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相似文献
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1.
土地利用对岩溶作用碳汇的影响研究综述   总被引:6,自引:4,他引:2  
曾思博  蒋勇军 《中国岩溶》2016,35(2):153-163
耦合水生光合作用的岩溶作用碳汇新模式的提出使得碳酸盐岩的风化过程成为寻找"陆地剩余碳汇"(residual land sink)的新方向。传统意义上,碳酸盐岩风化在全球碳循环模型中被认为是未快速响应地表环境变化的地质过程,然而最新一系列研究表明人类土地利用显著改变了这一地质循环过程。文章总结了岩溶作用碳汇对不同土地利用/覆被变化的具体响应,并对其机理进行了系统分析。发现土地利用与覆被变化影响岩溶作用碳循环过程主要源自土壤CO_2浓度和径流量变化以及外源酸(硝酸和硫酸)的介入。证据显示在土地利用对岩溶作用碳汇的调控中土壤CO_2浓度与径流量是复杂且相互制约的两个机制,人类活动产生的外源酸干扰在不同层面上的影响也不同。由于地表水生生态系统所产生的内源有机碳(AOC)的巨大稳碳能力(水生碳泵效应)在以往的研究中并没有与碳酸盐岩风化过程相联系,因而其对土地利用变化的响应过程和机理是岩溶碳循环研究的最新方向。基于土地利用调控碳酸盐岩风化过程的复杂性和多样性特点,综合考虑岩溶作用产生的DIC(溶解无机碳)与AOC在不同土地利用情况下的相互关系以及定量分析各环境因素的具体效应成为了合理制定人为土地利用调控策略的必要前提,也是岩溶作用碳汇研究的未来发展方向。  相似文献   

2.
黑河流域土地利用与覆被变化特征   总被引:12,自引:3,他引:12  
在土地类型划分的基础上, 利用黑河流域1987年和2000年两期TM遥感数据, 从土地利用与覆被变化幅度、变化速率及动态度等角度, 定量分析了流域上、中、下游及全流域总体土地利用与覆被变化的特征并进行了对比.结果表明: 在变化幅度上, 全流域各类土地利用与覆被变化均十分强烈, 中游地区最为显著, 综合土地利用与覆被变化指数达到7.6%, 耕地、城镇建设用地、水域和草地等是全流域变化最为剧烈的利用类型; 在变化速度方面, 流域上游地区的耕地、城镇居民用地和沙漠化土地年平均递增速度最高, 中游地区明显小于上游和下游地区, 但沙漠化除外, 为全流域水平的4.7倍, 下游耕地、城镇用地、水域面积和其它难利用土地变化较快, 说明上、下游生态系统极不稳定, 变化剧烈. 对中游动态度的分析表明, 耕地、城镇居民用地和较难利用土地较稳定, 其它土地类型的利用与覆被动态变化都很活跃, 说明中游地区土地利用与覆被变化复杂而强烈, 具有变化的多向性和互动性, 从而为流域合理调整土地利用方式和环境改善提供了一定的科学依据.  相似文献   

3.
彭建  蔡运龙  王秀春 《中国岩溶》2007,26(2):137-143
通过运用遥感、地理信息系统以及全球卫星定位系统等技术手段,借助于景观生态学中的景观格局指数以及构建生态价值指数,对位于贵州中部典型喀斯特地区的猫跳河流域1973年以来的土地利用/覆被变化及其对整个区域生态环境状况的影响以及近30年来土地利用的合理性进行了评价。研究表明,在过去的30年间,研究区的土地覆被发生了显著的变化,并对区域的生态环境造成了深刻的影响。1973-1990年,猫跳河流域的景观趋于破碎化,斑块总数从3438个增加到3619个,生态服务价值指数从3626.58降低到3343.47,土地利用具有明显的不可持续性;1990-2002年,猫跳河流域的景观破碎度降低,斑块数量从1990年的3619个减少到3312个,整个流域的生态服务指数从3343.47上升到3738.4,生态环境质量开始向好的方向发展。  相似文献   

4.
蒙海花  王腊春 《中国岩溶》2009,28(3):227-234
以贵州普定后寨地下河流域为研究区,在分析流域生态环境特征以及岩溶水形成机制的基础上,通过野外调查、资料收集并结合现代空间技术、地理信息系统和遥感技术,研制开发了适合我国后寨河流域的基于落水洞的岩溶半分布式水文模型,分析了土地利用/覆被变化对流域径流的影响以及流域产汇流参数对比关系。结果表明:生态建设后除最大土壤蓄水量增大外,其它产流参数变化不大;汇流参数基本小于生态建设前,但相差不大;在降雨条件不变的情况下,生态建设后的产流量小于生态建设前的产流量,生态建设前土地覆被下的流量在低水位时比生态建设后的流量稍高,而在高水位时生态建设前流量比生态建设后的流量稍低。  相似文献   

5.
土地利用/覆被变化会使岩溶水系统演化的化学驱动能——土壤CO2量发生变化,进而使得岩溶水系统的水化学日动态变化强度发生变化。小波分析方法可以有效识别岩溶水系统的水化学日动态变化强度,并给出定量化的指标。通过对亚热带季风气候区的贵州省陈旗、灯盏河与板寨岩溶水系统长达2年的水文水化学监测数据进行小波分析,发现有土壤覆盖但土地利用程度较高的岩溶水系统(陈旗和灯盏河),其排泄点水化学指标中CO2分压日动态强度要高于植被覆盖良好但岩石裸露的岩溶水系统(板寨)排泄点,说明岩溶水系统中土壤对水化学日动态强度的调控有着关键的作用。这一发现对于正确理解和评价不同土地利用下的岩溶作用及其碳汇强度差异有着重要的意义。  相似文献   

6.
在全球环境变化研究中,土地利用和土地覆被动态研究是一个关键而迫切的课题。本文依据覆盖贵州省20世纪90年代末5 a时间间隔的陆地卫星数据资料,研究了土地利用变化的特征和空间分布规律,并通过土地利用转移矩阵揭示了各区域土地利用变化动态的转化过程;同时以生态系统服务功能衡量相应土地利用类型的相对生态价值,评价区域土地利用/土地覆被变化的生态效应。结果表明,在研究时段内,省内各区域退耕还林与毁林开荒并存,区域间有明显的差异,整体景观尚处于波动状态。在1995~2000年的土地利用变化中,由于旱地、有林地、灌木林地、中低覆盖度荒草地等土地利用类型相互间的频繁转换,各区域土地利用生态价值并未有明显的提高。  相似文献   

7.
土壤碳蓄积量变化的影响因素研究现状   总被引:37,自引:2,他引:37  
土壤碳库的动态平衡影响作物产量和土壤肥力的高低,是土壤肥力保持和提高的重要研究内容。简要评述了土壤理化特性、温度和降水变化、大气CO2浓度上升、人类的农业活动对土壤有机碳蓄积量的影响,介绍了当前对土壤碳蓄积量动态变化的研究进展,认为应加强气候变化和土地利用/土地覆被变化与土壤碳循环研究的结合,提高对陆地生态系统碳循环变化的认识,并需要从生态环境保护的利益和可持续发展的理论出发,进一步加强土地管理方式的改变,促进土壤有机质的积累,提高土壤对碳的固定。  相似文献   

8.
岩溶作用时间尺度与碳汇稳定性   总被引:7,自引:3,他引:4  
章程 《中国岩溶》2011,30(4):368-371
从碳酸盐溶蚀快速动力学过程、岩溶动力系统的开放性、环境敏感性和生物参与性等方面分析了岩溶作用过程的时间尺度及其碳汇稳定性,指出岩溶碳循环是一种兼具不同时间尺度的特殊地质作用过程,因水生植物和土地利用变化的影响,碳汇效应显著且相对稳定,仍对现今大气CO2减排有重要意义.为更好地估算岩溶碳汇潜力,在加强高精度自动化监测的同时,需要考虑外源水、水生植物及土地利用变化等因素.  相似文献   

9.
土地利用和覆被变化对岩溶区土壤CO2浓度的影响   总被引:4,自引:3,他引:1  
通过选择3个具有不同地质背景、气候条件等环境特征的山西汾阳马跑一郭庄岩溶泉域、湖南湘西大龙洞地下河流域、广西桂江流域,对流域内具有代表性的不同土地利用方式和覆被类型下垫面土壤20~50 cm深处CO2浓度进行检测.结果显示,土地利用方式和覆被变化对3个流域岩溶土壤中20 cm、30 cm、40cm和50 cm深处CO2浓度具有明显的影响作用:湖南湘西大龙洞地下河流域多数样地土壤CO2表现为随土层的加深先增加后降低的双向梯度;山西马跑-郭庄泉域玉米地的土壤CO2浓度比种植马铃薯的高,且随着覆被条件由草地→灌丛→林地的改善,土壤的扰动性变小,CO2浓度差趋于减少,变幅趋于稳定.各个流域相同覆被类型,群落结构和优势种变化越小,土壤CO2浓度变幅越小.  相似文献   

10.
黔桂岩溶山区土地利用变化的社会经济因素分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
基于黔桂岩溶山区1990、2015年的土地利用数据和社会经济统计资料,利用典范对应分析方法对1990-2015年25年间的土地利用变化及社会经济驱动因素进行了实证分析。结论如下:(1)黔桂岩溶山区土地利用变化存在明显的时空分异现象;(2)贵州高原区以草地大幅减少和林地增加为主要特征;黔桂峰丛洼地区以水域面积增加和草地减少为主要特征;广西丘陵区的主要特征是耕地减少和建设用地增加。(3)贵州高原区土地利用类型变化以经济和人口因素为主要驱动力;广西丘陵区土地利用类型变化以经济因素和农业结构水平为主要驱动力;农业因素对黔桂峰丛洼地区的土地利用变化驱动作用明显。未来应提高贵州高原和黔桂峰丛洼地区岩溶山区草地生态功能重要性的认识,在加强森林植被恢复的同时加强草地资源保护;城镇化发展背景下黔桂岩溶山区应减少优质耕地占用,开发低丘缓坡土地,建设山地特色城市。   相似文献   

11.
应用RS、GIS以及GPS集成技术,以黔中喀斯特地区的猫跳河流域为对象,研究了这一地区从1973—2002年间土地利用/覆被的变化过程,并利用典型相关分析法研究了形成这种变化的驱动因素。研究表明,从1973—1990年,猫跳河流域耕地、建设用地、有林地、水域以及裸岩地呈增长趋势,而灌木林和灌草地趋于减少,流域生态环境质量下降。进入20世纪90年代后,有林地、灌草地、建设用地、水域持续增加,灌草地总量变化不大,耕地总量和裸岩地减少,流域生态环境质量趋于好转。定量分析表明,1990年以前,驱动建设用地变化的因素是总人口的变化,1990年以后则是农业产值;1990年以前驱动耕地变化的是农业人口的增长,1990年以后则和粮食产量的提高有关。  相似文献   

12.
Land use change quantified for the last 50 years within and near a fast growing agricultural land in Neka River Basin, using geographic information systems. Land cover and land use change was projected for the next decade using topography, geology, land use maps and remote sensing data of the study area. The study explored the relationships between agricultural land growth and landscape changes. The land use changes assessed among the different land cover classes. It is important to mention that conducting of the present study a very severe land cover changes taken place as the result of agricultural land development. These changes in land cover led to the forest degradation of the study area. Relationship between land-use changes and agricultural growth offered a more robust prediction of soil erosion in Neka watershed. This study aims to find the relationships between land use pattern, erosion and the sediment yield in the study area. The land use coefficient has applied in the model of erosion potential method to forecast the effect of the land type to reduce the erosion. The results of this study indicated that the total sediment yield of the study area has notably decreased to 89.24 % after an appropriate land use/cover alteration. The estimated special erosion for the southern Neka Basin is about 144465.1 m3/km2 where after management policy is predicted 15542.9 m3/km2/y. Therefore, the total difference for the study area has estimated about 128922.2 m3/km2/y.  相似文献   

13.
Land use/cover change and its driving forces has been one of the most important fields in global environmental change research since the 1990s. Karst areas are distributed extensively on the Earth’s surface and are usually characterized by a fragile eco-environment. In southwest China, karst landforms are fully developed and their eco-environment is highly fragile. Over the past decades, irrational land use practice has caused a series of alarming eco-environmental issues including forest clearing, soil erosion, and karst rocky desertification. Therefore, it is of great practical significance to study land use/cover change in this area and its driving forces in order to re-build the damaged eco-environment and achieve sustainable land use. In this paper, the authors conduct a case study on land use/cover change and its natural and human driving forces since the early 1970s in southwest China’s Maotiaohe watershed. The results indicate that the land use/cover pattern in the study area has undergone a very complex change, which is a result of combined action of both natural and anthropological factors. In the 1970s and 1980s, climate change and fast population increase played dominating roles in the change of arable land, shrub land, grassland, and rocky desertification land. Since the early 1990s, economic development has gradually taken the place of population change to become the overwhelming human factor to go along with climate change in driving the land use/cover change, particularly the change in arable land, construction land, and rocky desertification land.  相似文献   

14.
以唐山市岩溶地面塌陷区为依托,提出了单因子图迭置分析的岩溶地面塌陷危险区划分原则和方法,编制了相应的软件系统KLC,并对唐山市城市岩溶塌陷进行了综合分区评价。以此为基础对岩溶塌陷宏观减灾对策进行了探讨。提出了以防止岩溶塌陷为目的的地下水优化管理方案,使地下水状态在岩溶地面塌陷危险区形成最不利于塌陷产生的水动力状态,以实现全区塌陷危害最小的目的。  相似文献   

15.
Groundwater management is of fundamental importance to meet the rapidly expanding urban, industrial and agricultural water requirements in semi-arid areas. To assess the current rate of groundwater withdrawal and possibility of recharge of potential aquifer in the semi-arid regions is essential for water management. The present study aimed to identify potential area for groundwater recharge structure in the Gwalior area based on land use, rainfall variation, hydrological component and statistical analysis. In this work, a stream survival approach was used for the assessment of water channel by using triangulated network and regression analysis to find out the correlation of individual component with reference to water management. Land use/land cover (LULC) map prepared from multispectral satellite images of the study area and used to validate the hydrological component and the results observed through the regression model shows good correlation. Therefore, immediate and effective water management schemes are required for sustainable water resource development and management in the area.  相似文献   

16.
基于RS和GIS的南汀河流域石漠化评价   总被引:3,自引:2,他引:1  
苏旺德  史正涛  刘钢 《中国岩溶》2016,35(5):594-601
以南汀河流域ETM、DEM和地质岩性数据为基础数据,应用遥感和地理信息技术提取了石漠化评价因子,构建石漠化评价指标并对石漠化强度进行评价。运用空间叠加分析和统计分析方法对石漠化信息进行分析,得到流域岩溶区石漠化强度分级特征,利用土地利用数据及石漠化信息与土地利用/覆盖类型的相关关系以分析土地利用方式对石漠化的影响。结果表明(1)研究区石漠化强度为:中度石漠化轻度石漠化潜在石漠化强度石漠化无石漠化极强度石漠化。(2)强度石漠化区和极强度石漠化区主要分布在以耕地和疏林地为主要覆盖类型的区域。说明了造成石漠化的因素除裸岩率、植被、坡度、岩性等主要影响因子外,人们利用土地的方式对石漠化也具有很大促进作用。  相似文献   

17.
This article describes a unique flood hazard, produced by the dramatic expansion of wetlands in Nelson County, located within the North American Prairie Pothole Region of North Dakota, USA. There has been an unprecedented increase in the number, average size, and permanence of prairie wetlands, and a significant increase in the size of a closed lake (Stump Lake) due to a decade-long wet spell that began in 1993 following a prolonged drying trend. Base-line land cover information from the 1992 USGS National Land Cover Characterization dataset, and a Landsat TM scene acquired 9 July 2001 are used to assess the growth of the closed lake and wetland pond surface areas, and to analyze the type and area of various land cover classes inundated between 1992 and 2001. The open water profile in Nelson County changed from one marked by relatively comparable coverage of closed lake and wetland pond areas in 1992, to one in which wetland open water accounted for the vast majority of total open water in 2001. The bulk of the wetland pond area expansion occurred by displacing existing wetland vegetation and agricultural cropland. Producers responded to the flood hazard by filing Federal Crop Insurance Corporation (FCIC) claims and enrolling cropland in the Conservation Reserve Program (CRP), a federal land retirement program. Land taken out of agricultural production has had an enormous impact upon the agricultural sector that forms the economic base of the rural economy. In 2001 the land taken out of production due to CRP enrollment and preventive planting claims represented nearly 42% of Nelson County’s 205.2 K ha base agricultural land. The patterns obtained from this detailed study of Nelson County are likely to be the representative of the more publicized flood disaster occurring within the Devils Lake Basin of North Dakota.  相似文献   

18.
Land use and land cover change is an important driver of global change (Turner et al., 1993). It is recognized that land use change has important consequences for global and regional climates, the global biogeochemical cycles such as carbon, nitrogen, and water, biodiversity, etc. Nevertheless, there have been relatively few comprehensive studies of global, long-term historical changes in land cover due to land use. In this paper, we review the development of global scale data sets of land use and land cover change. Furthermore, we assess the differences between two recently developed global data sets of historical land cover change due to land use. Based on historical statistical inventories (e.g. census data, tax records, land surveys, historical geography estimates, etc) and applying different spatial analysis techniques, changes in agricultural land cover (croplands, pastures) were reconstructed for the last 300 years. The two data sets indicate that cropland areas expanded from 3–4 million km2 in 1700 to 15–18 million km2 in 1990 (mostly at the expense of forests), while grazing land area expanded from 5 million km2 in 1700 to 31 million km2 in 1990 (mostly at the expense of natural grasslands). The data sets disagree most over Latin America and Oceania, and agree best over North America. Major differences in the two data sets can be explained by the use of a fractional versus Boolean approach, different modelling assumptions, and inventory data sets.  相似文献   

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