先秦至汉晋时期云贵地区北盘江流域的农业变迁与族群迁徙

先秦至汉晋时期贵州高原西部的北盘江流域的原始农业发生重大变迁,根据生产工具、技术、粮食作物品种等方面的变化,农业变迁过程可以分为新石器时代中期至商周、战国至西汉、东汉至两晋南朝时期三个阶段。造成变迁的主要原因是战国至两晋南朝时期滇人和汉人移民的两次迁徙带来先进的农具和技术,北盘江流域的原始农业进入锄耕阶段,而且出现了传统农业的生产模式。但是,先进农业方式没有在北盘江流域普及,当地维持了多元生计方式和农业生产模式并存的局面。

北盘江流域三生空间格局演变与驱动因素

以贵州北盘江流域土地利用为基础,结合社会经济发展因素,采用土地利用动态度、土地利用转移矩阵、地理探测器等方法分析2000—2020年北盘江流域三生空间时空演化规律及其驱动因素。结果表明:(1)北盘江流域三生空间分异特征明显,生态、生产与生活空间分别占研究区面积的74.0%,25.1%,0.9%;(2)工业生产用地与城镇生活用地重心迁移距离较大,均表现出向东南迁移的趋势;(3)三生空间分布与城镇规模、年均降水量、坡度及高程等因素关系显著;(4)三生空间是自然因子和社会经济因子共同作用的结果,交互作用均呈现非线性与双因子增强。提高土地利用效率,保护生态环境与农用土地,遏制工业用地与城镇居住区的无序扩张,发挥政策的导向作用,引导土地合理流转,将有利于北盘江流域国土空间高质量发展。

贵州北盘江流域生态网络体系构建与优化

资源开发与社会发展加剧了地区生态危机,生态网络体系构建是维系地区生态安全的重要科学依据。构建贵州北盘江流域生态网络体系,并据此提出优化策略:(1)通过MSPA对流域景观类型进行识别,结合斑块重要性与连通度评价指数,筛选出32个核心源地后进行重要性分级;(2)利用LM工具提取流域生态廊道与生态节点,提取出生态廊道共76条,生态节点共99个,基于重力模型对廊道与节点进行分级,构建了贵州北盘江流域生态网络;(3)在北盘江流域生态网络构建的基础上明确北盘江生态安全保护与修复的关键区域,提出“三区二廊多点”的生态治理与优化策略。研究结果能为贵州北盘江流域生态修复与生态安全格局建设的时序性提供参考依据。

基于CSLE模型的南、北盘江流域水土流失定量分析评价

水土流失定量评价可为防治水土流失灾害和开展生态环境建设提供科学依据。以多源遥感影像为信息源,基于ArcGIS平台的空间分析与数据管理等功能,获取南、北盘江流域土地利用、植被覆盖、地形坡度等数据,应用中国土壤流失方程(CSLE)计算土壤侵蚀模数,得到南、北盘江流域水土流失监测成果。结果表明,2021年南、北盘江流域水土流失面积共23966.97 km^(2),以轻度侵蚀强度为主,流域东北部水土流失较西南部严重;水土流失主要发生在耕地、林地和草地,占总水土流失面积比例达90%以上,各等级园、林、草植被覆盖度均以轻度和中度侵蚀水土流失为主,整个区域水土流失主要发生在6~35°的坡度等级上。整体而言南、北盘江局部区域水土流失问题仍然突出,需以预防和治理相结合的手段改善该区域水土流失状况。

明清时期北盘江流域水旱灾害的时空分布特征探析

基于长时段视角,根据史料记载并结合GIS技术,对明清时期北盘江流域水旱灾害的时空分布特征进行分析。结果显示:明清时期北盘江流域水旱灾害频发,并且明代发生次数及频率均小于清代;水旱灾害季节分布明显,分别集中在夏、秋季与春、夏季;水旱灾害的发生具有阶段性,但间歇时间总体呈波浪式缩短趋势;水旱灾害并发与交替发生情况明显;水旱灾害空间分布特征显著,主要分布在贵州普定县、镇宁州、永宁州、安南县、普安县、盘州厅一线,及北盘江流域云南境内部分。研究旨在深化对北盘江流域水旱灾害的时空分布及规律的认知,也为相关部门开展防灾、减灾工作提供参考。

南北盘江流域降水的时空变化分析

基于南北盘江流域1958～2010年的20个气象台站长期观测的降水数据,采用R/S分析法、五点二次平滑法和Mann-Kendall非参数检验法,对区域降水时空特征进行变化趋势分析以及突变检验,结果表明:(1)1953年来南北盘江流域年降雨量以25.97 mm/10a的速率呈现显著下降趋势,雨季和旱季的变化趋势明显不同,湿季降雨量减少对流域降雨量的减少有决定性影响,流域未来的降雨量仍将保持减少趋势;(2)2002年流域降雨量发生显著突变,此后几年里降雨量年际变化幅度增加;(3)1953年来年降雨量在流域内呈现出自东北向西南减少的格局,降雨量减少速率以北部和中部为最大。

EC模式对北盘江流域降水的预报能力检验

为检验EC模式在北盘江流域降水的预报情况,针对北盘江流域一次极端降水过程,检验不同起报时次的预报效果,以及2020年汛期整体预报效果。结果如下:①对于极端降水过程的500 hPa环流场的预报、降雨的落区预报,EC雨量预报和实况的相关系数,以及暴雨的TS评分,都是随着预报时效的缩短,预报效果越理想。对于过程最大雨量的预报调整最为明显,且调整后与实况更为接近,对大暴雨也有一定的预报能力。②2020年汛期整体预报效果,无雨、小雨和中雨的预报效果优于大雨和暴雨,EC数值模式对于大暴雨基本没有预报能力。③不同流域的暴雨预报能力并不相同,董箐流域的暴雨预报效果优于其余流域。得出以下结论:EC模式在整个北盘江流域的预报和实况的相关系数在0.9左右,预报的标准差和实况的标准差之比为0.77,说明对于降水变化的趋势EC模式有较好的预测能力,但是在落区和量级上有一定的偏差,需要进行一定的订正后使用。