山地学报

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崔之久, 张梅, 崔鹏, 陈剑, 魏明建, 葛永刚, 陈艺鑫, 李川川

2015, 33(02): 129-140. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000018

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堰塞湖溃坝类型包括冰川、冰碛,火山和多种块体地貌(滑坡、崩塌、泥石流等)过程,而溃坝堆积相的种种特点以后者所造成的最具代表性。堆积体平面展布范围大(几平方公里~几十平方公里),剖面规模也大(高几十米),层次(层理)和结构全剖面均一,无超大的砾石;微观上有部分泥石流堆积特点,显示是高密度流,搬运介质是水。堆积体很少细砂和粘土物质。在平面上可划分出:扇顶(上游)、扇中(中游)、扇缘(下游)等微相。

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大通河源区冻融作用及其生态环境效应

高明, 李向全, 侯新伟, 王振兴, 刘玲霞

2015, 33(02): 141-147. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000019

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冻融作用是高寒冻土生态环境变化的主要驱动力之一。以大通河源区为研究对象,对冻融作用的类型、成因、分布及其生态环境效应进行分析。结果表明:源区冻融作用发育强烈,主要表现为寒冻风化剥蚀、冻融滑移(包括冻融滑塌和融冻泥流)、冻胀-融沉等作用,对应于源区不同的地形条件和地貌单元。从山顶、山坡到河谷,分别形成山顶寒冻风化剥蚀带;山坡冻融滑移带;山前倾斜平原及河谷平原冻胀-融沉带等几种地貌类型,呈垂直分带规律。各带均存在不同的冻融灾害类型,寒冻风化剥蚀带主要为寒冻剥蚀岩块、碎屑流、崩塌物等;冻融滑移带主要为热融滑塌、冻融坍塌、融冻泥流等;冻胀-融沉带主要为冰椎、冻胀丘、热融洼地、热融沉陷等。同时对其生态环境效应进行分析,指出冻融作用致使高寒草甸严重破坏,荒漠化趋势增强,冻融灾害增多,尤其是冻融滑塌、融冻泥流和冻融沉陷等对高寒冻土环境的危害最大,是近年来大通河源区环境地质条件恶化的主要影响因素之一。

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基于遥感资料的中亚阿拉套地区冰川变化及动因分析

何毅, 杨太保, 冀琴

2015, 33(02): 148-156. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000020

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以1990年、1999年、2006年和2013年的Landsat TM/ETM+及OLI/TIRS遥感资料为数据源,通过计算机半自动解译及人工目视解译方法得到中亚阿拉套地区1990—2013年4景冰川数据,同时对研究区周边气温、降水进行趋势分析和周期性分析,并应用GIS技术研究了过去近24年来冰川变化特征及其与气候变化的响应过程。结果表明:11990—2013年,中亚阿拉套地区冰川退缩明显,冰川总面积从680.73 km2退缩到539.28 km2,总面积减少了141.45 km2,退缩率为20.78%,平均单条冰川面积减小0.12 km2;21990—1999年、1999—2006年及2006—2013年3个时段年均退缩速率经历了"慢—快—慢"的过程,但后两个时段都较前一时段退缩快,表明自1999年以来阿拉套地区的冰川进入加速退缩的新阶段;3大规模冰川分解使得小规模冰川的总面积和条数均有所增加;4研究区处于气温偏高期,降水偏少期,区域变暖是该区冰川退缩的主要因素;5通过分形理论对研究区冰川空间结构特征分析表明,预计未来该区冰川消融率将趋于稳定但仍处于较高状态;6与中国天山各地区冰川变化进行对比,发现该地区冰川退缩速率较天山其他区域快。

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近40年来西昆仑山冰川及冰湖变化与气候因素

李成秀, 杨太保, 田洪阵

2015, 33(02): 157-165. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000021

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利用Landsat TM/ETM+影像,结合冰川编目数据,应用比值阈值法和人工目视解译法得到近40年来西昆仑山冰川和冰湖面积变化数据,结合气象数据分析冰川和冰湖变化特征及其气候背景。结果表明:1.1976—2010年,西昆仑山冰川呈现微弱的退缩,面积减少率为4.1%,冰湖面积增加率17.8%。冰川面积与冰湖面积变化呈现反相关,冰川融水补给的增加是冰湖面积扩大的主要原因。2.气温的缓慢上升是西昆仑冰川退缩的原因之一,个别气象站点显示近20 a夏季均温缓慢下降,这与近10年来研究区冰川退缩幅度较小相吻合。考虑到青藏高原多数冰川对气候变化响应的滞后时间在10~20 a,由于夏季均温的下降,我们推测在接下来几年内西昆仑山冰川可能不会出现大幅度的退缩。3.昆仑峰区可能存在的跃动冰川以及喀拉塔格山冰川的稳定,表明冰川对气候变化复杂的响应机制。气象站点数据不能完全解释冰川的变化特征,还需要进一步结合冰川区实测气象数据加以讨论。另外,西昆仑山冰川变化还受到冰川规模、地形等因素综合影响。

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中国西部冰川冰尘的粒度及矿物组成

李全莲, 张成龙, 武小波, 姚平, 蒲建辰

2015, 33(02): 166-172. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000022

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利用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪和X-射线衍射仪分析了新疆木扎尔特冰川、唐古拉山小冬克玛底冰川、东昆仑山玉珠峰冰川和祁连山七一冰川冰尘的粒度组成和矿物特征。结果表明,这4条冰川冰尘的粒度组成以粉砂(2~63μm)为主,占62.32%~86.46%;粘土(<2μm)含量最低,占2.77%~7.40%。平均粒径的顺序依次是:木扎尔特冰川(84.96±45.14μm)>玉珠峰冰川(38.96±13.94μm)>小冬克玛底冰川(34.76±11.41μm)>七一冰川(20.21±15.81μm)。矿物成份分析表明,冰尘中的碎屑矿物含量高于粘土矿物,主要以石英和长石为主。除木扎尔特冰川之外,其他3条冰川冰尘中的伊利石含量在粘土中最高。七一冰川的伊利石和高岭石含量都高于玉珠峰冰川和小冬克玛底冰川。伊利石和高岭石等均为铝硅酸盐的风化分解产物,来源于陆源物质。伊利石和高岭石含量自东向西减少,说明木扎尔特冰川冰尘主要来自寒冷环境下岩石经过的物理风化而非化学风化形成的局地粉尘。其他3条冰川冰尘除局地来源外,还有一部分是陆源物质经一定距离搬运后物理风化分解而成。

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融雪期天山西部森林积雪表面能量平衡特征

陆恒, 魏文寿, 刘明哲, 洪雯, 韩茜

2015, 33(02): 173-182. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000023

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通过对2013年春季中国科学院天山积雪与雪崩研究站站区内阳坡开阔地和阴坡雪岭云杉80%和20%开阔度林冠下气温、大气湿度、风速以及雪面短波和长波辐射的观测研究,分析了融雪期不同开阔度林冠下积雪表面能量平衡特征。结果表明:由于植被影响,阴坡雪岭云杉林冠下积雪表面净短波辐射和显热明显小于阳坡开阔地,但净长波辐射损失小于阳坡开阔地。阴坡林冠下积雪表面总能量明显小于阳坡开阔地,因此阴坡森林积雪融雪开始消融和结束时间明显晚于阳坡开阔地。在阴坡,林冠开阔度越大,雪面获得的净短波辐射和显热越大,但损失的净长波辐射和潜热也越大。不同开阔度林冠下和阳坡开阔地积雪表面的净短波辐射、显热和潜热有相同的日变化特征,但是森林积雪表面夜晚的显热和潜热多为0 W/m2;阴坡森林积雪表面长波辐射日变化特征明显不同于阳坡开阔地雪面。

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白龙江流域河流纵剖面与基岩侵蚀模型特征

常直杨, 王建, 白世彪, 张志刚

2015, 33(02): 183-190. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000024

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构造地形指标的发展对于构造运动的量化研究具有重要意义。白龙江流域位于青藏高原与西秦岭造山带之间的过渡地带,对该流域地貌是否处于构造隆升与河流侵蚀的均衡状态,以及内部构造活动性的差异如何等问题尚缺乏细致研究。基于Arcgis9.3与ASTERGDEM数据,提取了白龙江流域32条支流的纵剖面,拟合其最佳函数形态,并利用基岩侵蚀模型提取了各个支流的标准化陡峭指数、凹曲度及拟合系数值,来揭示白龙江流域河流对构造运动的响应特征。结果表明:白龙江流域河流拟合函数以指数函数为主,河流大多发育处于侵蚀作用强烈阶段;中上游地区标准化河流陡峭指数值较下游地区偏大,凹曲度值和拟合系数中上游较下游值偏小,反映了白龙江流域中上游与下游构造活动强度的差异性;32条支流的凹曲度大部分小于均衡状态经验平均凹曲度值(0.49),表明白龙江流域地貌形态发育大部分还没有达到均衡阶段。

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黄土坡面细沟水流分离能力

申楠, 王占礼, 陈浩

2015, 33(02): 191-198. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000025

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水流分离能力是土壤侵蚀研究的重点内容之一,阐明细沟水流分离能力变化规律可以深入认识细沟侵蚀过程,为建立细沟侵蚀过程模型奠定重要基础。采用细沟水槽试验方法对黄土坡面细沟水流分离能力进行研究,结果表明:不同流量下,细沟水流分离能力随坡度增加而增大,可用线性方程很好地描述;不同坡度下,细沟水流分离能力随流量的增加而增大,可用幂函数方程很好地描述;细沟水流分离能力因子模型为流量及坡度对细沟水流分离能力影响的二元幂函数方程,方程中流量对细沟水流分离能力的影响大于坡度的影响。

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抚育间伐对川中丘陵区柏木人工林生长和植物多样性的影响

杨育林, 李贤伟, 王海明, 刘运科, 潘业田, 张军

2015, 33(02): 199-207. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000026

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为探索适宜间伐强度的抚育措施,在川中丘陵区高密度的柏木人工纯林中,选择抚育间伐形成的不同柏木密度样地36个,采用样方法,调查光热环境、植物生长和多样性随间伐强度的变化规律。结果表明:间伐后,林内光合有效辐射和气温显著(P<0.05,下同)升高,空气湿度和土壤相对含水量显著降低,间伐强度越大变化幅度越大。间伐后,林下更新层乔木胸径、冠幅和郁闭度,灌木层盖度和高度,草本层盖度,枯落物层厚度较非间伐样地均显著增加,且随间伐强度增加增值越大;更新层乔木高度在各间伐和对照样地之间差异不显著;间伐显著提高了单株柏木材积,但单位面积内柏木蓄积量显著降低。间伐后,林内植物种数、属数和科数增多,乔木、灌木和草本种数增加;间伐林内植物物种丰富度和多样性Shannon-Wiener指数显著提高,均匀度Pielou指数和优势度Simpson指数变化不明显。间伐和非间伐样地之间共有种为4~9种,相似系数介于16.67%~50.00%。抚育间伐改变了林内光热环境,促进了林下植物的生长更新,丰富了林内植物多样性,强度间伐影响效果更为明显。

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退耕还林工程对黔东南山区植被覆盖变化的影响

王丹, 郭泺, 赵松婷, 吕靓

2015, 33(02): 208-217. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000027

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以黔东南州遥感影像为数据源,通过提取该州退耕还林工程实施前后土地利用变化信息,对其14 a间耕地、林地变化进行分析。结果表明:1999—2013年,研究区域林地面积减少,耕地面积增加。空间变化显示北部、东北部重点退耕还林区林地增加,耕地减少,说明退耕还林工程效果显著。而南部、东南部非重点退耕还林区林地减少,耕地增加。研究表明,黔东南州在实施生态退耕的同时,毁林毁草开荒、复垦也在同时进行。对坡度>25°土地利用变化进行分析发现,在1999—2009年间其变化趋势与黔东南州土地利用变化趋势相同,在2009—2013年间,坡度>25°林地有所增加,耕地减少,说明经过退耕还林和育林之后,林地的减少得到了有效的阻止,并得到了恢复。研究表明,黔东南州陡坡地林地得到了保护和恢复,但是平缓区的林地仍在减少。建议在今后的工作中应当继续推进退耕还林工程,并且要加强天然林地和草地的保护。

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三江并流河源区植被覆盖度对气候要素的响应

潘学鹏, 吴喜芳, 沈彦俊, 刘峰贵, 张存桂

2015, 33(02): 218-226. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000028

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基于AVHRR/NDVI和MODIS/NDVI遥感数据,通过拟合两种数据源延长NDVI时间序列来反演了三江并流河源区1982—2012年植被覆盖度空间格局的变化规律,并结合气温和降水量数据,从不同时空尺度上分析了植被覆盖变化趋势及其对气候变化的响应。结果表明:1.研究区植被覆盖度整体上随着热量梯度呈南高北低、东高西低的态势分布,且海拔在4 000 m以下的区域植被覆盖度较高,平均值在0.68~0.75;2.研究期间,植被覆盖度以0.02/(10 a)的变化率呈增加趋势,海拔在4 600 m左右和低覆盖度的区域植被增加趋势显著,显著增加区域面积占研究区总面积的36.4%,主要分布于沱沱河流域、怒江流域(除源头外)和研究区东南部等地区,这些区域植被覆盖度平均值仅为0.36;3.相对于降水量,研究区的植被覆盖度与气温要素相关性更为显著,特别是高原面上的植被覆盖度整体上与气温呈显著正相关关系,显示了强烈的热量限制性生态类型的特点。

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植被发育斜坡土体干缩裂缝发育规律的实验研究

徐宗恒, 徐则民, 裴银鸽, 李凌旭

2015, 33(02): 227-232. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000029

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为了得到斜坡非饱和带土体失水过程中干缩裂缝的发育规律,实验室条件下,将不同粒度组成的四组植被发育斜坡非饱和带土样饱和以后恒温失水,获取裂缝形成和发展过程中形态特征,并计算分析其裂隙率和裂缝盒维数的变化规律;基于Image J软件计算裂缝发育稳定时被裂缝切割形成的块区个数和各块区面积。研究结果表明:在裂缝发育过程中,土样的裂隙率和盒维数呈上升的趋势,且两者呈显著正相关关系,裂隙率总体上符合三阶段变化规律;颗粒组分越粗,裂缝发育越缓慢,其盒维数越小,裂缝形态相对规则;裂缝发展稳定时裂缝块区面积分布范围越广,块区面积越不均匀,裂缝切割土样形成块区个数越少。本文仅主要考虑了土样颗粒组成对裂缝发育的影响,其他影响因素有待进一步试验分析。

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地震作用诱发老滑坡复活机制的数值模拟

杜飞, 任光明, 夏敏, 高波, 余天彬, 吴龙科

2015, 33(02): 233-239. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000030

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甘肃省白龙江流域某大型顺层岩质滑坡经"滑移-拉裂-剪断"而形成,天然状态下基本稳定。在经历"5·12"汶川特大地震发生后,此滑坡有明显的局部复活迹象,可见于滑坡后缘出现连续贯通的拉裂缝。以该滑坡在地震响应下的局部复活为例,以滑坡所处的区域地质条件为基础,对滑坡受地震响应导致局部复活的现象、特征,利用Geo Studio软件动力响应Quake模块,对该滑坡局部复活机制进行模拟研究。结果表明:地震响应下滑坡变形破坏受地质条件和地形坡度的影响显著,同一地震波,相对于基岩,滑坡体对地震波具有明显的放大效应。这为合理地解释在"5·12"汶川特大地震作用下该滑坡局部复活原因提供了理论依据。

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封面照片:青海湖畔的沙丘

蓝永超

2015, 33(02): 239.

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<正>青海湖地处青藏高原的东北部,这里地域辽阔,草原广袤,河流众多,水草丰美,环境幽静。湖的四周被四座巍巍高山所环抱:北面是崇宏壮丽的大通山,东面是巍峨雄伟的日月山,南面是逶迤绵绵的青海南山,西面是峥嵘嵯峨的橡皮山。这四座大山海拔都在海拔3 600 m~5 000 m。举目环顾,犹如四幅高高的天然屏障,将青海湖紧紧环抱其中。从山下到湖畔,则是广袤平坦、苍茫无际的千里草原,而烟波浩淼、碧波连天的

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植被发育斜坡土体物理力学特性

张磊, 徐则民, 张露月, 张燕廷, 侯汝几

2015, 33(02): 240-248. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000031

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头寨植被发育斜坡土体具有高含水率、大孔隙比、富含有机质等类似软土的基本物理性质。然而,与不同沉积相软土的压缩性对比,头寨土e-lgp曲线没有明显的结构屈服强度,e-p曲线不适用双曲线模型,也没有"倒大"的现象,压缩模量极小且有随深度递增的规律。头寨土剪应力-剪切位移曲线普遍无峰值,属于土样应变硬化的情况,年最低含水率>100%、平均>150%的超高含水率,使得土体具有极强的延性和变形性能。利用Image J对团聚体SEM照片分析表明,团粒的圆形度平均65%、复杂度平均42%、各向异性率平均25%,主定向角在0~360°之间变化,具有很好的"支架"结构,但团粒的"支架"作用并未体现。高含水率及团粒结构的特点,决定了头寨土压缩过程中孔隙水压力自始至终起到双重作用,即增大抗压性的同时也使得土中孔隙连通性增大,更容易压缩变形。

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四川康定“11·22”地震地表破裂及房屋震害特征

李敬波, 李勇, 周荣军, 史丙新, 颜丙雷, 贾召亮, 秦川

2015, 33(02): 249-256. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000032

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2014-11-22,位于青藏高原东部的四川省康定县发生了Ms 6.3级地震,为一次左旋走滑事件,发震构造为鲜水河断裂带南东段的色拉哈断裂。对地震灾区进行的地表破裂特征调查和房屋震害调查表明:1.地震没有形成明显的地表破裂,地表破裂主要表现为张性地裂缝、喷砂冒水、小型滑坡、道路边坡失稳及滚石等;2.烈度图长轴方向与鲜水河断裂走向一致;3.房屋震害具有农牧区房屋破坏普遍,城镇房屋破坏较轻的分布特点;4.2014-11-25的Ms 5.8级强余震,加深了灾区破坏程度。

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