长江上游攀西—六盘水地区资源开发与环境保护

长江上游攀西——六盘水地区是个资源富集的“金三角”。通过交通先行,加快资源开发,对增强21世纪经济发展后劲意义重大。但生态环境恶化,急需加强保护。     

长江上游地区土壤可蚀性空间分异特征

研究土壤可蚀性K值有助于宏观判断和定量分析长江上游地区土壤侵蚀的空间分布特征。利用第二次土壤普查资料建立了长江上游土壤的理化性质数据库,通过三次样条插值对土壤质地进行转换,采用EPIC模型计算出各土种的可蚀性K值,采用面积加权的方法,求得各亚类的可蚀性K值,将其链接至长江上游土壤图的属性表,得到土壤可蚀性空间分布图,进而探讨土壤可蚀性的分布特征。结果表明：长江上游土壤可蚀性以较低可蚀性、中等可蚀性和较高可蚀性为主,横断山区、云贵高原和三峡库区区域土壤可蚀性明显高于四川盆地地区;高可蚀性土壤主要分布在嘉陵江上游和横断山区的低海拔谷地;平均K值为0239 0,最大值041,最小值007土壤可蚀性高低与土壤侵蚀强度、海拔高度和坡度在空间分布上具有一定的规律性     

长江上游陇南山区连阴雨时空演变气候特征与灾害风险区划

从陇南市1971~2010年连阴雨资料入手,分析得出:陇南市连阴雨主要集中出现在5~10月,其中,5~7月夏收夏种期和9~10月秋收秋播期连阴雨危害最大,出现频率最高,造成的灾损最为严重。结合人口、GDP、耕地比等资料,利用ArcGIS软件,得到连阴雨灾害危险性图层,再与承灾体易损性评价、灾害的孕灾背景进行叠加、合并以及等级划分操作,最后得到连阴雨灾害的风险评估及其区划。结果表明:康县、两当南部与武都、文县高寒阴湿区连阴雨危险性等级最高,为连阴雨高风险区,礼县、宕昌及白龙江、白水江、西汉水流域低海拔区连阴雨危险性等级最低,为连阴雨低风险区。研究结果对指导长江上游科学规划抗洪防涝工作,预防地质灾害和水土流失发生,保护生态环境,特别是合理作物布局,巧用天时,周密安排3夏和3秋农业生产工作,预防和减轻连阴雨灾害损失提供了科学依据。     

长江上游中小洪水天气学机理分析及致洪特征

基于1981~2012年长江上游128个中小洪水历史个例及NCEP/NCAR再分析资料,采用普查及天气学分型方法,建立了纬向型、经向型、偏东气流型以及两高之间型4种致洪降水天气学概念模型,研究了各天气型致洪降水发生机理及相应中小洪水特征。得到以下结论:纬向型中高纬环流相对平直多波动,伴有明显冷平流南下,地面锋面位置略偏北。该类型强降水过程多,强度大,持续时间长,对应中小洪水多为双峰或多峰型,平均洪峰流量、过程增幅最强,洪水过程时间也最长。经向型环流中高纬贝加尔湖和东北地区为深厚低槽,中低层常伴有暖式切变线或低涡发展,中上层急流出口处的辐散以及冷平流四类型中最强。该类型雨带多呈东北-西南走向,中小洪水一般以单峰为主,其洪峰流量及过程增幅均较大,造成的洪水涨水较快,过程时间最短。纬向和经向型均为全流域降水型,但在金沙江北部、岷沱江、嘉陵江以及宜宾-宜昌常出现较高频次的60 mm以上较强面雨量。偏东气流型副高与热带气旋外围环流汇合北进,其强降水前后冷暖平流变化不明显,受地形强迫抬升影响,最易产生准静止型、团状、突发性强降水。该类型中小洪水以单峰为主,涨水快,洪峰流量及过程增幅均最小,强降水主要分布在嘉陵江和岷沱江两大流域。两高之间型多为"鞍"型场的环流配置,青藏高压与副高在流域上空形成南北向切变线,其动力和水汽条件均较弱。该类型降水强度较弱,稳定少动,累积降水量较大,洪水以单峰为主,双峰偶有发生,其洪峰流量、过程增幅均较大,洪水过程时间较长,强降水多位于岷沱江、嘉陵江和宜宾-重庆中部流域。     

南水北调中线工程与汉江中下游地区相互影响分析

随着社会、经济和人口的发展,需水量不断增加,中国北方地区水资源紧缺严重地限制社会和经济的发展。南水北调中线工程从丹江口水库调走部分水量,在解决我国北方地区缺水问题的同时,也在一定程度上改变了汉江中下游地区水资源供需关系。从水资源可持续利用的角度,系统地分析了南水北调中线工程和汉江中下游地区水资源利用相互关系。在此基础上,提出了南水北调中线和汉江中下游干流供水区水资源可持续利用的对策建议。     

长江中下游洪水灾害成因及洪水特征模拟分析

长江中下游地区洪水灾害的发生是自然地理条件及人类活动共同作用的结果。流域水系构造和地理特征决定了其洪水多发性,气候变化和土地利用/地表覆盖变化导致该地区水循环过程发生较大改变,而大量水库、堤防的建设以及城市化的发展使得洪水过程发生显著变化,因此在各种因素的综合作用下,长江中下游地区近年来洪水灾害频繁发生。综述了气候变化对长江中下游降水的影响,探讨了长江中下游水系特征与洪水灾害的关系,分析了人类活动对洪水灾害的影响规律,在此基础上,开展了气候和下垫面特征变化条件下的暴雨洪水模拟研究,以长江下游太湖东苕溪流域的南苕溪为研究区,进行了流域降雨径流过程的动态模拟验证和特征分析,并取得了较满意的成果,从而为长江中下游地区防洪减灾研究打下了基础。     

秦岭南北地区农业气候资源时空变化特征

利用秦岭南北地区1960~2016年47个气象站点的观测资料,运用气候倾向率、Mann-Kendall趋势检验、相关分析与反距离加权插值等方法分析了秦岭南北地区光、热、水等农业气候资源的时空变化特征。结果表明：1960年以来,秦岭南北地区气温、≥10℃活动积温呈显著增加趋势,1995年后气温快速上升,并在2002年增温达到显著水平。春、冬、秋季增温明显,空间上秦岭以北增温倾向率大于秦岭以南。 1960~2016年,秦岭南北地区降水量总体呈微弱下降趋势,从时间上看,1995年前降水量以下降为主,1995年后降水量转为上升趋势;从空间上看,1960~2016年,下降较明显地区为秦岭以北、嘉陵江沿线,其次为汉水流域丹江口水库区域;部分地区呈现微弱上升趋势,主要分布在巴巫谷地、汉水流域大巴山等山地段和秦岭南坡东部。相对湿度呈微弱下降趋势;日照时数呈显著下降趋势,四季下降程度为夏>冬>秋>春,下降显著地区为研究区东部平原、汉中盆地、关中盆地及巴巫谷地。 关键词： 农业气候资源,时空变化,秦岭南北地区     

长江上游输沙模数分布图的制作及其空间分异特征初步分析

针对一般编制输沙模数图所存在的问题,提出了一种主要基于侵蚀量加权平均绘制输沙模数图的方法。利用1956~1987年152个水文站输沙资料和其他相关数据,将各水文站观测数据插补延长到同样的长度,通过侵蚀量加权空间插值制作了长江上游输沙模数分布图。交叉检验结果显示利用本文方法得到的输沙模数插值结果要优于直接插值法的结果。所绘制的输沙模数图显示长江上游高产沙区主要集中于两个条带：一个是从北向南沿陇南和川滇山地延伸,另一个是从秦巴山地向东南,过川中丘陵北部,至黄陵背斜。同时,该图也揭示出在低产沙区存在局部高产沙斑块或条带;在高产沙区则存在局部低产沙斑块。充分反映了长江上游强烈的产沙空间变异性。     

苏南和皖北平原地区乡村聚落分形特征对比分析——以镇江丹阳市和宿州埇桥区为例

聚落规模和空间结构的研究历来是地理学的研究热点,分形理论越来越多地被应用于聚落的定量研究,而相对于城镇体系分形研究,乡村聚落体系的分形研究是一块"短板"。为定量对比分析苏南地区与皖北地区的聚落体系的分形特征,以ArcGIS9.3软件为平台,在县域尺度上选取镇江丹阳市和宿州埇桥区平原地区团聚状聚落体系为研究对象,通过计算豪斯道夫维数对比分析了聚落体系规模分布的分形特征差异,通过计算关联维数和集聚维数,从聚落要素的空间相关性和聚落随机集聚的向心性两方面,分析了聚落体系空间结构的分形特征差异,对聚落体系的空间集聚性的多级分形特征差异作了重点探讨。结果表明:丹阳市和埇桥区规模分布分形的判定系数R2分别为0.966和0.962、空间结构的相关系数R2在0.990左右,表明苏南地区和皖北地区团聚状聚落体系在规模分布和空间结构上都具有比较明显的分形特征,表现出自相似结构,且皖北地区聚落体系处低水平发展阶段;苏南地区和皖北地区团聚状聚落体系的空间集聚性存在多级分形的特征,苏南地区的城市的集聚性强于皖北地区,而镇(乡)和中心村的集聚性(分维数D平均值为2.162和2.029)则明显小于皖北地区(分维数D平均值为1.916和1.592);平原地区聚落体系的分形特征与其城市化阶段密切相关。因此,在以后的工作中可以利用分形思想进行聚落体系规划,有效地利用地理空间资源,优化区域聚落体系结构。     

长三角地区三大城市空气质量对比分析

随着社会经济与城市化的快速发展,大气污染日益加剧,空气质量问题已引起人们的密切关注和重视。本文选取长三角地区典型三大城市十年空气质量相关数据,运用系统聚类方法,对三大城市空气质量进行对比分析,结果表明:上海的空气质量相对杭州和南京较好,南京市的PM_(10)及NO_2浓度均有相对较高的现象,而杭州PM_(10)浓度在2003至2008年相对偏高。根据研究结果,提出控制工业废气排放、调整能源结构、开发清洁能源、加强汽车尾气排放控制、淘汰老旧机动车等政策建议。     

湘中地区2010年5月两次暴雨过程的雷达特征对比分析

2010年5月5~6日和5月12~13日,湘中发生了两次区域性暴雨。运用了自动站降水资料、多普勒天气雷达基本反射率和基本径向速度资料以及NCEP提供的FNL资料,分析了这两次暴雨的雷达回波特征,并从水汽和地形两方面分析了两次暴雨的影响因素。结果表明：两次暴雨的环流形势场不同。 “100506”暴雨强降水回波呈带状自西南向东北扫过娄底,而“100513”暴雨强降水回波呈块状自西往东范围逐渐加强;两次暴雨都有逆风区存在,逆风区的范围和强度对应着强降水的范围与强度。两次暴雨水汽主要来自孟加拉湾和南海,“100506”暴雨发生在切变线附近;“100513”暴雨发生在切边线南侧的辐合区内。娄底西部、北部、中部山地的阻挡和抬升作用以及冷暖气流交汇也是暴雨产生的重要原因之一     

长江上游典型山区土地利用/覆盖和景观格局变化分析

基于遥感(RS)和地理信息系统(GIS)相结合的技术方法,以长江上游典型山区巴州区为例,分析了1991-2004年间土地利用/覆盖变化(LUCC)在数量、结构、类型和空间分布上的特点。通过ArcView软件,选取最大斑块指数、面积加权平均形状指数、散布与并列指数、景观多样性、均匀度等指数,计算出土地覆盖变化值和景观格局分析指标,并对该区域土地利用变化和空间景观结构变化进行研究。研究结果表明:①13年间,耕地和水域面积分别减少59.47 km2和9.77 km2,建设用地和林地分别增加58.08km2和7.51km2;②在结构变化上,耕地主要向林地转变,建设用地的增加主要源于旱地、水田和林地的转变,林地的变化主要是林地内部自身的结构调整;③耕地和林地是该区域的主导景观类型,景观格局正朝着多样性、均匀化方向发展,并针对这种状况,提出了土地可持续利用建议。     

基于灰关联熵的汉江中下游地区水资源分配模型和方法研究

南水北调中线工程从丹江口水库调走部分水量，汉江中下游河道水量减少，水位降低，势必会改变汉江中下游干流供水区的水资源供需关系和生态环境条件，加剧该地区日趋严重的水资源供需矛盾，对该地区社会经济发展产生重要影响。在分析汉江中下游地区河道内生态用水、河道外社会用水的基础上，根据灰色系统理论，把灰关联度和灰关联熵结合起来，建立了基于灰关联熵的水资源分配模型，最终得到了该地区水资源利用的满意方案，对维持汉江中下游地区河道生态良性循环，保障社会经济的可持续发展提供了重要依据。     

北京、上海两地2004和2005年大气污染特征对比分析

为了解北京、上海两市大气污染的变化及其影响因素之间的关系,根据2004、2005年大气质量监测数据,分析了北京、上海两地大气污染特征和两地主要大气污染物的变化规律.结果表明,2004、2005年北京市的PM10最大值是最小值的63.7倍,北京市的变化幅度较上海市的变化幅度大;2004、2005年北京市的SO2最大值是最小值的46.7倍,上海市的SO2最大值是最小值的13.1倍,上海市的SO2污染的因素变化幅度较小;两市的NO2浓度都较高,且季节变化不太明显;两市NO2浓度年平均值满足国家空气质量二级标准,但质量浓度都较高,这与两市的机动车尾气污染有关;两市SO2浓度年平均值除上海市2005年外均满足国家空气质量二级标准,上海市SO2污染严重与上海市消耗大量煤炭有关,北京市SO2污染物浓度年度变化剧烈与冬季取暖烧煤有关;两市可吸入颗粒物污染比较严重,北京市PM10浓度年平均值超过国家空气质量二级标准,上海市PM10浓度年平均值达到国家空气质量二级标准.总体上上海市的大气质量要好于北京市.两地大气主要污染物随时间的变化规律与两地的污染物来源、地理、气候等条件有关.     

长江上游干流春季禁渔前后三年渔获物结构和生物多样性分析

根据2000～2005年长江上游干流宜宾、巴南和万州3个江段三层流刺网的监测资料,分析了春禁前后3年渔获物结构和鱼类生物多样性的变化,对长江上游春禁效果进行了初步评价.春禁前后3年共监测到鱼类51种,隶属于3目18科(亚科)36属,以鲤科鱼类为主,占60.8%.春禁后,渔获物主要种类优势度有所下降,部分江段单位捕捞努力量渔获量表现出一定上升趋势,3个江段Margalef指数、Pielou指数和Wilhm改进指数有一定升高,表明种类丰富度有所提高,群落结构趋于复杂,春季禁渔有一定效果.春禁前后渔获物种类的波动,可能与这些种类种群数量少,难以采到有关;春禁后主要种类平均体长、体重仍表现出下降趋势,可能与过度捕捞及资源在短期内难以恢复有关.建议延长禁渔期、严格控制禁渔结束后的捕捞强度等措施来提高禁渔效果,并采取恢复江湖联系、保护重要渔业水域水质、实施水利工程生态调度等措施来配合春禁制度的实施.长江渔业资源的恢复和保护是一个长期而复杂的过程,对长江禁渔效果的准确评估还需要长期监测和深入研究.     

北京、上海两地2004和2005年大气污染特征对比分析

为了解北京、上海两市大气污染的变化及其影响因素之间的关系,根据2004、2005年大气质量监测数据,分析了北京、上海两地大气污染特征和两地主要大气污染物的变化规律。结果表明,2004、2005年北京市的PM10最大值是最小值的637倍,北京市的变化幅度较上海市的变化幅度大;2004、2005年北京市的SO2最大值是最小值的467倍,上海市的SO2最大值是最小值的131倍,上海市的SO2污染的因素变化幅度较小;两市的NO2浓度都较高,且季节变化不太明显;两市NO2浓度年平均值满足国家空气质量二级标准,但质量浓度都较高,这与两市的机动车尾气污染有关;两市SO2浓度年平均值除上海市2005年外均满足国家空气质量二级标准,上海市SO2污染严重与上海市消耗大量煤炭有关,北京市SO2污染物浓度年度变化剧烈与冬季取暖烧煤有关;两市可吸入颗粒物污染比较严重,北京市PM10浓度年平均值超过国家空气质量二级标准,上海市PM10浓度年平均值达到国家空气质量二级标准。总体上上海市的大气质量要好于北京市。两地大气主要污染物随时间的变化规律与两地的污染物来源、地理、气候等条件有关。     

西部地区农业资源可持续利用的障碍因素分析

西部的农业资源面临危机 ,本文从宏观和微观层面分析了其成因 ,并提出了应提高农业水土资源的利用率、建立合理高效的农业生态系统结构、保护西部地区农业生态环境、优化配置农业资源等相应对策     

长江上游干流春季禁渔前后三年渔获物结构和生物多样性分析

根据2000~2005年长江上游干流宜宾、巴南和万州3个江段三层流刺网的监测资料,分析了春禁前后3年渔获物结构和鱼类生物多样性的变化,对长江上游春禁效果进行了初步评价。春禁前后3年共监测到鱼类51种,隶属于3目18科（亚科）36属,以鲤科鱼类为主,占608%。春禁后,渔获物主要种类优势度有所下降,部分江段单位捕捞努力量渔获量表现出一定上升趋势,3个江段Margalef指数、Pielou指数和Wilhm改进指数有一定升高,表明种类丰富度有所提高,群落结构趋于复杂,春季禁渔有一定效果。春禁前后渔获物种类的波动,可能与这些种类种群数量少,难以采到有关;春禁后主要种类平均体长、体重仍表现出下降趋势,可能与过度捕捞及资源在短期内难以恢复有关。建议延长禁渔期、严格控制禁渔结束后的捕捞强度等措施来提高禁渔效果,并采取恢复江湖联系、保护重要渔业水域水质、实施水利工程生态调度等措施来配合春禁制度的实施。长江渔业资源的恢复和保护是一个长期而复杂的过程,对长江禁渔效果的准确评估还需要长期监测和深入研究。     

京津冀地区土地利用变化特征及其驱动力分析

土地利用/覆被变化(Land use/cover change,LUCC)的驱动机制驱动机制对于理解其变化特征及制定相关政策有重要意义。为解京津冀地区城市土地利用变化态势与内在驱动机理,本文在京津冀地区14年间土地利用的类型变化、数量变化、程度变化及区域变化特征的基础上,对形成这种土地利用变化的驱动力从社会经济方面进行了剖析,并在统计软件SPSS的支持下对土地利用变化驱动力指数进行了计算。结果表明:12000-2013年间,土地利用变化发生了较大改变:耕地,牧草地和未利用地面积明显减少,园地、林地、其他农用地和建设用地面积则持续增加。耕地、牧草地、未利用地的年度变化率分别为-0.45%、-3.11%、-1.30%,园地、林地、其他农用地以及建设用地面积的年度变化率分别为3.60%、1.38%、5.31%、0.59%;2研究时段内,京津冀地区的土地利用程度ΔL_(b-a)为6.29,京津冀地区的土地利用处于发展时期;3土地利用变化的社会驱动力主要是人口增长、经济发展、城市化水平提高,并且这些因素的驱动力指数是逐年增加的,政策的影响作用也不容忽视。     

红壤和紫色土坡面产流产沙特征对比

利用人工模拟降雨实验,比较了长江中上游地区两种代表性土壤(红壤和紫色土)的产流产沙特征,从而为统筹配置水土保持措施,控制长江流域水土流失提供本底数据支撑。人工模拟实验降雨历时为60 min,设置小中大三组雨强(0.8、1.1、1.4 mm/min)和四组坡度(10°、15°、20°、25°)。结果表明：(1)两种土壤的初损历时都随雨强的增大而减小,红壤的初损历时小于紫色土;(2)在相同雨强和坡度情况下,红壤的径流深大于紫色土,且红壤先达到稳定状态;(3)小雨强时红壤的侵蚀速率大于紫色土,但中大雨强时情况与之相反。该结果主要是由于两种土壤机械组成差异所造成的。由于红壤黏粒含量较高,在雨强较小时,雨水在红壤坡面入渗少产流量大,因此红壤坡面遭受更强的细沟间侵蚀,致使红壤的侵蚀速率更大。当雨强增大后,红壤与紫色土坡面均出现较大产流,但由于紫色土粉粒含量较高,致使紫色土坡面出现细沟侵蚀,从而进一步加剧了紫色土坡面的侵蚀,导致紫色土坡面侵蚀速率反超红壤坡面。