流域土地利用变化的长周期水文效应及管理策略

长周期水文效应作为不同强度暴雨事件的综合反映，对流域规划和管理决策非常重要。以太湖地区蠡河流域为研究区，通过解译1984年、1995年和2000年3个时段TM/ETM获得土地利用分布地图，分析其土地利用变化的模式，并基于研究区30年的降水序列，应用长周期水文分析模型L-THIA（Long-Term Hydrologic Impact Assessment），计算3个时段土地利用特征对暴雨地表径流的影响，分析不同土地利用类型水文效应的敏感性，在此基础上总结了减少流域水文效应的土地利用管理策略。分析结果显示，该区土地利用有明显变化，主要表现为水田、旱田向建筑用地的转化，从1984年到2002年，城镇及居民地扩展占流域总面积的4.199 4 ％，地表径流量增加了6.170 ％，不同土地利用方式的水文效应有较大差别，林地、湖滩湿地的敏感性最大，其次是水田和旱田。     

太湖典型丘陵水源地水质时空变化及影响因素分析——以平桥河流域为例

基于太湖流域典型丘陵水源地平桥河流域12个采样点的水质监测数据,综合运用聚类分析和主成分分析法对平桥河流域水质时空变化及影响因素进行分析。聚类分析显示,按照水质相似性将平桥河流域水质分为枯水期、平水期、丰水期3个季节时段和中上游丘陵河谷区、下游紧邻平桥镇的平原区、下游暗沟出口区3个典型空间区域。主成分分析显示:(1)枯水期水质以氮污染为主导因素,磷和有机污染次之,受流量减小、流速缓慢导致的营养盐富集的影响加大;平水期水质以氮污染为主导因素,磷污染次之,受茶园等大量施肥导致的农业面源污染的影响;丰水期水质以氮和磷污染为主导因素,受到水稻种植等农业活动和大量降雨径流的影响。(2)中上游丘陵河谷区水质以氮和磷污染为主导因素,有机污染次之,受到茶园种植等农业活动导致的面源污染的影响;下游紧邻平桥镇的平原区水质以氮和磷的污染为主导因素,有机污染次之,受到居民生活污水和农业生产的影响;下游暗沟出口区水质以氮污染为主导因素,有机污染和磷污染次之,受到生活污水、农业生产和畜禽养殖的影响。研究结果可为太湖流域丘陵区水源地保护和管理提供参考。     

土地整治区典型林地土壤贮水量预测方法比较

在长期田间试验基础上，分别利用数值模拟方法（Numerical Simulation，NS）和人工神经网络（Artificial Neural Network，ANN）模型构建江南平原土地整治区典型林地的土壤水分运动模型，并对土壤贮水量进行预测。[JP2]NS模型校正结果表明，该模型虽能较好地预测林地土壤含水量动态变化，但是NS模型对训练期和验证期0~60 cm[JP]土层贮水量预测的均方根误差（Root Mean Square Error，RMSE）分别为1109和829 mm，而ANN预测的RMSE分别为417和408 mm，说明ANN的预测效果好于NS模型。最后，敏感性分析结果表明ANN预测精度对输入参数的敏感程度由高到低依次为：前期土壤贮水量>降水量>最高气温>最低气温     

江苏太湖地区农业耕作制度变化及其对地表水土环境的影响

农业耕作制度变化及其环境效应是国内外广泛关注的学术前沿问题。近60 a来，江苏太湖地区农业耕作制度发生较大变化，主要表现在种植制度从偏重粮食生产转向粮经作物协调发展，用地作物增多而养地作物减少，作物品种经历了改进与优化过程，作物熟制经历了从“双三制”恢复到两熟制。施肥种类从有机肥为主转变为完全施用化肥，氮磷钾肥投入比例从长期严重失调发展到逐渐趋于协调。在总结近60 a来江苏太湖地区农业耕作制度变化特征的基础上，〖JP2〗分析了农业耕作制度变化对地表水土环境的影响，并提出了今后需要进一步关注的研究方向     

昆山市22年来耕地流失研究

以昆山市1985～2006年共22 a间的耕地面积变化及与之相关的总户籍人口、非农业人口、第一产业从业人口、地区生产总值、人均地区生产总值、第一产业生产总值、第二产业生产总值、粮食总产量和社会固定资产投资等9种社会经济指标为研究对象，采用变化率相关分析、主成分阶段分类等新方法对目前耕地流失研究中常用的相关分析、主成分分析等数学方法进行改进。研究结果表明：（1）新方法在耕地流失主要驱动因素分析和阶段划分方面具有独特的优势，同时能够通过回归方程的验证，所得结论可信度较高；（2）昆山市耕地流失的首要驱动因素为以人均地区生产总值为代表的社会经济水平的提高，同时人口增长和第二产业的发展加剧了耕地流失状况；（3）昆山市耕地流失按照所受压力对农业发展的影响可以分为3个阶段，分别为1985～1994年的未限制阶段、1995～1997年制约平衡阶段和1998～2006年限制阻碍阶段。     

昆山市人口指标的数学模型

数学模型常用于人口指标变化趋势的拟合， 以昆山市1985～2006年 7种人口指标为研究对象，采用马尔萨斯模型、Logistic模型和Keyfitz模型进行模拟，结合历史资料分析人口指标变化背后的社会经济因素。研究结果表明：从整体拟合效果来看，Logistic模型表现良好，但这很大程度上在于其三参数优势，而不是人口增长面临最大人口上限的压力，即使某一时段反映出人口上限，该值也可能在下一时段被突破；由于人口指标增长转折点的存在，使利用数学模型进行人口预测的可信度降低，但利用转折点分段分析，了解其代表的政治、经济因素的影响，可以为未来的规划决策提供科学参考；昆山的发展历程明显分为3个阶段，而不是以往认为的5个阶段.     

流域土地利用／覆被变化的洪水响应——以太湖上游西苕溪流域为例

土地利用／覆被变化是影响流域洪涝灾害的重要因素。基于太湖流域在全国的重要性及太湖流域土地利用／覆被变化洪水效应研究的迫切性，选择太湖上游西苕溪流域为研究对象，利用分布式水文模型HEC—HMS模拟了5种土地利用情景下的2次典型洪水过程，定量分析了单一土地利用／覆被对洪水过程的影响程度。结果表明，对于同场降雨，5种土地利用类型的洪水总量和洪峰流量大小顺序为：林地〈疏林灌丛〈草地〈耕地〈建设用地；涨水历时长短顺序为：林地〉疏林灌丛〉草地〉耕地〉建设用地；峰现时间出现最早的是建设用地，其次是耕地、草地、疏林灌丛地和林地。建设用地对暴雨洪水过程影响最为显著，不仅使得最大洪峰流量和洪水总量增大，汇流时间变短，还大大改变了洪峰形态，使流域原有的坦化洪水波形的能力降低。城市化会严重加剧流域暴雨洪水，而森林则有利于缓和流域暴雨洪水过程。     

不同植茶年龄茶园蒸散速率的日变化——以宜兴市为例

以宜兴市盛道茶场3、9和20 a 3个不同植茶年龄的茶园为研究对象，基于静态箱/红外气体分析仪法，辅以植被生态监测和土壤湿度监测，研究茶园清明采茶前蒸散速率日变化特征。结果发现：（1）3个不同植茶年龄的茶园日蒸散速率变化趋势一致，呈以12〖DK〗∶00~15〖DK〗∶00蒸散速率为峰值的单峰曲线；（2）虽然3 a茶园叶面积指数（LAI）最低，但最大平均日蒸散速率、一日内蒸散速率的极值、6〖DK〗∶00~18〖DK〗∶00最大总蒸散量、一日内不同时段的蒸散速率最大变化幅度均出现在3 a茶园；（3）茶园日蒸散速率与气温的日变化趋势相似，且两者存在极显著相关性（R2=081*〖KG-*2〗*），在湿润条件下与土壤含水率日变化相关性不明显，但两者呈相反的变化趋势     

基于单元格网的STREAM分布式水文模型及其应用——以太湖上游西苕溪流域为例

STREAM模型是基于单元格网的分布式水文模型，可以利用易于获取的地理信息，揭示气候变化及下垫面改变对水循环的复杂影响。选择太湖上游西苕溪流域为研究区，采用1979～1999年的26个降水站实测序列和不同时段的土地利用数据，应用GIS流域分析方法与空间插值技术建立300 m的流域格网信息，并通过BLAISE脚本语言实现STREAM模型与GIS的集成，应用1979～1999年水文站实测序列对模型进行率定和验证。结果显示月径流量和年径流量模拟与实测值吻合良好，1980～1988年模型率定期，月径流量的确定性系数为078，年径流量的确定性系数为086，各年平均相对误差仅为6％；1989～1999年模型验证期，月径流量的确定性系数为075，年径流量的确定性系数为082，各年平均相对误差为95％。研究证实模型有较强的预测能力，在流域管理与决策中具有较好的应用前景。     

秦淮河流域城镇用地增长格局及其演化机制——秦淮河流域江宁段实证

利用四期遥感TM数据和GIS技术,通过分析20年秦淮河流域城镇用地增长格局及其演化机制,为流域综合管理和模拟提供重要参数,研究结果表明:①城镇用地增长显示阶段性和空间的不均匀性,增长拐点发生在1994年和2000年,空间上表现出增长"热极"与"热带";②城镇用地增长阶段性是经济社会过程及驱动因子演化阶段的反映,回归分析显示城镇用地增长与城镇人口、经济总量及开发区发展相关系数高,这归于1992年开发区创建、投资增加与2000年撤县设区驱动的结果;③城镇用地增长格局变化是社会经济物质载体演化的体现,1992年后开发区成为城镇用地增长首要来源,2000年后东山新市区与大学城成为其增长核心和新形式,机场与高速公路网强化对城镇用地的空间导向.研究结果较客观地刻画了城市化格局与过程的演化规律,参数应用与数据精度的提高是今后研究的重点.