涪江流域地貌特征及其与人口、经济的相关性研究

探讨涪江流域地貌特征对人口分布、经济发展的约束作用,可为区域人口合理布局提供科学依据,为统筹人口、社会经济、地理环境协调发展提供决策支持。基于ArcGIS空间分析模块,对发源于青藏高原东缘与四川盆地过渡地带的涪江流域各县域单元的地貌特征及其与人口、经济格局之间的关系进行分析。结果表明:断裂活动使研究区地形起伏度随海拔增加呈增大趋势;研究区人口布局、经济布局呈现向海拔与地形起伏度低值区集聚的态势。地貌状况对盆地-山地过渡区域人口分布和经济发展的影响作用尤为明显,在涪江流域表现为县域平均海拔、地形起伏度与所在县区人口、经济指标的显著负相关性。

涪江流域丘陵区不同植被类型水源涵养功能

采用野外调查和水浸法,研究涪江流域丘陵地区5种典型植被系统的雨水截留能力、凋落物蓄积量和持水能力、土壤物理特性、蓄水能力和渗透性能,并基于坐标综合评定法对不同植被类型的水源涵养和保土功能进行综合评价。各植被类型降雨截留量、凋落物蓄积量和持水量均以阔叶灌丛最高,草地最低,阔叶灌丛的平均截留量、凋落物蓄积量和持水量分别为草地的4.9,2.9,1.8倍。不同植被类型的土壤容重和孔隙度差异较大,容重表现为草地>针叶林>针阔混交林>常绿阔叶林>阔叶灌丛;总孔隙度为阔叶灌丛>常绿阔叶林>针阔混交林>针叶林>草地。土壤渗透速率和贮水能力随土壤深度增加而降低,以阔叶灌丛最高,其次为常绿阔叶林、针阔混交林、针叶林,草地贮水能力最弱。5种植被类型水源涵养能力依次为阔叶灌丛>常绿阔叶林>针阔混交林>针叶林>草地,阔叶灌丛明显优于其他植被类型。

基于层次分析法的北川县环境地质承载力评价

[目的]对四川省北川县环境地质承载力进行评价,为区域发展规划及建设提供科学依据。[方法]结合涪江流域的环境地质特点及社会发展情况,构建基于地质环境、生态环境和社会环境3个方面共10个评价指标层的环境地质承载力评价体系,采取层次分析法与专家打分法判定各评价指标权重,并通过GIS栅格功能对现状下北川县环境地质承载力进行综合评价。[结果]获得北川县的现状环境地质承载力分区图,划分出承载力状态高、较高、较低和低4种区域。[结论]北川县现状环境承载力分布与人类工程建设相关,总体上呈现人类聚集程度高而承载力状态低的趋势。

1951—2012年降水变化对涪江流域径流的影响

采用Mann-Kendall非参数检验统计方法,分析涪江流域径流与降水的变化趋势与突变特征,用累积量斜率变化率比较法评估降水对涪江流域径流变化的影响。结果表明,1951—2012年涪江流域年径流量与降水量均表现为显著的减少趋势,突变出现在1968年;20世纪90年代以后降水与径流明显偏少;年径流量与降水量有很好的线性相关关系,但在冬季相关性较差;降水减少是径流减少的主要原因(贡献率为71.4%),而下垫面人类生产活动对径流减少的贡献率为28.6%。

长江上游紫色丘陵区土壤侵蚀与泥沙输移比研究——以涪江流域为例

通过涪江流域水文站控制区域的地貌与土地利用类型的综合分析,以不同土地利用类型地块作为侵蚀量计算单元,计算每个流域发生侵蚀的地块（即旱坡地、陡坡旱地、有林地、疏林地、草地、灌木地和裸地）侵蚀量,得到全流域年均侵蚀量为2 460万t/a,年均侵蚀模数为813.9 t/（km2.a）,上游山地区侵蚀模数〉1 000 t/（km2.a）,紫色丘陵区侵蚀模数500~800 t/（km2.a）;流域平均泥沙输移比为0.83,上游泥沙输移比〉0.90,中下游丘陵区泥沙输移比在0.30~0.80之间,而在流域上中游山地丘陵衔接的冲洪积扇区的年均泥沙沉积量约144万t/a;流域泥沙输移比与流域面积不存在固定的线性关系,其根本原因在于流域面积是度量衡单位,而不是影响因素。

涪江流域土地利用变化及其驱动力分析

为了掌握涪江流域土地利用格局变化及其驱动机制,本文采用空间主成分分析法、土地利用转移矩阵等方法,对涪江流域2001-2018年土地利用状况进行了研究.结果显示(1)2001-2018年涪江流域土地利用总体格局以耕地和林地为主,占比约93%,草地、水域、耕地、建设用地和其他用地的占比均较小;(2)2001-2018年,涪江流域耕地、草地、建设用地、水域面积分别增加3611.12、90.03、251.54、221.45 km^(2),而林地、其他用地面积分别减少4154.35、19.81 km^(2);(3)涪江流域土地利用类型转移比较明显的有9类耕地转林地、耕地转水域、耕地转建设用地、林地转耕地、林地转草地、林地转水域、草地转林地、水域转耕地与水域转林地;(4)分析发现全社会固定资产投资、工业总产值、坡向与粮食总产量是致使涪江流域土地利用变化的主要驱动因素.

涪江流域植被净初级生产力时空变化及其对地形因子的响应

针对长江上游流域植被净初级生产力时空变化及其对地形因子响应研究不够深入的问题,基于MOD17A3HGF和DEM数据,采用趋势分析法、标准差法、相关系数法、空间统计法等方法,分析了涪江流域2000—2020年植被净初级生产力(NPP)的时空变化及其在地形上的分异规律.结果表明:(1)涪江流域植被NPP呈现波动性、阶段性.流域NPP均值456.40~664.74 gC·m^(-2)·a^(-1),增幅为8.25 gC·m^(-2)·a^(-1),整体NPP水平在增加;(2)植被NPP呈“西北高东南低”的空间分异特征,上游区是植被NPP高生产力聚集区,下游区是植被NPP低生产力聚集区.(3)流域内植被NPP空间变化以增加区域为主,呈“中波动较多,高低波动较少”的特征,上游区波动程度小于中下游区.(4)年均植被NPP随海拔、地形起伏度、坡度、地表粗糙度的增加先增高后降低,植被NPP对地形因子响应程度为:地形起伏度>坡度>海拔>地表粗糙度>坡向.

基于景观生态风险评价的涪江流域景观格局优化

以流域为尺度进行景观生态风险评价以及景观格局优化,有利于为流域生态系统服务的提高和人类活动管控提供科学依据。以涪江流域为研究区域,从"自然-社会-景观格局"3个维度选取10个评价因子建立评价指标体系,采取空间主成分分析法(SPCA)对流域景观生态风险进行综合评价,再基于生态风险评价的结果和生态源地利用最小累积阻力模型(MCR)和网络分析等方法实现流域景观格局优化。研究结果表明:(1)涪江流域景观生态风险等级在空间分布上呈西北部高于东南部地区,主要是受自然和景观格局因子影响较大。(2)涪江流域所面临的生态风险问题较为严重,生态风险等级为中度及以上的区域面积总和为25596.51 km^(2),占研究区总面积比例的65.35%。(3)生态源地以林地和水域为主,面积为11194.28 km^(2),占流域总面积比例为25.58%。(4)构建生态廊道共41条,总长度为5229.04 km,其中原有廊道29条,新添廊道12条,提取生态节点53个;利用网络分析形成了以主廊道为"中轴",构建的生态廊道为"辅助",提取的生态节点为"枢纽"的较为完整的网络生态结构。对研究区景观格局优化前后的连通度进行对比,优化后的整体景观格局连通度得到较大幅度提升。

基于SWAT模型的涪江流域下垫面对面源污染负荷的影响分析

为探讨流域下垫面污染物排放量、径流条件和本底条件对氨氮(NH3)、总磷(TP)和高锰酸盐指数(IMn)3种面源负荷的影响机制,以涪江流域为对象,构建了分布式水文和面源污染负荷模拟SWAT模型,并采用SWAT-Cup进行了参数率定,在此基础上采用Sobol方法进行了全局性敏感性分析。采用Nash-Sutcliffe系数、相对均方根误差、相对偏差和相对总误差4个指标进行检验,结果表明模拟径流过程和污染负荷与实测值基本相符。各种下垫面条件下,NH3、TP和IMn负荷变化幅度均随着负荷均值的增加而增大,当下垫面为山丘区或自然林草为主的汇流区时,径流条件因子中的坡度和坡长对于面源污染负荷的影响最大。由于农田对径流过程具有显著的调节能力,面源污染负荷随汇流区内农田面积比例增加而降低。土壤本底、面源污染物排放量和径流条件3类因子中,径流条件因子对于面源污染负荷的影响最为敏感,而面源污染物排放量的影响不显著。下垫面对TP负荷的敏感性最弱,对IMn负荷的敏感性最强。因此,加强径流过程调控能力对涪江流域面源污染控制最为有效。

涪江流域景观生态风险空间异质性特征分析

对涪江流域景观生态风险进行评估可以为该区域制定生态风险防控措施、提高生态系统服务功能提供科学参考。从“自然—社会—景观格局”3个维度选择海拔、土壤类型、地表覆被类型等10个景观生态风险胁迫因子构建评价指标体系,利用空间主成分分析(SPCA)、空间自相关分析等方法对涪江流域景观生态风险的空间异质性特征展开了研究。结果表明:(1)整体上涪江流域的景观生态风险等级呈西北部高于东南部地区,并呈集聚分布模式,其中在松潘、平武、北川、安岳、潼南等区县形成了“热点”区域,梓潼、游仙、盐亭、中江等区县形成“冷点”区域,主要受自然和景观格局维度因子影响较为明显;(2)研究区处于中度及以上风险等级区的面积为25596.51 km^(2),占流域总面积的65.36%,主要分布于上游的松潘、平武、北川等县(区);(3)景观类型与生态风险等级空间分布有密切的联系,低度、较低生态风险区的分布与涪江干流走向契合。涪江流域景观生态风险的空间异质性特征明显,且面临的生态风险问题较大。

清代涪江流域铺递的设置管理

清代涪江流域共有182所铺递,铺司兵505名,再加上涪江流域多为丘陵、山地,走递公文就显得尤为重要。铺递一般设在本县境内以县为中心向四周辐射。铺递的密集度与便利的交通及驿路有一定的关系。铺司兵除正常的征役外,亦有从它县内抽调铺兵,铺司、铺兵工食银无差别。但由于道远兵少、文不敷递等弊端逐渐凸显,铺递制度最终被邮驿体系所取代。

基于VIC模型的涪江流域径流模拟

分布式水文模型是水文气象发展的新方向之一。VIC模型已在众多流域取得了较好的模拟结果,而在小尺度山区地形下的适用性尚未得到充分验证。文章选取涪江流域为典型流域,以CGDPA定量降水估计产品及结合GIS平台处理后的地理信息为输入资料,建立了涪江流域的VIC模型,探讨模型在小尺度川渝复杂地形流域的水文模拟适用性。结果表明:1986-2010年,VIC模型水量平衡方案能较好地反映流域出口小河坝站的日及月径流的变化过程,验证期日径流NSE=0.569,RE=18.78%,月径流NSE=0.764,RE=17.99%。在中等径流上模拟结果较佳,对小径流与极大径流有低估,而较大径流有高估。考虑能量平衡后效果下降,说明模型的能量平衡方案在涪江流域仍存在一定不合理性。总体上VIC模型在涪江流域上具有较好的适用性。

基于GIS的河流廊道经济社会功能评价与分区——以涪江流域绵阳市中心城区段为例

本文针对目前城市河流廊道普遍存在景观格局与其功能需求不匹配的问题,以涪江流域绵阳市中心城区段河流廊道为案例区,采用遥感影像、现场调研和大数据等多源数据构建城市河流廊道经济社会功能评价指标体系,并应用GIS技术和层次分析法对案例区河流廊道的经济社会功能进行评价和功能分区。

2018—2022年涪江流域绵阳段水环境质量变化趋势研究

基于2018—2022年涪江流域绵阳段水环境质量监测数据,按照相关水质评价标准作为水环境质量分析研究的基础,用Spearman秩相关系数检验方法,检验涪江流域绵阳段水质主要监测指标浓度和CWQI指数影响。研究表明:2018—2022年,涪江流域绵阳段水环境质量持续向好,化学需氧量等四项主要水质监测指标浓度均有所下降,CWQI指数总体呈下降趋势。值得注意的是,2020年以来,化学需氧量和总磷两项监测指标浓度有上升趋势,2022年CWQI指数首次出现上升,对涪江流域绵阳段水环境质量产生不利影响。城镇生活污水处理设施和污水管网建设,以及2018年以来化肥和农药控制行动的持续实施,促进了涪江流域绵阳段水环境质量向有利的方向发展。总磷指标是影响涪江流域绵阳段CWQI指数的关键指标,所以总磷已经成为涪江流域绵阳段的首要污染物。

涪江流域植被净初级生产力时空变化及对气候的响应

为涪江流域内生态环境的保护、自然资源的有效管理以及相应社会和经济发展战略的制订提供科学依据,基于MODIS NPP、年均气温、年降水量和年累计日照时数数据,采用重心法和相关分析研究了2000-2020年涪江流域植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)时空变化及对气候的响应。结果显示:在研究时段内涪江流域植被NPP呈“西北高东南低”的空间格局,多年平均NPP值以植被的碳质量计为568.22 g·m^(-2)·a^(-1),以年均8.25 g·m^(-2)(R2=0.802 3)速率呈波浪式递增趋势,流域植被NPP重心总体向东南方向演进。涪江流域内面积占比为64.96%的区域植被NPP变化受气候的影响,植被NPP与气候因子的相关性在宏观上都表现为正相关与负相关并存的空间格局,气候因子对流域植被NPP的影响程度和范围最大的为降水,然后依次是气温和日照。由上述结果可知,2000—2020年涪江流域植被NPP的时序变化存在波动性、空间分布及变化存在不均衡性;降水是影响流域内植被NPP时空变化的主要气候因子;建议在该流域上游地区侧重进行植被恢复、生态保护和预防灾害工作而在中、下游地区注重气象的定点预测与预报工作。

涪江支流潼江流域地貌参数对广元—江油断裂活动的指示意义

潼江流域位于龙门山北段,是研究构造运动、气候、地表物质相互作用的理想地带。前人研究认为晚第四纪以来龙门山北段构造活动性较弱,但汶川地震后沿北川—映秀断裂发生一系列Ms≥5.6级的强余震。由于地貌参数对构造活动相当敏感,为定量分析潼江流域构造活动性,本次研究基于Alos-12.5 m分辨率的数字高程模型(DEM)提取了59个亚流域盆地,通过分析获得了面积高程指数(HI)、标准化河流阶梯指数(SLK)、流域形状指数(Bs)、谷底宽与谷肩高度比(VF)、流域盆地不对称度(AF)等地貌参数,综合得出相对活动构造指数(Iat)。研究表明,广元—江油断裂于125.0±11.6 ka至96.0±7.9 ka之间发生的构造活动加速了青林口河流袭夺,晚更新世以来潼江流域地貌参数变化特征主要受降水和岩性影响。潼江流域构造活动性主要呈现中等偏弱特征,构造活动性较强主要分布于广元—江油断裂西北侧,其余呈不规律分布。潼江流域地貌参数构造活动性呈现较弱的特征,表明受后期外营力的影响,构造活动性减弱、降雨侵蚀力较高、岩性抗侵蚀能力较弱是影响地貌参数分布的主要控制因素。

文教普及与边疆秩序*——清前期对广西府江流域的文教治理

在广西府江流域,明清两朝对这一流官区域的有效控制,经历了漫长的历史过程。明代推行的军事高压政策并没有能够遏制府江的动乱。清代改变统治策略,推行文教治边。在国家与地方精英的相互配合下,王朝文教的推广不再是"自上而下"的简单说教,而是以文教普及的形式出现,并与边疆秩序互为契合,实现了府江流域的长久安定。但是,乾隆中叶以后伴随着文教普及的中辍,带来了"冒籍混考"、"文教空白区"等社会问题,进而引发了当地社会的冲突与动荡。这一起伏跌宕的历史过程为解决清代如何在边疆地区具体地推行和落实文教治理的问题,提供了一个生动个案。