能夠很大程度上反映總氮的空間變異特征,可以為其它流域的非點源污染評價提供參考,也有可能作為輸入?yún)?shù)提高現(xiàn)有水質(zhì)模型的模擬精度.

為了進一步分析景觀格局與水土流失之間的關(guān)系,通過分析研究區(qū)2005~2015年景觀格局和水土流失的變化情況,得出不同的景觀格局類型具有不同的侵蝕模數(shù),合理的景觀格局有利于控制水土流失。結(jié)果表明:10年間建設(shè)用地斑塊面積從7094.47hm~2增加到16613.28hm~2;10年間研究區(qū)的水土流失率先降低后增加,這與城市擴張具有緊密聯(lián)系,特別是2010年貴州省貴安新區(qū)的建設(shè),改變了花溪河流域的景觀格局。園地斑塊、森林斑塊的生態(tài)功能、蓄水保土功能強,旱地易產(chǎn)生水土流失。

以洮河流域為研究區(qū)，基于swat模型模擬，從多年平均徑流、典型年徑流和徑流波動性等3方面探討土地利用變化對河川徑流過程的影響．結(jié)果表明：1980s-2000s洮河流域土地利用變化背景下，上游甘南片區(qū)徑流量減少、下游黃土片區(qū)徑流量增加；土地利用變化對上游枯水年徑流和下游豐、平水年影響較大；對洮河上游甘南片區(qū)徑流波動有微弱抑制，使洮河下游黃土片區(qū)的徑流波動有一定的增強．

以洮河流域為研究區(qū)，基于swat模型模擬，從多年平均徑流、典型年徑流和徑流波動性等3方面探討土地利用變化對河川徑流過程的影響．結(jié)果表明：1980s-2000s洮河流域土地利用變化背景下，上游甘南片區(qū)徑流量減少、下游黃土片區(qū)徑流量增加；土地利用變化對上游枯水年徑流和下游豐、平水年影響較大；對洮河上游甘南片區(qū)徑流波動有微弱抑制，使洮河下游黃土片區(qū)的徑流波動有一定的增強．

本研究以黃土高原粗泥沙集中來源區(qū)面積最大且連續(xù)的區(qū)域(即北起皇甫川流域南至佳蘆河流域地區(qū))為研究對象,以1960~1999年為研究時段,分析了該區(qū)內(nèi)水沙變化特征。結(jié)果表明:降水變化的作用和人類活動的影響已交叉融合在一起,使得該區(qū)降雨量、徑流量、輸沙量呈現(xiàn)減少的趨勢。在同一時段內(nèi),皇甫川流域的降雨損失量最大,而禿尾河流域的降雨損失量最小。40年間皇甫川和佳蘆河流域的洪峰和沙峰出現(xiàn)的月份基本上吻合,而孤山川、窟野河和禿尾河流域的輸沙量最大的月份同時或滯后于徑流量最大的月份。孤山川流域的水沙異源,長時段序列又進一步掩蓋了其水沙關(guān)系,使得該流域的水沙關(guān)系較差,其余4條流域的水沙關(guān)系較好,且呈正相關(guān)增長趨勢。

防護林網(wǎng)作為農(nóng)田景觀的重要廊道系統(tǒng),對生物多樣性以及景觀連通性等具有至關(guān)重要的作用.本研究以新疆瑪納斯河流域為研究區(qū),基于高分辨率遙感影像,計算現(xiàn)實狀態(tài)與合理狀態(tài)下農(nóng)田防護林網(wǎng)景觀指標(biāo)的相對誤差,對瑪納斯河流域綠洲農(nóng)田防護林網(wǎng)景觀格局進行評價.結(jié)果顯示:瑪納斯縣、沙灣縣和團場的防護林網(wǎng)帶斑比的相對誤差分別為0.7240、0.7374和0.7579,連續(xù)度的相對誤差分別為0.5307、0.5629和0.6863,環(huán)度值的相對誤差分別為0.6577、0.6380和0.4945.各景觀指標(biāo)的相對誤差均大于0.15,說明瑪納斯河流域綠洲農(nóng)田防護林網(wǎng)尚且達(dá)不到優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),存在林帶面積不足、林網(wǎng)分布不均勻、閉合網(wǎng)格較少,成型狀況較差等問題.建議在防護林的建設(shè)和管理中,加強缺失林帶的補齊工作,并增加林帶密度,通過科學(xué)合理的防護林網(wǎng)空間配置實現(xiàn)綠洲農(nóng)田的可持續(xù)發(fā)展.

[目的]為揭示流域土地利用方式與氣候變化的響應(yīng)機制,并制定氣候變化的適應(yīng)策略。[方法]以2000和2015年金錢河流域的遙感影像為數(shù)據(jù)源,利用遙感影像處理方法對影像進行分類,采用疊置分析得到2000和2015年的土地利用方式轉(zhuǎn)移矩陣；利用fragstats軟件在景觀格局分析中采用了景觀格局?jǐn)?shù)量分析方法,在類型水平和景觀水平上分別選取不同景觀指數(shù),系統(tǒng)分析了金錢河流域土地利用方式景觀格局變化的時空特征。[結(jié)果]近15年來金錢河流域的土地利用類型均發(fā)生明顯變化,草地、林地、建設(shè)用地的面積增加,分別增加了620.33、386.58、45.32km~2,而水域、未利用地和耕地面積分別減少了555.34、452.71、44.17km~2。景觀格局分析結(jié)果表明,林地和水域面積始終占據(jù)優(yōu)勢,耕地和建設(shè)用地面積明顯增加且破碎程度降低,分布呈現(xiàn)集中化,水域周邊的景觀要素增多。[結(jié)論]流域內(nèi)水域面積減少明顯,其主要原因是降水變化以及人為活動的影響；草地面積增多,主要轉(zhuǎn)入類型為水域,多為斷流的河流以及變小的河道；林地面積的增多以及耕地面積的基本平衡與政府施行的退耕還林、林地耕地保護政策有很大關(guān)系,因此短時間內(nèi)政府政策的導(dǎo)向是土地利用變化的主要驅(qū)動因素。在景觀格局的數(shù)量分析上研究區(qū)的破碎程度降低,景觀呈均衡化趨勢發(fā)展。

黃河三角洲濕地是中國最大的新生濕地生態(tài)系統(tǒng).水沙是濕地發(fā)生景觀格局變化最重要的驅(qū)動因子,因此,研究水沙對黃河三角洲濕地景觀格局的影響具有重要意義.利用黃河三角洲濕地1976、1984、1992、1996、1999、2001、2004、2006、2010、2014年共10期的遙感影像解譯數(shù)據(jù),黃河下游利津水文站1976—2014年的實測數(shù)據(jù)及野外實地調(diào)查資料,系統(tǒng)分析了水沙變化對黃河三角洲濕地景觀格局的影響,以及景觀格局指數(shù)與水沙變化間的關(guān)系.研究結(jié)果顯示:1976—2014年黃河三角洲濕地的斑塊面積減少,斑塊個數(shù)、斑塊密度增加,濕地破碎化程度加劇;2002年小浪底調(diào)水調(diào)沙后,濕地景觀格局指數(shù)逐步回升并趨于穩(wěn)定;黃河三角洲濕地景觀格局變化與利津站徑流量、輸沙量、含沙量具有顯著的相關(guān)關(guān)系.研究結(jié)果可為黃河三角洲濕地生態(tài)系統(tǒng)保護、修復(fù)與治理提供科學(xué)依據(jù).

陜西省延安市在退耕還林政策實施以來,全市水土流失狀況和水土保持生態(tài)環(huán)境發(fā)生明顯變化。對退耕還林政策實施前后河流徑流、泥沙、洪水變化情況進行分析對比,結(jié)果表明:退耕還林實施后,植被覆蓋率大幅度提高,洪水減少,同時小型水保工程的建設(shè),通過攔蓄削弱洪水和減少洪水峰量；由于退耕還林,水土流失明顯減少,再加上小型水利工程攔蓄了大量泥沙,使得洪水的含沙量減??；治理措施控制洪水的能力同治理措施的配置有關(guān),配置體系越完善,消減洪峰的能力越強,控制暴雨洪水的能力越高?？蔀橥惖貐^(qū)政策實施提供借鑒。

植物過濾帶能減小徑流挾沙力。該項研究設(shè)計了2個試驗小區(qū),坡度為7%,12%,主要植物種類為無芒草,在試區(qū)內(nèi)安裝了集流設(shè)備及雨量器。并測量降雨量,雨強,休閑帶邊緣的徑流量,土壤流失量。