极端暴雨下山地丘陵区小流域洪水淹没强度对景观特征的响应——以河南“7·20”暴雨为例

通过分析郑州7·20暴雨事件中贾峪河山地丘陵区小流域的洪水过程,探究景观特征对洪水淹没强度影响的时空分布规律,并提出增强流域洪水韧性的规划建议,以缓解河南省山区所面临的社会经济发展、生态环境改善等问题。基于高分6号遥感数据、先进陆地观测卫星(ALOS,Advance Land Observing Satellite)相控阵L频段合成孔径雷达(PALSAR)的地表高程数据和小时降雨量数据,利用MIKE 21水动力模型构建贾峪河流域二维水文模型,分析其2021年7月20日0-24时期上、中、下游的洪水淹没深度和面积,并结合双变量空间自相关模型方法,探究洪水淹没强度与各景观组成和地形因素在时间和空间上的相关性的差异以及其空间聚类类型。研究表明:(1)贾峪河流域淹没面积在0-6时快速增长,于18时达到最大9.59km²,此时各区域淹没面积占比从大到小依次为下游18.88%、上游8.25%、中游12.03%,淹没深度在3m以上的面积占36.11%。(2)地形因素(平均Moran''s I=0.159)对洪水强度的影响大于土地类型(平均Moran''s I=0.096),主要影响因子相对高程、地形湿度指数、矿坑面积百分比、水体面积百分比、建设用地面积百分比、耕地面积百分比以及林地和草地面积百分比与洪水淹没强度之间的相关性随时间变化呈增大趋势,均在暴雨中后期18-24时达到最强。(3)交互探测结果表明,多因子叠加会增强各景观特征对洪水淹没强度的影响。上游影响洪水淹没强度的主要驱动力为矿坑和相对高程,中游和下游的主要影响为水体和地形湿度指数。(4)洪水淹没强度24时的平均值与景观特征指数之间的"高-高"和"高-低"地区的面积占比约0.47%-9.85%,主要分布在上游的中部山区和北部河道周围、中游的河道两侧和下游的河道以及常庄水库周边地区。研究结论建议在上游露天矿坑就地改造为蓄水池并恢复植被,中游和下游应提升河岸带绿地质量,增加下游城区绿色基础设施,减轻城市洪水风险。     

泾河流域植被覆盖动态变化特征及其与降雨的关系

植被退化是全球环境变化研究的一个重点问题,植被状况是环境评估的重要指标.利用8km分辨率的NOAA-AVHRR/NDVI时间序列数据,对位于黄土高原的泾河流域1982～2003年植被特征及变化状况进行系统分析,并在此基础上评估降雨与流域植被的相互关系.研究主要利用了变化斜率法、主成分分析法和相关分析法,得到如下结论:过去22a来流域植被NDVI均值波幅和变化都很小,变化较显著的区域集中在流域上游和流域边缘的山区.变化斜率分析得出了类似的结论,气候变化以及人类活动导致的土地利用改变可能是影响在流域不同地区植被状态变化的主要原因.对NDVI时间序列的主成分分析发现PC1和PC2与植被覆盖和气候密切联系,PC3和PC4与流域汛期洪水有关,PC5和PC6体现了人类活动的影响.流域的NDVI与降雨显示了良好的相关性,降雨与NDVI相关性的阈值可能在550mm或更高.     

河流沿线土地利用对策的研究

河流沿线土地是与河流、湖泊的生态学过程紧密相连,直接受洪水影响的沿河（湖）土地带,本文以生态学原理为指导,结合中国森林生态网络工程体系建设理论,对河流沿线土地安全和土地利用的原则、指导思想、理论依据及对策等问题进行了探讨,河流沿线土地安全包括土地的生态效闪安全、经济效益安全与社会效益安全3个方面,土地利用策略的原则是要确保三者的统一,找到三者的最佳结合部,土地利用的指导思想是要把治理与开发紧密结合起来,通过各种措施加强土地的安全建设,实行以增加林木比重为主的近自然的利用和管理对策,根据河流特征的地域分异来确定不同河流,不同河段的利用模式,并基于洪水干扰的风险等级和河流沿线土地的空间分异规律,诊为在河流沿线的纵向上,分别中下游不同河实施人为干扰程度不同的管理对策;横向上按照土地分异性和洪水安全性,分别弹性利用带、脆弱利用带和稳定利用带3条不同土地带采取不同的利用对策。     

流域土地利用变化对不同重现期洪水的影响——以奉化江皎口水库流域为例

土地利用变化对流域洪水过程产生显著影响,并导致设计洪水发生变化。为进一步指导流域防洪及水库洪水设计,以浙东沿海奉化江皎口水库流域为例,应用HEC-HMS水文模型模拟分析土地利用/覆被变化(LUCC)对不同重现期暴雨洪水事件的影响。结果表明,流域内1985—2003年土地利用变化引起不同重现期洪水过程与洪水量级发生改变,其中,洪量和洪峰均增加,洪量较洪峰变化明显。LUCC对小洪水过程影响更明显,5年一遇以上洪水的洪峰和洪量分别平均增加3%和7.6%,而小于2年一遇洪水的洪峰和洪量分别平均增加5.41%和11.91%。同时,LUCC使100年、50年和25年一遇洪水重现期分别提前了15、6a和2a,即其对量级最高的特大洪水的重现期影响最大。此外,不同的土地利用转变方式对洪水的影响程度不一,其中,林地向裸地转变对洪水影响最大,林地向灌草地转变次之,林地向耕地变化对洪水影响最小,且这种差异性在低重现期洪水表现更明显。     

长江三峡库区玉溪遗址的环境与人类活动的孢粉记录

对玉溪遗址剖面53个地层样品和附近山地的9个现代表土样品进行了孢粉分析,结果表明:玉溪文化时期(6 000a.BP—7 200a.BP)孢粉组合以乔灌木为主,草本次之,蕨类孢子含量较少。乔灌木中以松属、桦木属、栎属占绝对优势;草本中藜科、蒿属含量较高;蕨类孢子以凤尾蕨为主。孢粉谱反映了较为湿润的气候特征。表土孢粉以超代表性的松属占绝对优势,可能是植被群落演替过程中松属植物作为先锋种类表现在演替初级阶段具有明显生长优势的结果,表土孢粉组合基本与当地植被状况相吻合。本研究在14 C测年基础上结合其它代用指标发现在剖面上部第4—8层和下部淤泥层中Rb/Sr值较高且乔灌木花粉百分含量明显增加,可以解释为该段淤泥层为古洪水遗迹,洪水可能有利于对孢粉的富集。地层剖面中文化层与淤泥层呈现交互沉积,表明周期性的洪水事件影响到了人类活动的连续性。     

洪水漫溢对林窗微环境时空差异的影响——以塔里木河中游荒漠河岸林为例

林窗是森林生态系统中普遍存在的干扰形式。探究洪水漫溢对林窗内部微环境时空异质性的影响,对揭示荒漠河岸林物种多样性变化及其更新特征具有重要意义。在塔里木河中游非洪水和洪水漫溢区各选取一个大小相似的林窗样地,并使用便携式气象监测仪对林窗内不同方位的空气温湿度进行监测,对比分析不同水淹条件下林窗内微环境的时空分布差异,为深入探索荒漠河岸林植被更新机制奠定基础。结果表明：（1）非洪水漫溢区和洪水漫溢区林窗内空气温度均呈现先上升后下降的变化趋势,空气湿度均呈现先下降后上升的变化趋势,且同一个样地中温度与湿度之间存在明显的负相关关系,而洪水漫溢改变了森林微环境,使林窗内湿度升高,温度下降。（2）非洪水漫溢区和洪水漫溢区林窗内不同方位温度分布差异较小,洪水漫溢对温度变化影响不大;两个样地林窗内湿度变化过程较为复杂,差异明显,洪水漫溢区湿度变化梯度更为密集。（3）非洪水漫溢区和洪水漫溢区林窗内温度差界限明显,西南方向温度差较小,中心位置温度差最大,洪水漫溢并未改变不同方位温度变化趋势;湿度差以中心偏北方向较大,其中非洪水漫溢区湿度差在西北方向较小,而洪水漫溢区湿度差最小值出现在西南方向。研究结果表示荒漠河岸林林窗微环境时空差异具有干旱区独特性,同时阐明了林窗微环境对洪水漫溢的响应,为深入研究林窗干扰对荒漠河岸林更新与演替提供了科学依据。     

论青海东昆仑东段早三叠世地层

本文介绍了青海东昆仑东段早三叠世洪水川群的发育特征和分布规律,依据岩性,洪水川群自下而上可分为三个地层单位：砂砾岩组、火山碎屑岩组和碳酸盐岩组。它们大致相当于三个三级层序,并由东向西逐步超覆。洪水川群中所产化石自下而上可分为Ｏｐｈｉｃｅｒａｓ－Ｃｌａｒａｉａ带,Ｇｙｒｏｐｈｉｃｅｒａｓ－Ｃｌａｒａｉａ带,Ｆｌｅｍｉｎｇｉｔｅｓ－Ｅｕｍｏｒｐｈｏｔｉｓｍｕｌｔｉｆｏｒｍｉｓ带,Ａｎａｓｉｂｉｒｉｔｅｓ－Ｍｅｅｋｏｃｅｒａｓ带和Ｔｉｒｏｌｉｔｅｓ－Ｐｒｏｃａｒｎｉｔｅｓ带。此外,本文首次报道了青海兴海县姜路岭一带洪水川群的早三叠世牙形类。     

绿色基础设施的洪水调节服务供需测度研究进展

绿色基础设施(green infrastructure, GI)可提供高效且可获取的洪水调节服务,其供需测度是提升服务水平的基础与前提,可为城市土地利用与绿色基础设施规划提供决策依据。以GI洪水调节服务供需为研究对象,梳理GI洪水调节服务供需的概念内涵、主体构成和尺度关系。回顾了GI洪水调节服务供需测度方法,包括土地利用测度法、生态系统测度法和洪水调蓄模型法等供应水平测度方法,以及风险评估法、洪水淹没模型法和经济损失法等需求水平测度方法。基于生态系统服务的供需关系,构建了GI洪水调节服务供需分析框架,通过供需数量均衡和空间匹配将供需关系分为四种情景,对应服务动态平衡、调整服务供需水平和服务流动机制3种调控手段。从服务测度重点、动态变化分析、供需阈值效能、服务流动机制等四个方面提出了未来研究方向,以期对绿色基础设施规划研究和生态系统服务管理与决策研究有所启示。     

1998年特大洪水后鄱阳湖自然保护区主要湖泊水生植被的恢复

鄱阳湖自然保护区的湖泊是相对独立于鄱阳湖主体湖的一个区域,是国际重要湿地。1998年的特大洪水导致湖泊中水生植物的地上部分大量毁灭。通过1999年和2001年的植被调查,并与历史资料比较,探讨了特大洪水干扰后的植被恢复动态。结果表明,1999年湖泊水生植物的种类和生物量均低于干扰前的水平;2001年物种种类已经恢复,苦草(Vallisneria spp．)和黑藻(Hydrialla verticillata)的生物量已超过干扰前的水平,但其它物种的生物量仍较低,尚处于恢复的初始阶段。据此推断,物种问恢复速度的差异主要与物种的无性繁殖方式有关。鄱阳湖自然保护区湖泊的植被恢复不同于温带和其它亚热带的湖泊,不经历轮藻(Chara spp．)作为先锋优势种的阶段,苦草和黑藻可以作为先锋种首先在湖泊中恢复。这可能与鄱阳湖作为通江湖泊其水位频繁波动、轮藻不易定居有关。研究显示,洪水导致的水生植物生物量下降和物种数目减少只是短期现象,湖泊水生植物能在几年内恢复到干扰前的水平。     

‘98洪水：东北虎大搬迁

东北虎,又名西伯利亚虎(Panthera tigris altaica),是八个亚种中体型最大的,体长达3.9米,体重320公斤左右。淡黄色体毛长而厚,身上的红色斑点随季节变化;在冬季几乎完全褪净,到夏季会再出现。从腹部到腰窝部布满白色毛。 东北虎现已濒临灭绝,在中国仅分布于黑龙江省和吉林长白山。 公元1998年盛夏,亚洲、世界上最大、老虎数量最多的黑龙江东北虎林园的52只老虎进行了一次大搬迁。