近35年长江流域土地利用时空变化特征及其径流效应

摘要

土地利用/覆被变化是当前全球变化研究的重点内容，土地利用发生变化后会影响水文过程并最终导致径流发生变化，因此是水文学者重点关注的领域。本文以长江流域作为研究对象，对流域内近35年的土地利用时空变化特征进行了详细分析，并建立流域水文模型，对土地利用变化后径流影响进行定量计算，分析流域土地利用的径流效应，研究结果表明：
　　（1）长江流域近35年土地利用变化特征如下：1980~1990年和2000~2005年期间土地利用变化速度要比1990~1995和1995~2000年期间要快，研究期内第一（1980~1990年）和第四时期（2000~2005年）的平均交换变量值分别为0.61和0.45，远远大于中间两个时期的平均值0.09和0.08。在空间分布上流域上游中部的四川一带的交换变量值比较大，是流域内土地转移最活跃的地区，其次是上游源头地区，流域中下游地区的转移活跃程度相对较小。不同类型的土地利用变化方面也有不同的特征，耕地、水域、建设用地和未利用地的面积先减后增，林地和草地的面积在前两个时期增加，后两个时期内减少。人类毁林和过度放牧等使上游林地、草地等面积减少明显，这些土地类型多转为未利用地，中下游的在林地、耕地之间的转换相对较多，下游的水域面积在前期转为未利用地和水田的较多，后期水域面积增加则主要来源于未利用地和水田的转化，建设用地是流域内增加最明显的用地类型，特别是经济发达的下游地区。
　　（2）模型计算结果表明土地利用变化后对径流产生了明显的影响。在不同的土地利用条件下多年日平均径流量、枯水期和丰水期径流平均值及洪、枯水值都发生变化，研究中的11个站点径流变化如下：上游干流的直门达、屏山；雅江小得石站和鄱阳湖水系的径流量减少。屏山站年径流量减少了840623.62万m3，减幅5.03％，是所有站点中径流减少最多的站点；剩余的7个站点：高场站、北碚站、武隆站、皇庄站、城陵矶站和干流宜昌站和大通站年径流量都呈增加变化。径流增加幅度最大的在嘉陵江的北碚站，年径流值增加了520060.18万m3，增幅为9.32%；增加相对较小的是泯沱江的高场站，年径流量只增加3784.32万m3，增幅仅为0.05%；位于下游干流的大通站年径流量增加了78209.28万m3，增加0.08%。枯水期和丰水期平均值的变化趋势多数跟年径流总量变化一致，或同时增加，或同时减少，但是宜昌、城陵矶和大通站的变化不一致。10%频率洪水在屏山以上的站点、宜昌和湖口站减少，其中屏山站的减少最多，减幅为2.67%，其余都减少1.00%；北碚、皇庄等站洪水值增加，最大增幅3.48%。枯水值只在北碚、宜昌、皇庄和大通站增加；多数站点的枯水径流减少，最大减幅68.70%，土地利用变化后对枯水径流影响较大。流域径流量在土地利用变化后，上游屏山站以上和鄱阳湖水系的流量减少，中下游地区朝着增加的趋势变化。

目录

声明

1. 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外相关研究进展

1.3 研究内容与技术路线

2. 研究区域概况与研究方法

2.1 长江流域概况

2.2 研究方法

2.3 数据来源与准备

3. 土地利用时空变化特征

3.1 土地利用变化特征

3.2 土地利用转移活跃程度

3.3 不同类型土地利用变化

3.4 小结

4. 流域水文模型建立

4.1 分布式水文模型HEQM

4.2 水文模型建立

5. 土地利用变化的径流效应

5.1 各站点径流变化

5.2 径流变化分析

5.3 小结

6. 结论与展望

6.1 结论

6.2 论文主要成果及创新

6.3 不足与展望

参考文献

个人简历、硕士研究生期间发表论文及研究成果

致谢