【摘 要】
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近几十年来,受持续的气候变暖和剧烈的人类活动对流域水文循环的影响,导致渭河流域水文气象要素时空分布变化,一定程度上导致水资源短缺,最直观表现为河道径流的损失和减少。本研究以渭河流域为研究区,基于水文气象实测数据和遥感影像解译数据,采用地貌学、水文学、统计分析等理论与方法,进行各要素的时空特征演变分析,并针对径流损失的过程,综合考虑土地利用、地形要素、土壤属性和植被覆盖度四个方面,构建基于过程的新的
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近几十年来,受持续的气候变暖和剧烈的人类活动对流域水文循环的影响,导致渭河流域水文气象要素时空分布变化,一定程度上导致水资源短缺,最直观表现为河道径流的损失和减少。本研究以渭河流域为研究区,基于水文气象实测数据和遥感影像解译数据,采用地貌学、水文学、统计分析等理论与方法,进行各要素的时空特征演变分析,并针对径流损失的过程,综合考虑土地利用、地形要素、土壤属性和植被覆盖度四个方面,构建基于过程的新的景观格局指数（Runoff Landscape Pattern Index,RLPI）,分析在渭河流域退耕还林还草背景下的景观格局演变情况及其对径流过程的响应。主要内容如下:（1）通过趋势和突变分析显示:渭河流域1980-2015年渭河流域多年平均降水量为533.1mm,呈不显著下降趋势,下降率为0.53mm/a。多年平均气温为9.8℃,呈显著升高趋势,增加率为0.032℃/a。流域径流量以华县站实测数据为代表,多年平均径流量为55亿m~3,整体上呈波动减小趋势,减小率为3.26亿m~3?a。双累积曲线在1986-1993年、1994-2002年、2003-2015年三个变化期和1986-2015年的总变化期中,人类活动影响下的径流减少量分别占基准期实测径流减少量的34.49%、56.15%、47.4%和51.34%,表明人类活动是影响渭河流域径流量变化的主要原因。（2）通过转移矩阵和动态度分析发现:渭河流域主要以耕地（42.19%-43.72%）、草地（37.01%-37.14%）类型为主,1980-2015年土地利用类型相互转移,耕地的转出和建设用地的转入占主导;不同地类面积变化的绝对值大小依次为:耕地＞建设用地＞林地＞草地＞水域＞未利用土地。水平和类型植被覆盖度年均值变化趋势相似,均呈明显的波动增加趋势。研究期内,水平植被覆盖度增幅为56.25%,线性拟合的决定系数为0.874;四种景观类型的植被覆盖度年均值增加速率从大到小依次为草地＞耕地＞林地＞建设用地,线性拟合的决定性系数分别为0.702、0.511、0.718和0.842,增幅分别为24.14%、24.53%、50%和63.63%。（3）综合渭河流域土地利用、地形要素、土壤属性和植被覆盖四个方面的因素,建立基于过程的径流景观格局指数（RLPI）。深入分析揭示:在1980-2015年间,景观和类型水平RLPI均以2000年为拐点,呈先上升后下降的趋势,变化趋势线大致相同。建设用地的RLPI指数年际数值最大,其次是耕地、草地,林地的RLPI指数年际数值最小。（4）传统景观指数和RLPI指数与径流变化关系对比分析表明:传统景观指数的AREA＿MN和PAFRAC均与流域各站点径流模数呈正相关关系,NP、PARA＿MN、IJI、SPILT、SIDI和SIEI均与流域各站点径流模数呈负相关关系,且相关性和回归性均未通过显著性检验。景观水平RLPI指数与流域各站点的径流模数均呈正相关关系,与渭河流域径流模数的相关系数为0.943,相关性达到显著性水平（P＜0.01）;与渭河流域径流模数的决定系数为0.677,决定系数较高,综合说明RLPI指数在渭河流域有较好的适用性,其与流域径流的耦合关系较传统景观格局指数更好,能更好地表征流域的径流量变化情况。
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