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随着城市化和工业化进程加快,无锡等太湖周边城市的土地利用方式发生了巨大变化,特别是建设用地蔓延,侵占了湖滨带生态保护区,使湖泊生态系统的功能和健康受到威胁,太湖水体污染严重.以生态-经济为导向的土地开发适宜性分区,就是通过对不同地区的土地开发方式和强度的管制,使土地利用的空间结构与健康太湖的保护目标相适应.这样的分区强调因地制宜地将评价区域划分为不同开发强度类型的地区,鼓励资源环境容量大的地区承担高强度的社会经济活动,同时限制生态敏感区域的开发强度.论文在借鉴已有区划方法的基础上,讨论了评价单元的划分、评价指标选择与处理等技术方法,并以无锡市为例,将其划分为优先开发区域、适度开发区域、控制开发区域、适度保护区域以及绝对保护区域等五大类型区,提出各类型分区管制的相应政策保障. 相似文献
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近30年长江下游升金湖湿地不同季节景观生态风险时空分析 总被引：3，自引：0，他引：3
以安徽省升金湖湿地为研究对象,使用1989年、1996年、2003年、2010年和2017年四季Landsat系列遥感数据,构建景观生态风险评价模型,计算不同季节景观生态风险指数,分析风险空间分布及其变化特征,并使用Pearson相关系数分析季节间、季节与年度间景观生态风险相关性.结果显示:(1)不同季节景观生态风险指数有显著差异,生态风险从高到低依次为夏季、冬季、秋季和春季,夏、冬季风险指数平均高出春、秋季37.03%.(2) 1989—2017年升金湖湿地景观生态风险指数明显增加,湖区内泥滩、草滩等重要景观类型极易受人类活动影响,逐渐由中风险、较高风险区转变成较高风险、高风险区,且人造表面与草滩面积与较高风险和高风险区面积呈现出一定的协同变化特征.总体上,升金湖湿地以较低景观生态风险和中景观生态风险为主,较高景观生态风险与高景观生态风险主要位于上、下湖区.(3)季节间景观生态风险相关性最高的为秋季与冬季;年度生态风险与冬季生态风险高度相关.因此,近30年升金湖不同季节湿地景观生态风险时空演变趋势体现了该湿地景观格局变化对景观生态系统干扰的压力响应,且秋季与冬季湖区湿地需引起高度重视. 相似文献
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以城市化快速发展的太湖流域为研究对象,采用1985、1995和2000年TM/ETM土地利用解译资料,应用区域尺度单元格网分布式水文模型,进行长序列水文模拟,定量评估太湖流域土地利用变化及其水文响应特征,为流域用地规划、水资源管理以及灾害防治提供决策参数.研究显示,自1985年到2000年,太湖流域城镇面积扩展了40.38%,增加量占太湖流域总面积的3.88%.在1980-2000年的雨情下,全流域土地利用变化导致产流量平均增加4.11%,约为7.56×108 m3,最高值为11.76%,约为10.0×108 m3.受土地利用变化空间差异影响,产流量增加具有较大区域差异,城镇快速扩展的苏锡常地区和浦东浦西地区,土地利用变化导致产流量平均增加为10.07%和7.03%,最高增量达20%-30%. 相似文献
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基于系统动力学模型和元胞自动机模型的土地利用情景模型研究 总被引：44，自引：0，他引：44
综合自上而下的系统动力学模型和自下而上的元胞自动机模型, 从宏观用地总量需求和微观土地供给相平衡的角度, 充分利用系统动力学模型在情景模拟和宏观驱动因素反映上的优势与元胞自动机模型在微观土地利用空间格局反映上的优势, 发展了土地利用情景变化动力学LUSD (Land Use Scenarios Dynamics model)模型. 利用该模型对中国北方13省未来20年土地利用变化的情景模拟结果表明, 由于LUSD模型充分利用了系统动力学模型和元胞自动机模型的特点和优势, 同时考虑了土地利用系统宏观驱动因素复杂性和微观格局演化复杂性的特征, 因而提高了当前土地利用情景模型的可靠性, 这将在一定程度上为理解土地利用系统的复杂驱动行为, 评估脆弱生态区土地系统变化的潜在生态效应提供帮助. 同时, LUSD模型的情景模拟结果也表明, 农牧交错带地区是中国北方未来20年土地利用变化比较明显的地区, 而耕地和城镇用地则是该区域内变化最为显著的两种用地类型. 相似文献
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加强流域生态核心区的景观生态脆弱性评价及驱动机制研究对于生态系统功能优化调控具有重要意义.以巢湖流域水环境保护区为主体,基于网格单元尺度,应用空间数据探索及地理加权回归(GWR)等工具,对1970-2015年间的研究区景观生态脆弱性时空演变特征及驱动机制进行分析.结果表明:1970-2015年间,巢湖流域水环境保护区内的土地景观类型表现为"两降三升"的变化趋势,其中,农地景观下降6.62%,建设用地景观增加6.26%;近45 a来,景观生态脆弱性均值从1970年的2.9347下降为2000年的2.6720,2015年又上升为2.7989,整体呈波动式下降趋势,景观生态脆弱性的空间分布具有显著的集聚特征; GWR回归系数显示各驱动因子对研究区景观生态脆弱性作用力不同,依次表现为:农地破碎度(FN)植被指数(NDVI)坡度(SLOP)土地利用程度(LUI),各因子的回归系数均存在空间非平稳性.其中,FN因子回归系数呈现由西向东逐渐增强趋势; NDVI因子回归系数的空间分布表现出从中部向两侧递减趋势; SLOP因子回归系数分布则由西向东依次递减; LUI因子回归系数表现出从东、南向西北逐渐减弱趋势.回归系数的空间分布特征显示出不同因子对景观生态脆弱性的影响作用具有各向异性.研究结果可为巢湖流域水环境保护区的生态恢复与土地利用及景观格局优化实践等提供决策支持. 相似文献
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基于时间序列HJ-1/CCD数据的土地覆盖分类方法 总被引：3，自引：0，他引：3
土地利用数据是遥感应用中普遍使用的基础数据,对于遥感应用的效果起着非常重要的作用.随着中国环境与灾害监测预报小卫星星座(HJ星座)的成功发射,使得中高分辨率数据的重访周期达到了2天.因此,本研究利用了HJ-1/CCD数据同时具有较高时间和较高空间分辨率的特点发展了一种基于时间序列HJ-1/CCD数据的土地覆盖分类方法;该方法既利用了较高空间分辨数据的纹理与光谱信息,也利用了较高时间分辨率数据捕捉到了地表随时间的变化信息,从而利用地物在时间维上的差异提高了土地覆盖分类与土地利用制图的精度.该方法被应用于辽宁大伙房水库与青海黑泉水库区域2010年土地利用制图,经检验发现该方法制作的土地利用图与传统方法制作的土地利用图相比制图精度得到了极大提高;在辽宁大伙房水库和青海黑泉水库地区精度分别达到了95.76%和83.78%,Kappa系数分别为0.9423和0.8165. 相似文献
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近20年来巢湖流域景观生态风险评估与时空演化机制 总被引：3，自引：0，他引：3
基于1995、2005、2013年3期Landsat TM/ETM+遥感影像及DEM,应用GIS方法开展巢湖流域景观格局特征分析及生态风险网格化定量评估.研究表明:(1)近20年来,巢湖流域景观格局特征变化明显,表现为建设用地景观破碎度、分离度均呈先下降后上升趋势;农地、林地与水体景观破碎度、分离度均呈上升趋势.(2)生态风险时序分析表明,19952013年,巢湖流域低、较低和中等级生态风险区域面积在逐渐缩小,而较高和高等级生态风险区域范围在不断蔓延.近20年来,巢湖流域生态风险主要由低级向高级转化,面积达6025 km2,是由高级向低级转化面积的2.30倍.(3)生态风险时空演化机制分析表明,巢湖流域生态风险变化区域主要集中在北、西南和东南部,具有明显的阶段性和区域性.近20年来,巢湖流域经历了快速的城市化、工业化以及受到行政区划调整的政策影响,高强度土地利用模式及县域经济活力的释放叠加于本身脆弱的流域生态条件,对景观生态系统造成的强烈干扰促进流域生态风险整体有恶化趋势,需重点加强中级以上生态风险区域的生态保护与建设工作.因此,生态风险演化趋势体现了该流域自然特点和区域社会经济发展对景观生态系统干扰的压力响应. 相似文献
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土地利用结构与景观格局对鄱阳湖流域赣江水质的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
于2015年1月和7月采集赣江干流及支流34个采样点水样,测定电导率、水化学离子、无机氮等水质指标.利用赣江流域2014年30 m分辨率的土地利用数据,以流域景观类型占比表征土地利用结构,景观指数表征景观格局;采用Pearson相关分析、Bioenv分析、Mantle检验与方差分解等方法分析流域土地利用结构与景观格局对赣江水质的影响.结果表明:上游Cl~-、Na~+浓度最高,中游电导率、Cl~-、Na~+、K~+、Ca~(2+)等水质指标最低,下游电导率、HCO_3~-、SO_4~(2-)、Mg~(2+)、Ca~(2+)、NO_3~--N等水质指标最高.居民建设用地是对水质影响最显著的单一土地利用类型.林地、水田与居民建设用地是对水质影响最显著的土地利用类型组合.平均最近邻体指数是对水质影响最显著的单一景观指数,斑块个数、斑块聚集度指数、平均最近邻体指数是对水质影响最显著的景观指数组合.枯水期土地利用结构和景观格局对水质的贡献率分别为41.1%和17.2%,景观格局对水质的贡献率(17.2%)均为和土地利用结构的交互作用,无独立贡献部分;丰水期二者对水质贡献率分别为51%、53%,交互作用部分为37%.以上结果表明,土地利用结构与景观格局都对赣江水质有较大影响,二者的交互作用在该影响中占有重要地位,且枯水期景观格局对水质的影响涵盖在与土地利用结构的交互作用中. 相似文献
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基于植被演替的土地覆被变化研究——大渡河上游的森林采伐、更新和退化 总被引：6，自引：0，他引：6
目前常用的土地覆被分类系统没有反映植被演替过程, 不能与生态调查数据有效整合来分析区域土地覆被变化的环境效应. 文中以大渡河上游地区为例, 在4年野外考察的基础上, 依据植被演替过程对土地覆被进行详细分类, 建立了新的土地覆被分类系统, 并采用多时相数据源, 分别生成3期(1967, 1986, 2000年)土地覆被数据库,为土地利用/覆被变化、环境效应研究和生态建设提供了平台. 结果表明: (1) 土地覆被变化反映了云冷杉林采伐、自然演替和人工更新, 高山栎林和圆柏林在砍伐和放牧干扰下的大面积退化, 草甸退化、干旱河谷草地扩张、耕地撂荒和转变为果园等人为驱动的生态过程. 1967~2000年, 大渡河上游森林面积减少9.43%, 以草甸和草地、原始林和高寒灌丛为主的景观演变为草甸和草地、次生天然林、高寒灌丛、残次原始林、人工林和次生灌丛组成的景观, 景观破碎化程度加剧. (2) 大渡河上游的森林采伐迹地逐步恢复. 31年的森林采伐对象以云冷杉林为主, 其迹地仅6.86%自然演替为灌丛、草甸和草地或被开发为耕地, 其余均更新为人工林或自然演替为次生天然林, 采伐区的生态功能逐步恢复. (3) 在薪材砍伐、木炭烧制和牲畜过度放牧的驱动下, 自然恢复能力弱的高山栎林、圆柏林、亚高山草甸大面积退化,干旱河谷草地扩张, 严重削弱了区域生态屏障功能, 急需解决人为干扰问题并寻找有效的退化植被恢复途径与方法. 由于现有的天然林保护和生态重建措施忽视农牧民基本的生计问题, 要逆转干旱河谷与高山林线的植被覆盖与生态退化趋势, 关键在于帮助农牧民改变生计方式, 减轻或消除干扰压力. 相似文献
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《国际泥沙研究》2020,35(5):540-549
Land use is an important factor influencing soil erosion and sediment yield (SESY). Regressing soil erosion intensity (SEI) and sediment yield (SY) to land use characteristics can provide necessary information for controlling soil loss. However, current simple regression methods emphasize cross sectional parameters, with less emphasis on temporal variability of relevant land use parameters so that the derived effects of land use change on SESY can be biased. Here, a panel data method was applied to quantify the impact of land use change on SESY in 1954, 1975, and 2015, based on the WaTEM/SEDEM model and seven landscape metrics for 25 reservoir catchments in northeastern China. The results indicate that SEI and area-specific SY (SSY) continuously decreased from 1954 to 2015, which were significantly correlated with landscape metrics such as area-edge metrics of mean patch area (AREA_MN), shape index of the mean related circumscribing circle (CIRCLE_MN), aggregation index of effective mesh size (MESH), patch cohesion index (COHESION), and diversity metrics such as Shannon's diversity index (SHDI), patch richness density (PRD), and modified Simpson's evenness index (MSIEI). The results suggested that catchment SESY can be reduced through decreasing mean patch area, patch mesh size, and physical connectivity of patches, enriching landscape types, and elongating land use patches. These findings are helpful to effectively implement soil conservation measures in northeastern China and similar regions worldwide. The current study also implies that the panel data approach will have beneficial potential applications in earth-science research fields. 相似文献
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1974-2017年洪湖湿地自然保护区景观格局演变及驱动力分析 总被引：6，自引：2，他引：4
利用Landsat系列遥感影像数据（1974、1979、1984、1990、1996、2001、2006、2009、2014和2017年）解译得到的土地利用/土地覆盖变化（LUCC）结合研究区44年的气温、降水量、水位等气象水文数据，构建LUCC经验统计模型和计算景观格局指数，探讨1974-2017年洪湖国家级自然保护区景观格局变化的主要驱动因素.研究结果表明：土地利用强度指数由1974年的207增加到2017年的249.36，人类开发利用湖滨带的程度增强，到2017年约有30%的自然湿地转化为坑塘、农田和滩地及建设用地.不同地表覆盖类型的景观格局指数均发生了较大变化，2000年以后湖滨带逐渐形成了以养殖为主的低矮围景观.总体上景观趋于破碎化、连通性降低、稳定性变弱.洪湖湿地自然保护区土地利用强度指数与景观格局综合指数呈较显著的正相关，两者的相关系数为0.84，土地利用强度增加则景观更加破碎、斑块之间的连接程度减弱、区域的景观聚集度下降和景观异质性增加.总体而言，洪湖湿地自然保护区受人为干扰影响明显，开展封湖育草自然恢复与建立植被恢复示范区相结合，构建自湖滨至湖心的梯度变化完整的湿生植被-挺水植被-漂浮植被-浮叶植被-沉水植被的水生植物群落，退耕还草、退垸还湖、修复湖滨带植被，大幅度提高洪湖的自净能力，增加其水生植物多样性，实现湿地的有效修复，改善其结构和功能，维系洪湖湿地生态系统的平衡. 相似文献
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以河流近域景观格局与水环境质量间的关系为研究对象,基于2001年及2010年两期土地利用类型以及7条典型河流的溶解氧、氨氮、高锰酸盐指数、总磷、总氮5项水质指标,分析城镇化下苏州市河流水质与景观格局之间的关系及其变化规律.结果表明:(1)苏州市河流水质状况总体较差,但呈现一定的好转趋势.(2)河流水质受到城镇用地、旱地及水田的综合影响,并表现出尺度效应.其中城镇用地与旱地对河流水质恶化具有明显的作用,水田则反之.2001-2010年城镇用地及水田对水质的影响程度有所减弱,旱地则增强.(3)蔓延度指数、最大面积斑块比例对河流水质呈现负相关,斑块数量、斑块密度、香农均匀度指数、香农多样性指数则与水质呈现正相关.景观格局对于水质的影响在大范围缓冲区更为显著.研究结果可为苏州水环境管理及太湖流域城市空间开发提供一定的参考依据. 相似文献
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Land use changes due to energy policy as a determining factor for morphological processes in fluvial systems in São Paulo State,Brazil 
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下载免费PDF全文 Cenira Maria Lupinacci Fabiano Tomazini da Conceição Adriano Luis Heck Simon Archimedes Perez Filho 《地球表面变化过程与地形》2017,42(14):2402-2413
The number of hydroelectric dams used for energy production and the cultivation of sugar cane crops for ethanol production have increased significantly in the southeastern region of Brazil. These land use/land cover changes (LULCC) associated with energy policy can affect landscape changes over a range of temporal and spatial scales. This article focuses on how human–landscape interactions have influenced geomorphological dynamics in the lower course of the Piracicaba River for two different scenarios that represent pre‐dam and post‐dam conditions in 1962 and 2007, respectively, and the expansion of sugar cane crops after 1975. This assessment was performed by mapping land use and geomorphological changes in the study area in the 1962 and 2007 scenarios, in addition to quantifying the sedimentation rates upstream from the Barra Bonita Reservoir using 210Pb. The main land uses identified for the 1962 scenario were pastures, meadows, annual crops and forests. However, the main land use change was the expansion of sugar cane cropland from 4 to 39%. In the 1962 scenario, the lower course of the Piracicaba River had a predominantly meandering pattern, and there were pronounced alluvial plains in the region. In the 2007 scenario, oxbow lakes were not mapped, and the river terraces were reduced in area due to construction of the Barra Bonita Reservoir. The changes in the sedimentation rates indicate an association between the construction of the Barra Bonita Reservoir and the expansion of sugar cane crops. It was therefore not possible to assess the specific influences of each anthropogenic change on the sedimentation processes, reinforcing that the human–landscape systems in São Paulo State associated with energy policy are complex. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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The overexploitation and impairment of our freshwater resources require land management strategies that support the preservation of green and blue water flow and various ecosystem services. Historical landscape analysis and the influential driving factors of landscape development provide an essential basis for tackling current environmental questions in land and water management. Hence, this article investigates the influence of historical land use pattern on the hydrological processes and provision of blue and green water flow and storage for man and ecosystems under current climate conditions. Moreover, we discuss in how far these findings could be used to predict or optimise future land management options or as a reference for future land and water management. We used digitalized historical land use maps from 1787, 1827, 1940 and 1984 and a digital land use map of present situation from 2009 for our study areas, which are two small scale Slovenian catchments (Reka and Dragonja). The integrated river basin model soil and water assessment tool was used to simulate the land use change effects on blue and green water flow. The results showed for both catchments that the influence of land use change on total and green water quantity would be statistically insignificant but would have considerable effects on the seasonal flows. In the Reka catchment, historical situations indicate effects on spring and summer blue and green water flow due to a decreased percentage of forest and an increased percentage of grassland and vineyards in the past. Results for the Dragonja catchment indicate past shift from arable land use to forest as decrease in summer green water flow and increase in blue water flow. Possible effects are also increased levels of blue water flow and decreased levels of green water flow during the growing period of the year. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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Fang Xiuqi Zhao Wanyi Zhang Chengpeng Zhang Diyang Wei Xueqiong Qiu Weili Ye Yu 《中国科学:地球科学(英文版)》2020,63(7):1013-1025
Land use-induced land cover change(LUCC) is an important anthropogenic driving force of global change that has influenced, and is still influencing, many aspects of regional and global environments. Accurate historical global land use/cover datasets are essential for a better understanding of the impacts of LUCC on global change. However, there are not only evident inconsistencies in current historical global land use/cover datasets, but inaccuracies in the data in these global dataset revealed by historical record-based reconstructed regional data throughout the world. A focus in historical LUCC and global change research relates to how the accuracy of historical global land cover datasets can be improved. A methodology for assessing the credibility of existing historical global land cover datasets that addresses temporal as well as spatial changes in the amount and distribution of land cover is therefore needed. Theoretically, the credibility of a global land cover dataset could be assessed by comparing similarities or differences in the data according to actual land cover data(the "true value"). However, it is extremely difficult to obtain historical evidence for assessing the credibility of historical global land cover datasets, which cannot be verified through field sampling like contemporary global land cover datasets. We proposed a methodological framework for assessing the credibility of global land cover datasets. Considering the types and characteristics of the available evidence used for assessments,we outlined four methodological approaches:(1) accuracy assessment based on regional quantitative reconstructed land cover data,(2) rationality assessment based on regional historical facts,(3) rationality assessment based on expertise, and(4) likelihood assessment based on the consistency of multiple datasets. These methods were illustrated through five case studies of credibility assessments of historical cropland cover data. This framework can also be applied in assessments of other land cover types, such as forest and grassland. 相似文献
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地表水质受区域景观组成及其空间配置的影响较大,了解景观特征与水质之间的关系可以极大地提高潜在污染的可预测性和污染物输出的评估能力. 以典型网状河网区域(江苏省溧阳市)为例,研究了土地利用和景观格局特征对地表季节水质的影响. 本研究基于2017年每单月从12个监测断面收集的21个水质指标,首先分析了多尺度缓冲区(500、1000、1500、2000、2500和3000 m)内土地利用和景观格局特征,然后通过主成分分析选取12个指标作为主要水质因子,采用冗余分析确定景观因子对水质指标的最佳影响尺度,最后采用偏最小二乘回归(PLSR)探究了最佳影响尺度下景观因子对季节水质的影响. 结果表明,2500 m缓冲区是该区域景观因子对水质指标的最佳影响尺度,旱季大多数水质指标PLSR模型的显著性和预测能力比雨季强. 雨季大多数水质指标都受园地、林草地、散布与并列指数(IJI)和香农均匀度指数(SHEI)的重要影响,并且这些景观因子与除pH和溶解氧浓度之外的其他水质指标均呈负相关. 在旱季,溶解氧、石油类、化学需氧量、总氮和总磷浓度受土地利用的影响最大; 另外,IJI是电导率、硫酸盐和亚硝酸盐氮浓度的最重要影响因子,而SHEI对硫化物和总悬浮物浓度的影响最大. 此外,景观指数对雨季水质的影响更大. 本研究结果揭示了网状河网区域土地利用/景观格局与季节性水质的关系,为区域水环境管理和景观格局优化提供了科学依据. 相似文献
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Keith E. Schilling Philip W. Gassman Catherine L. Kling Todd Campbell Manoj K. Jha Calvin F. Wolter Jeffrey G. Arnold 《水文研究》2014,28(8):3314-3325
Effects of agricultural land management practices on surface runoff are evident at local scales, but evidence for watershed‐scale impacts is limited. In this study, we used the Soil and Water Assessment Tool model to assess changes in downstream flood risks under different land uses for the large, intensely agricultural, Raccoon River watershed in Iowa. We first developed a baseline model for flood risk based on current land use and typical weather patterns and then simulated the effects of varying levels of increased perennials on the landscape under the same weather patterns. Results suggest that land use changes in the Raccoon River could reduce the likelihood of flood events, decreasing both the number of flood events and the frequency of severe floods. The duration of flood events were not substantially affected by land use change in our assessment. The greatest flood risk reduction was associated with converting all cropland to perennial vegetation, but we found that converting half of the land to perennial vegetation or extended rotations (and leaving the remaining area in cropland) could also have major effects on reducing downstream flooding potential. We discuss the potential costs of adopting the land use change in the watershed to illustrate the scale of subsidies required to induce large‐scale conversion to perennially based systems needed for flood risk reduction. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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为探究不同时空尺度土地利用与水质的相互关系,以黄河流域为研究对象,基于2018年河流水质与土地利用数据,提取3种空间尺度(1000 m河段缓冲区、500 m河岸带缓冲区、子流域)的景观格局指数,结合4个季节河流水质指标,采用冗余分析方法定量探讨土地利用对河流水质的多时空尺度影响,获得水质资源管理最有效的时空尺度.结果表明:(1)在3种空间尺度下,耕地和草地占比最大.斑块密度(PD)在1000 m河段缓冲区尺度下更大,香农多样性指数(SHDI)在3种空间尺度下变化不大;(2)水质指标季节性和空间性存在显著差异,夏季水质优于冬季;(3)土地利用在夏季和1000 m河段缓冲区尺度下对水质影响最显著;(4)不同景观格局指数对河流水质产生的影响不同,耕地面积占比和林地面积占比、未利用地面积占比和SHDI对水质影响最为显著,除了耕地面积占比和PD值的增加会导致水质下降外,其余土地利用指数在大多数时空尺度下均可改善水质.该研究基于不同的时空尺度对土地利用与水质的关系进行定量研究,为合理规划土地资源提供参考,从而保护流域水质安全. 相似文献