不同土地利用模式情景下贵州印江河流域生态水文响应研究

为定量分析不同土地利用模式情景对贵州印江河流域生态水文的影响,将降雨径流模型(SCS模型)和通用土壤侵蚀方程进行耦合,构建基于栅格的分布式水沙耦合模型,通过设定3种不同土地利用模式情景,定量分析不同土地利用模式情景下的生态水文响应。研究结果表明:构建的水沙耦合模型在研究流域具有较好的模拟精度,径流模拟相对误差均在10%以内,确定性系数0.7以上,泥沙负荷模拟相对误差均在20%以内,确定性系数0.5以上,模型满足水量和泥沙负荷模拟的精度要求;3种土地利用模式情景中,旱地面积增加10%,流域径流深增加11.5%,土壤侵蚀模数增加12.9%;林地和草地面积增加10%,流域径流深分别减少7.5%和6.3%,流域土壤侵蚀模数分别减少14.63%和6.78%,模型研究成果可以为贵州印江河流域生态保护提供参考价值。

衡阳紫色土丘陵坡地不同土地利用模式下土壤种子库特征

为了解衡阳紫色土丘陵坡地不同土地利用模式下土壤种子库特征,利用土壤种子库＂萌发法＂,对衡阳紫色土丘陵坡地种子库在封山育林（20a）模式（Ⅰ）、退耕还林（2a）模式（Ⅱ）、农耕模式（Ⅲ）的土壤种子库进行分析。结果表明：（1）3种土地利用模式种子库平均密度的大小顺序为：模式Ⅱ〉模式Ⅲ〉模式Ⅰ。（2）土壤种子集中分布于0－5cm土层,随土层深度增加,种子数量与种类趋于减少。（3）3种土地利用模式种子库物种Czekanowski相似性系数（CC）较低,Patrick丰富度指数（R）的大小顺序为：模式Ⅱ〉模式Ⅰ〉模式Ⅲ（P〉0.05）;Shannon-Wiener指数（H）和Pielou均匀度指数（E）的大小顺序均为：模式Ⅱ〉模式Ⅲ〉模式Ⅰ（P〈0.05）;Simpson指数（D）的大小顺序为：模式Ⅰ〉模式Ⅲ〉模式Ⅱ（P〈0.05）。（4）土壤种子库所含物种数较接近,物种组成以草本植物为主,菊科、禾本科占优势。（5）封山育林模式和退耕还林模式属于进展演替,封山育林模式处于较高演替阶段,农耕模式属于逆行演替。研究表明：衡阳紫色土丘陵坡地具有依靠土壤种子库实现自然恢复的潜力,但单依靠土壤种子库自然恢复到现存植被是困难的,需要在自然恢复潜力评估的基础上积极充分采取人工促进自然恢复的策略,促进当地的植被恢复。

不同土地利用变化情景模式对大洋河水土流失影响研究

基于分布式水文模型SWAT模型,以大洋河为研究流域,通过设定三种土地利用情景模式,定量分析了不同土地利用情景模式对大洋河水土流失的影响.研究结果表明：SWAT模型适合于大洋河流域水土流失模拟,模拟的水土流失相对误差小于20％,确定性系数达到0.5以上;土地利用情景模式Ⅰ（林地增加10％,旱地减少10％）下流域水土流失量减少6.8％～10.2％,土地利用情景模式Ⅱ（林地面积减少10％,草地面积增加10％）下流域水土流失量增加3.2％～7.9％,土地利用情景模式Ⅲ（林地减少10％,城镇用地增加10％）下流域水土流失量减少11.5％～15.2％,城镇用地对水土流失影响大于林地.研究成果对于大洋河流域水土流失治理和水土资源保护提供参考价值.

基于不同土地利用模式和管理实践下探析土地经济效益响应

本文将以实际的研究为例,具体分析不同土地利用模式和管理实践方法下土地利用的经济效益响应的差异。

不同土地利用模式对大洋河流域径流的影响研究

基于分布式水文模型SWAT模型,以大洋河沙里寨水文站以上为研究流域,利用沙里寨水文站2000-2010年水文数据、研究流域分辨率为1 km×1 km土地利用数据以及1:100 000土壤类型数据,定量模拟大城子以上流域2000-2010年径流量,通过设定三种土地利用模式情景,定量分析不同土地利用模式情景下对大洋河流域径流量的影响。研究结果表明:SWAT模型在大洋河流域径流模拟具有较好的适用性,模拟相对误差小于10%,确定性系数0.7以上;在三种土地利用模式情景,其中情景II(林地减少10%,城镇用地增加10%)径流深增加7.7mm,径流系数增加0.16,情景I(林地增加10%,旱地减少10%)以及情景III(林地增加10%,城镇用地减少10%)使得径流深分别减少14.1 mm和16.2 mm,城镇用地对径流影响大于旱地。研究成果对于大洋河水资源规划和保护提供参考价值。

基于多情景模拟的伊犁河谷土地利用景观格局分析

【目的】为探索人地协调城镇发展模式,解决绿洲重点经济建设区人地矛盾问题,模拟未来土地利用发展状况尤为重要。【方法】基于土地利用转移矩阵和PLUS(Patch-generating land use simu-lation,PLUS)模型对2000—2020年期间的伊犁河谷土地利用变化及其驱动因子进行分析,并设置多种发展情景进行模拟。【结果】结果显示:(1)2000—2020年伊犁河谷土地利用变化明显,其中草地退化严重,不透水面扩张显著,人地矛盾激烈。(2)各地类变化主要驱动因子差异明显,少数地类单因子主导驱动明显,大部分地类多因子复合驱动作用明显。(3)从3种情景模拟结果来看,自然情景以农田和未利用地增加为主,其次不透水面扩张明显;经济发展情景是通过增加不透水面扩张面积来达到最佳经济效益;生态保护情景下草地退化和未利用地扩张得到控制,湿地区域保护加强,实现生态效益显著提升。【结论】对土地利用驱动因子分析,要侧重多因子复合驱动作用的影响。PLUS模型对伊犁河谷土地利用变化模拟适用性较好,多情景模拟土地利用景观格局未来发展,可为伊犁河谷及地理环境相似的绿洲解决人地矛盾,发展人地协调模式提供理论指导与参考。

基于PLUS模型的海口市生态系统服务价值时空变化与情景模拟分析

以海口市为研究对象,分析2010—2020年土地利用/土地覆盖(LULC)数据和生态系统服务价值的变化,采用PLUS模型和当量因子法模拟2035年自然发展(BAU)、生态保护(EC)和经济发展(ED)3种情景下生态系统服务价值的时空变化特征,探究不同土地利用模式对生态系统服务价值的影响。结果表明:海口市土地利用类型以林地和旱地占比最高,生态系统服务结构相对稳定;受建设用地增加影响,水文调节和水资源供给服务功能下降幅度最大,表明LULC变化与生态系统服务价值变化密切相关;EC情景下,各项生态系统服务均得到改善,LULC的结构调整尤其是提高湿地占比,显著改善区域整体生态系统服务。

不同模式下农地整治前后土地利用效率的比较研究

论文在农户问卷调查数据的基础上,运用超效率DEA模型测算不同模式的农地整治项目区整治前后的土地利用效率以及同期未整治区土地利用效率,并采用双重差分计量模型研究了传统政府主导模式下农地整治项目区与未整治区土地利用效率的差异、农户主导模式与传统政府主导模式下农地整治项目区土地利用效率差异。研究结果表明:农地整治后,农户主导模式的农地整治项目区户均土地利用效率提高0.121 2,传统政府主导模式的农地整治项目区户均土地利用效率提高0.080 6,而同期未整治区户均土地利用效率提高0.040 1,反映出传统政府主导模式的农地整治可促进土地利用效率的提高,而农户主导模式的农地整治项目对土地利用效率的提升作用更大;农地整治对土地利用效率、农业总产值、灌溉资本投入影响显著,农户有效参与对土地利用效率、农业总产值影响显著;户主受教育程度、农业收入比例、旱涝保收耕地比例及承包地面积等对土地利用效率影响显著。据此,论文提出了相应的政策建议,为政府开展农地整治项目实施模式的创新提供决策参考。

新疆叶尔羌河流域景观生态风险评价及预测

景观生态风险评价是衡量一定范围内生态系统安全的重要手段。以叶尔羌河流域为研究区,综合Markov-PLUS模型与景观生态风险评价指数,分析并预测土地利用与景观生态风险的演变特征及未来多情景下的变化趋势,划分风险重点管理区域。结果表明:(1)2005—2020年叶尔羌河流域耕地、水体与建设用地增加,林地、草地与未利用地减少。2035年Ⅰ情景下土地利用遵循历史发展模式变化。相较于Ⅰ情景,Ⅱ情景下耕地增加,其他地类减少;Ⅲ情景下林地、草地与水体增加,耕地、建设用地与未利用地减少。(2)2005—2035年叶尔羌河流域景观生态风险整体呈上升趋势,空间分布呈“西南部低、东北部高”的特征。风险恶化区主要聚集在海拔较低的冲积平原,风险保持区主要分布在海拔较高的山地与冰川。(3)较Ⅰ情景与Ⅱ情景而言,Ⅲ情景景观生态风险指数均值较小,是未来流域实现生态保护和经济发展双赢的最优情景。(4)叶尔羌河流域东北部冲积平原为稳定高风险区,冲积平原边缘与西部山地为风险易变区,南部山地与冰川为风险增加滞后区。研究结果可为当地景观生态安全格局优化与生态风险防范或降低提供参考。

基于栅格新安江模型的淮河上游土壤侵蚀预测

将栅格新安江模型与改进通用土壤侵蚀方程进行耦合,建立基于栅格尺度的水沙模拟模型,以淮河上游息县水文站以上为研究区域,基于研究流域DEM数据、土地利用数据、土壤数据以及息县站2000年-2010年水文数据,模拟了淮河上游2000年-2010年输沙过程。并基于构建的水沙模型,结合流域2020年和2030年土地利用远景规划数据设定两种土地利用模式情景,定量分析了不同土地利用模式情景对流域土壤侵蚀的影响。研究结果表明:基于栅格新安江模型的水沙耦合模型在淮河上游具有较好的模拟精度,模拟的输沙量相对误差小于15%,确定性系数0.6以上,满足泥沙模拟精度要求;林地用地面积增加5%,流域土壤侵蚀量减少8.78%,城镇用地面积增加8%,流域土壤侵蚀量减少12.73%。研究成果可为淮河水土保持治理和规划提供参考。

基于优化模拟的长株潭3+5城市群碳储量时空演变与预测

土地利用/覆被变化是导致地区生态系统碳储量变化的重要原因,探析土地利用与碳储量的时空演变规律,对区域国土空间规划与生态管理、实现“双碳”战略目标具有重要意义。通过构建GeoDetector-PLUS-InVEST模型,基于多源数据分析长株潭3+5城市群2000—2020年土地利用及碳储量时空演变特征,预测2030年不同情景下的土地利用和碳储量变化,并通过空间自相关模型分析碳储量空间分布规律。结果表明:1)经过优化模拟的模型Kappa系数、FoM系数、总体精度结果比未优化模拟的结果分别高出0.81%、1.00%、0.67%;2)2000—2020年,研究区土地利用变化表现为耕地、林地、草地和水域面积减少,建设用地和未利用地面积增加;3)2000年、2010年、2020年3期碳储量分别为31.2624×10^(8)、31.2181×10^(8)和31.0891×10^(8) t,期间碳储量共减少17.3287×10^(6)t;4)相比2020年,2030年自然发展情景下碳储量减少12.1483×10^(6)t,城镇发展情景下碳储量减少11.7467×10^(6) t,生态保护情景下碳储量增加14.7540×10^(6) t,3种情景下的碳储量空间分布较为相似,具有较显著的空间集聚特征,且与土地利用情况高度相关。研究结果可为长株潭3+5城市群土地空间规划和“双碳”政策的制定提供决策参考。

基于SCS降雨-径流模型的大凌河流域水量模拟研究

近期SCS降雨-径流模型由于可充分考虑下垫面对流域产流影响儿被广泛用于流域产流计算。为分析SCS降雨-径流模型在大凌河流域的适用性,以大凌河大城子水文站以上集水区域为研究区域,基于大城子水文站2001―2010年水文数据,模拟流域2001―2010年流量过程。此外,本文依托于SCS降雨径流摩西定量分析了不同土地利用情景模式对流域径流深的影响。研究结果表明:SCS降雨-径流模型在大凌河流域具有较好的适用性,模拟径流深相对误差小于10%,确定性系数达0.8以上;城镇用地面积增加10%,流域径流深增加约2.78%,林地增加10%,流域径流深减少约5.30%。