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  • 2022年, 40卷, 第06期
    刊出日期：2024-06-19
      
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  • 乡村振兴：山村发展路径与模式的科学探究
    邓伟, 张少尧, 王占韵, 张悦, 谭琳
    2022, 40(06): 791-800. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000713
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    党的十九大提出了实施乡村振兴战略，积极推动和促进广大乡村地区的脱贫和全面小康建设，坚定地迈向乡村振兴之路。由于中国是一个多山的国家，国土空间千差万别，乡村振兴进程中会面对许多问题和挑战，如何做到：坚持因地制宜、循序渐进，久久为功，善做善成，全面完成2035年和2050年的乡村振兴重大目标。如何在乡村振兴总体框架下，降尺度选择和确立山村振兴路径、模式和政策工具等，亟待从地理科学、农业科学、土地科学和社会科学等“共性导向，交叉融通”的层面加强问题的深度思考和实践探究。山村是一个差异化显著的地域空间，具有过渡性地理空间特征，凸显人地关系特殊性，人文自然复合作用复杂。山村因地形位的制约和可生产性的土地资源有限性，土地生产功能的规模效益并不显现，单一生计模式很难满足和实现乡村振兴目标的要求，必须依赖于山村土地多功能性，整合多种景观要素，激活和强化其经济功能性，形成可搭载多业态的村庄联合体产业集群，不断提升内生动力和发展的造血功能，全面提高山村“三生空间”效率，进而确保山村振兴和可持续发展。
  • 利用土壤时间序列开展土壤磷的动态变化研究：进展和展望
    何俊波, 吴艳宏
    2022, 40(06): 801-810. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000714
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    磷(P)是促进植物生长发育的重要元素，它显著影响着陆地生态系统的稳定。土壤P的动态变化主要受岩石风化与土壤发育过程的影响。利用土壤时间序列研究成土过程，并探讨这一过程中土壤P的动态变化，是近年来的研究热点。本文综述了这一方向的最新进展，总结了土壤时间序列的类型和利用土壤时间序列开展土壤P动态变化的相关研究，提出了研究展望：(1)在建立土壤时间序列时，应该更加关注土壤的发育程度，明确驱动土壤发育的主导因素，将驱动因素与土壤发育时间相结合，对土壤时间序列进行更加精细的划分；(2)利用土壤时间序列研究土壤P的动态变化时，需加深生物有效P的研究，并将生物有效P的动态变化与植被演替和微生物群落结构变化相结合；(3)研究土壤P的动态变化时，也需关注碳(C)、氮(N)等其他养分元素的迁移与转化，并探究成土过程中C、N等土壤元素对土壤P的影响。
  • 基于ERA-Interim的青藏高原近40年云量的时空分布特征
    余忠水, 陈华, 德吉白玛, 高佳佳, 卓嘎, 刘俊卿
    2022, 40(06): 811-822. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000715
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    青藏高原云量变化直接影响对流层中上部地气系统能量交换和大气水分循环，影响区域和全球气候。已有研究主要集中在总云量，鲜见对云量进行全要素分析，无法形成对青藏高原云量变化特征的全面认识。本文利用欧洲中期数值预报中心(ECMWF) 1979—2018年高水平分辨率ERA-Interim再分析资料，采用区域平均法、线性趋势分析和经验正交函数(EOF)等方法，分析青藏高原云量全要素的时空分布及气候特征。结果表明：(1)受高原大地形和山脉走向的影响，青藏高原云量具有明显的空间分布特征，且低云量对总云量的空间分布型贡献最大。(2)近40年，总云量增多趋势显著的区域主要分布在青藏高原北部和东部边缘等地，减少趋势较明显的区域主要分布在西藏东部和西南部；高云量在高原南部有显著增加趋势，其他区域增减不明显；中云量在高原中部呈减少趋势，北部和南部边缘呈显著增多趋势；低云量在高原东南部和西南部呈显著减少趋势，其他大部分区域呈增多趋势。(3)总云量和高云量第一空间模态均表现为青藏高原大部区域一致性变化，中云量和低云量在青藏高原均没有显著一致变化的空间模态。研究结果可以为应对青藏高原气候变化和生态修复型人工影响天气业务规划提供科学依据。
  • 中天山北坡焚风时空分布特征及预报效果分析
    毛姈·阿依提看, 李霞, 玉素甫·木沙, 李淑婷, 钟玉婷
    2022, 40(06): 823-834. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000716
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    焚风是一种特殊的山地气候现象，是由地形造成的高温、低湿的强下坡风，在天山北坡乌鲁木齐及其周边地区频繁发生。焚风影响飞机起降、陆路运输，对建筑设施以及当地人民生命财产安全有着潜在威胁，并且在重污染天气的形成过程中起重要作用。目前对中天山北坡的焚风研究，多局限于乌鲁木齐焚风天气个例的分析，对焚风的时空分布特征的认识不够细致深入，对焚风的形成机理依然缺乏全面系统的认识。本研究采用2018—2020年中天山北坡9个气象站逐时风速风向资料、欧洲细网格数值预报产品，分析乌鲁木齐及其周边焚风的时空分布特征，并检验了欧洲细网格数值预报产品对焚风最大风速的预报效果。结果表明：(1)近3年乌鲁木齐南郊乌拉泊出现大于等于17.00m·s~(-1)的焚风1213时次，其次是西郊八钢(480时次)、峡谷内部柴窝堡(329时次)和乌鲁木齐市区(101时次)。焚风着陆点春季偏向南郊乌拉泊以北地区，冬季则偏向其以南地区；(2)上述4站平均瞬时风速由大到小依次为乌拉泊21.24m·s~(-1)、八钢20.21m·s~(-1)、乌鲁木齐19.61 m·s~(-1)、柴窝堡18.36 m·s~(-1)。秋季八钢平均风速大于乌拉泊。4个站点出现东东南(ESE)风向频率最高；(3)近3年焚风天气过程共发生27次，其中春季发生14次(51.85%)、冬季7次(25.93%)、秋季6次(22.22%);(4)与南郊乌拉泊相比，乌鲁木齐市区焚风过程持续时间相对较短；(5)欧洲细网格10 m风场预报产品对八钢、乌鲁木齐、乌拉泊焚风最大风速的预报相关性较高，相关系数均达0.80以上，但预报偏差较大；欧洲细网格850 hPa风场预报产品对八钢、乌鲁木齐、乌拉泊焚风最大风速预报偏差较小。本研究可为中天山北坡焚风天气监测预警提供科技支撑。
  • 干热河谷阴、阳坡失稳性坡面植被与环境因子关系的冗余分析
    高若允, 杨柳生, 田雪, 杨鸿飞, 林勇明
    2022, 40(06): 835-846. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000717
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    中国干热河谷区失稳性坡面不仅是泥石流频发流域的治理重点，也是抑制谷内生态系统持续逆向演变的关键。针对干热河谷失稳性坡面脆弱生态系统方面的研究，仍未全面深入探讨失稳性坡面上植被与环境因子间的内在联系，缺乏针对性的生态恢复措施。本文以中国云南东川蒋家沟干热河谷阴、阳坡失稳性坡面为研究对象，在野外调查采样和室内试验的基础上，利用冗余分析(RDA)探究干热河谷失稳性坡面上植被养分、多样性特征与环境因子间的关系。结果表明：(1)阳坡各区段植被地上部分碳、氮元素含量显著大于地下部分，稳定区显著大于堆积区(P<0.05),阴坡仅堆积区植被地上部分碳、氮元素含量显著大于地下部分，失稳区地上部分氮元素含量显著大于地下(P<0.05)。(2)阳坡Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均显著大于阴坡(P<0.05),且4个指数在阴、阳坡分布规律不一致，具体表现为阳坡稳定区显著大于堆积区，阴坡堆积区显著大于失稳区(P<0.05)。(3)随着坡面稳定程度的降低，土壤有机碳、含水率、全氮和水解氮含量出现不同程度的减小，容重、全磷和速效磷含量则增大。(4)RDA分析结果表明环境因子很好地解释了植被养分、多样性指数的变化，坡向、区段、容重是显著影响因子，其对植被养分、多样性指数的解释率分别为14.53%、44.42%;24.36%、4.18%;6.67%、2.58%。研究结果反映了干热河谷植被养分、物种多样性特征对环境因子的响应和适应策略，可为干热河谷失稳性坡面治理与植被恢复提供理论支撑。
  • 重庆市滑坡降雨阈值预警模型
    周剑, 汤明高, 许强, 吴辉隆, 王新敏
    2022, 40(06): 847-858. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000718
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    重庆降雨型滑坡高发，是降雨型滑坡经验性降雨阈值和预报模型的研究热点地区，然而，经验性降雨阈值多存在地域局限性，不同类型的降雨阈值模型对重庆地区的适用性及精确度也有所不同。本文以重庆地区148个降雨型滑坡为研究对象，统计分析降雨特征，建立I-P、I-D以及I-E三种降雨阈值模型，采用普通最小二乘回归法(OLSR)划分临界阈值曲线，对比分析选择最优降雨阈值模型作为重庆市滑坡预警判据。结果表明：重庆市滑坡主要发生在汛期5—9月，超过88.52%滑坡发生当日均存在降雨；滑坡事件发生前1日降雨对滑坡的诱发作用最为明显，且距离滑坡发生时间越久，滑坡事件与降雨量的相关系数明显下降；三个降雨阈值模型进行了精度比较后，发现了降雨强度-降雨历时(I-D)阈值模型更适用用于重庆市降雨型滑坡监测预警。重庆降雨阈值模型能够为地方政府在滑坡预警方面提供科学依据和借鉴方法。
  • 崩岗泥砂流流体和流动特性及其输沙研究——以广东德庆县径深崩岗为例
    岳梦, 刘希林
    2022, 40(06): 859-874. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000719
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    崩岗泥砂流是崩岗流域的主要侵蚀和搬运营力，由其输送至崩岗流域外的泥沙对华南地区的生产、生活及生态造成严重影响。然而，泥砂流的发生具有突发性，对其进行现场观测和采样较困难，对泥砂流的物理性质、运动过程以及输沙情况尚不清晰。本研究通过对广东德庆县径深崩岗泥砂流进行野外观测与采样分析，得出其流体特性、流动特性和输沙特征。结果表明：(1)泥砂流平均容重为1.10 t/m~3,平均中值粒径为0.113 mm,粒度分布曲线多为双峰型；(2)泥砂流平均含沙量为155.15 kg/m~3,属于高含沙水流；泥砂流平均输沙率为5.15 kg/s,累计最大输沙量达26 998 kg;(3)泥砂流以急紊流为主，水动力学参数弗汝德数、雷诺数、水流剪切力、水流功率和单位水流功率与泥砂流输沙量和输沙率呈正相关关系，糙率系数与泥砂流输沙量和输沙率呈负相关关系，阻力系数与泥砂流输沙率呈负相关关系；(4)泥砂流输沙量和输沙率随着降雨量和降雨强度的增大而增大。本文可以为解决华南崩岗侵蚀导致的生态环境问题提供科学依据。
  • 白龙江流域滑坡降雨临界值
    吴杰, 陈冠, 孟兴民, 黄逢春, 赵英萍
    2022, 40(06): 875-886. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000720
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    白龙江流域是我国降雨型滑坡灾害最严重的区域之一，雨季灾害多发，严重威胁民众生命财产安全。通过研究滑坡和降雨的关系，可以更为准确地预测区域内的滑坡。本研究针对地面降雨观测数据稀缺的白龙江流域，基于滑坡编目和TRMM降雨数据，构建了基于最佳时间尺度及考虑前期雨量的I-D降雨阈值，并探讨不同岩性、降雨雨型及大型地震对阈值曲线的影响。结果表明：(1)基于近一次降雨事件的降雨阈值I=2.673D~(-0.730)(3 h≤D≤195 h),其具有较高的准确性和可信度，可用于短时连续降雨的滑坡预警，基于12 d累积降雨历时的阈值I=8.377D~(-0.878)(3 h≤D≤288 h)可用于长历时间断降雨的滑坡预警。(2)岩性越坚硬的斜坡阈值越高，具有软弱夹层的斜坡更易形成滑坡；大型地震会破坏地质环境背景，造成阈值曲线显著波动；流域内滑坡产生主要受长历时中低强度降雨的驱动。研究结果表明通过卫星降雨数据构建滑坡降雨阈值具有可行性。本研究可为白龙江流域及类似数据稀缺地区滑坡的气象预警和风险防控提供参考。
  • 全域旅游开发分区识别及空间管制——以生态脆弱区四川阿坝藏族羌族自治州为例
    雒占福, 梁晶晶, 张蓉, 王家明
    2022, 40(06): 887-901. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000721
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    全域旅游的全域景区开发与全域要素开发具有较大国土空间冲突风险，尤其是在西南生态敏感区。开展全域旅游开发的分区管控研究不仅是促进全域旅游融入国土空间管控的理论探索，更是生态脆弱区推进全域旅游科学发展的实践探索。目前全域旅游分区研究多以行政范围内的旅游经济分区与功能开发分区研究为主，融合国土空间要素的旅游适宜性、分区分类的全域空间管控性研究尚有不足。本文以生态脆弱区的阿坝藏族羌族自治州为例，在修正后人体舒适度基础上测度旅游活动空间适宜性，并结合旅游资源禀赋、美学价值、社会经济、生态环境限制等多维度多因子进行旅游开发评价，基于国土空间管控要求综合识别全域旅游开发的空间分区，划定其管制类型，研究结论如下：(1)阿坝州全域旅游的空间舒适性由西北向东南递增；(2)阿坝州旅游资源开发条件整体以较好与较差等级为主，州东南地区与国道沿线的汶川、松潘、茂县、马尔康等县的旅游资源开发条件较好；(3)阿坝州全域旅游开发的空间分区可分为优化开发区、引导开发区、适度开发区和限制开发区四类，近1/3的空间属于限制开发空间，不同类型空间实施不同管制策略；(4)阿坝州全域旅游须贯彻国土空间规划的全域管控理念，避免全域旅游为全区域旅游开发、全时空开发乃至全要素开发，应分区施策分类管理。本研究可为生态脆弱区全域旅游高质量发展提供借鉴。
  • 重庆市乡村生态系统健康时空格局演化及规划调控研究
    曹艺凡, 杨春, 王旭
    2022, 40(06): 902-918. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000722
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    乡村生态系统健康是衡量乡村各组成要素及系统受损程度或稳定状态的有效度量指标，体现了以“人”为核心和以“资源、环境、经济和社会”为基础的乡村各系统间相互影响与作用的互动制衡关系，是乡村可持续发展的基本保障。当前区域生态系统健康评价多侧重于生态系统的自然状态或外部干扰的单一测量，缺乏对社会-经济复合维度的人类生态学关注。本研究从社会-经济-自然复合生态系统角度构建了整合生态完整性的乡村生态系统健康评价框架，并结合可持续发展SDGs17目标提出一套接轨国际的乡村生态系统健康评价指标，以重庆市为例，定量揭示重庆市36区县2000—2018年时空分异特征。结果表明：(1)重庆市乡村生态系统健康在2000—2018年呈现“先平缓波动增长，后快速上升”的两阶段时序演化特征，综合水平维持在0.275～0.874。乡村社会子系统和乡村资源子系统对综合水平贡献率最大，分别为30.51%和27.36%;(2)2018年重庆市36区县乡村生态系统健康总体呈现“一核两翼”的空间分异特征，由渝东北、渝西片区向主城片区、渝东南片区逐渐增强；(3)根据主导要素法将重庆市乡村生态系统健康空间类型划分为疾病、不健康、亚健康和健康四大类九中类，并按照“分级分类-重点分析-因地制宜-短板补齐”原则针对渝东北、渝东南、渝西和主城区制定了差异化规划调控建议。本研究丰富了区域生态系统健康评价知识体系，也为重庆及其他类似地区乡村可持续发展和生态环境保护提供了参考。
  • 地理环境对南方丝绸之路四川段沿线古村镇分布的影响
    阚瑷珂, 项清, 杨枭, 王烨彬, 黄弘
    2022, 40(06): 919-931. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000723
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    地理环境影响线性文化廊道沿线古村镇空间分布。当前研究多在全局尺度下对聚落空间分布特征进行分析，难以准确阐明线性文化廊道在地理环境和文化交往影响下聚落的空间模式变化。本文主要运用MGWR方法，以南方丝绸之路四川段沿线古村镇为研究对象，在历史考据和空间分析的基础上对南方丝绸之路路线演变过程进行分析，并分别从全局尺度、支线尺度和邻域尺度提取地理环境影响下南方丝绸之路四川段沿线的古村镇空间分布特征，进一步解释地理环境对古村镇分布影响的尺度效应。研究结果表明：(1)全局尺度上，古村镇主要集中分布在地形起伏度和坡度较小、海拔较低的岷江、沱江冲积平原，以及青衣江、大渡河冲积平原地区，其次为成都平原向川西高原山地过渡带的河口河谷区；(2)支线尺度上，古村镇在南方丝绸之路西线、中线和东线分别呈现“L”型、“U”型和“」”型的分布特征；(3)邻域尺度上，古村镇在不同地貌环境区呈现出低水平均衡阶段(带状型)、极核发展阶段(放射型)、扩散阶段(组团型)和高水平均衡阶段(网络型)4种图谱构型；(4)地理环境对古村镇的影响在地理空间上存在滞后现象与溢出效应，海拔、坡度、地形起伏度等地貌特征差异对古村镇分布产生基础性作用，河流邻近性对古村镇分布产生限制或促进作用。本研究对揭示廊道文化传播和地域环境作用下的聚落空间分布形成机制具有重要意义。
  • 东南丘陵山区市域农业生产适宜性分析及空间优化调控——以福建省三明市为例
    罗莎莎, 王旭东, 赖庆标, 许标文
    2022, 40(06): 932-942. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000724
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    以资源环境承载力为基础，科学评价农业生产适宜性和优化农业生产空间，对保障生态安全、资源安全和粮食安全具有重要意义。已有关于农业生产功能指向的资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价的研究指标体系选取因素考虑不全面，对东南丘陵山区市域尺度的农用地适宜性分析和农业生产空间优化调控的研究较少，且评价方法忽视了适宜性影响因素间相对重要性的比较，不利于科学评价农业生产适宜性。本研究以福建省三明市为例，构建适用于丘陵山区的农业生产适宜性评价指标体系，采用因素间相对比较的判断矩阵进行因素综合集成，将适宜性评价结果划分为5个等级，并对农业生产空间提出格局优化和调控建议。结果表明：(1)三明市农业生产资源环境承载力空间分布具有“西高东低”特征，承载力较高及以上等级的面积占比为44.83%,主要分布于西部的建宁、宁化和清流县；(2)三明市农业生产适宜和较适宜区域占比为25.61%,与资源环境承载力较高及以上区域分布基本对应，主要分布在平原、盆地等缓坡平坦地区。根据各区县农业生产适宜性评价结果和农业发展现状，将农业生产空间划分为粮食优势生产区、城郊农业区和特色农产品区，并提出相应布局优化和调控策略。本研究可为丘陵地区农业生产适宜性评价提供科学依据，也可为农业生产空间优化调控策略提供理论基础。
  • 黄土-古土互层边坡稳定性分析
    穆青翼, 陈俊锋, 段译斐, 张珩, 孙清
    2022, 40(06): 943-952. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000725
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    中国西北地区常见黄土-古土互层边坡发生失稳。黄土-古土互层边坡中因黄土和古土水-力学特性的差异，其失稳机理和单一黄土边坡不同。以往黄土地区滑坡研究多聚焦于单一黄土边坡，对于降雨诱发黄土-古土互层边坡失稳机理的研究较少，已有定量研究成果仍不全面。本文通过室内单元体试验对比研究了原状古土与原状黄土的水-力学特性，建立了黄土-古土互层边坡以及单一黄土边坡数值模型，利用室内单元体试验所测水-力学特性参数，对比研究了降雨条件下黄土-古土互层边坡以及单一黄土边坡的失稳机理。室内单元体试验结果表明：(1)饱和古土的内摩擦角比黄土小3%且两种土的黏聚力均为零，这是由于古土较黄土黏粒含量大5.3%且两种土均缺乏碳酸钙等胶结矿物；(2)由于孔隙结构的差异，非饱和黄土相比于古土具有较差的持水能力和较好的渗透性。数值模拟结果表明：(1)在降雨条件下黄土-古土互层边坡在古土层附近形成滞水并逐渐连通，显著降低边坡安全系数，上述滞水现象的产生主要归因于黄土与古土水力学特性的差异(持水和渗透特性);(2)相同降雨条件下黄土-古土互层边坡比单一黄土边坡更易发生失稳。研究成果揭示了降雨引起黄土-古土互层边坡失稳的机理，可为同类研究及西北黄土-古土互层边坡治理提供参考。