華南濕熱山地小流域徑流對氣候變化和人類活動的響應(yīng)
——以寧江為例

楊傳訓(xùn), 張正棟, 朱汝雄, 萬露文, 葉 晨, 張 杰

(1.華南師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院, 廣州 510631; 2.廣州地理研究所，廣州 510070； 3.中山大學(xué) 地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院, 廣州 510275)

華南濕熱山地小流域徑流對氣候變化和人類活動的響應(yīng)
——以寧江為例

楊傳訓(xùn)1,2, 張正棟1, 朱汝雄3, 萬露文1, 葉 晨1, 張 杰1

(1.華南師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院, 廣州 510631; 2.廣州地理研究所，廣州 510070； 3.中山大學(xué) 地理科學(xué)與規(guī)劃學(xué)院, 廣州 510275)

基于1953—2013年寧江流域5個氣象站日氣溫、降水量及控制站河口水文站月徑流量數(shù)據(jù)與1986年、1995年、2005年、2013年寧江流域土地覆被分類數(shù)據(jù)，運(yùn)用Mann-Kendall趨勢分析、小波分析及累計量斜率變化比較法探討了1953—2013年寧江流域氣候變化與人類活動對徑流變化影響。結(jié)果表明：(1) 1953—2013年寧江流域溫度發(fā)生顯著上升，變化率為0.139℃/10 a，降水變化波動較小，而徑流量出現(xiàn)顯著下降。(2) 1990年前流域內(nèi)徑流量與氣溫、降水存在較為明顯的27 a周期規(guī)律，1990年以來受人類活動影響加大，徑流量變化周期受到破壞，未能體現(xiàn)全域性；但在小尺度周期11 a上仍與降水量保持同步，表明寧江流域徑流量主要受降水影響。(3) 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及水土保持工作的進(jìn)行，到2013年林地面積占整個流域的73.8%，草地面積下降41.6%，耕地面積減少61.2%，土地利用變化較大區(qū)域發(fā)生在興寧市北部。(4) 與1953—1958年比，1959—2008年寧江流域徑流量增加氣候變化和人類活動貢獻(xiàn)率分別為62.2%和37.8%，2009—2013年降水和人類活動對徑流減少貢獻(xiàn)率為45.8%和54.2%。

寧江; 徑流; 氣候變化; 人類活動

氣候變化和人類活動是河流徑流變化的兩個重要因素[1]。近年來，受氣候變化和人類活動的影響，不同區(qū)域河流徑流量出現(xiàn)不同程度下降，而兩者在不同時間階段對徑流減少貢獻(xiàn)率不同。小波分析方法具有較好的時頻功能，小波多尺度分析為研究水文序列演變過程及認(rèn)識規(guī)律周期提供途徑，在當(dāng)前研究河流水文中運(yùn)用廣泛成熟且取得顯著成果[2-5]。一些學(xué)者利用小波分析方法對不同地域河流徑流減少原因進(jìn)行研究，如吳創(chuàng)收等[6]對近幾十年珠江入海徑流變化分析時發(fā)現(xiàn)90年代末以來徑流量出現(xiàn)下降，認(rèn)為人類活動在近幾十年影響中占據(jù)主導(dǎo)；除小波分析方法外，王隨繼等[7]提出累積量斜率變化率比較法分析干旱半干旱區(qū)皇甫川流域降水和人類活動對徑流量的貢獻(xiàn)率，分析認(rèn)為近半個世紀(jì)流域徑流減少因素為人類活動。白樂等[8]同樣運(yùn)用累積量斜率變化率比較法在對半干旱黃土高原區(qū)禿尾河流域基流近60 a變化分析時認(rèn)為人類活動日益成為基流演變的驅(qū)動因子；胡珊珊等[9]運(yùn)用氣候彈性系數(shù)分析華北平原白洋淀徑流量下降中人類活動起主導(dǎo)作用。前人研究中對華南濕熱區(qū)域流域較少，且研究結(jié)果中華南流域徑流變化原因未能統(tǒng)一，林凱榮等[10]在東江流域徑流影響貢獻(xiàn)率分析上認(rèn)為氣候變化與人類活動影響分量相當(dāng)；李艷等[11]對北江流域徑流變化研究得出人類活動使流域植被減少，導(dǎo)致流域徑流的增加。

本文選取寧江流域作為華南濕熱環(huán)境下小流域典型代表，運(yùn)用Mann-Kendall分析及小波分析方法分析近60 a流域內(nèi)氣溫、降水、徑流量變化趨勢，采用累計量斜率變化率比較法對近幾十年流域內(nèi)氣候變化及人類活動對徑流變化進(jìn)行定量分析探討，為其日后保護(hù)寧江流域的生態(tài)環(huán)境提供參考性意見。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)域

寧江流域位于粵東北地區(qū)，發(fā)源于江西省尋烏縣荷峰畬，貫穿廣東省興寧市南北，至水口站匯合進(jìn)入梅江，主要流經(jīng)興寧盆地，全長107 km，流域面積1 364.75 km2，占興寧市總面積的65%，是梅江流域面積最大的支流，被稱為興寧市的母親河。寧江流域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)性氣候，夏季高溫多雨，冬季溫和少雨，全年氣候溫暖濕潤，年均降水量1 426 mm，降水主要集中在4—9月，年均氣溫21.68℃，年平均日照時數(shù)2 066 h。流域植被為亞熱帶季風(fēng)常綠闊葉林、灌木林、人工林及果園，流域內(nèi)林地約占總面積的73%。流域地形狹長，北部、東部、西部均為山地，中部為寧江盆地，河流流速湍急，徑流集流快，易出現(xiàn)洪峰。土壤類型以水稻土、赤紅壤為主。

1.2 數(shù)據(jù)來源

(1) 水文氣象數(shù)據(jù)。包括寧江流域5個氣象站點1986—2013年日降水量、氣溫及寧江控制站河口水文站1986—2013年月徑流量，數(shù)據(jù)來源中國氣象數(shù)據(jù)共享網(wǎng)及梅州市水文局。

(2) 空間數(shù)據(jù)。流域DEM數(shù)據(jù)來自于中國科學(xué)院國際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，空間分辨率為30 m；使用1986年、1995年、2005年、2013年Landsat TM影像，在ENVI 5.1中進(jìn)行校正、裁剪等預(yù)處理后，采取監(jiān)督分類方法對其進(jìn)行目視解譯，為提高解譯精度，開展流域野外實地調(diào)查采樣，建立目視解譯標(biāo)志和標(biāo)準(zhǔn)，解譯后Kappa系數(shù)為0.86，分類精度較好。參照全國土地分類方法和當(dāng)?shù)貙嶋H情況，將寧江流域土地利用類型分為林地、草地、耕地、建筑用地和未利用土地。

2 研究方法

2.1 Mann-Kendall檢測方法

Mann-Kendall檢驗法是氣象學(xué)及氣候?qū)W中經(jīng)常用來進(jìn)行突變檢驗的一種方法，適用于水文變量的趨勢檢驗及突變點確定，該方法已經(jīng)被很多學(xué)者成熟運(yùn)用于氣象變化分析[12-15]，詳細(xì)原理及計算方法見參考有關(guān)文獻(xiàn)[16]。

2.2 小波分析法

Morlet小波是一種常用分析水文長時間序列變化的復(fù)值小波[17]，本文選用Morlet函數(shù)分析寧江徑流降水氣溫周期及突變點。Morlet小波函數(shù)變化系數(shù)。

(1)

(2)

小波方差隨尺度a的變化過程，稱為小波方差圖,它能反映信號波動的能量隨尺度a的分布[18]。小波方差圖可用來確定信號中不同種尺度擾動的相對強(qiáng)度和存在的主要時間尺度，即主周期。

2.3 累積量斜率變化率分析方法

為定量區(qū)分降水量、蒸發(fā)量與其他因素對徑流量的貢獻(xiàn)率，王隨繼提出了累積斜率變化率比較法。假設(shè)基準(zhǔn)期和變異期的降水量為P，累積降水量—年份線性方程的斜率分別為KPa，KPb(mm/a)，斜率變化率為SP；蒸散發(fā)為E，累積蒸散發(fā)量—年份線性方程的斜率分別為KEa，KEb(mm/a)，斜率變化率為SE；徑流量為R，累積徑流量—年份線性方程的斜率分別為KRa，KRb(億m3/a)，斜率變化率為SR[7,19]。

則累積降水量斜率變化率SP為

SP=(KPb-KPa)/KPb

(3)

累積蒸散發(fā)斜率變化率SE為

SE=(KEb-KRa)/KRb

(4)

累積徑流量斜率變化率SR為

SR=(KRb-KRa)/KRb

(5)

降水對徑流量變化貢獻(xiàn)率為

(6)

蒸散發(fā)對徑流量變化的貢獻(xiàn)率CE為

(7)

人類活動對徑流量變化的貢獻(xiàn)率CH為

CH=100-CP-CE

(8)

3 結(jié)果與分析

3.1 氣溫、降水、徑流變化趨勢規(guī)律分析

寧江流域1953—2013年均氣溫變化呈不斷上升趨勢(圖1A)，年際變化率為0.139℃/10 a。1953—1992年氣溫變化波動較小，1992年以來氣溫呈現(xiàn)突變升高，年際氣溫變化率為0.172℃/10 a。5 a滑動氣溫曲線顯示1967—1971年5 a的氣溫均值最低，為21.04℃，5 a均值最大出現(xiàn)在1998—2002年為22.13℃。1953—2013年寧江流域年均溫累積距平曲線顯示氣溫變化大致經(jīng)歷穩(wěn)中下降到快速上升的階段(圖1B)，年均溫累積距平在1997年達(dá)到最小，并在1997年之后急劇上升。

圖1年均溫年際變化和累積距平曲線

圖2為寧江流域1953—2013年降水量及累計距平變化趨勢圖，年均降水量變化較為平穩(wěn)，未出現(xiàn)明顯上升下降趨勢。年降水量最大值出現(xiàn)在1959年，為2 171.5 mm，最小值出現(xiàn)在1991年為801.5 mm。降水累積距平曲線顯示年降水在1959—1961年及1998—2011年降水量較多，其余時間年降水較少，采用R/S分析法預(yù)測未來趨勢變化，其Hurst指數(shù)為0.28<0.5，表明未來降水量增加不顯著。

氣溫和降水是徑流變化的兩個重要?dú)庀笠蛩?。?953—2013年寧江流域年徑流量變化(圖3)可以看出呈下降趨勢，尤其在1983年以來徑流量出現(xiàn)大幅度下降，其年際變化趨勢率為-0.189億m3/10 a。年降水量累積距平曲線圖3B反映徑流量在1958—1963年，1973—2001年呈增加趨勢，在1963—1973年及2001—2013年為下降趨勢。

3.2 氣溫、降水、徑流變化分析

3.3 氣溫、降水、徑流周期性變化規(guī)律分析

對1953—2013年寧江流域氣溫、降水量及出口控制站河口站徑流量標(biāo)準(zhǔn)化距平系列采用Matlab軟件Morlet小波做連續(xù)變換，并借助Surfer10.0繪制出1953—2013年寧江流域年氣溫、降水量、徑流量變化的小波系數(shù)實部等值線圖5。圖中橫坐標(biāo)為時間尺度，縱坐標(biāo)為頻域尺度。圖中小波系數(shù)的正、負(fù)分別表示徑流量的偏多與偏少，小波系數(shù)為零對應(yīng)著突變點，等值線中心對應(yīng)的時間尺度為水沙時間序列變化的主周期[7,19-20]。從寧江流域氣溫小波系數(shù)實部圖5A可以看出氣溫主要存在以28a為尺度中心的20～30a變化周期，該年代震蕩周期最為明顯，形成四個高震蕩中心和三個低震蕩中心，氣溫出現(xiàn)高—低—高—低—高—低—高準(zhǔn)4次高交替震蕩。高震蕩時間分別出現(xiàn)在1953—1958年、1972—1980年、1990—1998年、2008—2013年，表明這四個時間段氣溫較高。3個低震蕩中心出現(xiàn)在1960—1969年、1981—1988年以及1999—2007年，表明這三個時間段氣溫較低，其中1953—1977年及2000—2013年間氣溫震動較大，其余時間段波動較小。而到2013年震蕩周期等值線遠(yuǎn)未閉合，說明2012年以后寧江流域氣溫會持續(xù)升高。

圖2寧江流域年降水量年際變化和累積距平曲線

圖3年徑流年際變化和累積距平曲線

圖4寧江流域氣溫、降水、徑流Mann-Kendall曲線

從寧江流域1953—2013年降水小波實部圖5B可以得出降水主要存在27 a及11 a變化周期，其中27 a時間尺度方差最大，為降水變化的主周期。在27 a變化周期上形成4個高震蕩中心和3個低震蕩中心，降水出現(xiàn)高—低—高—低—高—低—高—低準(zhǔn)四次豐枯交替震蕩。高震蕩時間出現(xiàn)在1954—1957年，1969—1975年，1990—1996年以及1999—2013年，表明這四個時間段降水量較為豐富。而在1961—1968年，1980—1988年及2000—2005年出現(xiàn)三個低震蕩中心，表明降水在這三個時間段降水較少。10 a周期上在1980年之前交替有規(guī)律變化，1980年以后周期變化規(guī)律不明顯。從寧江流域氣溫變化周期與降水變化周期上看，降水和氣溫的20～30 a主周期發(fā)生在27 a，都出現(xiàn)四次高低交替變化，其中高震蕩中心和低震蕩中心出現(xiàn)的年份時間大體一致，并且在2005年以后氣溫與降水均呈增加趨勢，但震蕩線未閉合，表明未來時間降水、氣溫仍呈上升趨勢。

圖5C為1953—2013年寧江流域徑流量小波系數(shù)等值線圖，寧江流域徑流量周期變化主周期為11 a。以27 a為中心徑流量大小交替周期出現(xiàn)大—小—大—小2次明顯震蕩變化，而在1990年以來流域徑流變化在27 a時間尺度上不明顯，未能延續(xù)至全局時間段，表明1990年之前流域內(nèi)徑流周期與氣溫、降水較為同步，而1990年以來由于人類活動的加劇，流域內(nèi)徑流量變化周期受到破壞，未能體現(xiàn)全域性。徑流量在11 a時間尺度上，具有全域性，與降水量11 a周期變化高低震蕩中心時間段較為吻合。

圖5氣溫、降水與徑流小波系數(shù)實部時頻分布及小波方差變化

3.4 流域人類活動對徑流影響

氣候是影響河流徑流的重要因素，氣溫—降水—徑流之間存在緊密的函數(shù)聯(lián)系。1953—1963年為寧江流域的準(zhǔn)自然形態(tài)，1963年以后寧江流域在氣溫升高、降水量波動較小情況下徑流量出現(xiàn)非自然形態(tài)的顯著下降。

從寧江流域不同年代土地利用面積看(表1)，寧江流域內(nèi)林地面積最大，從1986年占整個流域面積58.4%上升到2013年73.8%，其次是耕地、草地，三者共占整個流域面積的95%。1986—2013年寧江流域由于流域內(nèi)開展退耕還林、實施生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展以及人工林培育，林地面積增加28.8%，林地面積的增加對流域內(nèi)水土保持工作及徑流的攔截下滲起到很好的效果；受當(dāng)?shù)赝烁€林還草政策以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)環(huán)境，耕地面積減少61.2%，耕地面積減少主要發(fā)生在寧江市北部(圖6)；草地因生態(tài)恢復(fù)和人工林栽培逐漸轉(zhuǎn)為林地，導(dǎo)致其面積減少41.6%。1986年以來，當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類活動的加劇，部分耕地轉(zhuǎn)為建筑用地，1986—2013年建筑用地面積增加562%。

3.5 氣候變化和人類活動對徑流的貢獻(xiàn)率計算

通過Mann-Kendall檢驗得出1953—2013年流域徑流量變化存在1958年與2008年兩個突變點，將時間序列劃分為1953—1958年、1958—2008年、2009—2013年。根據(jù)寧江流域年徑流量累積變化特征及徑流影響因素分析，運(yùn)用線性回歸得出不同時期徑流量累積變化斜率(圖7)。

圖6 1986-2013年寧江流域景觀格局表1 1986-2013年寧江流域土地利用類型面積變化比例 %

從表2看出，B與A時期相比，累積徑流量斜率年均增加6.13億m3，增加率為16.7%。同期相比，累積降水量斜率年均增加201 mm，增加率為16.2%，累積蒸發(fā)量斜率年均增加88 mm，根據(jù)公式計算降水與蒸發(fā)量對徑流貢獻(xiàn)率為62.2%，而人類活動在此時期由于毀林開荒，濫砍濫伐等對流域森林植被的破壞，加重水土流失，增大局部的流域量，對徑流增加貢獻(xiàn)率為37.8%。

圖7寧江流域累積徑流量累積曲線、降水量累積曲線及蒸發(fā)量累積曲線

C與A時期相比，累積徑流量斜率年均減少8.39億m3，減少率為19.4%，出現(xiàn)嚴(yán)重下降。同期相比，累積降水量斜率年均減少34 mm，減小率仍為2.7%，累積蒸發(fā)量斜率年均增加6.2%，計算得出降水及蒸發(fā)量對徑流減少貢獻(xiàn)率為45.8%，人類活動貢獻(xiàn)率為54.2%。

表2 寧江流域徑流量、降水量、蒸發(fā)量不同時期累積斜率及變化率

4 討 論

寧江流域1953—2013年徑流量在氣溫升高、降水波動不大情況下出現(xiàn)顯著下降，突變年份出現(xiàn)在1958年和2008年。王隨繼學(xué)者提出的累計量斜率變化率比較法在干旱半干旱區(qū)評估中忽略蒸散發(fā)因素，鑒于華南地區(qū)蒸發(fā)量較大且寧江流域內(nèi)近60 a氣溫呈上升趨勢，本文在計算氣候變化對徑流貢獻(xiàn)率時加上蒸散發(fā)，計算得到1959—2008年流域內(nèi)徑流減少貢獻(xiàn)率中氣候變化占62.2%，人類活動為37.8%；2009—2013年氣候變化對流域徑流量減少貢獻(xiàn)率為45.8%，人類活動貢獻(xiàn)率為54.2%。1953—2013年寧江流域徑流量序列變化中存在1958年，2008年兩個突變點，而降水量也存在1958年，2008年兩個突變點，表明流域內(nèi)徑流量受降水影響較大。加上寧江流域近60 a氣溫升高，計算出華南地區(qū)人類活動對徑流貢獻(xiàn)比王隨繼學(xué)者在西北半干旱區(qū)結(jié)果83.19%小，表明在華南地區(qū)由于徑流量較大，人類活動對徑流影響比干旱區(qū)小，利用這一方法得出結(jié)論與林凱榮等對東江流域人類活動貢獻(xiàn)率分析結(jié)果較為吻合[10]。

5 結(jié) 論

(1) 寧江流域近60 a來氣溫呈顯著上升趨勢，上升1.05℃，且達(dá)到顯著水平，降水量較為穩(wěn)定，上下波動較小，未達(dá)到顯著水平，徑流量在1984年以來出現(xiàn)持續(xù)顯著下降趨勢，近60 a下降8.39×108m3，占流域多年平均的19.4%。

(2) 1990年前流域內(nèi)徑流量與氣溫、降水存在較為明顯的27 a周期規(guī)律，1990年以來流域內(nèi)受人類活動影響較大，徑流量變化周期受到破壞，未能體現(xiàn)全域性；但在小尺度周期11 a上仍與降水量保持同步，表明寧江流域徑流量主要受降水影響。

(3) 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及水土保持工作的開展，到2013年林地面積占整個流域的73.8%，耕地面積則由1986年的22.7%下降到2013年的8.81%。林地面積的增加對流域水土保持及防治水土流失起到重要作用，同時也有效吸收降水，增加徑流量下滲。

(4) 寧江流域1953—2013年徑流量存在1958年、2008年兩個突變年份，降水量也存在兩個1958年、2008年兩個突變年份。以1953—1958年為基準(zhǔn)期，計算得出氣候變化和人類活動在1959—2008年寧江流域徑流量增加中貢獻(xiàn)率分別為62.2%和37.8%，在2009—2013年徑流量減少中貢獻(xiàn)率分別占45.8%和54.2%。在華南地區(qū)由于徑流量較大且主要受降水影響，人類活動對徑流貢獻(xiàn)率比干旱區(qū)小。

[1] 劉昌明,張學(xué)成.黃河干流實際來水量不斷減少的成因分析[J].地理學(xué)報,2004,59(3):323-330.

[2] 王鈞,蒙吉軍.黑河流域近60年來徑流量變化及影響因素[J].地理科學(xué),2008,28(1):83-88.

[3] 劉宇峰,孫虎,原志華.基于小波分析的汾河河津站徑流與輸沙的多時間尺度特征[J].地理科學(xué),2012,32(6):764-770.

[4] Kuang C, Su P, Gu J, et al. Multi-time scale analysis of runoff at the Yangtze estuary based on the Morlet Wavelet Transform method[J]. Journal of Mountain Science.2014,11(6):1499-1506.

[5] 潘威,鄭景云,蕭凌波,等.1766年以來黃河中游與永定河汛期徑流量的變化[J].地理學(xué)報,2013,68(7):975-982.

[6] 吳創(chuàng)收,楊世倫,黃世昌,等.1954—2011年珠江入海水沙通量變化的多尺度分析[J].地理學(xué)報,2014,69(3):422-432.

[7] 王隨繼,閆云霞,顏明,等.皇甫川流域降水和人類活動對徑流量變化的貢獻(xiàn)率分析:累積量斜率變化率比較方法的提出及應(yīng)用[J].地理學(xué)報,2012,67(3):388-397.

[8] 白樂,李懷恩,何宏謀.降水和人類活動對禿尾河流域基流的影響[J].自然資源學(xué)報,2014,29(12):2078-2088.

[9] 胡珊珊,鄭紅星,劉昌明,等.氣候變化和人類活動對白洋淀上游水源區(qū)徑流的影響[J].地理學(xué)報,2012,67(1):62-70.

[10] 林凱榮,何艷虎,陳曉宏.氣候變化及人類活動對東江流域徑流影響的貢獻(xiàn)分解研究[J].水利學(xué)報,2012,43(11):1312-1321.

[11] 李艷,陳曉宏,王兆禮.人類活動對北江流域徑流系列變化的影響初探[J].自然資源學(xué)報,2006,21(6):910-915.

[12] 樊輝,何大明.怒江流域氣候特征及其變化趨勢[J].地理學(xué)報,2012,67(5):621-630.

[13] 李鵬飛,劉文軍,趙昕奕.京津冀地區(qū)近50年氣溫、降水與潛在蒸散量變化分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2015,29(3):137-143.

[14] 陳睿智,桑燕芳,王中根,等.1956—2010年甬江流域降水變化特性分析[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2012,31(9):1149-1156.

[15] Zhang Q, Xu C Y, Zhang Z, et al. Spatial and temporal variability of precipitation over China, 1951—2005[J]. Theoretical and Applied Climatology, 2009,95(1): 53-68.

[16] 魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計診斷與預(yù)測技術(shù)[M].2版.北京:氣象出版社,2007.

[17] 王文圣,丁晶,向紅蓮.小波分析在水文學(xué)中的應(yīng)用研究及展望[J].水科學(xué)進(jìn)展,2002,13(4):515-520.

[18] 王文圣,丁晶,衡彤,等.水文序列周期成分和突變特征識別的小波分析法[J].工程勘察,2003(1):32-35.

[19] 劉曉瓊,劉彥隨,李同昇,等.基于小波多尺度變換的渭河水沙演變規(guī)律研究[J].地理科學(xué),2015,35(2):211-217.

ResponseofRunofftoClimateChangeandHumanActivitiesintheRiverBasinofSouthernHumidArea—ACaseStudyOfNingJiang

YANG Chuanxun1，2, ZHANG Zhengdong1, ZHU Ruxiong3,WAN Luwen1, YE Chen1, ZHANG Jie1

(SchoolofGeographyScience,SouthChinaNormalUniversity,Guangzhou510631,China； 2.GuangzhouInstituteofGengraphy,Guangzhou510070,China;3.SchoolofGeographyScienceanPlanniug,SunYat-senUniversity,Guangzhou510275,China)

Based on the data of daily temperature and precipitation of six meteorological stations in Ningjiang River Basin and hydrological data gathered from Hekou station from 1953 to 2013, landscape pattern metrics with land use and land cover date derived from the Landsat TM imagery acquired in 1986, 1995, 2005 and 2013, we used the methods of Mann-Kendall trend analysis, Wavelet analysis and SCRAQ method aiming to analyze the contribution ratio of precipitation and human activities to the runoff in the Ningjiang River Basin. The results showed that: (1) the temperature presented significantly increasing trend and runoff demonstrated the decreasing trend, the precipitation appeared weakly increasing trend; (2) there was obvious correlation coefficients among temperature, precipitation and runoff at the scale of 27-year before 1990, while the scale was destroyed by human activities after 1990, it was still synchronization in scale of 11-year between runoff and precipitation, indicating that runoff changes were mainly affected by the precipitation; (3) with the development of economy and soil and water conservation from 1980s, woodland area increased by 26.2%, grassland area land reduced by 41.6% and cultivated area reduced by 61.2%. The large area of land use change occurred in the northern Xingning; (4) the period from 1953 to 1958 was taken as the base period, the contribution rates of the precipitation and human activities to the increased runoff were 62.2% and 37.8% in the period from 1959 to 2008, the rates to the decreased runoff were 45.8% and 54.2%, respectively, in the period from 2009 to 2013.

Ningjiang; runoff; climate change; human activities

2016-08-01

：2016-09-12

國家自然科學(xué)基金項目(41471147);華南師范大學(xué)研究生科研創(chuàng)新基金(2015lkxm39);廣東省水利科技創(chuàng)新項目(2015-14)

楊傳訓(xùn)(1988—),男,河南信陽人,碩士研究生,從事景觀格局與生態(tài)水文研究。E-mail:747009083@qq.com

張正棟(1968—),男,甘肅榆中人,教授,從事景觀格局與生態(tài)水文、土地利用土地變化研究。E-mail:zhangzdedu@163.com

P333

：A

：1005-3409(2017)05-0113-07