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  • 2019年, 37卷, 第05期
    刊出日期：2024-06-19
      
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  • 青藏地区高寒草地春季物候时空变化及其对气候变化的响应
    管琪卉, 丁明军, 张华敏
    2019, 37(05): 639-648. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000455
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    植被物候是评估全球气候变化的重要指标,掌握其时空变化有利于理解陆地植被生态系统与气候变化间的关系。然而,当前关于青藏高原高寒草地春季物候(生长季始期,Start of Growth Season,SOG)变化趋势及驱动机制方面仍然存在诸多争议。本文基于MODIS-NDVI数据采用动态阈值法和偏相关分析等方法提取并分析青藏地区2000—2015年高寒草地SOG时空变化趋势和空间分异特征,结合同时期气象数据基于像元尺度直观量化其对气候变化响应的空间分布特征。结论如下:(1)2000—2015年青藏地区高寒草地SOG整体上由东南向西北逐渐推迟,同时呈现河谷地区早、高山地区晚的特征;(2)2000年以来青藏地区高寒草地SOG呈明显提前趋势,提前幅度约为0.33 d/a,但在不同的草地类型上存在差异。空间分布上,呈提前趋势的区域主要分布于青海东部、三江源地区,呈推迟趋势的区域主要集中分布于西藏阿里南部等区域;(3)研究时段内青藏地区高寒草地SOG与温度、太阳辐射量及降水量相关性均较明显,但相对于太阳辐射与降水量而言,SOG对气温的响应更为敏感。本研究结论对全球变化背景下植被一气候关系的理解及高原的生态安全建设具有一定的参考意义。
  • 武夷山脉土壤磁学特征及环境意义
    何梅菊, 吕镔, 王姗姗, 郑兴芬, 陈梓炫
    2019, 37(05): 649-661. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000456
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    中亚热带的武夷山脉山地土壤具有典型的垂直地带性,对该地的研究有助于弥补当前亚热带地区以及垂直地带性土壤磁学研究的不足。本文以武夷山脉北段为研究区,在不同海拔采集三个土壤剖面样品,进行系统的环境磁学测量,并结合色度指标,探讨武夷山脉不同海拔山地土壤磁学特征差异和环境意义。研究结果表明:(1)三个剖面所含磁性种类大体相同,主要为强磁性的磁铁矿和磁赤铁矿、弱磁性的赤铁矿和针铁矿及顺磁性矿物。不同剖面、同一剖面的不同层位,磁性矿物含量比例不同。(2)随着海拔升高,剖面磁颗粒变粗,这是由于不同气候条件下磁性矿物转化途径不同。(3)降水和气温的配置控制赤铁矿和针铁矿的含量及相对比例,湿冷条件下,针铁矿相对比例更高而使土体呈黄色。(4)亚铁磁性矿物对气候的响应比反铁磁性矿物更为复杂,局部小环境对磁性矿物也产生了较大的影响。色度指标b~*/a~*(黄度/红度)是具有明确意义的气候代用指标。
  • 祁连山祁连圆柏土壤种子库海拔梯度分布格局
    田晓萍, 马力, 占玉芳
    2019, 37(05): 662-668. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000457
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    为了明确自然条件下祁连圆柏土壤种子库的组成及其垂直空间分布特征,选取祁连山中段(海拔2600～3400 m)的祁连圆柏(Sabina przewalskii)林为研究对象,采用野外采样、室内试验和数据分析相结合的方法,探讨自然条件下祁连圆柏土壤种子库的组成和分布特征。结果表明:(1)祁连山祁连圆柏土壤种子库中饱满种子、空壳种子、霉变种子、虫蛀种子占种子库种子总数的比例分别为50.20%、32.33%、9.89%、2.80%;但祁连圆柏种仁的饱满种仁率很低,仅为8.05%,种仁干瘪率较高,达53.38%;虫蛀种仁也占较大比例,为36.51%,主要是由于圆柏大痣小蜂(Megastigmus sabinae)在种子内危害所致。(2)随海拔高度的增加,祁连圆柏土壤种子库种子密度分布趋于"单峰型",最大密度(110.1±2.41粒·m~(-2))出现在海拔3200 m,最小密度(55.16±1.66粒·m~(-2))出现在海拔2600 m。(3)种子数量垂直分布特征为枯落物层>0～5cm层>5～10 cm层,即祁连圆柏土壤种子大量集中在枯落物层而无法与土壤有足够的接触,表明自然条件下祁连圆柏土壤种子很难萌发。本研究补充和完善了祁连山祁连圆柏繁育研究,为祁连圆柏天然更新障碍机制研究提供理论依据。
  • 横断山区植被绿度的时空变化特征及其成因
    胡实, 占车生, 赵茹欣, 刘梁美子
    2019, 37(05): 669-680. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000458
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    科学认识植被绿度变化的时空格局及驱动因子是生态系统管理的基础。横断山是我国西南地区的重要生态屏障,对我国中西部地区的气候及生态环境有着深远影响。本文基于MODIS NDVI数据,采用趋势分析法、偏相关分析及复相关分析等方法,系统分析了2001—2016年横断山区植被NDVI的变化特征及其驱动因子。研究结果显示:2001—2016年横断山区NDVI年均值呈增加趋势,年均增长率为4.4×10~(-4) a~(-1)。除夏季NDVI均值表现为降低趋势外,其它季节NDVI均值均为增长趋势,增速冬季>春季>秋季。海拔4000 m以下植被NDVI年均值介于0.45～0.55,其增速的海拔梯度差异较小(±0.001 a~(-1));海拔4000 m以上随海拔梯度的增加,NDVI年均值降低而其增速升高。横断山区植被NDVI变化受气候因子影响的面积仅为16%,大部分地区NDVI变化受CO_2浓度增加及土地利用变化等人类活动的影响。研究结果为横断山区生态保护和可持续发展提供参考依据。
  • “变化环境下的山地未来”——2019年中国地理学大会山地分会场
    2019, 37(05): 680.
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    <正>2019年11月1日至3日,2019年中国地理学大会暨中国地理学会成立110周年纪念活动在北京举行。大会特邀了11位中外著名地理学家做大会报告,并设立了61个分会场进行专题学术交流。中国地理学会山地分会承办了第31分会场学术交流活动。第31分会场的主题为"变化环境下的山地未来",采取学术沙龙的形式,邀请了国内四位专家做主题引
  • 成都粘土与其下伏粘土粒度特征对比及古环境意义
    葛璐月, 文星跃
    2019, 37(05): 681-692. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000459
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    成都粘土下伏地层为褐色粘土和网纹红土,揭示其沉积环境特征差异性对深入理解区域环境演变具有重要意义。通过对比分析三层粘土的粒度组成、粒径频率曲线、粒度参数和分形维数特征,探讨了三层粘土沉积环境的差异性。结果表明:(1)成都粘土及其下伏粘土均以粉砂(5～50μm)为主,相较北方黄土粘粒(<5μm)含量偏高而Kd值偏低,且含较多>100μm的粗颗粒。(2)三层粘土的粒度参数特征与典型风成黄土相似而明显区别于河湖相沉积物。(3)褐色粘土具有较高的粗粉砂(10～50μm)含量和较大的粒径分布偏度、峰度值,而平均粒径(φ值)和分形维数最小;成都粘土标准偏差为最大,峰度最小,而网纹红土的平均粒径和分形维数最大。(4)三层粘土的粒度分形维数均与粒度组成、平均粒径和峰度呈显著相关性,而仅有褐色粘土分形维数与标准偏差和偏度具有显著相关性。(5)风化成土作用会影响沉积物粒度组成、粒度参数和分形维数,成都粘土和网纹红土较褐色粘土经历了较强的风化成土作用,三层粘土按沉积时间先后古气候特征表现为暖湿-冷干-暖湿的变化趋势。
  • 衡阳盆地红土剖面元素地球化学特征及其古环境意义
    熊平生, 王鹏, 张忆, 张楚楚
    2019, 37(05): 693-701. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000460
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    为了揭示衡阳盆地红土剖面沉积的古环境信息,对高兴红土剖面进行电子自旋共振(ESR)测年和常量、微量元素测试分析。结果表明:(1)红土剖面常量元素氧化物组成以SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3为主,三者含量总和为89.63%。微量元素Rb、Sr、Ba、Cu含量分别与常量元素氧化物K_2O、MgO、Na_2O、Al_2O_3含量之间表现出显著的正相关性,Na_2O、MgO、K_2O、Al_2O_3含量之间呈显著正相关性,表明它们的活动性相似。(2)高兴剖面绝大多数常量元素氧化物在风化过程中表现为迁移淋失,Fe_2O_3、SiO_2则表现为轻度富集,常量元素的迁移能力大小顺序依次为:K_2O>Na_2O> MgO> Al_2O_3>SiO_2> Fe_2O_3。MgO、Na_2O、K_2O、Al_2O_3自剖面底部往上迁移程度逐渐减弱的变化趋势,表明沉积时期气候的湿热程度也逐渐减弱。(3) CIA值、Rb/Sr值从剖面顶部往下呈递增的趋势,而微量元素Rb含量、Sr含量、Sr/Cu值、Sr/Ba值呈现相反的变化趋势。CIA值、Rb/Sr值、Sr/Cu值、Sr/Ba值曲线共同印证了2.23 Ma以来的衡阳盆地气候演化特征,即为由炎热潮湿向温暖湿润方向的变化。
  • 岩溶槽谷区地形起伏特征及其对景观格局的影响
    王权, 李阳兵
    2019, 37(05): 702-716. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000461
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    在当前多因素驱动下探讨岩溶槽谷区地形起伏对景观格局的影响,对区域景观规划和生态修复具有重要意义。本文以2017年Google Earth 0.53 m高清影像和DEM(Digital Elevation Model)为数据源,结合实地调查验证,通过移动窗口法和均值变点法提取地形起伏度和典型代表性样带设计,从景观水平尺度探究地形起伏对景观格局的影响,并运用Logistic回归模型分析景观格局和影响因子之间的定量关系,揭示其现实与理论意义。结果表明:受槽谷地形起伏特征影响,景观类型随地形起伏度的增加呈现不同的变化模式;西部槽谷景观类型呈三种变化模式,中部槽谷呈现先增加后增减少的变化模式,东部槽谷呈两种变化模式;低地形起伏区域景观结构较复杂,高地形起伏度区域景观呈现单一性;景观格局由低地形起伏向高起伏演变呈现出梯度差异性,景观格局由人为景观逐渐向自然景观过渡;岩溶槽谷区景观格局在地形起伏度的分布受多重因素影响,其中自然条件是景观格局决定因素,社会经济是推动因素,政策是再分配因素。
  • 植被发育斜坡土体大孔隙结构多尺度特征
    张家明, 徐则民, 李峰, 李乾坤
    2019, 37(05): 717-727. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000462
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    植被发育斜坡土体中普遍存在大孔隙,在强降雨过程中大孔隙产生的优先流加快降雨入渗,影响斜坡稳定。大孔隙结构影响优先流过程和优先流的水动力特性。为探明植被发育斜坡土体大孔隙结构的多尺度特征,本文在分析土体大孔隙研究进展的基础上,提出适用于研究植被发育斜坡土体大孔隙的试验方法。以云南省段家营、头寨、象冲、东月各、白泥山和贵州八渡滑坡的植被发育斜坡土体为研究对象,采用挖掘法、染色示踪法、CT扫描法、SEM法定性和定量分析植被发育斜坡土体大孔隙的多尺度几何形态和分布特征。研究表明:挖掘法、染色示踪法、CT扫描法、内窥镜检查和SEM法适用于分析植被发育斜坡土体的大孔隙结构;植被发育斜坡土体的大孔隙有腐烂根系通道、根-土间隙、动物通道、团聚体间大孔隙、土-石间隙、干缩裂隙和成因不明大孔隙,其中前四种是主要类型;各种大孔隙相互交织组成大孔隙网络系统;受到植物物种、树龄、动物物种、土体生态系统和立地条件的影响,不同类型大孔隙的多尺度几何形态和分布特征不同。将先进技术手段与染色剂溶液降雨模拟示踪试验结合起来,研究大尺度的大孔隙三维几何形态和分布特征是未来的主要工作。
  • 强震区泥石流物源演化特征分析
    熊江, 唐川, 史青云, 龚凌枫
    2019, 37(05): 728-736. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000463
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    探讨震区泥石流物源演化特征是进一步揭示泥石流物源供给条件和演化阶段划分的基础,为探究强震区泥石流物源演化特征,本文将物源分为4级,利用ArcGIS软件对4期影像进行详细解译,并基于流域水系理论和方法计算物源面积、密度和连接度。在此基础上探讨泥石流物源演化特征,结果表明:四期影像物源解译面积分别为10.91 km~2、12.34 km~2、12.70 km~2和9.71 km~2,增长率分别为13%、3%和-24%,物源数量分别为1516处、1751处、1943处和1853处,增长率为16%、11%、-5%;物源面积以二次函数模式演化,于2012年前后物源面积增加到最大值,且经过近十年恢复,物源面积较震初减少了11%,物源数量增加了22%级物源密度、二级物源密度、三级物源密度以二次函数形式先增大后减小,而其他物源密度以指数形式逐渐减小;物源连接度随时间增长呈现出先增大后减少趋势;根据物源面积、物源密度和物源连接度变化规律将物源演化过程大致划分为四个阶段。研究结果对于进一步研究震区泥石流物源演化具有一定参考意义。
  • 黄土高原地质灾害发生规律
    孙萍萍, 张茂省, 程秀娟, 黄玉华, 薛强, 刘洁
    2019, 37(05): 737-746. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000464
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    我国每年约有30%地质灾害发生在约占国土面积6%黄土高原地区,灾害数量多、危害严重、机理复杂,然而由于对黄土灾害的发生规律仍然不明晰,长期以来制约了区内大型工程建设、移民搬迁选址等工作。依托1:5万黄土高原区地质灾害调查数据,通过专题要素图件编制和数理统计等手段,重点分析11680处地质灾害,总结了灾害时空分布规律。结果表明,1)在区域地质构造抬升的背景下,黄土高原地形破碎,地貌沟壑纵横,具有滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害多发的特点。2)地质灾害具有明显的时空发生规律,在整个黄土高原区域尺度上,地貌演化与斜坡结构控制地质灾害空间分布和斜坡破坏模式;在流域尺度上,老年期、壮年期、幼年期等沟谷发育期控制着地质灾害变形破坏模式及危害程度;在具体斜坡点上,坡型、坡度、坡高等坡体几何形态控制地质灾害的类型和失稳概率;在时间上,降雨及冻融作用控制年内地质灾害的分布。
  • 基于生态安全格局的山地河谷地区建设用地空间管制研究——以福建省沙溪重点开发区为例
    戴文远, 江方奇, 黄万里, 廖李红
    2019, 37(05): 747-757. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000465
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    构建山地河谷地区的生态安全格局对协调生态脆弱区的人地关系,指导建设用地空间管制,推动山区经济社会可持续发展具有重要意义。本文以福建省沙溪重点开发区为例,基于1992年、2000年和2015年三期土地利用数据,分析建设用地变化特点,并通过识别地质灾害防护、乡土文化遗产保护、生物保护和洪水防范等四类生态源地,应用MCR构建区域综合生态安全格局,结合DEM开展建设用地空间管制分区研究。结果表明:23 a间研究区居住用地和工矿用地持续增长,特别是工矿用地增长速度高达264.63%,但受河谷地形制约,建设用地扩张的集聚性极强,主要集中在沙溪干流5 km的缓冲区内,区域人口、资源与环境的矛盾日益突出;研究区综合生态安全格局以中、高安全格局区域为主,分别占研究区总面积的42.43%和41.47%,而低安全格局面积仅占16.10%,生态安全格局与其重点开发区的主体功能定位基本吻合;基于综合生态安全格局和山地河谷地形特点,提出建设用地空间管制分区方案,其中禁止建设区面积1354.66 km~2,占38.94%;限制建设区面积最大,为1408.70 km~2,占40.49%;作为建设用地后备资源的允许建设区受地形制约显著,面积504.10 km~2,占14.49%,且分布离建成区较远。研究结果将为主体功能区的国土空间规划、土地资源利用与生态环境协调发展提供科学依据与参考。
  • 基于旅游体验和扶贫功能导向的山区景点购物者分类研究——以泸沽湖景区为例
    林铄脉, 李立华, 黄茄莉
    2019, 37(05): 758-767. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000466
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    购物是旅游体验的延伸,也是山区贫困人口进入旅游经济最直接的途径,具有旅游体验和地区扶贫的双向功能。本研究以泸沽湖景区为例,获取206份抽样调查样本数据,根据动机理论,采用探索性因子分析法和K-均值聚类法对我国西部民族偏远山区景点游客的购物动机及其购物偏好行为特征进行分类研究,并探讨了游客对流动摊贩的态度看法。结果表明:(1)游客动机水平可细分为工具型、体验型和社会型三层面,得分均值分别为4.05、3.08和2.64。(2)根据各水平动机得分可识别出实用型、成熟型和积极型三类旅游购物者,人数占比分别为31.06%、38.35%和30.58%。三类购物者均非常注重带有文化符号元素的商品工具性价值,在性别、商品属性、购买形式、购物花费方面存在显著差异,有占比68.93%的成熟型和积极型购物者存在明显的体验性需求。(3)对流动摊贩持正面看法的游客明显较多,尤其是成熟型和积极型购物者看法更为友好,显示我国西部民族偏远山区游客趋于成熟,具有一定的社会责任意识,流动摊贩可成为地区扶贫主要方式。本文对如何实现山区旅游购物的高质量可持续发展提出若干对策建议,为拓展西部山区的旅游购物扶贫路径和旅游市场环境整治提供理论依据。
  • 深度贫困区多维贫困测度及影响因素研究——以甘肃省岷县东部山区为例
    王小鹏, 何启明, 曹娟玲, 林长伟
    2019, 37(05): 768-777. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000467
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    科学揭示深度贫困区的贫困发生机制、贫困特征及致贫因素,对于目前脱贫攻坚返贫预警机制构建和2020年后相对贫困阶段扶贫开发政策的制定具有重要意义。本文采用A-F方法,构建农村家庭收入、健康、生活质量、教育4个维度11个指标的多维贫困指标体系,基于参与式农村评估(PRA)方法,访谈调查甘肃省岷县东部山区119户农村家庭,从农村家庭户主个体特征、农村家庭特征及村庄地理位置3个因素选取9个变量,定量分析了农村家庭多维贫困特征及致贫因素。研究结果表明:(1)深度贫困区农村家庭普遍呈现出多维贫困特征,多维贫困发生率H、多维贫困指数MPI随剥夺贫困值增加呈现下降态势;(2)研究区农村家庭的主要致贫因素为学历、疾病、收入来源和人均收入;(3)户主个体特征、农村家庭特征及村庄地理位置各变量均对农村家庭的多维贫困产生影响,尤其是户主年龄、常年生病病人数与多维贫困状况呈现显著正相关,户主文化程度、人均耕地面积呈现显著负相关。
  • 一种基于光谱归一化的丘陵地区植被覆盖度反演方法
    胡铁泷, 段利, 蒋良群, 王杰
    2019, 37(05): 778-786. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000468
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    由于影像空间分辨率的限制,利用遥感影像反演植被覆盖度时,像元内通常存在植被与其他地物混合的现象。此外,受到物理属性、地形、阴影等因素的影响,植被内部存在较大的光谱差异。混合像元的存在,以及植被内部光谱变化较大都将导致植被覆盖度反演精度降低。本研究基于Sentinel 2A遥感影像,提出了一种基于光谱归一化的光谱混合分析方法,以期解决植被内的光谱差异以及与其他地物的混合问题。首先,对端元矩阵与遥感影像进行归一化预处理,以减弱植被内的光谱变化;然后,采用全约束最小二乘法(FCLSU)、部分约束最小二乘法(CLSU)、扩展线性混合模型(ELMM)三种混合像元分解算法来定量分析植被与其他地物的混合状态。在验证解混算法精度时,采用无人机高分影像分类结果作为植被覆盖度参考影像,并对归一化前后的精度进行对比。光谱归一化前,ELMM和CLSU的R和RMSE都接近0.903和0.353,FCLSU的R和RMSE为0.869和0.434。光谱归一化后,三种算法的R和RMSE都接近0.91和0.2。试验结果表明:端元和影像进行归一化后,降低了光谱变异性,三种算法的解混精度在整体上提高较大,且对四川丘陵地区的植被覆盖度的反演结果接近真实值。
  • 震后泥石流活跃期的新认识——以四川汶川“8·20”灾害事件为例
    靳文, 张国涛, 邹强, 崔鹏, 王昊
    2019, 37(05): 787-796. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000469
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    受2019年8月19—20日强降雨影响,位于汶川地震灾区的都江堰和汶川地区(简称"都汶地区")暴发群发性山洪泥石流灾害(简称"8·20"灾害),造成12人遇难,26人失联,直接经济损失约36.26亿元。通过遥感解译、野外现场调查等手段,结合气象、地形、物源等数据分析,对本次岷江流域泥石流成因与特征有了初步认识:(1)汶川灾区泥石流活动性由震前低频非群发特征,在震后5年内,经历了高频、特大型、群发、粘性泥石流活动性发展阶段,在震后5～15年间,已经演化成低频、大中型、群发、粘-过渡性泥石流并伴生山洪,震后15～20年,汶川灾区泥石流将恢复或接近震前活动状态;(2)"8·20"灾害具有群发性特征,涉及沟谷多达23条,主要沿人类或工程活动相对集中的岷江河谷、都汶公路沿线呈条带状分布;(3)"8·20"灾害的激发雨强和有效降雨分别为24.2 mm/h和116.4 mm,高于震后初期激发雨强,但略低于震前泥石流激发雨强;(4)受控于主河水动力条件和泥石流体搬运能力,"8·20"灾害中泥石流以侵蚀作用和堆积作用两种方式形成危害,洪水表现为冲蚀破坏。"8·20"灾害活动是汶川"5·12"强震10年后出现的一次区域性山洪泥石流灾害,加强对此次灾害的认识,有助于为地震灾区灾害防治和减灾规划提供科学支撑。