无定河流域不同地貌区径流变化归因分析

分析了无定河流域干流与其支流(黄土丘陵区的大理河和风沙区的海流兔河)的年径流变化(1960—2012)及其成因,并预测了其径流的变化趋势。结果表明:无定河及其不同地貌区支流海流兔河和大理河流域1960—2012年径流量均显著下降,但年降水量未发生显著变化;无定河和海流兔河流域年蒸散量未发生显著变化,仅大理河流域年蒸散量在1990s年代后期显著增加。无定河流域径流变化突变点发生在1979年和1996年,海流兔河流域径流变化突变点在1971年和1990年,而大理河流域径流突变点发生在1971年。人类活动对大理河流域1972—2012年径流减少的贡献大约占50%,对海流兔河流域1972—1990年和1991—2012年两个时期径流减少的贡献率分别为44.4%和82.4%。未来,无定河及其支流年径流量均呈持续下降趋势。归因分析表明大规模的水土保持治理措施减少了大理河流域侵蚀产沙量的同时,也在一定程度上减少了大理河流域的径流量,而过度的农田灌溉引水是海流兔河径流量下降的主要原因。因此,未来在大理河流域要优化现有植被建设布局,减少流域蒸散发,减缓径流下降;在海流兔河流域要进一步退耕还林(草),适当控制农田灌溉面积,提高灌溉用水效率,在减少灌溉用水的同时提高流域水源涵养能力。

不同地貌区县域耕地质量与耕地景观格局关联性特征分析

为深入分析不同地貌区县域耕地质量与耕地景观格局的关联性特征,运用LESA评价体系和景观指数计算方法,对比分析平原、丘陵及山地三种地貌类型下的县域耕地质量及其景观格局特征,应用地理加权回归模型,探讨不同地貌条件下耕地景观格局对耕地质量的影响机制。研究结果表明:平原区县域耕地质量优于丘陵及山地区,丘陵及山地区耕地破碎化和景观多样性程度高于平原区,耕地景观优势度低于平原区;在三种地貌类型下耕地景观格局对耕地质量均有一定的解释和影响能力,其中聚合度指数(AI)是平原和丘陵区耕地质量最主要的景观影响因素,斑块密度(PD)和最大斑块指数(LPI)对耕地质量影响强度表现为山地区>丘陵区>平原区,面积加权平均形状因子(AWMSI)在不同地貌区对耕地质量均呈显著负向影响,香浓多样性指数(SHDI)在平原区表现为正向影响,在丘陵和山地区表现为负向影响。县域内各景观格局指数对耕地质量的影响具有空间差异性。研究结果为不同地貌区从优化耕地景观格局角度提升耕地质量提供新思路。

基于不同地貌类型区甘南州植被覆盖时空变化及其影响因素研究

甘南藏族自治州(简称甘南州)位于青藏高原东北边缘,处在第一阶梯与第二阶梯的过渡区,地貌类型复杂多变,且在不同地貌区的植被覆盖差异十分明显。基于2000—2018年MODIS EVI数据研究甘南州不同地貌区植被覆盖时空变化趋势及其影响因素。结果表明:(1)从时间变化上来看,2000—2018年甘南州西北部山原区、东部山地丘陵区和南部岷迭山谷区增强植被指数(EVI)增长趋势分别为0.0008、0.0011和0.0009 a^(-1)。(2)从空间变化上来看,甘南州植被覆盖度(FCV)呈现由西南部向东北部逐渐递减的空间分布特征,其中,西北部山原区以较高覆盖度类型为主,东部山地丘陵区以中等覆盖度类型为主,南部岷迭山谷区呈现较低覆盖度与较高覆盖度类型的相间分布。(3)甘南州植被覆盖改善比例(约54%)高于退化比例(37%),其中,植被覆盖退化区主要分布在西北部山原区的玛曲、碌曲及南部山谷区的迭部等地;植被覆盖改善区主要分布在东部山地丘陵区。(4)甘南州不同地貌区EVI的影响因素有所不同,自然环境因子和人类活动因子是影响西北部山原区EVI的主要影响因素,而自然环境因子是东部山地丘陵区、南部岷迭山谷区EVI的主要影响因素。

不同地貌类型下景观格局对土地利用方式的响应

地貌条件是影响局地人类土地利用意识形成最直接、最关键的因素,由此形成的土地利用空间格局不仅在景观尺度上反映了人类对自然生态系统的影响程度,还是对自然、社会经济条件及政策的响应。该文选取重庆市沙坪坝区青木关镇、凤凰镇为研究区,调用其土地利用现状数据库,重新划分土地利用类型,提取景观格局指数,分析与探讨不同地貌条件下景观格局对土地利用方式的响应。结果表明,不同景观类型在同一地貌区内的格局特征不同,同一景观要素在不同地貌区的空间格局也有差异;中丘地貌区内土地利用类型多样,景观类型的本底不明显,受外界影响与干扰大;浅丘地貌区以耕地(水田和旱地)为本底,其他景观要素镶嵌于这一本底,受外来干扰强烈,斑块间差异较小,景观破碎化程度高,自身生态系统的稳定性和抗胁迫能力降低,是未来土地利用类型间的转换与生态环境变化的敏感区;低山地貌区由于受人类土地利用活动干扰逐渐减弱,正逐步向自然状态过渡。

不同地貌条件下景观对河流水质的影响差异

景观对河流水质的影响在不同地区、不同空间尺度上存在差异。以赤水河流域为研究对象,根据地貌特征将研究区分为喀斯特地貌和非喀斯特地貌,在划分的29个子流域内采集测试水质数据,所选用的水质指标有溶解氧(DO)、电导率(EC)、总氮(TN)和总磷(TP),运用空间分析及数理统计方法,分析流域内不同地貌区景观之间的差异,探究不同空间尺度上景观与水质指标之间的关系。结果表明:(1)流域内景观组成以林地和灌草为主,建设用地和耕地次之,景观组成在不同地貌区各空间尺度上存在差异。建设用地和耕地对水质具有负面影响,且在碳酸盐岩地区更显著;林地对水质具有正面影响;灌草对水质的影响相对复杂。(2)流域内水质表现为碳酸盐岩地区优于碎屑岩地区。景观破碎化指数与总氮(TN)、总磷(TP)呈正相关,是水质变化的重要影响因素;景观聚集度指数与溶解氧(DO)呈正相关;景观破碎化指数和景观聚集度指数与电导率(EC)的关系在两个地区呈相反的结果。(3)不同地貌区景观对河流水质具有不同程度的影响。在两个地区,景观组成对河流水质解释能力最大空间尺度均为河岸带尺度,解释率分别为53.4%和59.1%;景观格局对河流水质解释能力最大的空间尺度在碳酸盐岩地区为河岸带尺度,解释率为62.9%,在碎屑岩地区为圆形缓冲区尺度,解释率为82.4%。因此,在不同地貌区应采取不同的景观优化措施以减少对流域水质的污染。

不同地貌类型区城镇扩展对土地利用景观格局的影响——以四川名山县为例

基于RS和GIS的支持,以名山县为研究案例,分析与探讨西部经济以农业为主地区城镇扩展的时空特征和不同地貌类型下土地利用景观格局,以期为城镇规划及区域城镇可持续发展提供决策支持。结果显示:1975～1999年土地利用类型在不同地貌区的分布格局变化显著。林地面积大幅减少,分布区域向海拔较高地区收缩。居民及建设用地在低丘区增长较快,城镇用地大幅增加,成为影响研究区景观格局的重要要素。农业生产活动向地势较高的区域扩展,中丘区成为农业生产的主要场所,水田和旱地成其主要土地利用方式。高丘区旱地分布面积占首位;园地在低山区分布面积有所增加。1999～2005年基本维持1999年景观格局,居民及建设用地继续增长,尤其在低丘区表现明显;低丘和中丘区斑块总数减少,各景观要素平均斑块面积增加,形状指数和分维数降低;高丘、低山区水田、旱地减少,园地面积增加。

基于耦合协调度模型量化耕地自然质量与立地条件协同关系

耕地自然质量条件与立地系统共同决定了耕地可持续的生产能力,测算二者之间的协同比例关系可为耕地资源的保护分区提供理论和方法借鉴。该文以辽宁省不同地貌区为例,通过构建不同地貌区耕地自然质量评价系统与耕地立地条件评价系统,运用耦合协调度模型量化分析二者之间的协同关系,最后依据二者之间协同关系特征建立耕地资源保护分区。研究结果表明:在辽宁省西部的丘陵地貌区、中部的平原地貌区以及东部的山地地貌区,耕地资源保护优势条件特征存在区域差异,3个地貌区耕地自然质量条件与立地条件协同关系比值分别为4:6、6:4和5:5,应遵循耕地资源条件的地域差异特征实行协同保护。在此基础上,依据耕地资源优势条件特征将辽宁省耕地区域划分为核心保护区、优势整治区以及重点调控区,并提出不同区域耕地资源差异化的利用和保护措施。该研究结果体现了不同地貌区耕地资源优势保护条件特征的差异性与规律性,可为省域尺度耕地资源的永续利用提供参考借鉴。