泥沙连通性是表征泥沙在地貌单元间物理级联关系的重要参数,探讨其对土地利用变化的响应,对揭示流域内部水沙动态以及不同土地利用类型的水土保持效应具有重要意义。基于延河流域1990—2019年土地利用与径流输沙量等数据资料,结合连通...泥沙连通性是表征泥沙在地貌单元间物理级联关系的重要参数,探讨其对土地利用变化的响应,对揭示流域内部水沙动态以及不同土地利用类型的水土保持效应具有重要意义。基于延河流域1990—2019年土地利用与径流输沙量等数据资料,结合连通性指数(index of connectivity,IC)分析土地利用变化对泥沙连通性时空分布的影响及与径流输沙量的关系。结果表明:1)近30年来,延河流域土地利用变化以退耕还林还草为主,加之少量的建设用地扩张。2)1990—2019年,延河流域IC整体呈下降趋势,截至2019年降低17.85%。退耕还林还草和建设用地扩张可有效降低泥沙连通程度,且退耕还林还草具有长期生态效益。3)IC存在明显的空间分异规律,呈现由南向北、由东向西的增加趋势。流域中部是主要退耕还林还草区和建设用地扩张区,也是泥沙连通性明显下降区;流域西北部泥沙连通性较高,且随土地利用变化降幅较小;流域南部泥沙连通性低。4)IC与输沙量之间存在显著正相关关系(P<0.05),适用于流域输沙预测。研究成果可为深入理解流域泥沙输移过程提供科学依据,并为布局和优化土地利用提供参考。展开更多
泥沙连通性可以反映泥沙源汇的潜在联系,识别流域水土流失热点区域及泥沙迁移路径。研究泥沙连通性的影响因素有助于更好地理解泥沙连通性的时空变化特征。该研究在已有泥沙连通性指数(Index of Connectivity,IC)模型基础上,考虑影响连...泥沙连通性可以反映泥沙源汇的潜在联系,识别流域水土流失热点区域及泥沙迁移路径。研究泥沙连通性的影响因素有助于更好地理解泥沙连通性的时空变化特征。该研究在已有泥沙连通性指数(Index of Connectivity,IC)模型基础上,考虑影响连通性的功能性因素,并采用修正泥沙连通性指数(Revised Index of Sediment Connectivity,ICr)探讨了植被覆盖度和降雨侵蚀力耦合作用下的季节与年际变化对天目湖中田舍河流域泥沙连通性特征的影响。结果表明:2019年夏冬季植被覆盖度分别为85%、57%,对应的泥沙连通性指数均值是-9.39、-6.85,植被覆盖度变化对泥沙连通性具有重要影响,利用NDVI值获取模型中的地表综合系数,可以动态反映地表植被和土地利用的区域及季节性变化;降雨影响泥沙的功能连通性,年尺度上的连通性指数均值同流域泥沙量的相关系数达0.91。说明在流域植被覆盖变化不明显时或者在林地为主的流域中,降雨因子具有主导作用;植被覆盖度升高28%,IC均值降低37%,而单独考虑降雨因子的IC-R均值则反映出雨量升高,指数值随之升高,修正连通性指数ICr综合考虑了植被与降雨因子,但在应用中要依据流域实际情况适当调整两者的权重。研究结果指出泥沙连通性指数在中国东南部区域运用中存在的问题,将对气候变化背景下中国湿润区湖泊小流域水土保持与水环境治理等提供科学参考。展开更多
为识别植被恢复流域侵蚀变化过程,本研究构建了包含RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation)、IC(Index of Connectivity)和基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)的径流侵蚀功率方程所构成的侵蚀过程识别模型方法框架,以探究...为识别植被恢复流域侵蚀变化过程,本研究构建了包含RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation)、IC(Index of Connectivity)和基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)的径流侵蚀功率方程所构成的侵蚀过程识别模型方法框架,以探究延河流域侵蚀过程的变化及对植被恢复的响应特征。结果表明:延河流域侵蚀情况总体持续向好,1985—2000年间多个年份的流域平均侵蚀模数超过80 t·hm^(-2)·a^(-1),而在2015年左右下降至10~30 t·hm^(-2)·a^(-1),植被恢复造成了流域侵蚀的动态变化,两者呈负相关的年际变化趋势,表明植被增加在较大程度上抑制了土壤侵蚀。径流侵蚀功率时空变异性较大,最大值从1985年的13.28×10^(-4)m^(4)·s^(-1)·km^(-2)下降至2020年的4.40×10^(-4)m^(4)·s^(-1)·km^(-2),在空间上则呈现支流大干流小的特点,而当嵌套流域面积小于1000 km2时径流侵蚀功率随面积减小呈幂函数趋势增加,因此需要重点关注小尺度中的径流侵蚀事件。IC表现为坡面小而沟谷大的空间格局,整个流域的IC变化范围从-13.11至1.95,其在中游较小而在上游和下游较大,且随嵌套面积增加而下降。IC与NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)在时间尺度上高度相关(R2=0.98),IC随植被增加有减小趋势,表明植被的增加阻碍了泥沙路径的连通程度。同时,IC和侵蚀保持较强的相关性,高IC区域的侵蚀治理应是流域管理的重点。总体上,该模型方法框架运用良好并提供了一种新思路以探究流域侵蚀规律。展开更多
文摘泥沙连通性是表征泥沙在地貌单元间物理级联关系的重要参数,探讨其对土地利用变化的响应,对揭示流域内部水沙动态以及不同土地利用类型的水土保持效应具有重要意义。基于延河流域1990—2019年土地利用与径流输沙量等数据资料,结合连通性指数(index of connectivity,IC)分析土地利用变化对泥沙连通性时空分布的影响及与径流输沙量的关系。结果表明:1)近30年来,延河流域土地利用变化以退耕还林还草为主,加之少量的建设用地扩张。2)1990—2019年,延河流域IC整体呈下降趋势,截至2019年降低17.85%。退耕还林还草和建设用地扩张可有效降低泥沙连通程度,且退耕还林还草具有长期生态效益。3)IC存在明显的空间分异规律,呈现由南向北、由东向西的增加趋势。流域中部是主要退耕还林还草区和建设用地扩张区,也是泥沙连通性明显下降区;流域西北部泥沙连通性较高,且随土地利用变化降幅较小;流域南部泥沙连通性低。4)IC与输沙量之间存在显著正相关关系(P<0.05),适用于流域输沙预测。研究成果可为深入理解流域泥沙输移过程提供科学依据,并为布局和优化土地利用提供参考。
文摘泥沙连通性可以反映泥沙源汇的潜在联系,识别流域水土流失热点区域及泥沙迁移路径。研究泥沙连通性的影响因素有助于更好地理解泥沙连通性的时空变化特征。该研究在已有泥沙连通性指数(Index of Connectivity,IC)模型基础上,考虑影响连通性的功能性因素,并采用修正泥沙连通性指数(Revised Index of Sediment Connectivity,ICr)探讨了植被覆盖度和降雨侵蚀力耦合作用下的季节与年际变化对天目湖中田舍河流域泥沙连通性特征的影响。结果表明:2019年夏冬季植被覆盖度分别为85%、57%,对应的泥沙连通性指数均值是-9.39、-6.85,植被覆盖度变化对泥沙连通性具有重要影响,利用NDVI值获取模型中的地表综合系数,可以动态反映地表植被和土地利用的区域及季节性变化;降雨影响泥沙的功能连通性,年尺度上的连通性指数均值同流域泥沙量的相关系数达0.91。说明在流域植被覆盖变化不明显时或者在林地为主的流域中,降雨因子具有主导作用;植被覆盖度升高28%,IC均值降低37%,而单独考虑降雨因子的IC-R均值则反映出雨量升高,指数值随之升高,修正连通性指数ICr综合考虑了植被与降雨因子,但在应用中要依据流域实际情况适当调整两者的权重。研究结果指出泥沙连通性指数在中国东南部区域运用中存在的问题,将对气候变化背景下中国湿润区湖泊小流域水土保持与水环境治理等提供科学参考。
文摘为识别植被恢复流域侵蚀变化过程,本研究构建了包含RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation)、IC(Index of Connectivity)和基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)的径流侵蚀功率方程所构成的侵蚀过程识别模型方法框架,以探究延河流域侵蚀过程的变化及对植被恢复的响应特征。结果表明:延河流域侵蚀情况总体持续向好,1985—2000年间多个年份的流域平均侵蚀模数超过80 t·hm^(-2)·a^(-1),而在2015年左右下降至10~30 t·hm^(-2)·a^(-1),植被恢复造成了流域侵蚀的动态变化,两者呈负相关的年际变化趋势,表明植被增加在较大程度上抑制了土壤侵蚀。径流侵蚀功率时空变异性较大,最大值从1985年的13.28×10^(-4)m^(4)·s^(-1)·km^(-2)下降至2020年的4.40×10^(-4)m^(4)·s^(-1)·km^(-2),在空间上则呈现支流大干流小的特点,而当嵌套流域面积小于1000 km2时径流侵蚀功率随面积减小呈幂函数趋势增加,因此需要重点关注小尺度中的径流侵蚀事件。IC表现为坡面小而沟谷大的空间格局,整个流域的IC变化范围从-13.11至1.95,其在中游较小而在上游和下游较大,且随嵌套面积增加而下降。IC与NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)在时间尺度上高度相关(R2=0.98),IC随植被增加有减小趋势,表明植被的增加阻碍了泥沙路径的连通程度。同时,IC和侵蚀保持较强的相关性,高IC区域的侵蚀治理应是流域管理的重点。总体上,该模型方法框架运用良好并提供了一种新思路以探究流域侵蚀规律。
