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定量评估林草、梯田的减水减沙作用对黄河流域水土流失防治和生态保护具有重要意义.该文以偏关河偏关水文站以上流域和清涧河子长水文站以上流域为研究区,分别应用改进的分布式LCM-M USLE坡面水沙联动模型和原模型进行天然时期(1980s)和现状年(2010s)的"降雨—径流—输沙"过程模拟,计算坡面汇流过程中林草、梯田及其耦合措施的减水减沙作用并分析主要影响因素.结果表明:1)改进后模型适用于现状年的径流(输沙)量模拟,可反映下垫面显著变化(坡改梯和植被恢复)对径流、泥沙坡面汇流的影响;2)梯田措施的单位面积径流(输沙)削减量大于林草措施,径流(输沙)削减率显著小于林草措施,且林草和梯田措施的径流(输沙)削减率之和略大于二者耦合的径流(输沙)削减率;3)流域尺度梯田措施下径流(输沙)削减率的影响因素排序为梯田比>梯田集水区与流域面积比>田埂完整度,林草措施下影响因素排序为林草面积比>植被覆盖度>林草减水面积比. 相似文献
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探讨不同治理措施（林地采用等高草带、乔灌草、封禁等措施,园地采用隔坡梯田、水平梯田、梯田＋竹节沟等措施）对植被恢复和土壤性质的影响,并对植物多样性和土壤性质进行了相关分析,结果表明：不同治理措施对植物多样性（丰富度指数、多样性指数、均匀度指数）和土壤性质都有较大影响。林地以林草＋封禁措施效果最佳,其次是乔灌草措施;园地以隔坡梯田的综合效益最好,再次是水平梯田。在紫色土丘陵地区侵蚀地植被和土壤恢复时,以工程措施和林草措施并用为宜,如隔坡梯田＋乔灌草模式。 相似文献
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黄河中游的侵蚀环境与植被恢复前景 总被引：3，自引：0，他引：3
黄土高原的土壤侵蚀和生态环境问题世界瞩目。在保证蓄水拦沙效益基础上,提高林、草保存率,使植被恢复得到最佳的生态效益,是黄土高原环境整治中亟待解决的关键问题。本文根据黄土高原不同空间地理位置的流域、重点县水文监测资料,研究了气候、地表覆被、土地利用方式的变化对流域侵蚀产沙的影响以及流域产沙与地理环境要素间的耦合关系,定量分析了黄土高原,特别是多沙粗沙区自然与人文要素对流域侵蚀产沙的综合影响和因子的权重分析,并利用天然降雨植被生态需水适宜性系数和林、草恢复度的概念,重点探讨了黄河中游主要产沙区、尤其是多沙粗沙区退耕还林等土地利用方式宏观格局变化与植被恢复前景。研究表明,在植被生长主要依赖天然降雨的黄土高原,生物措施(植被类型)要与自然带相适应,应根据植被恢复度和植被生态需水适应性系数来进行宏观植被的恢复与实施。这是目前在不断增长的人口压力下,进行水土保持,解决好经济发展与环境保护、减少垦殖率与保证老百姓的基本农田、造林种草与植被类型的自然适应性、以及控制泥沙作用中生物措施与工程措施合理布局等诸多矛盾的关键所在。 相似文献
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基于2000-2014年MODIS NDVI数据及气象数据,运用累计降水利用效率变化差异（CRD,cumulative rain use efficiency differences）估算模型和基于地形要素降水量插值法,探讨2000-2014年黄土高原RUE（降水利用效率rain use efficiency）对植被变化的响应,以期为黄土高原生态可持续发展提供数据支撑。结果表明：黄土高原大部分地区植被覆盖得以改善,其面积约占总面积的81%,区域边缘植被覆盖退化严重。黄土高原降水利用效率RUE与累计NDVI的相关性总体表现为“东南呈正相关,西北为负相关”的空间格局,全区相关系数以正相关为主。黄土高原CRD与植被变化趋势的相关性显著,其中,植被退化背景下,植被退化程度越严重,RUE越低;植被恢复背景下,RUE受“退耕还林还草”作用显著,2000-2005年,RUE呈上升趋势,2007年后,随着退耕还林还草政策的工作重心转移,RUE呈波动变化。 相似文献
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降水波动是气候变化的主要指标之一,其在半干旱荒漠草原区植被变化中起着主要的驱动作用。在考虑到年降水量与生长期降水量的前提下,本文通过地面植被盖度反射光谱模型构建和基于3S技术的区域植被盖度分布格局反演,分析了荒漠草原不同植被盖度分布面积对降水的响应。结果表明:在荒漠草原区,不同植被盖度的区域面积和年降水量、生长期降水量呈波动变化。年降水量和生长期降水量与不同植被盖度区域面积可以拟合成线性、幂函数、指数和对数函数曲线关系。植被盖度小于10%的区域面积随着降水量的增加而下降,植被盖度大于10%区域面积随着降水量的增加而增加,盖度10%是低盖度与高盖度间相互转化阈值。当植被盖度为<2%、2%～6%、10%～15%、15%～20%、20%～25%时,拟合的曲线关系能较好地表达不同植被盖度区域面积随降水量变化的趋势(p< 0.01)。荒漠草原不同植被盖度区域面积的波动变化主要与多根葱、阿尔泰狗娃花、松叶猪尾菜和小画眉草等草本植物生长响应降水变化密切相关。 相似文献
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黄河中游砒砂岩地区长川流域植被盖度及其动态分析 总被引：4，自引：1，他引：3
应用遥感监测并结合地面实测数据,分析黄河中游砒砂岩地区典型流域——内蒙古长川流域植被盖度及其变化特征。经野外实测数据进行检验植被盖度遥感监测的精度发现,以遥感手段通过植被盖度与归一化植被指数(NDVI)之间关系来估算长川流域植被盖度的精度达到81.3%。长川流域上游地区(北部)植被盖度相对较高,达到40%~70%;沟道两侧也有相对较高的植被盖度,也达到了30%~60%;一般梁峁地植被盖度较低,只有5%~15%。从1983年开始实施的小流域第一期水土流失重点治理和1993年至1997年期间实施的小流域第二期第一阶段水土流失重点治理的效果明显,使得长川流域植被盖度在该期间内大幅度增高。 相似文献
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退耕草地近地表层特征对坡面流流速的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
《山地学报》2015,(4)
坡面流是坡面土壤分离与泥沙输移的驱动力与载体,退耕还林还草工程实施后,可能导致近地表层特征发生改变,集中体现为植被覆盖率提高、植被茎秆及枯枝落叶层出现、生物结皮发育、根系系统的形成,进而引起坡面流水动力学特性的变化。然而,目前对退耕引起土壤近地表层特性变化对坡面流水动力学特性的影响尚不清楚。因此,通过野外放水冲刷实验(坡度12°~14°;单宽流量0.002~0.006 m2/s),系统研究了退耕草地近地表层特征(茎杆-枯枝落叶层、生物结皮、植被根系)对坡面流流速的影响。结果表明:坡耕地撂荒7 a后,土壤近地表层特征对坡面流流速影响显著,随着土壤近地表层特性各作用(如根系、生物结皮、植物茎秆及其枯落物)的依次叠加,水流流速依次递减,分别较黄土母质(T4)减少了12.76%、41.53%和66.78%,且平均流速随枯落物干重、根系重量密度的增大呈幂函数形式下降。研究成果对于理解退耕草地坡面侵蚀动力的变化及其机制,具有重要的意义。 相似文献
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利用2004年和2010年TM卫星影像数据,对石家庄市域范围的植被变化情况进行了研究,结果表明:石家庄的植被近期变化以改善为主。从时间变化看,在2004-2010年间,全市NDVI的平均值从0.470 7提高到了0.541 6;极低覆盖度、低覆盖度、中覆盖度和高覆盖度植被所占比例分别降低了0.12%、0.7%、4.77%和24.32%,而极高覆盖度的植被面积比例则增加了29.9%;从植被指数差值结果看,全市植被改善面积比例高达83.84%,植被退化面积比例仅为16.16%。从植被变化的区域差异来看,极低覆盖度减幅最大的区域是中部丘陵区和东部平原区;中、高覆盖度的植被盖度等级则以东部平原区减幅最大;西部山区与中部丘陵区这两个区域极高植被盖度等级面积的增加幅度都达5 500 hm2以上。从植被指数差值结果看,改善面积最大的是东部经济林发展区,其改善面积比例达到了91%,改善面积比例最小的为城郊城市林业区,该区域植被改善的面积比例为74.9%。从植被变化的驱动力来看,研究时段的暖干型气候变化特点对于植被的生长于发育十分不利,因此研究时段内植被改善的主导驱动力是人为因素,其中山区的天然林保护工程、退耕还林工程是山区植被变化的主因;平原与丘陵区的植被改善主要得益于该区域的林果产业的发展;城郊城市林业区的植被变化与城区绿化工程的实施与绿地面积的扩大关系最为密切。 相似文献
10.
《资源与生态学报(英文版)》2015,(6)
生态补偿是保护国家重点生态功能区的政策保障。评价生态补偿政策的生态效果则有利于分析生态补偿政策的合理性和可行性,从而为生态补偿政策的完善提供科学依据。论文以实施退耕还林还草的黄土高原丘陵沟壑水土保持生态功能区为例,通过研究生态系统对生态补偿的响应特征,反映生态补偿对生态系统的影响和生态效果。研究选择了反映生态系统结构、质量和功能6个指标,分析自1999年实施退耕还林工程以来,2000年到2010年研究区生态系统的变化。研究结果表明:(1)退耕还林(草)工程促使研究区坡耕地规模减少1571 km2,生态用地面积扩大了1337 km2,有效地改善了生态系统结构,减少了人类活动对土地的干扰,有利于自然植被的恢复;(2)退耕还林工程实施以来,研究区不同生态系统植被盖度和NPP均有增加。从2000到2010年,草地、荒漠和林地生态系统的植被盖度分别增加了10.89%、8.34%和4.24%。平均NPP在10年间增加了51%左右,年均增长达5%左右,表明生态补偿促进了生态系统质量的改善;(3)从2000到2010年,研究区总生物量平均增大了2倍,各县区生物量年均增长率达11%左右,说明生态系统固碳功能显著增大。水土流失面积减少和林地拦截的径流量增大则意味着水土保持功能正在增强。显然,生态补偿对生态系统服务功能的影响也是非常积极而显著的。 相似文献
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黄土高原小流域土地利用优化调控 总被引：2，自引：0，他引：2
At present, land use optimization at small watershed scale is the key measure to control soil erosion, restore the eco-environment
and improve the farmers’ living standard on the Loess Plateau, China. Based on the land use survey maps of 1966, 1988, 1997,
2003 and the digital topographic map of 1984 in Yangou watershed, and assisted by spatial techniques of GIS, the basic characteristics
and driving forces of land use change in Yangou watershed are analyzed. According to the summarization of land-use optimization
characteristics since 1997, and with the help of continuous monitoring data for years and farmer investigation data, this
paper appraises eco-environmental benefits, economic benefits and sustainability of Yangou watershed. We have used sediment
reduction benefits, coverage ratio of permanent vegetation, per capita food production and per capita income of farmers as
indices. The results show that Yangou watershed project has successfully controlled the soil and water loss and the farmers’
living standard has been improved markedly by reasonable adjustment to land use structure. The benefit of sediment reduction
is higher than 80% and the coverage ratio of permanent vegetation reaches 61.03%. In 2006, the per capita income increased
by 1493 yuan compared with the year 1998. The successful measures and experiences of Yangou watershed are worth promoting
on the Loess Plateau. 相似文献
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At present, land use optimization at small watershed scale is the key measure to control soil erosion, restore the eco-environment and improve the farmers’ living standard on the Loess Plateau, China. Based on the land use survey maps of 1966, 1988, 1997, 2003 and the digital topographic map of 1984 in Yangou watershed, and assisted by spatial techniques of GIS, the basic characteristics and driving forces of land use change in Yangou watershed are analyzed. According to the summarization of land-use optimization characteristics since 1997, and with the help of continuous monitoring data for years and farmer investigation data, this paper appraises eco-environmental benefits, economic benefits and sustainability of Yangou watershed. We have used sediment reduction benefits, coverage ratio of permanent vegetation, per capita food production and per capita income of farmers as indices. The results show that Yangou watershed project has successfully controlled the soil and water loss and the farmers’ living standard has been improved markedly by reasonable adjustment to land use structure. The benefit of sediment reduction is higher than 80% and the coverage ratio of permanent vegetation reaches 61.03%. In 2006, the per capita income increased by 1493 yuan compared with the year 1998.The successful measures and experiences of Yangou watershed are worth promoting on the Loess Plateau. 相似文献
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黄河中游多沙粗沙区（渭河段）土地利用对植被盖度的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
针对黄河中游多沙粗沙区植被变化及其影响因素研究薄弱环节,利用MSS、TM和环境星CCD等多源遥感数据,运用相邻图幅递进回归分析消除时相差异后反演植被盖度,人机交互式解译土地利用,研究黄河中游多沙粗沙区（渭河段） 1978-2010 年间3 个时期土地利用对植被盖度的影响。结果表明：（1） 研究区内植被盖度已显著恢复,植被变化有较强的波动性和异质性;（2） 土地利用已发生明显变化,土地利用变化有较强的时空分异特征;（3） 土地利用转型和渐变均有利于促进植被盖度恢复,但土地利用转型对植被恢复的贡献更突出;（4） 土地利用对植被盖度的影响有一定的复杂性和差异性,区域植被持续恢复迫切需要有针对性的土地利用转型与生态系统优化策略。 相似文献
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1990—2010年黄河宁蒙段所处流域土地利用变化 总被引：1，自引：0，他引：1
以Landsat TM和ETM+遥感影像为基础数据源,应用地理信息系统技术,对黄河宁蒙段所处流域1990-2010年土地利用变化进行了监测,并结合气候变化、人类活动和政策因素探讨了土地利用变化的驱动力,初步分析了土地利用/覆被变化对流域水-沙关系的影响。结果表明：（1）20年来研究区建设用地面积增加了1 310.04 km2,耕地面积增加了611.15 km2,水域和草地面积分别减少了1 499.51 km2和474.93 km2;（2）20年来黄河宁蒙段所处流域土地利用变化速度经历了缓慢变化-显著变化-急剧变化的过程。各土地利用类型在后10 年（2000-2010年）的变化速度均比前10年（1990-2000年）大;（3）研究时段内草地和未利用地转化为林地,草地和耕地被开发为建设用地,未利用地和草地被开垦为耕地;（4）人类活动和政策因素是影响20年来土地利用变化的主要驱动因子,但人口数量的增加、经济的发展及环境政策的调整对研究区土地利用变化的影响更为显著;（5）1990-2010年流域耕地和林地面积分别增加了611.15 km2和543.19 km2,植被覆盖度由1990年的34.7%增加到2010年的40.8%。林地和耕地面积的增加均使得流域总蒸发量增加,灌溉用水增加,从而径流量减少,植被覆盖度的增加使得流域径流量和输沙量均降低。 相似文献
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多尺度土地利用与土壤侵蚀 总被引：20，自引：5，他引：15
土地利用能够通过改变一系列的自然现象和生态过程影响土壤侵蚀,尺度不同,土地利用与土壤侵蚀的作用机制也会发生变化。本文针对坡面尺度、小流域／流域尺度和区域尺度,综述了不同尺度上土地利用对土壤侵蚀的影响研究。其中,在坡面尺度上,土地利用与土壤侵蚀的研究主要包括土地利用方式和土地管理措施对土壤侵蚀的影响,相应尺度上的模型有USLE／RUSLE、WEPP等;在小流域／流域尺度上,土地利用与土壤侵蚀的研究主要涉及土地利用结构和土地利用格局对土壤侵蚀的影响,相关的模型有LISEM、AGNPS、EUROSEM和SEDEM等;在区域尺度上土壤侵蚀评价研究主要是通过尺度上推和宏观因子评价的方法进行。多尺度土地利用与土壤侵蚀研究作为自然地理学研究中的热点问题,在进一步的研究中需要关注多尺度综合与尺度转换、土地利用政策效应、土地利用格局与土壤流失过程等方面的研究内容。 相似文献
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2000—2019年中国西北地区植被覆盖变化及其影响因子 总被引：2，自引：1，他引：1
中国西北地区土地荒漠化问题严重,生态环境脆弱。厘清该地区植被覆盖时空变化特征及影响因子,对生态环境保护具有重要意义。基于MOD13A3数据,通过最大值合成法处理获得2000—2019年归一化差值植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）时序数据,采用趋势分析、Hurst指数法及地理探测器对研究区植被覆盖的时空变化特征及影响因子进行分析。结果表明：（1）2000—2019年,研究区植被覆盖整体呈增长趋势,NDVI年增长速率为0.0027（P<0.05）,均值为0.252。空间分区年增长速率有差异,黄河流域片区（0.0062）>半干旱草原片区（0.0026）>内陆干旱片区（0.0018）。（2）研究区植被覆盖呈增长趋势的面积占55.77%,退化区域占3.76%,增长的土地利用类型以耕、林、草地为主。植被覆盖变化趋势具有持续性的区域面积占总面积的31.87%,其中持续性改善面积（17.04%）大于持续性退化面积（1.27%）,黄河流域片区增长情况及持续性增长情况最优。（3）影响植被覆盖空间分布的主要因子按影响力依次为降水、气温、日照、相对湿度,但对各分区的影响程度略有差异。黄河流域片区、内陆干旱片区空间分布受降水影响最大,半干旱草原区受日照影响最大。（4）研究区植被覆盖变化以自然因子与人类活动共同驱动为主,自然因子对植被生长的促进作用大于人类活动,且自然因子对植被覆盖变化的贡献率更高。本研究结果可为评估气候变化背景下西北地区生态环境变化提供参考。 相似文献
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黄土高原典型小流域道路特征及影响因素 总被引：5，自引：1，他引：4
通过GPS野外实测黄土高原纸坊沟小流域的道路特征,在GIS空间分析等方法支持下研究了流域内各级道路的分布规律。研究表明:黄土高原道路可分为4级,2级以下的土路是小流域的代表路型。各级别道路总长度都随级别增大而增加且累计总长度与道路级别线性相关,道路平均长度和密度则随级别增大而减小。道路网系和流域水系在结构规律上具有一定的相似性。不同级别道路分布范围受地形特征影响不同。爬坡道路坡度与地表坡度之间存在线性回归关系,且次级道路分布受主路控制;典型爬坡路在大于25°坡度范围内多呈"之"字形弯曲,随坡度的减小道路弯曲跨度和与等高线夹角增大。研究结果有助于定量模拟黄土高原地区道路分布特征,并为土壤侵蚀模型中道路影响因子的确定提供参考。 相似文献
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黄土丘陵区燕沟流域土地利用变化与优化调控 总被引：47，自引：2，他引：47
采用GIS空间分析技术，分析和概括了1966－2000年期间燕沟流域土地利用变化时空过程及其基本特征：解析了土地利用变化的主要成因；总结了1997年以来土地利用结构优化调控的主要特点；评价了土地利用结构优化调控后的生态环境效益、经济效益及其可持续发展性。籍此希望揭示出黄土丘陵区土地利用变化与优化调控所具有的一些共性特点和规律。 相似文献
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基于遥感技术和GIS的小流域土地利用/覆被变化分析 总被引：36，自引：3，他引：33
根据贵州省平坝县克酬流域1973年MSS影像数据,1989、1995、2000年Landsat TM影像数据,利用RS和GIS信息获取技术、空间分析技术和数理统计方法,分析了该流域土地利用的数量变化和空间变化特征,明确了土地利用变化的主要类型和方向,并探讨了土地利用变化和地形因子的关系。结果显示,该流域土地利用以农田和灌草用地为主,1973~2000年林地和灌草地减少,农田、水域、村镇、交通用地增加,林地转化为灌草、灌草转化为农田及农田转化为村镇居民点和公路用地是研究区主要土地利用变化类型。研究区土地利用空间分布与海拔高程、坡度等地形因子有密切关系。1973~2000年农田、林地和灌草分布的海拔高程和坡度均呈增加趋势,这和上述土地利用类型间的转化规律相一致。 相似文献
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Geomorphic effects of rural-to-urban land use conversion on three streams in the Central Redbed Plains of Oklahoma 总被引：2，自引：1，他引：2
This research evaluates the impact of rural-to-urban land use conversion on channel morphology and riparian vegetation for three streams in the Central Redbed Plains geomorphic province (central Great Plains ecoregion) of Oklahoma. The Deep Fork Creek watershed is largely urbanized; the Skeleton Creek watershed is largely rural; and the Stillwater Creek watershed is experiencing a rapid transition from rural to urban land cover. Each channel was divided into reaches based on tributary junctions, sinuosity, and slope. Field surveys were conducted at transects in a total of 90 reaches, including measurements of channel units, channel cross-section at bankfull stage, and riparian vegetation. Historical aerial photographs were available for only Stillwater Creek watershed, which were used to document land cover in this watershed, especially changes in the extent of urban areas (impervious cover).The three streams have very low gradients (< 0.001), width-to-depth ratios < 10, and cohesive channel banks, but have incised into red Permian shales and sandstone. The riparian vegetation is dominated by cottonwoods, ash, and elm trees that provide a dense root mat on stream banks where the riparian vegetation is intact. Channels increased in width and depth in the downstream direction as is normally expected, but the substrate materials and channel units remained unchanged. Statistical analyses demonstrated that urbanization did not explain spatial patterns of changes in any variables. These three channels in the central Redbed Plains are responding as flumes during peak flows, funneling runoff and the wash-load sediment downstream in major runoff events without any effect on channel dimensions. Therefore, local geological conditions (similar bedrock, cohesive substrates and similar riparian vegetation) are mitigating the effects of urbanization. 相似文献