论土壤侵蚀对山地致灾因子链的复合效应——以湖南四水流域中上游地区为例

土壤水力侵蚀兼重力侵蚀是本研究区的主要土壤侵蚀类型。通过对水力、重力侵蚀以及它们交替、复合侵蚀过程的分析表明:(1)土壤水力、重力侵蚀的直接表现形式即面蚀、沟浊、滑坡、崩塌、泥石流等侵蚀形态,对山区社会经济及资源环境具有不同程度的破坏能力,故称之为山地致灾因子;(2)水力侵蚀与重力侵蚀在时间上的交替混合,在空间上的复合叠加,既增强了诸种致灾因子自身的致灾能力,又助长了致灾因子彼此间的诱发或转化作用,进而形成与发展了山地致灾因子链;(3)土壤侵蚀是一综合性的山地致灾因子系列,各类致灾因子链对承灾体的连续性破坏,导致社会经济损失累积值增大。     

石漠化地区土壤退化的风险指标体系

喀斯特石漠化是指在亚热带脆弱的喀斯特环境背景下,受人类不合理社会经济活动的干扰破坏,造成土壤严重侵蚀,基岩大面积出露,土地生产力严重下降,地表出现类似荒漠景观的土地退化过程.喀斯特石漠化是中国西南最严重的生态经济问题之一.     

底墒对小麦根冠生长及土壤水分利用的影响

在中国气象局固城农业气象试验基地大型水分试验场,进行了不同底墒处理对冬小麦根冠生长发育、产量构成因子和土壤水分利用影响的试验,不同底墒处理对应的播种时的土壤相对湿度分别为:>80％,75％～80％,70％～75％,65％～70％和<65％。结果表明:底墒对冬小麦的根、茎、叶等有不同程度的影响,其中对根的影响尤为显著。充足的底墒能够促进根系对土壤水分和养分的吸收,提高土壤水分利用率,使收获时土壤残留水分减少,扩充了土壤水库的库容,使其能够在汛期到来时,接纳蓄存更多的降水,充分发挥土壤水库的调控功能。叶的生长发育与底墒之间也存在明显的相关关系,底墒与叶面积指数存在着显著的幂函数关系;底墒对总穗数、穗粒数、千粒重和地上总干物重等有显著影响,小麦的穗粒重和底墒有显著的二次曲线(抛物线)关系,由此求得最佳底墒为85.37％(占田间持水量百分比)。     

基于确定性系数法的鄱阳湖孕螺环境因子敏感性分析

以南昌市新建县恒湖农场鄱阳湖茶叶港湿地为例,选取植物种类的高度、盖度和土壤温度、湿度、导电率、高程等共10个因子作为诱发钉螺孳生的环境因子,基于GIS空间分析,应用确定性系数概率模型,对10个因子的敏感性进行了研究。结果表明:钉螺易分布于下述地理环境:(1)南荻盖度在16%之上与南荻高度高于80 cm之上;(2)苔草盖度低于30%;(3)土壤的电导率低于0.09 m S/cm,温度在16~19℃,湿度较低,特别是在0.27%~0.34%区间;(4)研究区高程大于15 m。评价结果与实际钉螺分布情况十分吻合,表示该模型能够较好地应用于对钉螺孳生繁衍的预测。     

浙江红壤坡面菜地养分流失模拟试验及模型建立

以室内人工模拟降雨试验为研究手段,以强降雨过程中红壤丘陵区坡菜地随径流、泥沙迁移的养分流失规律为研究目的,分别在不同坡长(2m,3m,4m,5m)、不同植被覆盖度(0%,30%,60%)和不同表层土壤养分含量条件下进行了有效模拟降雨试验共计25场次,每个场次降雨试验的产流历时设计为30 min,固定雨强为120 mm·h~(-1)。将径流量、产沙量和原表土中各养分的含量作为影响养分流失的主要因子,进行了氮,磷和有机碳流失量的多元回归模型的拟合,并通过对拟合模型验证,得出TN,TP和TOC流失量80%的计算值和实测值之间的相对误差均小于20%,同时,通过实际情况验证,发现TN,TP流失量75%的计算值与实测值之间的相对误差均小于20%。因此,该模型可适用于浙江红壤区坡面菜地养分流失的预测。     

基于GIS的重庆地区不同季节干旱灾害风险评估与区划

依据自然灾害风险评估理论,从致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性、承灾体暴露性、防灾减灾能力4个方面选取指标,构建重庆干旱灾害风险评估模型,结合相关气象、生态和社会经济数据,运用GIS空间数据分析完成重庆不同季节干旱灾害风险评估及区划。结果表明:(1)重庆各类干旱致灾因子危险性均表现在重庆西北部和东北部偏东地区较高,其中东北部的巫溪均为高危险区,而重庆东南部和中部偏北地区的危险性较低。(2)干旱孕灾环境脆弱性的高脆弱区主要位于重庆东北部的城口、巫溪、巫山、奉节和西南部的綦江、南川、武隆、丰都、石柱,而西部和东南部的彭水、黔江、秀山大部地区脆弱性较低。(3)干旱承灾体暴露性在东南部的彭水、黔江、秀山大部地区较低,而在东北部、中部和西南部大部地区为高暴露区。(4)干旱灾害防灾减灾能力在主城区及涪陵、万州城区周边为次高和高能力区,而重庆东北部和东南部大部地区为低能力区。(5)重庆不同干旱灾害风险在东北偏东地区的风险性均较高,其中巫溪均为高风险区,而东南部和中部偏北地区的风险性较低。     

中国土壤侵蚀分区及土壤流失调查

当前我国水土流失严重。治理水土流失需要掌握水土流失的现状,以土壤侵蚀分区为基础的水土流失调查高效可靠。在研究比较以往土壤侵蚀分区方案方法的基础上,尝试进行了中国的土壤侵蚀分区,并选择具体区域调查了土壤流失状况。首先根据各区域的土壤侵蚀外营力、侵蚀量等量化指标,将全国分为4个1级区,各1级区内再划分2级、3级区。以东北黑土漫岗丘陵区为例进行的水土流失调查表明,该区域的土壤侵蚀模数大于水利部《土壤侵蚀分类分级标准》中规定的容许流失量,因而急需采取水保措施。     

30年来中国东北样带生态可持续性的时空分异

目前,可持续性已成为生态学者密切关注的焦点,成为国际社会的热点话题。在中国东北样带内沿降水的梯度变化方向,在不同生态类型区选取典型市(县)作为研究区,利用压力-状态-恢复力模型,选取适用于各类型区的通用指标和反映不同类型区生态环境差异的区域特征指标,构建了生态可持续性评价指标体系;运用遥感和G IS技术,获取并分析了各典型区不同时期的生态环境信息,从系统发展的演替过程评价了各典型区生态可持续性的变化趋势。研究结果表明:1986-2005年间,中国东北样带各类型区的生态可持续程度总体呈下降趋势,各类型区生态可持续指数的总体分布规律是林区农林交错区牧区农牧交错区农区;从生态可持续性的空间分布来看,1986-2005年间,各典型区变动均较大,特别是巴林右旗,而磐石市和抚松县的空间分布规律比较明显。     

基于GIS的区域干旱灾害风险区划研究——以武陵山片区为例

根据灾害系统理论,以连片特困区-武陵山片区干旱灾害为例,分别从孕灾环境敏感性、致灾因子的危险性和承载体的脆弱性3个方面,选取地形地貌、土壤类型、植被覆盖类型、水资源、降雨量、人口密度及耕地面积等指标为旱灾风险评估指标因子,利用熵权法确定各因子权重,建立武陵山片区干旱灾害风险评估模型,并进行风险区划,为武陵山片区区域防灾、减灾和区域扶贫措施的制定提供参考依据。研究结果表明:武陵山片区区域整体处于中、高风险区,空间分布呈东南-西北向条带状分布;东南区域处在干旱灾害高风险区,西北区域处在干旱灾害中等风险区,而东北区域处在相对较低的风险区。     

东北地区春旱对春玉米幼苗长势的影响指标和模式

春旱对春玉米幼苗长势影响田间试验分3个播种期(温度处理)和4个土壤水分胁迫处理。结果表明,在东北中部玉米主产区,玉米幼苗长势好坏主要取决于水分。玉米幼苗长势(叶龄、生物量和株高)与春季土壤湿度和土壤累积有效水量的关系模式均为二次函数。干旱胁迫降低玉米苗期生叶速度和植株高度,减轻生物量,严重抑制幼苗营养生长。玉米春旱的指标是:W在18%～19%之间,或H在45～54mm之间为轻旱;17%～18%或40～45mm为中旱;17%以下或少于40mm为严重干旱。     

淮河流域一次梅雨锋暴雨的中尺度动力特征分析

针对2007年7月8日发生在苏皖淮河流域的暴雨,采用WRF中尺度数值模式模拟结果、FNL每日4次1°*1°再分析资料、6h地面实况观测降水资料和FY-2相当黑体亮温TBB资料对该次降水的发生、发展过程进行了分析研究。结果表明:(1)该次降水在有利的大气环流形势下,强降水发生在呈准东西向分布的梅雨锋上。位于蒙古国与我国华北—东北交界处上空的切断低压给淮河流域输入了冷空气。冷空气与西南低空急流带来的暖湿气流交汇,增强了大气斜压性;(2)正的非热成风涡度的发展促进了高层相对于低层的辐散减压,有利于垂直上升运动的发展;(3)低空强急流带所形成的动力、热力和水汽条件对暴雨落区位置产生了重要影响。     

基于GIS-ESDA的城市热岛效应研究

随着城市化水平的不断提高,大中型城市热岛效应愈显严重。采用地理信息系统(GIS)与探索性空间数据分析(ESDA)相结合的方法,综合计算各因子作用及温差,以长沙市为例,研究了城市热岛分布、热岛强度的空间分布与城区人口密度、用地类型的关系。研究结果表明:(1)城市热岛及热岛区域人口呈集聚分布;(2)地块间的温差与用地类型及人口密度有密切联系,商服公共设施用地上的人口密度与热岛强度呈正相关性,工业热源地区该关系则呈二次方程曲线形式;(3)人口密集、建筑紧凑的街道在人口密度超过200人/hm2后将有可能形成新的热岛。(4)商服公共设施和工业热源因素对城市下垫面热量有互生性及放大性。     

黄河中游干支流洪水滞流沉积物性质对比分析

对黄河中游干支流进行了广泛细致的野外考察,发现多处2012年洪水滞流沉积物(SWD),选择典型沉积地点进行了样品采集和粒度、磁化率特征对比分析。结果表明:黄河中游干支流洪水SWD的磁化率都很低,在(31.2~51.3)×10-8m3/kg之间,这与黄河中游马兰黄土L1的磁化率相当。表明它们是尚未受到风化成壤作用影响的新鲜洪水滞流沉积物。黄河中游干支流洪水SWD粒度成分均以粉沙为主,具有一定比例的沙粒和粘粒,说明它们主要是河流洪水悬移质成分在高水位滞流环境中的沉积物。与其支流无定河、延河和北洛河相比,黄河中游干流2012年大洪水SWD中粘粒含量较多。黄河中游悬移质泥沙随着搬运距离的加大,粒度成分逐渐变细。该研究成果可供黄河中游干支流防洪减灾和水土流失防治参考。     

汶川地震次生泥石流形成模式与机理

以汶川地震灾区的典型的代表性泥石流案例为基础,分析了汶川地震次生泥石流的形成地形地貌、降水和土源条件特征,概括分析了汶川地震泥石流形成的5种模式,即:(1)沟床启动型;(2)坡面崩滑转化型;(3)震裂表土侵蚀启动型;(4)滑坡表面土体液化型和(5)松散坡积物冲切沟启动型。分析了这些形成模式的启动机理。地震次生泥石流的形成机理包括土力类和水力类。泥石流的形成需要一定的细颗粒含量,尤其是粘土颗粒含量;此外低密度干燥度较高的土体在降雨作用下易湿陷,体积收缩,从而有利于土体孔隙水压力的升高,而有利土体强度的降低,导致泥石流的启动。所以地震灾区的泥石流集中分布于干旱河谷松散固体物质大量存在且以花岗岩风化壳和碎屑岩及其变质岩为主的地区,降雨量特征与国内外众多泥石流的降雨特征可以比较,其模式多样。     

基于频率比与AHP模型的西藏东部地区滑坡易发性评价

滑坡是破坏性极强的自然灾害，因此，对我国高风险滑坡进行快速监测尤为必要。当前，遥感技术为滑坡监测提供了重要的支撑。文中通过选取数字高程数据(digital elevation model, DEM)及衍生数据(坡度、坡向)、断层、地层岩性、地震点等因子开展了西藏东部地区滑坡的评价与等级划分。文中通过对各因子进行归一化处理，运用频率比法和层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)对各评价因子进行分析，并获得各因子风险等级的权重系数，进而构建了一个滑坡易发性评价模型(landslide susceptibility assessment, LSA)。结论如下：1)LSA可以很好地表达滑坡空间分布情况；2)据实际滑坡点统计分析，可知西藏东部地区的滑坡主要分布在左贡县、墨脱县、察雅县、洛隆县和丁青县；3)西藏东部地区滑坡高易发区主要分布在道路沿线，中易发区主要分布在西藏东部地区的东北部和西南部，低易发区主要分布在唐古拉山山脉一带。     

3个深入内陆热带气旋产生大暴雨的成因——对比分析

利用常规气象观测资料、NCEP等资料,对2006年3个深入内陆的热带气旋产生大暴雨的水汽、动力和热力条件进行了对比分析。结果表明:(1)碧利斯虽强度属3个热带气旋中最弱的一个(只达强热带风暴等级),但由于它与南侧强西南季风结合,使其产生暴雨的水汽、动力和热力条件异常强盛,因而导致其暴雨强度最强、范围最大、灾害最严重;(2)螺旋度垂直分量20×10-7hPa.s-2等值线包围区的水平范围和螺旋度正值区垂直伸展高度及各层中心值强度与暴雨强弱有较好的关系,且暴雨区主要落在700 hPa 20×10-7hPa.s-2等值线包围区内;(3)暴雨发生时,3个热带气旋的湿位涡MPV1场均呈现下负上正分布,说明低层为不稳定层,同时均出现高层MPV1正值区向低层下伸的现象,反映不稳定能量开始释放;(4)由于3个热带气旋均未与冷空气结合,故MPV2值均较小,因此湿位涡的湿正压项(MPV1)对产生暴雨的作用大于湿斜压项(MPV2)。     

福建海坛岛地质灾害特征及风险评价

通过现场调查及历史岸线对比的方法,摸清了海坛岛主要的地质灾害类型及其分布特征,发现海坛岛存在三种地质灾害类型:海岸侵蚀、重力类地质灾害(崩塌与滑坡)与风沙灾害。海岸侵蚀为主要的灾害类型,分布在海坛岛东部的岬湾海岸;其中的一些岸段由于人工护岸工程的修建,延缓了海岸的侵蚀后退,但同时造成临近沙滩的侵蚀退化。崩塌与滑坡共计16处,分布于海岛各处,多半为开山采石等开发活动造成。风沙灾害区位于海坛岛东北部长江澳沿岸,沙源为长江澳沙滩,这与该地直面常年主风向(NNE)有关。建立了海坛岛地质灾害风险评价指标体系,采用专家打分法与层次分析法确定了各评价指标的权值,通过模糊综合评判模型,对海坛岛地质灾害风险进行评价。结果显示,中、高风险区与主要的地质灾害类型的分布区域一致,而岛陆主体为低风险区。根据海坛岛地质灾害特征及风险评价结果,给出了灾害防治建议。     

川藏公路南线然乌-鲁朗段工程地质分区

川藏公路南线然乌-鲁朗段工程地质条件极差,致使该地区各种地质灾害十分严重.采用岩石工程系统(RES)方法对川藏公路南线然乌-鲁朗段进行了半定量的工程地质分区.首先,通过现场调查,根据地质灾害特点、工程地质条件和实践经验,对川藏公路南线然乌-鲁朗段进行了初步工程地质分区.然后在多因素相互作用关系矩阵基础上,定义了工程地质条件评价因子(EGAF),根据EGAF,对每个亚区的工程地质条件进行了半定量的评价,验证了初步工程地质分区的正确性.最后,将研究区分成了3个区和9个亚区,并绘制了相应的工程地质分区图.     

基于灰色理论的铁路水害危险度计算模型

在分析铁路这一特殊承灾体成灾机理和致灾因子的基础上 ,应用灰色理论和数理统计 ,对铁路环境水害危险度计算模型进行了探讨和构建。分析中 ,以新亚欧大陆桥新疆段 (以下简称为‘陆桥新疆段’) 39年 (195 9～ 1997年 )的水害资料为统计分析数据 ,以水害频次、水害密度和断道时间为铁路环境水害危险度计算和危险性评估指标 ,根据灰色关联分析原理 ,确定出危险性评估中水害密度、断道时间和水害频次的权重依次为 5 ,3,2。然后 ,基于水害密度、水害频次和断道时间 3个指标的内在联系 ,以及权重的大小 ,以沿线 3级车站之间的区段为对比分析单元 ,构建出铁路环境水害危险度计算模型为 :Pfd=dPfHec/ (dPf Hec)。最后 ,应用这一模型对陆桥新疆段水害进行了计算和对比分析 ,发现所得结果与水害实际分布情况符合得较好。     

30年来我国农业气象灾害变化趋势和分布特征

利用1979-2008年的统计数据分析了我国近30年来农业气象灾害的时间变化趋势和空间分布特征。结果表明:(1)1979-2008期间,我国农业气象灾害的灾情日趋严重,农业气象灾害总成灾面积和成灾比率都呈增加趋势;各类灾害中,旱灾和霜冻成灾面积和成灾比率呈增加趋势,风雹成灾面积和成灾比率变化不大呈略微下降趋势,而1989-1998年段水灾严重。(2)旱灾成灾面积在总成灾面积中所占比例最大(约占总成灾面积的1/2),其次是水灾(约占总成灾面积的1/4),再次是风雹,而霜冻成灾面积最小。(3)在区域分布方面,旱灾灾情华北地区最为严重,其次是东北,再次是西北;水灾和旱灾的轻重程度往往是一个此消彼长的关系,华中的水灾最严重,其次为华东、华南和西南;风雹灾情的轻重程度在我国的分布也有较强的区域性,华北、西北和东北是风雹的重灾区;霜冻分布各区域差异较小,西北和华中的灾情相对较重。