西藏“一江两河”流域2000—2020年土地利用演变及多情景预测

针对大尺度偏远流域土地利用演变、变化驱动和土地利用预测研究较为欠缺的问题,本文利用GIS技术、地理探测器和PLUS模型等方法,基于2000—2020年5期西藏“一江两河”流域土地覆盖等数据,分析了流域土地利用的演变,探究了影响耕地变化的驱动机制,模拟了多情景下2025年流域土地利用状况。结果表明:①西藏“一江两河”流域2000—2020年土地利用空间格局发生明显变化,耕地、水域和未利用地面积呈减少趋势,建设用地和林草用地面积增加;②流域植被覆盖范围广,土地利用程度为中低等水平,综合土地利用动态度呈现先减少后增加趋势;③距水域距离、降水和高程是影响流域耕地变化的主要因素;④生态保护情景更符合“一江两河”流域未来土地利用绿色可持续发展,可为流域土地资源合理规划提供参考。

西藏“一江两河”流域油菜需水关键期降水的变化特征

摸清西藏＂一江两河＂油菜关键生育期降水的气候变化特征,为本区域科学、合理化灌溉提供参考。基于西藏＂一江两河＂流域9个站1981—2014年逐旬降水量资料,采用算术平均、线性趋势等统计方法,对流域油菜需水关键期的降水特征及趋势变化进行了分析。研究表明：流域油菜蕾苔期和开花期的降水变率较大,多数年份自然降水不能满足作物需水,水分亏缺严重。近34年油菜蕾苔期的降水除江孜表现为减少趋势外,其他各站均呈一致的增加趋势,平均每10年增加0.5-8.6 mm;开花期降水各站均表现出增加趋势,增幅为2.9-10.9 mm/10 a;全生育期的降水量各站以3.9-32.4 mm/10 a的速率呈增加趋势。区域降水增加,水分亏缺量减少,有利于油菜的生长发育。

西藏“一江两河”流域土地荒漠化现状与成因研究——兼论人为因素在荒漠化中的作用

在西藏“一江两河”流域 ,主要存在高度、中度、轻度、潜在等四种类型的荒漠化土地。造成土地荒漠化的原因有脆弱的生态环境、气候的干暖化和人为活动等多方面的因素。其中主导性人为因素是滥牧 ,其次为滥樵 ,再次为滥垦。而气候的干暖化与过度的人为活动具有几乎同等的作用效力 ,同样不容忽视。

1990—2021年西藏“一江两河”流域湿地时空变化分析研究

为了研究30年来西藏“一江两河”流域湿地时空变化,采用1990—2021年Landsat TM影像作为数据来源,应用随机森林和支持向量计算法提取西藏“一江两河”流域各年份的湿地数据,分析西藏“一江两河”流域湿地时空分布、面积变化和形状变化等特征。研究结果表明:湿地的时空变化受到人类活动与自然因素的双重制约,高原湿地尤其容易受到人类活动扰动,随着人类区域经济开发活动强度的不断加深,高原湿地发生了较大的变化;湿地形态变化明显,河流所占的比例减少,湖泊和滩涂比例上升,沼泽所占比例下降最为明显;湿地面积在近30年里呈现出波动上升,前20年湿地面积变化不明显,之后11年湿地呈现急剧增加状态。研究区湿地的空间变化以稳定型和增加型为主,其主要分布于流域河谷周边,这里人类活动相对较少,且东部地区大于中西部地区;减少型主要分布于“一江两河”流域的河谷区域,这里往往是人类活动的中心区域,表明湿地总面积虽然不断增加,但是人类活动对局域湿地扰动依然存在。

西藏“一江两河”流域近半个世纪的社会变迁——以墨竹工卡县甲玛乡为例

20世纪50年代以来的半个多世纪,是西藏历史上发生翻天覆地变化、充满活力的岁月。这一切是以推翻阻滞社会发展的封建农奴制度,建立社会主义制度为基本条件的。本文以墨竹工卡县甲玛乡为个案,从社会制度及社会管理方式的变革,人民社会地位、生产方式、生活方式的变化,农村金融的变迁,农村社会管理的变化,以及教育、医疗事业的发展等多方面展示了西藏“一江两河流域”近半个世纪所发生的巨大变化。

西藏“一江两河”流域土地利用时空分布与地形因子关系研究

以西藏的"一江两河"流域为例,以1990年、2000年、2010年、2015年4期土地利用现状数据和数字高程模型(DEM)派生数据坡度、坡向和高程3个地形因子信息为基础,基于DEM并结合ArcGIS技术,对地形因子和土地利用数据进行叠加提取,采用土地变化强度指数(K)、土地分布指数(LDI)和土地转移分布指数(p)3个指标分析总结了地形因子对流域土地利用时空变化的影响特征及规律.结果表明:1990-2015年期间,居民地用地强度变化呈现最大,其余地类变化缓和;耕地、居民地、林地和草地的分布指数随高程坡度变化分布指数差异大,不同地类在各级因子中优势分布差异显著;林地最容易转移,耕地和建设用地向低海拔低坡度半阳坡转移明显,其余地类转移较为缓慢.综合来看,地形因子对土地利用变化的影响作用明显,土地利用优势分布和土地利用转移均出现不同的时空变化特征.

西藏“一江两河”流域土地沙化空间分布研究

采用TM影像对西藏"一江两河"流域1989、2002和2009年沙化土地空间分布、沙化土地类型分布格局和沙化程度分布格局进行分析。结果表明,流域现有沙化土地面积占总土地面积的6.44%,其中沙砾质类占2/3。但从区域来看,东部(46.64%)、中部(54.94%)明显高于西部(18.15%),说明"一江两河"流域沙化治理工作集中在东部、中部开展。

近40年西藏“一江两河”流域气候变化特征

利用近40年的降水、气温、小型蒸发量、大风日数和沙尘暴日数等气象资料,采用现代气候统计诊断和环境综合评价方法,分析了西藏“一江两河”农业综合开发区域的气候特征。结果表明:该流域呈现气温升高、降水量增加的暖湿化气候特征。区域内年平均气温每10年升高了0.24℃,降水量前20年平均每年减少2.9 mm,而后20年呈显著的增加趋势,平均每年增加9.6 mm;蒸发量、大风日数和沙尘暴日数呈明显的减少趋势;区域环境综合评价指数提高了5.24%。近期暖湿化的气候变化趋势对干旱半干旱的河谷地带而言,有利于生态环境的改善,但因洪涝、冰雹等自然灾害的频繁和人为因素使水土流失和土地沙漠化正在加剧。

西藏“一江两河”流域农业综合开发初探

一、综合开发“一江两河”流域的意义综合开发雅鲁藏布江中游、年楚河、拉萨河流域地区,即所谓的“一江两河”流域,是西藏自治区各行各业的专家、学者和从事政治、经济工作的同志,在充分调查研究、反复论证的基础上所取得的共同认识。“一江两河”流域的农业综合开发。

西藏“一江两河流域”草地土壤养分含量及化学计量特征研究

土壤有机碳、氮、磷、钾等化学成分在土壤物质循环及生物过程中扮演着重要角色,明确土壤有机碳、氮、磷、钾含量及空间分布对土壤资源管理和可持续开发利用具有重要意义。本研究对西藏“一江两河流域”草地土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量空间分布特征进行研究。结果表明:(1)土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量均随土壤深度增加呈降低的趋势。在0~60 cm土壤深度,有机碳、全氮、全磷和全钾含量分别介于12.62~46.72、0.91~2.05、0.24~0.62、4.96~9.10 g·kg^(-1),其均值分别为30.66、1.49、0.42、6.98 g·kg^(-1),可见“一江两河流域”草地土壤肥力水平较低,均属于矿质土壤。(2)不同县域间草地土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量存在不同程度的差异,且异质性较大。(3)草地土壤C/N、C/P、C/K和N/P分别介于10.97~29.96、33.79~100.15、1.67~6.96和2.86~5.68,其均值分别为20.17、71.08、4.39和3.57。N/P显著低于全球平均水平(14.00),说明本研究区域为明显的N元素限制类型。(4)土壤C/N与C/P和C/K化学计量比之间具有极显著(P<0.01)正相关关系,即土壤N、P、K含量均随有机碳含量的增加而增加。

2000—2020年西藏“一江两河”地区人类活动对植被覆盖变化的影响

[目的]探究西藏“一江两河”(雅鲁藏布江、年楚河和拉萨河)地区人类活动对植被覆盖变化的影响机制,为该区开展山水林田湖草沙冰一体化保护与修复工程实施提供理论依据和科学指导。[方法]基于2000—2020年归一化植被指数、土地利用数据、生态工程数据和气象数据,利用GIS技术、残差分析、slope趋势分析和M-K检验等方法,研究“一江两河”地区人类活动对植被覆盖时空变化的影响机制。[结果]①2000—2020年研究区植被NDVI总体呈增加趋势,但表现出显著的空间差异性,NDVI增加区主要集中在河谷两岸。②2000—2020年人类活动对NDVI正向影响区主要集中在雅鲁藏布江和拉萨河等河谷地带,负向影响主要分布在拉萨市区及其周边地区,分布较少,以正向影响为主导。③不同土地利用类型对植被覆盖变化的影响程度不同,草地和灌丛对NDVI变化的贡献率最大,两者共达到92.8%,其中城镇和森林面积急剧增加,城镇生态系统增加面积主要由农田和草地生态系统转入,森林和灌丛生态系统主要由草地和荒漠生态系统转入。④生态工程林是研究区NDVI增加主要原因之一,生态工程林面积变化与NDVI变化率、残差变化率均呈极显著正相关关系,同时生态工程林能够较好地解释残差变化。[结论]人类活动是西藏“一江两河”地区地表植被覆盖变化的重要促进因素,适度的生态工程对植被恢复有重要作用。

1981—2022年西藏“一江两河”主要农区农业界限温度变化特征

日平均气温≥10℃是喜温作物适宜生长的下限温度。西藏“一江两河”主要农区≥10℃积温变化是判断该地区热量资源的关键指标。基于1981—2022年该区域9个气象站点的日平均气温数据,使用线性倾向估计、Pearson相关系数、Mann-Kendall检验和R/S分析法,分析≥10℃界限温度的气候变化特征。结果表明:(1)随着海拔高度的升高,≥10℃界限温度出现明显垂直地带性特征,包括≥10℃初日推迟、终日提前、持续日数与积温减少。(2)近42 a来,该地区≥10℃初日普遍提前,气候倾向率为-2.53 d·(10 a)-1;终日延后,倾向率为3.33 d·(10 a)-1;持续日数和积温均明显增加,倾向率分别为5.87 d·(10 a)-1、106.19℃·d·(10 a)-1。与青藏高原其他地区相比,这种变化更为明显。(3)20世纪80年代是过去40 a≥10℃初日最迟、终日最早、持续日数最短、积温最少的10 a,与之相对的是21世纪10年代的情况截然相反。(4)≥10℃界限温度的H指数均大于0.65,表明未来≥10℃界限温度初日提前、终日推迟、持续日数延长和积温增加的变化趋势将持续存在。

1981-2017年西藏“一江两河”流域5 cm地温及其界限温度时空变化特征

利用西藏'一江两河'流域9个气象站点1981-2017年逐日5 cm地温资料,采用线性回归、Mann-Kendall非参数检验等方法,分析了该流域5 cm地温及其界限温度的时空分布、突变特征,并探讨了地温变化率与经纬度、海拔高度之间的关系。结果表明:'一江两河'流域年、季平均5 cm地温总体呈自西向东递增分布,并随海拔升高而降低。1981-2017年流域月平均5 cm地温均呈显著升高趋势,升温率为0.23~0.98℃/10a,以4月最大,7月最小。年平均5 cm地温以0.58℃/10a的速率显著升高,各季地温也都趋于上升,其中春季升温率最大,夏季最小。5 cm地温≥12℃表现为初日提早、终日推迟、持续日数延长、积温增加的年际变化趋势。同样,≥14℃界限温度也有类似的变化,但变幅比≥12℃的要大。在10年际变化尺度上,流域年、季平均5cm地温表现为逐年代际升高的变化特征。5 cm地温≥12℃和≥14℃界限温度在21世纪前10年呈初日提早、持续日数延长和积温偏多的态势。M-K检验显示,除夏季外,其他三季平均5cm地温均发生了气候突变,其中春季和秋季的突变点分别出现在2004年和2005年,而冬季发生在1997年;年平均5 cm地温在2003年出现了突变。5 cm地温≥12℃初日的突变点在2004年,终日发生突变时间较晚,为2014年;持续日数突变点较早,在1997年;积温在2005年发生了突变。而5 cm地温≥14℃界限温度的突变点发生在2004年前后。相对于气温的变化,5 cm地温的升温幅度更大,突变时间较晚。

西藏“一江两河”中部流域地区沙漠化土地基本状况

青藏高原高寒区“一江两河”中部流域地区的沙漠化土地,根据沙漠化程度可划分为轻度、中度和严重三类。根据地表物质组成可划分砂质和砂砾质沙漠化土地两大类。本区沙漠化土地总面积1860.9km^2,其中轻度、中度及严重沙漠化土地面积分别为530.5km^2、752.9km^2和578.6km^2。砂质和砂砾质沙漠化土地分别为916.4km^2和944.5km^2。主要分布河谷地区,尤以雅鲁藏布江宽谷地段面积最大。并且从河谷地区的江心洲、边滩、阶(台)地延伸分布至山前地带的冲洪积扇及山坡等不同的地貌单元上。

西藏一江两河流域作物气候生产力对气候变化的响应

根据1961～2005年年平均气温、降水量资料，采用Thomthwaite Memorial模型计算了西藏一江两河流域作物气候生产力（Pv），分析Pv的变化趋势，以及未来气候变化对Pv的影响。结果表明：近45年西藏一江两河地区Pv呈二次项曲线变化趋势，前22年（1961～1982）表现为不显著的减少趋势，减幅为376．0kg／（hm^2·10a），1983年以来呈显著的增加趋势，增幅为682．6kg／（hm^2·10a）。20世纪60年代流域气温偏低，降水偏多，Pv为正距平；80年代多干旱少雨年，Pv最低，为过去40年最低的10年；90年代雨水偏多，气温偏高，气候“暖湿”，植物干物质积累多，Pv达到最高。“暖湿型”气候对作物生产最有利，平均增产11．62％，而“冷干型”气候对作物生产最不利，平均减产12．13％。未来“暖湿型”气候趋势，Pv将有不同程度提高，有利于生态环境改善。

西藏"一江两河"中部流域地区土地沙漠化变化的驱动因素分析

土地利用/覆盖变化及其驱动力是当前研究的热点问题,现代土地沙漠化变化的机制及其驱动因素的研究更倍受关注。选择西藏"一江两河"中部流域地区为研究区域,依据该区1991年与1997年的两期土地沙漠化类型与面积数据,利用定量方法分析了同期土地沙漠化的发展变化与区内各种自然与人文因子间的数量关系,以定量辩识其变化的驱动因素。分析结果表明,该区近期土地沙漠化的变化是在多种气候因子、社会因子与经济因子共同驱动下自然变化过程与人为变化过程相互影响的结果,其中,自然驱动因素主要是风力与干旱程度,人为驱动因素主要是农作物播种面积与牲畜(超载)数量,但比较之下自然驱动因素的作用相对稍重,具有相对主导性。

基于BPNN的一江两河流域水体中重金属浓度预测

本文将反向传播神经网络(BPNN)应用于青藏高原一江两河流域(雅鲁藏布江山南段、拉萨河、年楚河)水体中重金属浓度预测,探讨了输入变量、预测因子、隐藏层节点数和模型结构的影响.模型以溶解氧(DO)、pH、电导率(EC)、总磷(TP)、铁(Fe)作为网络的输入层,重金属砷(As)、锑(Sb)、钼(Mo)、锰(Mn)的含量作为网络的输出层,使用Levenberg-Marquardt(LM)算法进行训练.其中,BPNN隐藏层的传递函数为tansig,隐藏层节点数为9,输出层的传递函数为purelin,输出层节点数为4.结果表明:(1)以单个元素作为预测因子时,As、Sb、Mo、Mn预测值和实测值的决定系数(R2)分别为0.98、0.933、0.894、0.928;均方根误差(RMSE)分别为:9.7168×10^(−4)、1.2508×10^(−4)、3.3159×10^(−4)、1.9188×10^(−3).(2)以4个元素作为预测因子时,预测值和实测值的决定系数(R2)为0.888;均方根误差(RMSE)为2.1766×10^(−3).R2值越高,RMSE值越低,表明实测值和预测值拟合程度和适应性良好,证明BPNN能较好地应用于青藏高原一江两河流域水体中重金属浓度预测.

西藏“一江两河”中部流域地区土地沙漠化及其特点

1.沙漠化问题的提出 沙漠化是当今世界上一个重大的环境问题,它不仅造成人类生存环境日益恶化,而且导致生物生产量严重下降,特别是土地资源大量丧失。据统计:全球沙漠化土地面积约35.6×10~6km^2(占陆地总面积25％),干旱、半干旱和部分半湿润地区总面积的69.3％),其中,全球干旱地区1/4的灌溉土地,1/2的旱作土地和3/4的草地都发生了不同程度的沙漠化,受其影响的人口大约为全球人口的1/6,每年造成的直接经济损失达420亿美元。为此,

西藏一江两河流域农业持续发展的肥源途径

一江两河流域是西藏粮食主产区。长期以来，肥源短缺严重制约着农业的持续发展。针对流域有机肥、化肥投入及肥源状况，提出了多途径解决肥料问题的设想，即以广辟有机肥源为根本，化肥以调入为主，利用资源建立小化肥工业为辅助措施。