拉萨河流域土地利用与生态系统服务价值时空演变及驱动因素

土地利用变化对生态文明建设产生强烈影响,进而威胁经济社会与生态环境的可持续发展。基于高精度土地利用数据,分析了拉萨河流域2000—2020年土地利用和生态系统服务价值(Ecosystem Service Value,ESV)时空演变特征,并借助PLUS模型和地理探测器分别探索了土地利用变化和ESV空间分异的驱动因素。结果表明:(1)2000—2020年拉萨河流域土地利用以草地为主,占流域总面积的85.23%。土地利用呈草地缩减,其余地类扩张的趋势。其中,草地减少2.45%,建设用地、水域和林地分别扩张199.72%、44.64%和21.97%。(2)流域土地利用变化受海拔、年均地温、距湖泊和水库距离等因素影响,其中,海拔对耕地、林地、水域和建设用地扩张的贡献度分别高达0.18、0.11、0.28和0.13,坡度和年均地温对草地和未利用地变化的贡献度分别为0.14和0.15。(3)2000—2020年流域ESV总体增加1.14%(14.96×108元),草地和气候调节分别为ESV贡献最突出的土地利用类型和生态系统服务类型,两者的贡献率分别为87.13%和25.50%。(4)流域ESV具有显著空间分异性,受NDVI、海拔、年均风速和年均气温等因子影响。其中,NDVI的解释力高达0.46,任意两两因子的交互均会增强ESV的分异性。研究结果可为拉萨河流域及类似区域国土空间规划和生态文明建设提供科学参考。

拉萨河流域梯级电站水光互补调度对水文情势的影响分析

梯级电站水光互补调度能提高光伏消纳能力和系统总发电量,但也要求调整梯级电站的调度规则,进而会加剧梯级电站下游的水文情势改变。为定量评价水光互补调度对水文情势的影响,以系统总发电量和总保证出力最大为目标,构建了拉萨河流域梯级电站水光互补优化调度模型,提出了基于水光互补的梯级电站优化调度方案,分析评价了不同优化调度方案的水文情势改变度。结果表明:梯级电站的水光互补优化调度能有效提升电力系统的总发电量和总保证出力;水光互补后拉萨河水文情势的综合改变度略大于水光互补之前,处于轻度至中度改变的临界值附近。研究成果可为拉萨河的水光互补调度及流域综合管理提供科学方法和依据。

拉萨河流域湿地植物群落多样性对草地生态系统功能的影响

湿地植物群落多样性能够反映湿地生态系统的健康状况和生态功能。因此,研究湿地植物群落多样性对草地生态系统功能的影响,对于保护湿地植物资源、促进草地生态系统健康发展具有重要意义。本文通过对拉萨河流域湿地植物群落多样性进行剖析,分析不同植物群落结构对草地生态系统功能的影响,提出维护湿地植物群落多样性的措施,为保护拉萨河流域湿地植物资源、促进草地生态系统的健康发展提供科学依据。

基于GIS和RUSLE的拉萨河流域土壤侵蚀研究

通过识别土壤侵蚀关键区域,为开展拉萨河流域生态治理与水土保持提供依据.研究将修正通用土壤侵蚀方程（RUSLE）与空间信息技术（GIS和RS）相结合,以2010年TM遥感影像为数据源,得到拉萨河流域土地利用图,结合流域数字高程模型、土壤类型分布、归一化植被指数和多年降雨数据,计算得到RUSLE模型中各因子值的空间分布数据,利用地理信息系统软件ArcGIS栅格计算功能得到研究区土壤侵蚀强度空间分布情况.对拉萨河流域土壤侵蚀特征进行分析,结果表明,流域年土壤侵蚀量为10 006.2万t/a,平均土壤侵蚀模数为3 076.6 t/（km2·a）,中度侵蚀面积比例达59.0％,强烈以上侵蚀面积很小,但侵蚀量占比为14.3％,呈大部分区域中度侵蚀、局部区域强烈和轻度侵蚀的特征,中度以上侵蚀分别有24.2％,20.5％和16.8％分布在墨竹工卡县、林周县和嘉黎县.研究区土壤侵蚀强度与地形、土地利用和植被覆盖表现出很大的相关性,坡度每增加1个等级,土壤侵蚀模数平均增加861.6 t/（km2·a）,土壤侵蚀面积最大的为坡度15°～25°,其次为25°～35°;裸地、稀疏植被、旱地和草地的土壤侵蚀模数分别为7 949,5 621,2 816,2 505 t/（km2·a）,中度以上侵蚀面积比例超过50％,其中稀疏植被和裸地均大于70％;植被覆盖度低于10％和10％～30％时,中度以上侵蚀面积比例分别为76.8％和90.5％,植被覆盖度高于60％时,中度以上侵蚀面积比例降低到28.3％.流域水土保持本底较好,但土壤侵蚀现状仍不容忽视,应对15°～25°坡度地区重点防治,同时防范陡坡地发生高强度侵蚀;对土壤侵蚀模数高的用地类型采取封育措施,促进自然修复,坡耕地采取增加地表覆盖、保护性耕作和间作套种等措施以提高水土保持功能;防止植被退化,结合综合运用林草措施和农业耕作措施提高植被覆盖度,达到防治土壤侵蚀目的.

拉萨河流域近50年来径流变化趋势分析

以拉萨水文站以上流域为研究区,基于拉萨水文站和唐加水文站的水文实测数据和当雄县等3个气象站的气候观测数据,统计分析了1956￣2003年研究区径流的年内、年际变化,利用Mann-Kendall趋势分析法和Pettitt变点检验法分析了拉萨河流域径流的变化特征,采用多元回归方法分析了气候因素(气温、降水)对径流变化的影响。结果表明:(1)研究时段内,径流年际变化波动较大,在1970年前后径流发生了较大的突变,呈现出明显的增加趋势,尤以近20年来的趋势最大;月均径流的年际变化中,有增加趋势的主要分布在冬半年(11～4月)和夏半年的个别月份(5、7、9月);(2)流域内气候变化趋势与径流变化趋势基本一致,但不同月/年均径流受不同气候因素影响,主要表现在年平均尺度上受降水影响较大,在月平均尺度上,夏半年径流增加趋势受降水增加影响较大,而冬半年径流变化则主要与气温有较显著相关性,其主要原因可能是全球变暖导致冰川融水增加。

拉萨河流域的野生种子植物区系

报道了我国西藏拉萨河流域野生种子植物区系的统计分析结果。拉萨河流域内共发现有野生种子植物72科、285属、793种(含变种),分别占西藏野生种子植物的43.90%,24.89%,14.97%,其中裸子植物3科、3属、6种,被子植物69科、282属、787种。被子植物中双子叶植物56科、218属、642种,分别占本区种子植物科、属、种总数的77.78%,76.49%,80.96%,最为丰富;其次是单子叶植物13科、64属、145种,分别占18.06%,22.46%,18.28%。拉萨河流域野生种子植物区系具有4个显著特征:1)种类组成较为丰富,属内种系相对贫乏,种属比2.78,分化程度较弱,单种属和寡种属极为丰富。2)种子植物的区系成分复杂,划分为5个科分布区类型和3个科分布亚型;15个属分布区类型及10个属分布亚型,其中温带科18个,占总科数的56.25%,温带属194个,占总属数的82.20%,温带种705个,占总种数的90.38%,说明本区系具有明显的温带性质。热带成分仅在科级分布型中表现出较大的比例,属、种级热带成分很少,表明本区系在发生发展过程中曾经历过与热带相联系的历史渊源。3)表现出一定程度的特有性,没有中国特有科,中国特有分布属7个,中国特有分布种324个,证实本区系植物的年青性及其较强的演化、特化性质。4)拉萨河流域植物区系与中国-喜马拉雅植物区系的联系紧密,同时与地中海区、西亚至中亚植物区系亦有深远的渊源。

拉萨河流域非点源污染输出风险评估

有效识别流域非点源污染高风险区,对污染控制与管理以及水环境质量改善具有重要意义。该研究以拉萨河流域为研究对象,构建包括降雨、地形和施肥影响因子的输出风险模型,识别流域各级非点源污染输出风险的地域单元。结果表明:1996年和2010年,非点源污染输出风险概率分别为50.0%和46.3%;非点源污染风险处于较高以上程度的区域面积分别为12 985.8和11 628.0 km2,占全区总面积的38.9%和34.9%;与1996年相比,2010年非点源污染风险程度由低级别向高级别转换的总面积约为6 674.3 km2。拉萨河流域非点源污染发生的风险概率为中等,风险程度在局部范围内有所下降,主要表现在高风险区域面积减少、低风险区域面积增加,但是中等和较高风险区域面积有增加趋势。土地利用变化、农业生产和水土流失是非点源污染发生的主要原因,应巩固生态环境综合治理成果,提前应对可能出现的非点源污染问题,制定生态农业发展规划,营造控制非点源污染迁移的植被缓冲带。

土地覆被和气候变化对拉萨河流域径流量的影响

以拉萨水文站上游流域为研究对象,利用分布式水文模型SWAT对拉萨河流域水文过程进行模拟,分别用1995～2000和2003～2006年两个时间段的实测数据对模型进行校准和验证。结果显示月径流模拟相关系数和模拟效率系数分别为0.88和0.84。在此基础上通过建立情景模拟,探讨拉萨河流域气候波动和土地覆被变化对径流产流量的影响。结果表明:气候变化对年径流量影响显著,在各种模拟假设情景中最多可以使径流量增加89%。土地覆被变化相对于气候变化对径流量的年际影响较弱,但对径流量的季节变化影响显著。

西藏拉萨河流域巴嘎雪湿地水化学特征

以西藏拉萨河流域主要天然湿地之一的巴嘎雪湿地作为研究对象,对该湿地水体的p H值、水温、溶解氧(DO)、色度、浊度和15种金属元素的含量进行了分析检测.结果表明,巴嘎雪湿地水的p H、DO平均值分别为7.68、7.01mg/L;湿地水中15种金属元素含量均较低,汞、锡两种金属元素未能检出,其他13种金属元素的含量顺序为:Fe>Cr>V>Ni>Mn>As>Sb>Mo>Pb>Zn>Cu>Co>Cd,并均达到了国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅰ类水质标准.通过比较湿地进水和出水水质的发现,巴嘎雪湿地对色度、浊度和部分金属元素的去除效果显著.对色度、浊度的去除率分别达到了51.73%、94.8%,对不同金属元素的去除效果不同,Cu、Pb、Zn、Mo、As、V的去除率分别为64.2%、36.9%、40.7%,28.2%、31.9%、67%.

拉萨河流域外来鱼类的分布、群落结构及其与环境的关系

为揭示当前拉萨河流域外来鱼类的现状及其主要影响因素,于2010、2012及2014年对该流域的鱼类群落结构及水体环境进行了调查。共捕获4目6科17属25种鱼类,包括13种外来鱼类和12种土著鱼类。在42个采样点中的19个发现了外来鱼类,包括12处的湿地、6处的河流及1处水库采样点。外来鱼类基本都分布在下游,除了鲫(Carassius auratus)分布到了上游,鲤(Cyprinus carpio)、鳙(Aristichthys nobilis)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)分布到了中游。分布最广、数量最多的土著鱼类是拉萨裸裂尻鱼(Schizopygopsis younghusbandi younghusbandi)、东方高原鳅(Triplophysa orientalis)和西藏高原鳅(Triplophysa tibetana),最常见的外来鱼类为泥鳅、鲫和麦穗鱼(Pseudorasbora parva)。典范对应分析表明,该流域的鱼类群落同时受局域和区域环境因素的作用,二者对鱼类群落变异的总解释量为33.9%。海拔、圆石的比例和沙的比例与鱼类群落结构的关系最为紧密。今后应当开展外来鱼类的监控和清除工作,减少人为活动对河流生态系统的干扰,以促进该地区外来鱼类的防控工作及土著鱼类的保护。

基于MODIS和SRM的拉萨河流域融雪径流模拟研究

积雪融水是高海拔地区重要的水资源补给,开展高海拔地区的融雪径流模拟研究具有重要的理论价值和现实意义.拉萨河流域是典型的高海拔地区,本文借助遥感和GIS技术,结合MODIS(moderate-resolution imaging spectroradiometer)遥感数据和DEM资料分析拉萨河流域不同高程的雪盖分布状况和雪盖衰退曲线,基于SRM(snowmelt runoff model)构建了拉萨河流域融雪径流模型,对流域2002—2003年融雪径流过程进行了模拟,确定性系数达0.80,模拟结果较好,基本反映了拉萨河流域融雪期的径流过程,初步探讨了缺资料地区融雪径流的模拟方法.

拉萨河流域选矿厂分布及其对环境的影响

拉萨河是雅鲁藏布江的主要支流之一,是拉萨河流域广大居民最主要的生产和生活用水的水源,对于拉萨河流域经济社会的发展具有十分重要的作用,拉萨河流域水质质量的好坏直接影响着流域几十万居民的生产、生活质量和安全。但是,随着拉萨河流域采矿、选矿等矿产业的快速发展,在带来巨大经济利益的同时,它们排放的废弃物直接或者间接地影响着拉萨河流域生态环境质量,应该引起大家的高度重视。文章通过对拉萨河流域选矿厂的分布情况以及河段水质指标的调查研究,发现目前为止拉萨河流域水质没有受到污染,但是随着流域经济社会的进一步发展,不可避免地会对拉萨河流域水体产生污染。

拉萨河流域药用植物资源多样性研究

首次报道了西藏拉萨河流域共有药用植物资源54科、145属、262种,分别占拉本区种子植物科、属和种的75%、50.9%、33.0%。文中对该区药用植物资源的种类、科属构成、属的分布区类型、生活型、入药部位、药效、珍稀濒危及特有植物7个方面进行了多样性统计分析,并针对该流域的药用植物开发和保护如何合理协调的问题提出了具体的建议,为其药用植物资源的可持续利用提供科学依据。

拉萨河流域蒸发力估算:改进道尔顿模型

在地势变化剧烈、影响因素空间分布不均匀的高山深谷地区,蒸发力具有显著的空间差异性,造成了空间分布的困难.本文在分析拉萨河流域蒸发力与水汽压差、水-气温差、气温、风速等实测气象因子相关性的基础上,检验了基于水-气温差修正的道尔顿模型结构(全国通用公式)的适用性,提出了基于水-气温差和气温修正的道尔顿模型.残差分析和模型验证表明,新模型满足回归模型充分性假设,适用于拉萨河流域,从而为测站稀疏的拉萨河流域蒸发力的空间分布研究奠定了基础.

拉萨河流域不同土地利用方式下土壤动物的群落特征

对拉萨河流域下游6个不同土地利用方式下土壤动物的群落特征进行了研究.结果表明:由于土地利用方式的不同,土壤动物群落组成存在一定的差异.节跳虫科、辐螨亚目、革螨亚目和甲螨亚目在6个群落中均为优势类群或常见类群,这些类群不仅数量大,分布也较为均匀,是该地区的广布类群;稀有类群在各群落中分布各异.土壤动物垂直分布具明显的表聚性,个体数表聚性更为突出,2个草场土壤动物的个体数量主要聚集在表层,4个农田垂直分布递减的较为缓慢,这与生境中的食物来源有关.割草场和青稞田土壤动物群落的多样性较高;土地利用方式的不同,土壤动物群落的相似程度亦不同,其中小麦田与青稞田、割草场与放牧场生境最为相似.

西藏拉萨河流域草地土壤有机质分布与生态系统健康评价研究

为了解西藏拉萨河流域典型脆弱草地生态系统的健康状况,为制订该区域生态规划及管理措施提供理论依据,试验以拉萨河流域上、中、下游区域共22个调查点为研究对象,对其土壤有机质含量进行测定分析并利用CVOR生态系统健康评价模型进行评价。结果表明:土壤有机质含量与海拔呈正相关;随着草地健康状况恶化,拉萨河上游区域草地植物所属科数呈一定程度增加;中游区域草地植物所属科、属、种数均呈不同程度减少;下游区域草地、灌丛植物所属科、属、种数无规律性变化;此外,距离居民点越近,草地健康指数越低,居民点5年以下的短期围栏封育未起效果。说明海拔和人类活动均对草地健康有较大影响,可从强化村级管理和提高草地产草量方面进行干预,以提高该区域草地健康水平。

拉萨河流域水体铅、锌含量的初步研究

拉萨河是雅鲁藏布江的主要支流,是拉萨河流域主要的生活饮用、农业灌溉、工业用水和生态用水水源。通过对拉萨河流域定点采样并对样品中铅、锌的含量进行测定,掌握拉萨河流域水体中铅、锌的含量,初步分析拉萨河流域铅、锌污染状况和污染源,提出拉萨河流域水体铅、锌等重金属污染的预防、控制和治理对策。

拉萨河流域拉萨市段农业面源污染情况浅析

通过对拉萨河流域拉萨市段农业面源污染现状和成因进行分析,提出了改善拉萨河流域拉萨市段农业面源污染的对策。研究指出,化肥、农膜、农药的广泛使用,禽畜粪便的随意排放等是造成拉萨河流域拉萨市段农业面源污染的主要原因。针对这些问题,首先要加强流域人们环境意识,以可持续发展为前提,同时配合经济手段和农业面源污染防治对策,有效控制拉萨河流域农业面源污染,为保护拉萨河流域水体资源提供技术支撑。

拉萨河流域径流对土地利用和气候变化的响应分析

拉萨河流域处青藏高原中南部,因其独特的地理位置是对气候变化较为敏感的区域之一,同时也是青藏高原人口和耕地较为密集区域。在建立SWAT模型对拉萨河流域水循环过程进行模拟的基础上,通过设置不同气候情景与土地利用状况,分析近30 a来拉萨河流域径流变化的成因,并研究径流对气候因子变化的敏感性。结果表明:①气候变化与土地利用对径流影响占比分别约为82.95%和17.05%,主要原因在于近30 a拉萨河流域土地利用情况变化不大,而气温、降水则呈显著增加趋势;②降水每增加10%,流域径流约增加11.8%,且径流对降水变化敏感性的空间差异性较小;③气温每增加1℃,流域总径流约增加2.5%,但径流随气温变化的空间差异性较大,其中,中上游地区径流减小0.7%,下游地区径流约增加3.6%。

拉萨河流域中下游河谷造林绿化自然适宜性分析

从气候、水文、地形、土壤和植被5个方面对拉萨河流域中下游地区造林绿化的适宜性进行了分析,并针对不同区域提出了造林模式。结果表明:该区域海拔4 500m以下的河谷、麓原和阶台地的自然气候满足林木生长所需的热量要求,结合人工措施进行提水灌溉、客土栽植等人工措施,可开展造林绿化工程,进行生态建设。