山地学报

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汶林科, 向灵芝, 蔡毅, 苏凤环, 严字忠

2016, 34(01): 1-11. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000094

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雪崩灾害严重地威胁着山地旅游滑雪以及山区公路安全。因此,开展雪崩的预测预警研究很有必要,尤其是北京张家口联合申办2022年冬奥会成功,滑雪场雪层的安全性必将成为举办者必须考虑的问题。雪崩的预测预警与地形、气象因子和积雪关系密切。雪崩形成区的坡度大多在30~45°,坡形态、地面粗糙度和下垫面也会对雪崩产生影响。气象因子中与雪崩有关的主要因子包括:新雪、风和气温,高的新雪降雪量和降雪密度可诱发新雪雪崩,风向风速决定了积雪的再分配,而气温对积雪的力学性质发挥着决定性作用。积雪中的连续性雪晶能形成软弱层,是雪崩发生的必要条件。雪崩形成的步骤为三步:软弱层破裂的产生、传播以及断裂的出现。其中软弱层中雪体低强度带对破裂的产生和传播发挥了关键性的作用。

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洮儿河中上游地区水分适宜性变化及其影响因子

陈素景, 李丽娟, 李九一, 顾静

2016, 34(01): 12-18. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000095

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计算了洮儿河中上游地区1961—2012年的干燥度指数I_a,利用干燥度指数来评价洮儿河中上游地区的水分适宜性,采用气候倾向率和Mann-Kendall趋势检验分析了平均气温、风速、日照时数、相对湿度、降水量和I_a的变化趋势,通过计算I_a对各气象要素的敏感系数,分析了I_a对各气象要素的敏感性,并结合各气象要素多年变化特征,定量分析了I_a变化的原因。结果表明:除平均气温、降水量有递增趋势外,其他的气象因子及I_a都呈现减小趋势;I_a对降水量的变化最敏感,其次是相对湿度、风速、平均气温、日照时数;风速和平均气温是I_a变化的主导因子,其他气象因子对I_a变化的贡献从大到小依次是:降水量、相对湿度、日照时数;在各气象因子中,平均气温和相对湿度对I_a变化呈现出正贡献,其他气象因子均呈现出负贡献。

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云南省1961—2012年干旱时空变化特征

何娇楠, 李运刚, 李雪, 黄江成

2016, 34(01): 19-27. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000096

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基于云南省126个气象站点1961—2012年逐月降水数据,采用标准化降水指数(SPI),分析年度和季节干旱强度、干旱频率以及干旱影响范围的时空变化特征。结果表明:1)年尺度上干旱强度呈增强的趋势。春季干旱强度减弱,夏、秋季干旱强度增强,冬季变化不明显;82%站点的干旱强度呈增强的趋势,其中滇东地区增强趋势最为显著。2)滇西北、滇中、滇东南及滇西南部分地区干旱发生频率较高,滇东和滇东北地区易出现极旱。春季干旱主要发生在滇西北、滇西地区;夏季干旱主要发生在滇西、滇西南地区;秋季干旱集中分布在滇西、滇西南、滇中和滇东北地区;而全省大部分地区冬季干旱发生频率都较高。3)近30年来干旱影响范围逐渐扩大,向区域性、全域性等大范围干旱扩展。从季节变化来看,春季和冬季干旱影响范围呈现出减小的趋势,夏季和秋季干旱影响范围则表现出扩大的趋势。

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喀斯特山区无籽刺梨种植基地土壤酶活性与肥力因子的关系

杨皓, 范明毅, 李婕羚, 石雪丹, 胡继伟

2016, 34(01): 28-37. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000097

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土壤酶是土壤的重要组成,与土壤肥力因子密切相关。选择贵州省贵阳市乌当区、安顺市西秀区、黔西南州兴仁县喀斯特山区不同林龄的无籽刺梨种植基地的根系土壤为研究对象,就土壤酶活性与肥力因子之间的关系,对土壤肥力因子对土壤酶活性的影响程度和机理进行探讨。结果表明:随着种植年限的增加,土壤酶活性与土壤肥力因子趋向变好;土壤酶活性与多个土壤肥力因子之间呈现出显著的相关性,可以作为表征土壤肥力的生物指标;由通径分析和决策系数可知,土壤全氮和速效钾含量对过氧化氢酶产生显著的直接正效应,速效钾、水解氮和有机质是影响蔗糖酶的主导因子,水解氮、速效钾和土壤含水量是影响脲酶活性的重要因素。综合来看,无籽刺梨的种植有利于喀斯特山区植被恢复和土壤肥力的提高,可作为生态重建的经济作物之一,而速效钾含量成为影响该地区无籽刺梨种植基地土壤酶活性的一个关键性因子,通径分析的结果和典型相关分析、线性回归分析大体吻合。

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不同植茶年限茶园土壤的物理性状及渗透性能

陈玉真, 王峰, 尤志明, 吴志丹, 江福英, 张文锦, 翁伯琦

2016, 34(01): 38-45. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000098

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利用环刀法、主成分分析法及Pearson相关分析法,对闽东丘陵山地不同植茶年限茶园(撂荒地为对照)土壤物理性状及渗透性能进行了研究,并评价了4种常用入渗模型的适宜性。结果表明:1)与撂荒地处理相比,新垦3 a茶园土壤容重显著增加,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量和毛管持水量显著降低,随着植茶年限的增加,茶园土壤物理性状均有所改善。2)不同处理均表现为初始渗透速率>平均渗透速率>稳定渗透速率,与撂荒地处理相比,新垦茶园显著降低了土壤渗透性能,成龄茶园(10 a、30 a和50 a)茶园土壤渗透性能高于撂荒地,改植换种茶园渗透性能与撂荒地接近;主成分分析评价的土壤入渗能力排序为50 a茶园>10 a茶园>30 a茶园>撂荒地>改制换种2 a茶园>新垦3 a茶园。3)Horton模型对各处理土壤入渗过程的拟合度最高,其模拟值与实测值接近。4)Pearson相关分析显示,土壤渗透性能与土壤容重呈显著或极显著负相关,与土壤总孔隙度均呈显著或极显著正相关关系,与其他指标相关性不显著。以上结果表明,新垦茶园显著降低了土壤物理性状和渗透性能,成龄茶园(10 a、30 a和50 a)有助于改善土壤渗透性能,Horton模型对于丘陵山地茶园土壤入渗过程具有较高实用性。

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燕山土石山区降雨和下垫面条件对坡面侵蚀产沙的影响

许海超, 李子君, 林锦阔, 姜爱霞

2016, 34(01): 46-53. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000099

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为了揭示燕山土石山区水土流失规律,基于坡面径流小区定位观测资料,对坡面尺度一定降雨和下垫面条件下土壤侵蚀产沙状况进行了分析,拟为区域水土流失防治提供参考。研究结果表明:平均降雨强度和产流降雨量是引起坡面土壤侵蚀的主要因素,降雨历时和坡面土壤侵蚀产沙量之间的相关性不明显;坡面径流小区的土壤侵蚀模数随着坡度的增加呈指数增大趋势,当坡度超过20.42°后坡面土壤侵蚀模数呈快速增加趋势;坡面径流小区的侵蚀模数随着坡长的增加呈先增大后减小的趋势,在坡长为22.26 m处达到最大值,说明该区域坡面侵蚀可能存在临界坡长,在22 m左右;坡面土壤侵蚀模数随着植被覆盖度的增加呈减小趋势,但是覆盖度为60%的草地和覆盖度为90%的草地的侵蚀模数差别不大,说明水土流失治理中存在着临界植被覆盖度;梯田、鱼鳞坑、水平阶等整地工程由于改变了下垫面条件,能够有效蓄水拦沙,减弱坡面土壤侵蚀。

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秦巴山区的生态旅游气候资源——以重庆城口县为例

郭渠, 李永华, 孙佳, 王勇, 程炳岩, 康俊, 张驰, 雷婷, 廖代强, 胡长金

2016, 34(01): 54-62. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000100

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秦巴山区是我国重要的生物基因库和绿色生态屏障,其所在的秦淮(秦岭-淮河)线是我国重要的地理气候分界线,同时也是我国最大的集中连片贫困地区。在新的历史时期,如何充分发挥秦巴山区生态气候资源在扶贫开发中的作用,受到业界的密切关注。以地处秦巴山区腹地的重庆城口县为例,基于秦巴山区及城口县域的气象、森林、植被、动物及其他生态环境方面的资料,采用人体舒适度指数、温湿指数、风寒指数与统计学方法,从生态环境、旅游气候资源两个方面研究了城口县生态旅游气候环境,以期为该区旅游资源开发利用提供决策依据。研究表明:城口县森林覆盖率高达62.9%,生态资源优异,绚丽多彩的自然景观以及独特的民俗文化,使得城口县生态旅游资源丰富;城口属亚热带季风气候区,气候温和、雨量充沛、风速较小、四季分明、气候宜人、旅游舒适期长;独特的地理气候条件,造就了城口县春天可踏青赏花、夏季是避暑天堂、秋天遍山枫叶红、冬天雪景美如画,一年四季美景不断,且风格各异。

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砾石土分形特征及其与泥石流启动关系试验

贺拿, 曾梅, 陈宁生, 李涛, 陈容

2016, 34(01): 63-70. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000101

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对116条泥石流沟取样,所取土样共182个,通过室内颗分试验得到其颗粒组成特征,以此为基础引入分形理论计算各土样的分维值,并分析分维值与级配特征之间的关系。分析发现:泥石流源区砾石土以一重分形特征为主,分维值介于2.250~2.798之间,分维值大的砾石土颗粒组成较为均匀,分维值减小,砾石土中的细颗粒含量逐渐降低。基于砾石土分维值分布区间,在野外配置土样开展泥石流启动试验,综合分析试验现象、孔隙水压力及含水量变化情况得到以下结论:形成泥石流的砾石土具有临界特征,分维值小于2.4的砾石土不易形成泥石流;分维值介于2.4~2.6时,以土力类泥石流为主,泥石流重度较高且规模较大;分维值介于2.6~2.7时,以水力类泥石流为主,泥石流的重度较低,以稀性泥石流为主,并伴有明显的阵性特征。分维值及降雨条件相同时,土体变形(未启动形成泥石流)或破坏启动形成泥石流的时间与密度呈正相关关系。

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泾阳南塬多序次黄土滑坡特征参数与成因

段钊, 彭建兵, 王启耀

2016, 34(01): 71-76. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000102

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泾阳南塬黄土滑坡表现出典型的多序次破坏特征,已造成了严重的土地资源损失及经济林地破坏。以泾阳南塬多序次黄土滑坡为研究对象,根据现场调查结果对黄土滑坡的多序次特征参数进行统计分析发现,随滑动序次的增加,滑坡表现出体积递减、滑距缩短、剪出口升高以及后缘两侧易滑等特征。进一步通过剪切试验及数值仿真实验,对滑坡的多序次成因机制进行了初步探讨,结果表明:灌溉导致地下水位持续上升是研究区黄土滑坡形成的主要原因,其力学机制可概括为土体在排水条件下,因孔压激增引发不完全排水行为,从而发生的静态剪缩破坏;前序次滑坡的形成改变了斜坡原有的结构形态,为后序次滑坡的孕育和发展提供了良好的滑动条件,主要表现在堵水促滑、凸坡促滑以及液化分异三方面影响。

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金沙江某水电站左坝肩岩体双面倾倒形成机制

邱俊, 任光明, 吴龙科, 陈超, 韦振新, 鲁博

2016, 34(01): 77-83. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000103

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倾倒变形是层状边坡的一种主要变形破坏形式,在以往研究中,单面倾倒已研究较多而双面倾倒尚无研究成果。在充分研究金沙江某水电站左坝肩岩体双面倾倒变形特征基础上,对其形成机制进行了地质分析和数值模拟,揭示了双面倾倒岩体主要是在二次应力场作用下岩体沿片理面产生剪切错动、滑移、拉裂从而岩体产生弯曲或折断而形成的。其中顺倾边坡的倾倒变形始于坡脚,并以"滑移-倾倒"式逐渐向坡后发展,其倾倒扩展速率及倾倒深度明显小于反倾边坡;而反倾边坡初始倾倒位置不一定在坡脚,而是始于其最有利倾倒位置,该位置受初始坡形、所受应力及岩性组合等因素控制,并用数值模拟揭示了该水电站边坡初始倾倒位置在距坡脚约1/3坡高处,此后,当岩层倾角足够陡时,在该初始倾倒位置的上部岩层可表现出一定的"滑移-倾倒"性质,而该位置下部岩层则总是表现出"压致型"倾倒特征;无论顺倾还是反倾边坡,倾倒变形速率有从坡体中部附近向两端递减的趋势。

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九甸峡库区地质灾害发育分布及影响因素

宋丹青, 梁收运, 王志强, 徐永福, 冯兴波

2016, 34(01): 84-91. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000104

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九甸峡水库蓄水后库区地质环境发生较大程度上的改变,地质灾害发育。通过对库区的多次实地调查,分析了地质灾害的发育、分布特性及其影响因素,系统地分析了库区地质灾害的主要类型。结果表明:河流对库区地质灾害的分布具有重要影响,地质灾害点的分布基本位于距离库岸3 km范围内,约有50%位于1 km范围内,随着与库岸的距离增加,表现为递减趋势;地质灾害的分布与地貌有密切的关系,大多数地质灾害发生在高程2 200~2 500 m,尤其是坡度30°~50°的范围内;地质灾害在流域内分布范围广、灾害点多、具有带状分布特征,主要沿库区沿岸发生,多呈线性分布;不同的岸坡结构控制着地质灾害的发育、分布,地质灾害的类型、发育分布也与坡体结构、岩土体性质密切相关;库区滑坡和泥石流主要类型分为3类,分析了灾害形成机制,为库区地质灾害的防治提供可靠依据。

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基于正交设计的滑坡运动参数模型试验

赵运会, 樊晓一

2016, 34(01): 92-99. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000105

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运动距离和速度是滑坡致灾区域和致灾强度的主要评价指标。颗粒级配、体积、斜坡坡度、下垫面摩擦系数、含水率等是影响这些参数的主要因素,按照正交试验原理设计模型试验研究这些因素对滑坡运动参数的影响特征。在试验基础上,采用极差和方差分析等手段,以滑坡的最大运动距离、最大运动速度为评价指标,对影响滑坡运动参数的5种因素进行了分析。结果表明:影响滑坡最大运动距离的诸因素中,斜坡坡度是最主要的因素,以下依次为下垫面摩擦系数、滑坡体积、颗粒级配、含水率,其中,斜坡坡度、下垫面摩擦系数和体积是影响最大运动距离的决定性因素;在滑坡最大运动速度的影响因素中,斜坡坡度也是最主要影响因素,以下依次为下垫面摩擦系数、含水率、颗粒级配和体积,其中,仅斜坡坡度是影响滑坡最大运动速度的决定性因素,其他因素的影响不显著。由此表明滑坡的运动距离是滑坡体规模与运动场地条件耦合作用的结果,而最大运动速度受控于斜坡坡度。

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三峡库区乡村聚落空间演变及驱动机制——以重庆万州区为例

闵婕, 杨庆媛

2016, 34(01): 100-109. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000106

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快速城市化背景下乡村聚落变化的驱动力研究是乡村聚落演进规律的重要组成部分,是进行乡村聚落空间重构的重要依据。以三峡库区重要区重庆万州区为研究对象,选择库区蓄水前(1995年)和后三峡时代(2012年)为时间节点,进行乡村聚落空间演变特征的识别,并以村级范围内乡村聚落变化率为因变量,选用地形综合指数、道路、城区中心、三峡工程、人口变化率、农民人均收入变化率等12个因子为自变量,基于地理加权回归模型探索乡村聚落空间演变的驱动因素作用机理。结果表明:在村级范围内的乡村聚落变化率呈明显"东增西缓中减少"的空间分异特征;乡村聚落演变过程中,受自然环境、社会经济、政策制度等驱动因素综合作用,其作用范围和影响程度不同导致乡村聚落演变模式出现差别,根据驱动力作用程度和乡村聚落变化率值将研究区乡村聚落的空间演变分为自然演变、加速演变和剧烈演变等模式。研究结果可为库区新农村建设和乡村管理工作提供指导和借鉴。

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基于GIS的都汶公路沿线地质生态社会环境评价

孟祥瑞, 裴向军, 刘清华, 张雄, 胡云华

2016, 34(01): 110-120. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000107

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我国是一个多山的国家,生存空间的紧缺导致大量人口不得不生活于山区,同时为了克服山区相对较差的交通条件,人口又多聚集在公路沿线。山区公路沿线地质条件复杂,生态环境脆弱且社会经济发展相对落后,故而针对山区公路沿线开展地质、生态、社会环境的全方位调查与评价,对于山区社会经济可持续发展具有重要意义。以都(江堰)汶(川)公路沿线区域为研究范例:1)从地质、生态、社会发展三方面选取了共计18个指标,进行地质、生态、社会环境评价;2)基于GIS平台和一系列评价标准,对各评价指标进行量化计算,并以层次分析法确定各指标权重,得到地质、生态、社会环境三方面的评价分区结果;3)结合评价结果对研究区进行综合分区,并从耕地资源和建设用地两方面对研究区进行了人口承载容量分析。所得成果与研究区实际情况相符,对山区公路沿线区域发展规划有显著借鉴意义。

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封面照片:雪崩

左嘉益

2016, 34(01): 120.

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<正>雪崩是发生在山坡上的积雪崩塌现象,多发生在高海拔山区,如我国西部的青藏高原和天山等地。随着山区开发的深入,登山运动和滑雪运动的蓬勃兴起,人类活动越来越多的接近雪崩危险区,雪崩对人的威胁与危害越来越大。发生突然、运动快速、破坏力大是雪崩的主要特点,因此常造成重大灾害。当其发生时,往往摧毁或掩埋其前进道路上的森林、房屋、公路、铁路、车辆、电力与通讯设施等,在其活动范围内的人员自然难以幸免。在

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利用无人机影像进行山区土地利用信息动态监测

付萧, 鲁恒, 朱庆, 刘铁刚, 苟思

2016, 34(01): 121-126. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000108

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彭州地处成都平原与龙门山的过渡地带,土地利用状况具有强度高、类型多、复杂度大的特点,土地类型变化非常快。同时,"5·12"汶川大地震严重破坏了该区域的生态环境,这场大灾难导致了地震灾区土地利用在类型和结构上都发生了巨大变化。因此,如何快速的获取最新的土地利用信息对于灾后重建及政府决策具有重要意义。利用无人机高空间分辨率影像作为数据源,首先引入SIFT算法完成了无人机影像的自动拼接,然后采用面向对象的分析技术获取了两期无人机影像的土地利用类型,着重研究了影像最优分割尺度的获取,最后建立了土地利用动态监测系统获取了两期土地利用信息的变化量,提出了一种适用于四川盆地多云雾山地区域土地信息动态监测方法。通过对实验区两期影像的分析研究,快速获取了各类型地类的变化量,并对变化原因进行了分析。研究结果表明:利用无人机影像进行土地利用动态监测能克服多云雾山地区域卫星影像难以实时获取问题,能快速、高效的获得土地变更信息。

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贺《长江上游山地灾害与水土流失地图集》出版

艾南山

2016, 34(01): 127.

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<正>崔鹏院士主编,共有53人参与编制,历时7年得以完成的《长江上游山地灾害与水土流失地图集》终于出版了。这部8开本豪华装帧,6个图组108个展开页上千幅图构成的地图集,的确是我国特别是中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所长期的科研积累和最新研究成果。水利部、中国科学院和中国工程院组织的"全国水土流失与生态安全综合科学考察",促使参加考察的科学家产生编制这套图集的切望,图集的编制获得了包括973项目、国

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