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优化土地利用配置建设生态清洁小流域

中国水土保持 2007年第9期 14-17页

作者：赵烨孙雷李武艳石龙宇北京师范大学环境学院北京100875

从优化土地利用配置入手建设生态清洁小流域,是保护区域水土资源、防治生态环境退化的重要途径。在分析构筑小流域"三道防线"与区域水土资源相互关系的基础上,从小流域内土地利用现状、社会发展的空间差异性角度,讨论了在上游区实施生... 详细信息

从优化土地利用配置入手建设生态清洁小流域,是保护区域水土资源、防治生态环境退化的重要途径。在分析构筑小流域"三道防线"与区域水土资源相互关系的基础上,从小流域内土地利用现状、社会发展的空间差异性角度,讨论了在上游区实施生态修复、中游区实施生态治理和下游区进行土地利用配置优化、实施生态保护的必要性和可行性,提出了改进流域内生态补偿的新思路。

关键词：土地利用配置水土保持生态清洁小流域北京

次降雨过程中不同土地利用配置对小流域氮流失的影响

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次降雨过程中不同土地利用配置对小流域氮流失的影响

作者：罗义峰西南大学

学位级别：硕士

水土流失及不合理施肥造成的面源污染是三峡库区目前需紧迫解决的生态环境问题之一。三峡库区的空间位置、社会经济情况、人口分布等问题使农业面源污染的治理更加困难,水土流失导致的养分流失是面源污染的重要组成部分,其主要的流失途... 详细信息

水土流失及不合理施肥造成的面源污染是三峡库区目前需紧迫解决的生态环境问题之一。三峡库区的空间位置、社会经济情况、人口分布等问题使农业面源污染的治理更加困难,水土流失导致的养分流失是面源污染的重要组成部分,其主要的流失途径为径流和泥沙携带。目前国内外关于次降雨过程中不同土地利用下径流与泥沙氮流失关系的研究主要集中于人工模拟降雨试验、径流小区观测试验以及数字模拟等方法对单一土地利用类型氮素流失途径展开的研究,而自然次降雨过程中,综合考虑土地利用配置体系下氮流失途径的研究较少,因此本文以三峡库区石盘丘小流域农林水复合集水区(A)与传统农业集水区(B)作为研究区开展野外监测试验,在小流域的A、B集水区出口配置流量计,通过人工采集次降雨过程中径流和泥沙样品,测定径流和泥沙中不同形态氮素含量,探究监测期次降雨过程中不同土地利用配置下径流不同形态氮和泥沙氮的流失特征和规律以及土地利用配置对径流氮和泥沙氮流失的影响,对比径流氮与泥沙氮的流失关系,以期为三峡库区农业小流域面源污染中不同携带方式下的氮流失防控提供理论依据。主要研究结果如下:(1)次降雨过程中,传统农业集水区B的径流TN流失浓度(1.375.17 mgL)>农林水复合配置集水区A(0.84.28 mgL),以TN作为水质评价指标,石盘丘小流域径流属于地表水质劣Ⅴ类。次降雨过程中,A和B集水区的径流峰值时间基本一致,但径流TN峰值时间有所差异;缺少前期降雨和次降雨引起的流量暴增将会影响农业小流域污染物流失峰值出现时间。与传统农业集水区相比,农林水复合集水区配置的水土保持措施体系能有效地减少氮素流失,明显消减第一次TN峰值。(2)A集水区径流中TN、DN、NN和AN的平均EMC分别为2.09±1.02)mgL、(1.31±0.35)mgL、(0.86±0.24)mgL和(0.12±0.05)mgL,B集水区径流中TN、DN、NN和AN的平均EMC分别为(3.66±1.88)mgL、(2.63±1.15)mgL、(2.10±0.88)mgL和(0.23±0.21)mgL。A集水区DN/TN平均为69%,NN/DN平均为67%,AN/DN平均为10%;B集水区DN/TN平均为75%,NN/DN平均为80%,AN/DN平均为9%。B集水区的TN、DN和NN显著大于A集水区(P配置的水土保持措施体系能减少小流域TN流失浓度,并减少NN在溶解态氮中的占比。完善的土地利用配置能更好地控制氮素流失。(3)A、B集水区次降雨过程中泥沙氮浓度与泥沙质量呈现出显著正相关(P配置林草地、生态沟渠、生态池塘、生态湿地以及梯级稻田构成的水土保持措施体系在不同次降雨过程中的消纳拦截能力均要优于B集水区,综合改良措施体系对氮流失的控制具有积极作用。(4)A集水区径流迁移的平均TN浓度是泥沙迁移的5.7倍,B集水区径流迁移的平均TN浓度是泥沙迁移的4.1倍,石盘丘小流域以径流氮流失为主,B集水区泥沙氮的流失对泥沙的响应能力高于A集水区,A和B集水区泥沙氮峰值均早于径流氮峰值。石盘丘小流域泥沙氮与径流总氮之间极显著相关(P土地利用配置通过消减地表径流及径流中泥沙含量进而减少径流氮和泥沙氮。径流氮和泥沙氮在流失过程中相互影响,在实际氮素流失的防控中,需要配置综合措施体系以应对多种途径的氮流失。

关键词：氮流失径流与泥沙土地利用配置次降雨过程三峡库区小流域

基于SWAT模型的滇池流域不同土地利用配置下的非点源污染研究

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基于SWAT模型的滇池流域不同土地利用配置下的非点源污染研究

作者：韩赵钦华中农业大学

学位级别：硕士

非点源污染在点源污染得到有效治理和逐步控制的前提下,已经成为影响水环境质量的首要污染源。非点源污染的发生受到诸多因素的影响,其中,土地利用结构直接影响非点源污染的形成及迁移过程,是非点源污染的关键影响因子。滇池是我国三大... 详细信息

非点源污染在点源污染得到有效治理和逐步控制的前提下,已经成为影响水环境质量的首要污染源。非点源污染的发生受到诸多因素的影响,其中,土地利用结构直接影响非点源污染的形成及迁移过程,是非点源污染的关键影响因子。滇池是我国三大重点污染湖泊之一,尽管滇池污染治理措施日趋严厉,但滇池水污染形势并未得到明显改善,究其原因就是因为非点源污染广泛存在。此外,滇池流域面积广阔,地形复杂,土地利用活动频繁,在结构和布局上都存在不尽合理的地方。论文选择滇池流域作为研究区域,围绕土地利用与非点源污染开展研究。在ArcGIS的支持下,构建适用于滇池流域的SWAT模型,通过模拟不同土地利用配置下的非点源污染情况,分别从土地利用数量结构和空间布局两方面探讨其对非点源污染负荷的影响,旨在为流域土地的合理利用和水环境治理提供科学依据。最终取得如下成果：(1)构建了适用于滇池流域非点源污染研究的SWAT模型。首先以ArcGIS为平台,提取流域数字高程模型(DEM)和土壤类型空间分布图。同时对流域土壤属性、气象、水文等数据进行收集和整理,最终构建SWAT模型运行所需的基础数据库。然后利用昆明站、干海子及海口水文站点2005-2008年实际监与模型值进行对比,通过调整敏感参数取值使得确定性系数R2和Nash-Suttcliffe系数达到模型要求,最终确定该模型可以在滇池流域内进行适用。(2)通过对2008年土地利用现状和2020年土地利用配置下非点源污染负荷情况进行模拟,分析了不同数量结构对非点源污染的影响。结果表明,2020年F1下各项污染负荷除径流量外,均小于2008年,这说明在2008年土地利用基础上,2020年的土地利用确实在数量结构上进行了优化,这样的配置总体上是有利于减轻污染负荷输出的,同时也说明土地利用的数量结构对非点源污染有着显著的影响,土地利用的数量结构和空间结构的不同会导致非点源污染负荷输出的变化。(3)通过对2020年两种土地利用配置(F1和F2)下的非点源污染情况进行模拟,分析了相同数量结构下不同空间布局对非点源污染的影响。结果表明：与F1相比,F2下各项污染负荷均有所减少。两种方案下非点源污染负荷模拟结果的差异表明,对整个流域而言,建设用地的聚集型空间布局比分散型格局更能有效减少非点源污染的产生和形成。F1和F2是基于相同的数量结构下的不同空间布局,由此说明,土地利用空间布局同数量结构一样,对非点源污染的控制具有同等重要的意义,即使是在同种数量结构下,空间结构的不同也会造成非点源污染负荷输出的不同。(4)对F1和F2下各子流域非点源单位污染负荷进行模拟,各子流域内泥沙、总氮、总磷污染的负荷强度不尽相同。对比两种配置下子流域的单位负荷分布发现,当流域内耕地和建设用地增加时,非点源污染负荷尤其是氮、磷污染大量增多,而当林地和草地在流域内大量布局时,可以有效的减弱非点源污染。由此可知,流域内土地利用布局微弱变动时,单位污染负荷输出变化不大,而在土地利用结构布局发生较大变化时,单位污染负荷输出也随之发生较大变化。(5)从整个流域来看,在流域北部及东部边缘地带,以泥沙的流失为主,氮、磷污染较轻;在中部以建设用地和耕地为主的区域,以氮、磷污染较为严重,泥沙污染稍轻。由此说明,泥沙污染严重的区域与氮磷污染严重的区域并不完全重合,非点源污染的空间分布差异较大,据此对流域污染负荷的控制也应针对流域不同的污染特征而进行。

关键词：土地利用配置非点源污染 SWAT模型滇池流域

一部系统研究土地利用配置的力作——评刘彦随著《区域土地利用优化配置》

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地理科学进展 2000年第1期 94-94页

作者：倪绍祥

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多目标土地利用空间优化配置模型及其应用

中南大学学报（自然科学版） 2011年第4期42卷 1056-1065页

作者：张鸿辉曾永年刘慧敏中南大学地球科学与信息工程学院中南大学空间信息技术与可持续发展研究中心湖南长沙410083 长沙市规划信息服务中心湖南长沙410013

为探索一种客观、量化且能解决多目标决策问题的土地利用空间优化配置方法,在"资源节约"与"环境友好"目标约束下,设计应用于土地利用空间优化配置的多智能体遗传进化算法,构建多目标土地利用空间优化配置MOSOLUA(Multi objective spatia... 详细信息

为探索一种客观、量化且能解决多目标决策问题的土地利用空间优化配置方法,在"资源节约"与"环境友好"目标约束下,设计应用于土地利用空间优化配置的多智能体遗传进化算法,构建多目标土地利用空间优化配置MOSOLUA(Multi objective spatial optimization model for land use allocation)模型;以国家资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革实验区——长株潭城市群的核心区域为例,进行多目标土地利用空间优化配置应用研究。研究结果表明:基于MOSOLUA模型得到的优化后的土地利用格局的资源节约与环境友好程度较优化前有明显提高;MOSOLUA模型的收敛速度较普通遗传算法模型的快,实证应用所花时间由8.57 h减少到3.31 h,运行效率提高61.38%;模型的总体适应度与采用普通遗传算法的优化配置模型相比提高了12.57%。

关键词：土地利用配置多目标空间优化多智能体系统遗传算法资源节约环境友好

基于景观类型格局的退化土地利用优化配置──以陕北风沙滩地区为例

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干旱区地理 1998年第4期21卷 28-33页

作者：刘彦随中国科学院地理研究所北京100101

以陕北风沙滩地区为例，提出了基于景观类型格局开展退化土地利用优化配置的新思路。景观类型格局及其变化取决于各种景观要素综合作用下所产生的时空异质性，一般表现为广域型格局和镶嵌型格局两种基本形式。镶嵌型景观类型具有明显的... 详细信息

以陕北风沙滩地区为例，提出了基于景观类型格局开展退化土地利用优化配置的新思路。景观类型格局及其变化取决于各种景观要素综合作用下所产生的时空异质性，一般表现为广域型格局和镶嵌型格局两种基本形式。镶嵌型景观类型具有明显的边缘效应和内部均质性，以此为客体进行土地利用配置，就是要遵循景观生态学原理和可持续发展准则，寻求退化土地资源合理配置与持续利用的模式和途径。

关键词：景观类型格局退化土地土地利用配置沙滩地区

次降雨过程中土地利用优化配置对小流域磷流失的影响

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次降雨过程中土地利用优化配置对小流域磷流失的影响

作者：周豪西南大学

学位级别：硕士

三峡库区地理位置独特,人地关系复杂,其水环境安全干系重大,而水土流失和面源污染是库区水环境安全的重要威胁。三峡库区内多丘陵山地且降雨丰沛,其间分布众多小流域,雨季大量径流从各小流域汇集至库内水体中,污染物也易随降雨产流从源... 详细信息

三峡库区地理位置独特,人地关系复杂,其水环境安全干系重大,而水土流失和面源污染是库区水环境安全的重要威胁。三峡库区内多丘陵山地且降雨丰沛,其间分布众多小流域,雨季大量径流从各小流域汇集至库内水体中,污染物也易随降雨产流从源头小流域汇入三峡水库,而磷素是三峡库区面源污染物的重要组成部分。磷素往往是以径流和泥沙为载体进行流失,目前关于小流域面源污染的研究大多针对单一或者多种土地利用类型在日常监测中或者模拟降雨过程中的磷流失,而针对自然次降雨径流过程中土地利用优化配置后对磷流失影响的定量研究有待深入。本研究选取三峡库区忠县石盘丘小流域及流域内两个对比集水区:传统农业模式集水区(CG)、优化了土地利用配置的集水区(EG)为研究对象,通过监测次降雨过程中径流、泥沙和不同形态磷素浓度与输出量变化,探究次降雨过程中小流域磷流失规律以及土地利用优化配置对降雨径流过程中的磷流失的影响,以期为后续有针对性地采取阻控和管理措施来控制小流域中磷素流失浓度和负荷提供参考依据。主要研究结果如下:(1)在小流域尺度,所监测的10场降雨事件中,整个石盘丘小流域(CG+EG集水区)的总磷(TP)、可溶性磷(TDP)、无机态磷(DIP)和颗粒态磷(PP)平均浓度分别为0.249、0.169、0.092和0.080 mg·L,TDP/TP浓度比值的范围在0.48～0.81之间,场均为0.67;次降雨产流前期40min内主要流失形式为PP,而后TDP逐渐占主导,TP和PP的浓度峰值与径流峰值显著相关(P土地利用配置能有效减少各形态磷素流失,为三峡库区小流域磷流失防控提供参考依据。

关键词：三峡库区集水区降雨径流过程土地利用配置磷流失

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山地土地结构格局与土地利用优化配置

中国地理

中国地理 2000年第4期 504-509页

作者：刘彦随

山地是具有高度和坡度的自然综合体，由此决定了土地类型分异的序列及其结构格局的特殊性，形成土地空间格局、土地数量格局和土地质量格局等3种基本形式。格局分析可以揭示土地类型与功能的异质性和有序性，从而为全面认识土地类型群... 详细信息

山地是具有高度和坡度的自然综合体，由此决定了土地类型分异的序列及其结构格局的特殊性，形成土地空间格局、土地数量格局和土地质量格局等3种基本形式。格局分析可以揭示土地类型与功能的异质性和有序性，从而为全面认识土地类型群体的生态属性与演替规律提供理论依据，为土地利用优化配置的实践提供科学指导。以陕西秦岭北坡为例，进行了土地类型结构格局的系统分析，并根据山地结构格局的空间层次性、结构多级性和功能多元性的特点，提出了不同空间尺度下山地土地利用优化配置的模式及其方案。

关键词：土地类型结构格局土地利用配置陕西秦岭山地

来源：人大复印报刊资料评论

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多目标土地利用空间优化配置模型及其应用

多目标土地利用空间优化配置模型及其应用