摘要
近几十年来，景观动态变化及径流量变化引起了人们的广泛关注。流域的径流量随着景观格局的变化而变化，研究景格局态和径流量之间的关系，对水资源合理利用问题、环境问题和生态问题的解决具有重要意义。 本文以玛纳斯河上游流域为研究对象，首先，基于遥感影像和DEM数据，利用遥感技术和地理信息系统技术，通过遥感影像解译、景观类型动态和空间结构分析，研究了1976年以来玛纳斯河流域的景观格局变化特征；然后，以解译的4期土地利用图、DEM、土壤、径流量和气象数据等作为数据源，构建玛纳斯河流域月尺度 SWAT水文模型，并运用模型模拟了1976、1989、2000和2014年四种土地利用情景下的水文过程；最后基于景观格局变化特征和SWAT模型的模拟结果，通过相关分析，探讨了该流域景观格局动态变化和地表径流量变化间的相互关系。结论如下： 1.1976-2014年间，流域景观格局特征的变化比较显著。草地持续扩张，冰雪、未利用地和林地的面积呈波动性减小趋势。流域土地利用整体变化强度呈现先增强后减弱的特征，1989-2000年间转换过程最活跃。景观类型水平上，草地以转入过程为主，其转出过程都比较平缓；未利用地转出过程都很活跃；冰雪转入过程趋于活跃，其转出过程由活跃趋于平缓了。景观形状趋于复杂，呈破碎化趋势，连通性有小幅降低，分布趋于非均衡性。 2.构建的玛纳斯河流域SWAT模型有一定适用性。本文建立了该流域的SWAT水文模型，并对月径流量进行了模拟。而后，基于SWAT-CUP的 SUFI-2算法进行参数率定，从而对模型进行校准和验证。校准期模拟值和实测值的拟合度良好，其R2为0.78， NS为0.69；到了验证期，R2降低为0.76，NS降为0.65，但总体上校准和校验的各项评价指标均满足评价标准。 3.近50年来，流域内的径流量整体上呈缓慢增长的线性趋势，年内分布呈：春冬季少，夏秋季多的特点。1976-2014年间，随着土地利用的变化，研究区的径流量随之发生不同程度的变化。子流域尺度上，未利用地面积增加，使得径流量增加，而草地增加，则引起径流量减少；除了Shannon均匀度指数与产水量相关性较大以外，其余景观类型相关系数的绝对值基本上都低于0.5，而且只在部分时间段表现出显著性，流域各景观类型形状趋于复杂和分布趋于不均衡时，流域内水循环加快，会引起径流量增加，而流域各景观类型团聚度增加时，则会导致径流量减少。
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