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  • 2021年, 39卷, 第05期
    刊出日期：2024-06-19
      
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  • 古老的长江，年轻的三峡
    张信宝, 胡凯衡, 刘彧, 张启源, 刘维明, 王世杰
    2021, 39(05): 611-620. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000624
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    长江的形成演化长期以来一直是地貌学界关注的热点。论文在构造—气候—地貌耦合体系的框架下,通过长江上游不同类型河流阶地空间分布格局的分析,推演新生代以来长江上游的水系演化过程。古近纪长江上游地区为断陷湖盆内流水系,长江尚未形成。古老的长江形成于新近纪,川江是古长江的上游,在乌江汇口涪陵附近南流,沿乌江—沅江—洞庭湖汇入长江中游河段。这一时期,金沙江南流入海,未东流汇入川江。三峡贯通大致发生于新近纪—第四纪之交(年轻的三峡),原沿乌江南流的川江被袭夺东流,四川盆地内的川江及支流下切,形成连续稳定分布的基座阶地。西部高原的南北向古水系被袭夺东流,横断山区的金沙江、大渡河和岷江等河流急遽下切,深切河谷内滑坡阻河溃决形成的堰塞湖阶地发育。金沙江等河流溯源侵蚀过程仍在继续,但尚未影响到裂点以上的青藏高原面上河段,这些河段河谷内的阶地为堆积或埋藏阶地。分布于珠江流域的盲鱼(Sinocyclocheilus sanxiaensis,～0.55 Ma)出现在秭归附近的长江和云南高原与川中丘陵紫色土酸碱度的差异(前者酸性,后者中性偏碱性),这两个证据也是"年轻的三峡"的佐证。
  • 底土碳氮磷比值及其环境因子沿海拔变化——以湘东大围山为例
    黄得志, 盛浩, 尹泽润, 薛毅, 田宇
    2021, 39(05): 621-630. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000625
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    深入理解山地表土和底土有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其元素化学计量比与环境因子沿海拔带的关系,可揭示山地土壤养分产生空间变异的限制因子。目前,研究的对象多为表土和整个土壤剖面,对于底土的相关研究较少,且没有综合考虑海拔、植被、坡度和坡向对碳氮磷比值的影响。本研究选取湘东典型花岗岩大围山为研究对象,野外沿垂直带设置20个调查样地,结合实验分析土壤SOC、TN和TP含量,探索土壤C、N、P化学计量比值与环境因子的关系。结果表明:(1)土壤剖面上SOC、TN和TP含量均与海拔呈显著正相关,且土壤SOC、TN和TP含量两两均呈显著正相关,揭示了土壤C、N、P元素存在耦合关系。(2)表土C∶N、C∶P和N∶P分别为12.3～97.8、30.6～367.3和0.5～16.9,表土C∶N∶P平均值72∶3.8∶1,明显高于底土平均值(18∶1.4∶1)。(3)环境因子中的地形(海拔、坡向)和土壤理化性质(阳离子交换量和土壤质地)是影响垂直带土壤C、N、P化学计量比的主要因子。本研究有助于认识土壤元素生物地球化学循环特征,并为科学保育山地土壤生态系统提供参考。
  • 基于TerraSAR/TanDEM-X监测岗日嘎布山脉东南段冰川冰面高程变化(2000—2014)
    姬鑫慧, 叶庆华, 聂维, 陈益民, NAUMANA li
    2021, 39(05): 631-645. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000626
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    岗日嘎布山区是海洋型山地冰川集中发育地区之一。海洋型冰川对气候变化敏感,藏东南多云雨天气使可用光学遥感影像数据少,限制了该地冰川变化遥感监测研究,雷达数据的应用为解决这一问题提供了有效途径。基于2000年SRTM DEM与2014年TerraSAR/TanDEM-X雷达数据,采用差分干涉测量(D-InSAR)方法,研究岗日嘎布山区东南段冰面高程变化及冰储量变化特征,得出如下结论:(1)研究区2000—2014年冰储量变化为-1.69±0.12 Gt,冰面高程年均变化为-0.86±0.13 m·a~(-1)。(2)冰面高程变化整体与海拔高度呈正相关(皮尔森系数为0.93)。在3700～3900 m,随海拔升高冰面高程变化加剧;在3900—5800 m,冰面高程变化逐渐趋于零;在5800 m以上高海拔积累区,冰面高程变化为正值。(3)表碛覆盖冰川消融较快。表碛覆盖冰川区冰面高程变化为-1.71 m·a~(-1),裸冰区为-0.73 m·a~(-1)。(4)结合波密、察隅和左贡站年均温与年降水变化可知,2000—2014年研究区年均温显著升高,年降水变化不明显,冰川快速消融是区域气温升高所致。本文可为青藏高原冰川时空变化研究提供基础数据支持。
  • 贡嘎山树线上方杜鹃灌木径向生长对气候变化的响应特征
    贾龙玉, 管增艳, 常瑞英, 石松林, 彭培好
    2021, 39(05): 646-657. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000627
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    气候变暖深刻影响着高山树线上方的灌木生长,然而目前其对气候变化的响应特征仍不清楚。本文以贡嘎山树线上方的大叶金顶杜鹃(Rhododendron faberi subsp.Prattii)为研究对象,分别采用负指数函数法(CD)、断面积增量(BAI)以及区域曲线标准法(RCS)去除生长趋势,建立标准化年表,分析大叶金顶杜鹃生长特征,并用相关分析、偏相关分析和滑动相关分析来探讨大叶金顶杜鹃径向生长与气候因子的关系。结果如下:(1)Mann-Kendall趋势检验结果表明1980—2018年断面积增量BAI增加趋势最为显著;(2)相关分析结果表明BAI与前一年7月最高温度、前一年9月平均温度、当年7月和9月最高温度以及平均温度呈现显著正相关关系,与前一年以及当年6月、7月、9月相对湿度呈现显著负相关关系;在季节尺度上,BAI与前一年7—11月平均温度、当年7—9月平均温度和当年4—9月最高温度呈现显著正相关,与前一年7—9月以及当年2—9月平均相对湿度显著负相关;(3)响应函数和偏相关分析分析结果表明当年7月最高温度是影响杜鹃灌木径向生长的关键生态因子;(4)滑动相关分析揭示了在全球变暖背景下,分布在贡嘎山树线上方的大叶金顶杜鹃的径向生长将会增加。本研究结果有助于更加全面地理解与预测气候变化对树线上方灌木生长的影响。
  • 西南缺水区地下水水量、水质空间分异特征及成因分析——以乌蒙山片区金沙江干流绥江—屏山段为例
    魏良帅, 郭蕾蕾, 黄安邦, 舒勤峰
    2021, 39(05): 658-671. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000628
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    乌蒙山区地下水资源匮乏且时空分布不均,居民长久以来面临取用水难题。目前该区对于地下水富集规律及成因的研究较为成熟,但是没有与地下水水质评价结果及超标指标成因分析有效结合在一起,缺乏综合分析与实践检验。本研究以金沙江干流绥江—屏山段为研究区,基于地下水资源量统计分析、地下水质量评价结果,利用数理统计、Piper三线图、Gibbs图等分析区域地下水缺水类型、水化学演化规律及空间分布特征,并结合土样、岩样、水样各指标的相关性分析及土壤EF计算,分析区域地下水超标因子来源。研究表明:(1)碎屑岩区地下水分布分散、流量小、数量多,为资源型缺水区;碳酸盐岩区地下水分布集中、流量大、数量小,为工程型缺水。(2)区内水—岩作用整体偏弱,以低矿化度的HCO_3型地下水为主,占81.57%,分布于山地地区,接收大气降雨补给后就近排泄;HCO_3·SO_4型、SO_4型地下水分别占17.69%、0.74%,分布于河谷两侧、金沙江两岸。(3)地下水各组分大多为I、II类水,NO~(3-)源于农业、生活污水,为主要超标因子,其次为Al、Fe,因地层中背景值较高。(4)建议区域地下水开发利用方式为地表水直接引用、碎屑岩区分散引用、岩溶泉集中引水、民井抽提、钻孔探采。本研究为乌蒙山连片贫困缺水区服务群众饮水安全和地下水资源合理利用提供理论依据。
  • 基于证据权-投影寻踪模型的藏东南地质灾害易发性评价
    韩用顺, 孙湘艳, 刘通, 陈勇国
    2021, 39(05): 672-686. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000629
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    藏东南地区是我国海洋性冰川集中区、重大工程建设区和地质灾害易发区,高原地质灾害易发性评价是该区防灾减灾的重要技术基础和热点难点之一。本文考虑了气候变化和冰川积雪活动对高寒山区地质灾害形成发育的影响,引入了积温和冰川积雪消融量两个特色因子,提出了距平差气象插补法和冰川积雪消融量概化模型,并从孕灾环境、动力条件和人类扰动等方面共选取了13个因子,建立了藏东南地质灾害易发性评价指标体系,构建了证据权-投影寻踪模型,实现了灾害易发性评价计算、分级区划和精度验证。结果表明:(1)冰川积雪消融量和积温对高寒山区地质灾害易发性影响显著,其最佳向量值达0.088和0.579;(2)提出的距平差法气温插补模型对气温预测效果优于平均值法和线性插值法,可有效解决气象数据缺失和插补值被放大的问题;(3)大部分研究区为中度及以上灾害易发区,占总面积的65.98%,其中极高易发区集中在深大活动断裂带和干流水系两侧2 km区域内,高易发区集中在干流水系两侧2～5 km的近似环状区域,中易发区主要分布在峡谷和干流水系两侧5～10 km地带以及大江大河的支流区域;(4)建立的证据权-投影寻踪模型能更好地实现研究区地质灾害易发性评价,其成功率曲线检验值达0.884,具有较好实用性。本研究成果可以丰富区域地质灾害易发性评价理论和方法,并为藏东南地区地质灾害易发性的客观快速评价提供借鉴和参考。
  • 藏西南典型危险性冰湖监测与泥石流溃决模拟
    王翔, 陈果, 戴晓爱, 陈永俊, 张诗琪
    2021, 39(05): 687-700. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000630
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    藏西南地区位于喜马拉雅山脉中段,是我国冰湖溃决泥石流频发的重灾区之一。冰湖溃决泥石流数值模拟有助于认识灾害机理和评估灾害风险。冰湖溃决研究大多关注溃决洪水,针对青藏高原冰湖溃决泥石流的仿真模拟较少。本文基于1976—2018年Landsat系列遥感影像、野外调查和FLO-2D水文动力学模型等数据与方法,对藏西南地区典型冰湖强宗克措和吉莱普措开展动态变化分析、地貌调查和溃决泥石流模拟。结果表明:(1)气候变暖使得冰川不断退缩,致使典型冰湖规模持续扩张,强宗克措与吉莱普措的规模在近40 a分别增长了0.61 km~2和0.26 km~2;(2)触发冰湖溃决的地貌环境充分发育,冰湖发生溃决的潜在可能性增大,其中强宗克措尤为明显。因此,需进一步加强对强宗克措等典型冰湖的监测、预防和溃决灾害的治理;(3)FLO-2D模型可有效模拟复杂的冰湖溃决泥石流,有助于评估冰湖溃决灾害对下游的影响,模拟结果可作为制定下游地区灾害防治措施的依据。
  • 藏东南地质灾害易发性评价
    韩用顺
    2021, 39(05): 700.
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    <正>藏东南地区是世界内陆上海洋性冰川集中分布区,区域气候复杂多变,是我国崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害最为发育和严重的地区之一。近年来区内极端天气事件频发、地质灾害活动日趋频繁,严重威胁着人民生命财产安全和社会经济可持续发展。区内自然条件恶劣,监测台网和站点不足,灾害调查与监测困难,适用于该区域的地质灾害易发性评价理论与方法仍不完善,因此如何结合特定区域地质灾害成因机制,建立科学的评价指标体系并构建有效的评价模型仍是区域地质灾害易发性评价的两个关键科学问题。
  • 福建山区泥石流临界降雨阈值
    张添锋, 郭朝旭
    2021, 39(05): 701-709. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000631
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    泥石流的降雨预警指标常常选用前期有效降雨量和激发雨强进行评价,而前期有效降雨的关键在于确定前期降雨影响天数和日降雨衰减系数。福建山区每年发生的泥石流众多且危害大。本文结合福建山区降雨特点,总结了前期有效降雨量确定方法以及福建区域的泥石流概况,通过对比历史数据8 d及14 d前期降雨量,确定了8 d作为前期有效降雨量影响时间;通过引入格拉布斯准则剔除异常数据和利用凸包算法寻找散点数据的外边界,建立了前期有效降雨量与1 h激发雨量的幂指数关系;最后根据福建地区的泥石流发育特征,分析了泥石流降雨阈值预测模型的影响因素及未来改进方向。结果表明福建省泥石流类型主要为坡面型泥石流,且利用前期有效降雨量和短历时强降雨量建立的阈值模型f(h_(60),Re)=h_(60)-38.93Re~(-0.12)(h_(60)为小时降雨量;Re为前期有效降雨量)在泥石流启动方面获得较好的预测效果;单沟泥石流的启动除了降雨外还与下垫面的地形和物源量存在一定的联系。本研究可为福建地区多植被覆盖区泥石流的降雨阈值模型提供一种改进方法与思路。
  • 基于海拔梯度的秦巴山地旅游气候适宜性评价
    殷浩然, 张平平, 董庆栋, 陈全通, 朱连奇
    2021, 39(05): 710-721. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000632
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    山地为旅游气候资源开发提供天然场所。研究不同梯度下旅游气候舒适度对山区旅游产业发展具有重要意义。小尺度传统气候舒适度的评价模型未能考虑地形地貌的影响,不能准确地评价山地区域旅游气候适宜性。基于1987—2017年秦巴山地及其附近地区116个气象站点数据,采用温湿指数(Temperature Humidity Index, THI)结合气候舒适度评价模型,并运用梯度分析和克里金空间插值方法,分析了不同季节和不同县市行政区山地旅游气候舒适度,以及不同海拔高度下旅游的气候适宜状况,并对秦巴山区山地旅游气候适宜性做出评价。结果表明:(1)1987—2017年秦巴山地温湿指数逐年上升,但年际变化不明显,人体舒适度整体由东南向西北递减;各县市旅游气候舒适性在3—12月经历了偏冷—舒适—偏暖的季节性转变,季节变化较快;(2)山区整体旅游气候舒适期是从4月开始,10月结束,以4—6、9—10月旅游最为适宜,部分县市适合开展理疗、避暑等生态旅游活动。分析发现旅游舒适度在中小型山地起伏度上最佳,分布范围较广;(3)盛夏时期(6—8月)旅游气候舒适度最佳海拔高度为1773.1～3000 m,海拔1500 m以上部分县市适合开展养生理疗旅游活动,海拔1100 m以上适合开展山地避暑旅游活动。本研究可为山地旅游产业可持续发展和居民社会生活质量的提高提供科学支撑。
  • 西安市“三生空间”时空格局演化与功能测度
    马琪, 王梓柔, 赵永宏
    2021, 39(05): 722-733. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000633
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    "三生空间"是主体功能区战略实施、国土空间开发保护新格局构建的重要基础。现有研究多关注土地用途转变,对长时间序列"三生空间"演化及其功能分异影响研究薄弱,难以全面揭示不同时期城市土地功能系统变化的复杂性。本文以西安市为研究对象,利用1980年、1990年、2000年、2005年、2010年、2015年六期Landsat TM/ETM以及Landsat8遥感影像解译的土地利用数据,通过GIS空间分析方法对1980—2015年西安市"三生空间"时空格局演化及功能指数进行分析和测度,利用地理探测器从自然条件、区位条件、社会经济以及区域政策4个方面对"三生空间"功能水平分异的影响因素进行分析。结果表明:(1)1980—2015年,西安市"三生空间"变化整体表现出平原区剧烈、山区稳定的特点;生活空间呈现集聚扩张态势,生产和生态空间被大量侵食缩减。(2)"三生空间"功能指数变化与"山区—山麓—平原"主体功能开发力度契合,中心城区外围是功能指数负增长的集中区域,秦岭山地功能指数始终保持在高水平稳定状态。(3)西安市"三生空间"功能水平分异是自然和社会经济综合作用的结果,不同维度因子交互作用较单因子影响力更加显著,而植被覆盖度、地形起伏度和坡度因子等自然条件是"三生空间"功能水平分异的基底条件。研究结果可为西安市不同主体功能区生产、生活、生态空间的优化布局,为构建国土空间开发保护新格局提供决策参考。
  • 贫困区土地整治减贫增收效应研究
    乔蕻强, 鄢继选, 马世瑛, 张蕊平, 张晓东
    2021, 39(05): 734-744. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000634
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    土地整治是我国助力扶贫开发和促进农村地区快速发展的重要途径,开展土地整治工程对于合理高效利用土地资源和贫困地区精准脱贫均有积极影响。然而,通过准确计算研究区域土地整治后对农户收入贡献来度量其在贫困地区减贫成效的研究相对较少,对实施土地整治后参与农户所获经济效益的研究更是缺乏。本文以国家级贫困地区定西市鲁家沟镇土地整治项目区为例,采用倾向得分匹配等方法,评估了项目区土地整治工程对农户的减贫增收效应,有助于政策实施评估和土地整治政策方向的调整。研究结果显示:(1)可测特征协变量中农户家庭人口数、户主受教育年限、农户家庭所在村庄地形对农户是否参与土地整治工程影响显著;(2)农户参与土地整治与农户家庭年总收入和农户家庭年种植业收入呈显著正相关;(3)土地整治项目区减贫增收效应明显,核算验证后户均产出效益都有所提高。综上,为进一步促进农户减贫增收,在贫困区应扩大土地整治力度。通过上述研究,以期为政府有效推动农地整治扶贫工作、实现稳定的减贫增收效应提供科学依据。
  • 生态文明视角的九寨沟景观资源美学认识
    李立华, 雷若然, 杜杰, 王浩
    2021, 39(05): 745-755. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000635
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    生态文明建设凸显了深化景观资源美学认识的需求,重新认识九寨沟景观资源美学价值对于其震后恢复重建意义重大。文章介绍了与景观资源美学价值相关的美学哲学认识,以及基于神经美学中美学科学的新理论和新方法,以在中文旅游网站爬取的九寨沟游记和旅游评论作为文本语料,利用文本挖掘对九寨沟景观资源的美学特征进行定量化的分析评价。结果发现:(1)九寨沟景观具有三大美学特征,分别为景观美学要素的多样性特征、景观美学地点的代表性特性和景观美学机制的丰富性特征;(2)景观美学要素多样性特征既体现在湖水、瀑布、海子、色彩、阳光等自然要素,也体现在栈道、栈桥等人工要素;(3)景观美学地点代表性特征主要体现在五花海、珍珠滩瀑布、火花海;(4)景观美学机制的丰富性特征体既体现在美学法则机制,包括颜色美学类、对称美学类、隐喻美学类、整体观与贝叶斯美学类,又体现在美学空间机制,包括近距离的漂亮美学、远距离的崇高美学、近中距离的画面美学。据此,文章最后从美学视角,对九寨沟景区景观资源的保护与利用以及生态文明建设提出部分对策与建议,并特别建议最大自然化地按照原样恢复重建震毁的火花海景点。
  • 岷江河谷锄头沟震后泥石流致灾模式
    张友谊, 钟磊, 樊晓一, 顾成壮, 田述军
    2021, 39(05): 756-766. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000636
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    锄头沟位于岷江河谷汶川县绵虒镇羌锋村,是汶川地震震后大型活跃型泥石流沟,震后大规模泥石流活动造成锄头沟泥石流拦挡工程失效,多次淤积损毁都汶高速公路G317和国道G213。震后泥石流治理工程对泥石流的发展起到一定遏制作用,也改变了泥石流的致灾模式。本文通过实地调查与数据分析,探讨了2019年8.20锄头沟泥石流的成因及对工程设施的致灾模式,提出了拦挡坝对翻坝泥石流能力的放大机理。研究表明:(1)锄头沟8.20泥石流灾害是由各支沟暴发、主沟铲刮而形成的大规模泥石流,受侵蚀铲刮效应影响其冲出规模放大约44.2%;(2)锄头沟泥石流致灾模式主要为:翻坝加速、侵蚀铲刮、侧蚀强烈、弯道雍高、磨蚀槽底、堵断桥涵、冲淤民房;(3)锄头沟泥石流现仍处于发展壮年期,在未来10～20年内遇强降雨仍会暴发大规模泥石流;(4)翻坝泥石流的破坏能力和拦砂坝坝高及过坝运动速度密切相关,当初速度为2 m/s、坝高25 m时,泥石流入射速度是初速度的11.1倍,故有效坝高较高、速度较低的翻坝泥石流对坝下的沟道仍具有很强的冲蚀能力;(5)当过坝泥石流初速度一定时,有效坝高对翻坝泥石流的水平距离的增幅呈下降趋势,这可为坝下副坝位置的选取或护坦尺寸的设定提供科学依据。