流域气候变化和人类活动对长江径流量影响的辨识

利用1956~2011年的流域气温、降水量、径流量及有关文献所载蒸发量、水库修建、用水量、水土保持等资料，探讨气候变化和人类活动对长江径流量的影响。结果表明：（1）流域气温明显上升，且上升速率大于全球平均上升速率;（2）流域平均降水量下降了约1%，年降水量与年均气温之间无显著相关性;（3）年径流量随降水量频繁振荡，最大和最小值之比达19;（4）太阳净辐射量和风速下降导致流域自然蒸发作用减弱，而水库修建、耗水增多和水土保持等人类活动则使蒸发作用加强。两方面的影响相互削弱；入海年径流量下降1%;（5）流域内分区间存在差异，北域（岷江、嘉陵江和汉江）人类活动的影响居主导地位，径流量下降约15%；中域（金沙江以下干流两翼“未测区”）则以气候变化的影响占优，径流量上升约9%；西域（金沙江流域）径流量减少4%；南域（乌江、洞庭湖和鄱阳湖流域）径流量上升2%。推断今后几十年气候要素仍将主导径流量的年际波动，而南水北调、新建水库、耗水增多和水土保持加强将可能使径流量再下降约10%     

2000～2015年丹江口库区植被覆盖时空变化趋势及其成因分析

基于MODIS NDVI、Landsat遥感影像及气象观测数据，应用趋势分析、偏相关分析和土地利用转移矩阵等方法，阐明了2000~2015年丹江口库区植被覆盖时空变化趋势，并探讨了气候变化和人类活动对库区植被覆盖的影响。结果表明：（1）近16 a来丹江口库区植被覆盖度呈增加的趋势，增速为4.73%/10 a（p < 0.001）；（2）40.94%的区域植被覆盖度增加显著，主要分布在库周丘陵和平原地带；10.04%的区域植被覆盖度减少显著，主要位于西北部伏牛山区及库区建成区周边；49.02%的区域变化不显著；（3）丹江口库区植被覆盖度受气候变化影响不显著，但受人类活动影响较大，其中灌草地和农业用地转变为林地是库区植被覆盖度升高的主要原因，农业用地转变为水体和建设用地是部分区域植被覆盖度降低的重要因素，这些土地利用/覆被变化主要受造林、退耕还林、水库蓄水以及建设活动的驱动；（4）生态建设工程和项目的实施对库区植被覆盖度的稳步增加起到了积极作用。 关键词： 植被覆盖度；变化趋势；土地利用；丹江口库区     

嘉陵江流域植被覆盖时空变化特征

归一化植被指数(Normal Difference Vegetation Index，NDVI)能够反映植被的繁茂程度，可用来揭示环境的演化，并且能在全球变化研究中起到“指示器”的作用。目前利用NDVI研究植被变化多集中于陕西、甘肃、新疆等地区，对嘉陵江流域的植被变化趋势及其影响因素研究很少。利用线性相关分析方法分析GIMMS NDVI数据，借助于地理信息系统软件，分析嘉陵江流域植被覆盖的时空变化规律。研究结果如下：（1）嘉陵江流域在1982～2006年植被覆盖呈微弱上升趋势，与我国其它地区一致，但增长速率大小不一样；（2）嘉陵江流域植被覆盖明显优于黄土高原、西北地区，存在明显的空间差异，南部地区小于北部地区；（3）植被变化也存在空间差异，南部地区多呈增加趋势，而北部地区多呈减少趋势；（4）嘉陵江流域植被覆盖及其变化与气候变化和人类活动均有密切关系。基于分析，发现嘉陵江流域在人类活动和气候变化的双重影响下，环境向有利的方向发展。     

苏北里下河典型区河网水系演变特征研究

在自然地理气候变化和人类活动胁迫的双重作用下，平原河网地区水系格局发生了很大的变化。以江淮下游里下河典型区--盐都区为例，基于1970s、1980s和2010s年的3期水系数据，利用GIS和遥感解译等技术，选取河网水系数量、结构和连通指标，对河网水系时空演变特征及其影响因素进行分析研究。结果表明：（1）研究区河网密度和河网水面率均呈不断减少趋势，两者分别下降21.3%和10.2%。研究区河流曲度较小，河网连通性较好，河网曲度和连通度总体上变化较弱。（2）研究区河网水系变化存在时空差异性。河网水系在缓慢城市化时期（1970s～1980s）的衰减率高于快速城市化时期（1980s～2010s），特别在城镇化发展缓慢区域表现显著。城镇化发展快速区域，其河网水系持续减少且变化剧烈。（3）研究区河道变化存在着等级差异性。城镇化等人类活动对河网水系的影响，呈现出先低等级（Ⅳ级）河道、后高等级（Ⅰ~Ⅲ级）河道的特征规律。其中，低等级河道数量持续减少且变化强度剧烈，高等级河道数量变化不大且其面积和长度均有所增加。 关键词： 平原河网；水系变化；演变特征；里下河地区     

大盈江流域降雨径流变化趋势及原因分析

采用滑动平均法、累积距平法和Mann—Kendall检验法对大盈江流域1956年以来逐月长系列降雨、径流资料进行分析研究。结果显示：大盈江流域降雨与径流变化过程关系密切，但两者变化趋势因受气候与人类活动干扰表现出一定的差异；近45年来，降雨呈增多趋势（通过了α=0．05的M-K检验），其中9月份降雨量增多趋势非常明显（通过了α=0．01的M-K检验）；与降雨量的显著增多不同，年径流量的增加趋势不显著，其中2月份径流量显著减少，9月份径流量显著增多（均通过了α0．05的N-K检验），且年内分配不均匀程度增大。流域降雨的增加可能是由于全球气候变暖，导致南亚季风增强引起的。影响年径流量的因素较复杂，气候变化和地下径流量等自然因素是主要原因，但人类活动影响的作用正在增加。旱季人类活动对径流量影响较大。     

长江水问题基本态势及其形成原因与防控策略

不断增强的人类活动与气候变化等自然因素叠加，导致长江水环境、水灾害和水生态问题日益突出。从宏观层面系统剖析了长江面临的干流局部水质下降、湖泊富营养化、三峡库湾和支流水质恶化等水环境问题，小水大灾和平原湖区季节性缺水等水灾害问题以及长江与湖泊生物资源衰退等水生态问题的基本态势，揭示了流域工业化城市化进程加快、土地利用/覆被快速变化、重大水利工程建设和湖泊资源过度利用等人为因素和气候变化等自然因素对长江水问题形成发展的影响，提出了规范空间开发秩序、推进流域综合管理、优化重大水利工程调度等长江水问题防控策略     

基于MODIS NDVI的攀枝花市植被覆盖变化及其驱动力#br#

攀枝花市位于金沙江与雅砻江的交汇处是长江上游生态脆弱区，也是天然林保护工程和退耕还林工程等的重点实施区。基于2001~2010年MODIS NDVI数据，以及同时期的气象数据和其他辅助数据，利用最大值合成法（MVC）、趋势分析法以及线性相关分析等方法研究了攀枝花市植被覆盖时空变化及其与气候因素和人类活动的关系。研究结果表明：攀枝花市植被覆盖整体较高，属于高植被覆盖区域，年际尺度上，植被覆盖呈上升的趋势，增长速率为0.02/10 a；从年内来看，9月NDVI达到最大值，NDVI最小值出现在3月；植被覆盖在水平空间上呈“南低北高”的分布特征，并在垂直空间上呈现出显著的差异性，研究区植被覆盖分别在海拔2 000~3 000 m、坡度30°~40°达到最大值；受水热条件的影响，阴坡（0°~45°, 315°~360°）植被覆盖高于阳坡（135°~225°），而平地（-1°）植被覆盖度最低；就整个研究区而言，植被退化的面积与增加的面积分别占0.7%和44.4%，增加的面积远大于退化的面积；年际尺度上植被受气温的影响高于受降水的影响；大规模生态工程建设是研究区植被覆盖增加的主要驱动因素。 关键词： 植被覆盖变化；归一化植被指数；气候变化；人类活动；攀枝花市     

九龙江流域河水溶解态碳的时空变化

为了研究九龙江流域河流中溶解碳变化规律，分别于2017年7月与2018年1月对九龙江河水溶解无机碳（DIC）与溶解有机碳（DOC）进行了分析。丰水季河水DIC浓度为7.50~49.04 mg/L，平均值为22.12 mg/L，枯水季DIC浓度为8.84~84.91 mg/L，平均浓度41.17 mg/L，丰水季河水中的DOC浓度为0.54~2.89 mg/L，平均值为1.04 mg/L，枯水季河水中DOC浓度变化在1.34~3.56 mg/L之间，平均值为2.34 mg/L，据此计算了九龙江河水DOC、DIC的入海通量。研究结果表明九龙江河水中溶解碳具有显著的时空变化特征，通过与中国其他河流溶解碳数据对比，解释了碳酸盐岩的风化、气候变化、河流中浮游植物以及人类活动对九龙江河流溶解碳浓度的影响。     

河流健康评价的时空特征与参照基线探讨

随着河流退化成为世界各国面临的主要水环境问题，旨在从水质、生物、生态等众多角度综合评估河流系统状况、改进河流管理的河流健康概念得以提出并受到关注。时空特征与参照基线的确定是河流健康评价的两个重要环节，前者将不同时空尺度相联系，为评价指标的选取提供参考，后者将河流理想目标与人类管理需求相结合，为评价标准的确定提供依据。结合河流等级理论、河流连续体概念和四维模型，分析河流系统的主要特点及时空特征，并从点（断面、点位）、线（河流、河段）、面（流域、水系）等级剖析河流健康评价的空间尺度，从短、中、长层次识别河流健康评价的时间尺度，从而剖析不同时空尺度河流健康评价的维度特征和评价重点；从河流健康评价的标准出发，定义了最小干扰状态（MDC）、历史参考状态（HC）、最低干扰状态（LDC）、最佳可达状态（BAC）等4种河流健康评价的参照基线，探讨了参照点位法、专家判断法、历史数据法、模型推算法等参照基线计算方法的确定程序和适用范围，最后从时空特征与参照基线等方面提出了我国河流健康评价的开展建议     

芦山地震灾区次生山地灾害分布特征及其成因分析

选取芦山地震涉及的21个县（市、区）为研究对象，应用野外实地踏勘和遥感解译相结合的方法，结合当地国土、水利、建设等部门提供的相关统计资料，已查明芦山地震灾区782处次生山地灾害（滑坡、崩塌和泥石流），获取了这些次生山地灾害的基础信息。在GIS信息技术的支持下，对芦山地震灾区次生山地灾害的发育环境背景、分布特征和成因进行了初步的探讨分析。研究表明：芦山地震灾区次生山地灾害主要集中分布在烈度为Ⅷ Ⅸ区、中低山区、坡度0°～40°、坡向为东西两向、第三系砂砾夹泥岩区、河流冲刷强烈和年降雨量＞1 200 mm的区域；发育成因主要是地形条件对次生山地灾害的形成的影响表现出与非地震条件下的新特征；地震效应重构了地表形态，为次生山地灾害发育提供了大量的松散固体物质；降水与河流冲刷作用的改变，影响边坡稳定性，为次生山地灾害提供动力；人类过度的社会经济活动加速了次生山地灾害的形成     

气候变化和人类活动对丹江口入库径流的影响及评估

科学估算气候变化和人类活动对河川径流的影响,可以更为合理地规划利用地球水资源。针对丹江口水库入库径流的减少问题,分别采用Mann-Kendall方法和Pettitt检验,对1960~2012年间丹江口水库入库径流的年际和年内变化趋势进行了分析,并与同时期汉江上游20个地面观测站的降水、气温的年际和年内演化趋势进行了比较,从气候变化和人类活动影响的两个方面分析了入库径流减少的原因。在此基础上,利用气候弹性模型分别估算了气候变化和人类活动对径流的影响度。结果表明:近年来丹江口入库径流的减少主要受春季和秋季径流减少的影响,在春季径流的减少总量中,气候变化的贡献度为67%,人类活动为33%;秋季径流的减少总量中,气候变化的贡献度为88%,人类活动为12%。气候变化是导致丹江口入库径流减少的主要原因。     

多瑙河流域国际合作实践与启示

多瑙河是世界上流经国家最多的国际河流，其国际合作的成功实践对世界其他国际河流的合作具有积极的示范和借鉴作用。通过分析和总结多瑙河国际合作历程和合作特点（包括多种合作机制并存互补；引入风险管理、公众参与和流域综合管理等先进理念促进全面合作；利用GIS及数据管理等现代技术手段实现信息资源共享；利用协商和司法手段和平解决国际争端等），结合我国国际河流的特点和国际水法及国际河流合作的发展趋势，提出了对我国的启示：应加强国际河流相关方面的研究与合作（特别是航运与水电开发等）；应充分重视国际河流生态环境保护，生态环境保护和防洪越来越强调全流域的合作与协调；应坚持国际河流的开发利用与保护并举，走平衡发展之路；应根据各国际河流特点及地区条件，选择合适的管理合作模式.     

太湖流域城市化发展下水系结构与河网连通变化分析——以苏州市中心区为例

太湖流域是我国城市化高度发达地区，城市化的发展有力地促进了区域经济的增长，但同时对原有河流水系造成了较大冲击，从而对生态环境造成了很大影响。苏州市是太湖流域城市化发展最为典型的城市之一，近几十年来城市化的快速发展导致区域河网萎缩，水系连通受阻。为此运用图论和GIS的方法探讨了水系结构与河流连通变化。研究表明：（1）近50 a来，苏州市中心区河流总长减少了约84 km，河网密度下降了约197%；（2）研究区二、三级河流持续减少，一级河流不断增加，呈明显的主干化趋势；（3）河流结点数和河链数均呈下降趋势，且1980s到2009年的变化幅度要比1960s到1980s的变化幅度大；（4）水系连通度由1960s的4215下降到1980s的4017，到2009年下降为3361，呈明显的减小趋势     

蒲河流域生态环境需水研究

以蒲河流域为例，以改善水环境为出发点，提出了一种以生态分区为前提，同时满足人类正常生产活动的生态环境需水估算模型。该模型从生态系统角度分析了蒲河流域现阶段存在的问题，比简单的水文模型更为符合蒲河流域的实际特点。在此基础上对蒲河流域进行生态分区，针对各生态分区对生态需水的需求不同，分别估算需水值。其中包括河道基本生态需水、河道蒸发需水，河道渗漏需水等。在考虑生态需求的同时，针对蒲河季节性河流且人工干扰严重的特点，对蒲河流域生态需水量值进行估算。计算结果表明，蒲河流域生态需水总量为4 53846万m³，并具有年内变化显著、受人类活动（污水排放量、人口密度等）影响各分区差距显著等特点，研究成果为今后季节性河流需水量的研究提供了依据     

1470～1949年贵州地区干湿序列的重建及其影响分析

贵州地区在小冰期的气候环境状况及其对人类活动的影响研究缺乏，综合历史文献资料分析与地质记录的研究仍有待加强。基于1470~1949年贵州地区旱涝历史文献资料重建该区干湿变化序列，然后运用互信息的相关分析方法对此序列进行检验，再通过小波分析探究其干湿变化过程与周期。同时，结合高分辨率石笋δ18O序列、海洋热状况和国家与地方政权的动荡情况，讨论其控制因子及其对人类活动的影响。研究表明：（1）贵州地区15世纪末期气候偏干，16世纪整体较湿润，在经历了17世纪前期的干旱期后，从17世纪中期至20世纪前期为一个长期较稳定的湿润期，与众多古环境研究记录较为吻合；（2）小波分析表明干湿变化具有128~155年、32~55年、11~20年的周期，反映其干湿变化主要受太阳活动控制；（3）贵州地区湿润程度受南亚夏季风强度、ENSO、AMO等因素影响，且对当地政治活动和地表生态环境产生了重要影响。     

太湖最高水位及其与气候变化、人类活动的关系

采用累积距平及非参数检验的方法，重点分析1954~1999年太湖最高水位的变化，及其与相关气候因子的关系。1954年以来，太湖最高水位变化大致以20世纪80年代初为界，此前下降，此后则上升。梅雨和热带气旋影响次数直接影响太湖最高水位的变化；Wilcoxon检验表明最高水位变化与西北太平洋夏季风指数之间联系密切，而最低水位与其关系则不明显。Kendall协和系数检验验证了太湖最高水位与各气候因子变化之间的一致性。80、90年代太湖最高水位不断上升且常常居高不下，人类活动起着重要的作用；从河网水系变化、湖泊围垦和土地利用变化等方面分析了人类活动对太湖水位变化的影响。结论认为，太湖最高水位上升仍然受控于气候变化因子；而人类活动则加剧了水位上升的情势，并在其中所起作用日益重要。     

我国生态需水研究现状、面临挑战与未来展望

通过回顾生态需水研究发展历程及主要研究成果，从生态需水研究的典型区（流）域、研究对象、概念内涵、研究内容、计算方法及应用等方面系统归纳并总结了我国生态需水的研究现状与面临挑战，并提出若干关键科学问题。指出现阶段我国生态需水研究仍处于起步阶段，生态需水基础理论研究不足是导致目前生态需水计算方法不统一，可信度低，计算结果风险大，在水资源规划、配置与管理实践中难以达到预期结果的主要原因。今后生态需水研究的重点方向是基于流域生态系统完整性的流域生态系统需水研究，关键科学问题包括变化环境下气候变化和人类活动对生态需水影响机理及尺度转换中生态需水规律剖析等，在此基础上，需进一步加强生态需水基础理论研究，强调理论研究与管理实践的有机结合，以构建适合我国国情的生态需水研究理论方法和技术体系     

湖南省非一致性极端高温频率特征分析

受气候变化和人类活动等因素影响，水文气象时间序列失去了一致性。以湖南省89个气象站点1960~2013年逐日气温资料为基础，选取年平均日最高温度（AMMT）和超过95th分位值的平均日最高温度（POT），研究非一致性条件下湖南省极端高温指数的频率特征。结果表明：湖南省89个站点中有59个站点（66.3%）的AMMT序列和23个站点（25.8%）的POT序列呈现显著的非一致性。利用线性矩法和Cramer-von Mises（C-M）检验等方法，发现广义正态分布（GNO）函数能较好地拟合研究区极端高温指数序列。通过还原途径修正非一致性序列，并对修正前、后不同重现期水平下的极端高温指数的估算值进行对比，发现气候变化条件下AMMT序列在湘北、湘中和湘东南地区呈现强度增强和重现期缩短的趋势，而POT序列仅在湘北和湘东南地区呈现出相似的频率特征变化。     

基于拓展敏感性方法和ABCD模型的流域枯季径流归因分析

提出一种拓展径流敏感性分析方法,进行季尺度气候变化和人类活动对径流变化影响的定量评价。以径流变化二阶泰勒展开式中的混合偏导项作为气候变化与人类活动耦合作用的度量,从而分离出气候变化、人类活动及两者间耦合作用对径流影响的程度,并采用包含融雪模块的ABCD模型,计算土壤蓄水量和地下水储量变化量。以拉萨河为研究实例,结果表明:近60年来,气候变化是导致拉萨河枯季径流增加的主导因素,其次是人类活动和耦合作用项;气候变化导致枯季径流增加,人类活动及耦合作用项引起枯季径流不同程度的减少。     

基于改进熵权物元模型的河网尺度物理生境评价——以太湖流域为例

平原河网地区社会经济快速发展过程中，河网水系受人类活动干扰强烈，生境退化现象突出。以太湖流域为研究区域，选取盒维数（D）、区域河流坡降（P）、河网复杂度（CR）、河网实际结合度（γ）、区域河网加权曲度（SR）、骨干河网密度（R）等6个物理生境指标，基于改进熵权物元模型，构建了河网尺度的物理生境评价体系。研究结果显示，太湖流域物理生境质量多处于“较好”~“差”等级；生境因子的质量：盒维数（D） >河网复杂度（CR） >区域河网加权曲度（SR）>河网实际结合度（γ）=骨干河网密度（R） >区域河流坡降（P）；太湖流域物理生境空间分异现象明显，西部丘陵地区物理生境质量优于城镇化程度高的东部平原地区。河网尺度的物理生境评价体系较为直观的反映了流域物理生境现状，有效的完善了平原河网地区生境评价结果。