云南蒋家沟流域泥石流沟谷演变的非线性特征

蒋家沟是我国西南山区一条典型的暴雨泥石流沟，位于云南省东北部金沙江支流小江河谷的右岸。主沟长13.9km，流域面积48.6km^2，平均纵坡比降16.02%，流域内有4级支沟。据统计，沟谷长度大于0.50km的各级泥石支沟有26条，其中主沟1条（即蒋家沟）,另含Ⅰ级支沟6条，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ级支沟各2，7和10。蒋家沟流域内各级泥石流支沟尽管在形态上具有自相似性，但在空间分布上则具有均一性，从各支沟的数目、密度和流域面积看，均表明由沟口至沟源（尾）有逐渐增强的趋势，且主要集中在门前、多照两沟内。对蒋家沟及流域内各泥石流支沟的沟谷形态分析显示，各支沟的流域面积、沟道坡降及长度均存在明显的分形特征，它们与沟道数目之间有良好的非线性关系。这种非线性关系一 定程度上揭示了这些泥石流沟谷演变的非均匀性和自相似性。     

红壤坡面细沟横断面形态及水动力学特性研究

细沟是坡面侵蚀泥沙和养分流失的重要方式及输移通道，研究红壤坡面细沟形态和水流动力学特性对深入认识红壤坡面侵蚀规律和防治水土流失具有重要现实意义。以第四纪粘土发育红壤为研究对象，通过人工模拟降雨和放水冲刷相结合的室内试验，初步探讨了红壤坡面细沟横断面形态特征及其水动力学特性变化规律。结果表明：细沟横断面主要呈“V形”和“U形”，少数横断面侧壁呈向左或向右凹陷形态。细沟横断面宽深比在0.93～3.52，形态指数在0.30～0.60，且对同一细沟而言上坡位宽深比基本大于下坡位，而形态指数随坡长无明显变化。不同坡位的细沟流平均流速表现为：下坡>中坡>上坡，雷诺数和弗洛德数随坡长变化规律与流速基本一致。此外，细沟流平均流速和雷诺数仅与单宽流量呈极显著正相关（p<0.01），而细沟流从上坡至下坡的流速和雷诺数增幅则分别与雨强和横断面宽深比呈极显著正相关（p<0.01）。结果为进一步研究红壤坡面细沟侵蚀奠定一定的理论基础。     

大渡河上游沙耳沟泥石流震后特征及其发展趋势

沙耳沟是一条老泥石流沟，处于“5.12”地震的严重波及区。为了研究地震对严重波及区泥石流沟的影响，通过详细的野外调查和勘查，对沙耳沟泥石流震后基本特征和发展趋势进行了探讨。沙耳沟泥石流的性质可判定为“中频率 中~大规模 较高粘度泥石质泥石流”，具有暴雨激发、成灾速度快、危害严重等特点，其危害作用主要为冲毁和淤埋。泥石流物源主要以沟床质起动、沟源侵蚀和沟岸崩滑补给为主，沟内固体物源方量约1300×104 m3，其中可能参与泥石流活动的固体物源动储量约300×104 m3，已经具备暴发中 大规模泥石流的可能性。根据计算，在50 a一遇的暴雨作用下，一次泥石流总量超过9×104 m3；在100 a一遇及更低频率的暴雨作用下，一次泥石流总量超过13×104 m3。通过研究发现，“5.12”地震对地震严重波及区的泥石流沟有一定的影响，但影响不十分明显，其发展趋势仍按自身规律进行演化。     

苏南丘陵主要森林类型保持水土效益的研究

１９９１年度在苏南丘陵地区用径流小区法测得杉木林、火炬松林、栎林及裸地的地表径流系数分别为９．５５％、３８．９９％、６．０１％、４５．３７％。土壤侵蚀量分别为２８１．０ｔ／ｋｍ￣２、２２５．４ｔ／ｋｍ￣２、２３８。４ｔ／ｋｍ￣２、１４４１４．５ｔ／ｋｍ￣２。与裸地相比，森林保持水土的效益非常显著。文中还详细讨论了裸地的土壤侵蚀规律，并给出了裸地土壤侵蚀量的经验预报方程。     

农户经营杉木林的碳汇供给及其影响因素

基于我国南方集体林区浙江、江西、福建三省202户农户杉木林经营数据,结合已有生长模型,采用生物量转换和扩展因子法, 测算了杉木林生态系统固碳量,并采用修正的Hartman模型,在林地期望价值最大化的决策目标下,估算出了碳汇价格、利率、木材价 格变动对杉木林碳汇供给量的影响.结果表明:①最优轮伐期及碳汇供给量与碳汇价格成正相关,与利率、木材价格成负相关.②在碳汇价格变化情况下,最优轮伐期由大到小依次为,劣等地＞中等地＞优等地,相反,碳汇供给量依次为,优等地＞中等地＞劣等地,劣等地的最优轮伐期和碳汇供给量变动幅度要明显大于中等地和优等地.③利率在7％-8％变动时,优等地的最优轮伐期和碳汇供给量均未发生变化;利率在4％-5％变动时,中等地最优轮伐期和碳汇供给量均未发生变化;而在1％-8％的变动区间,劣等地的最优轮伐期和碳汇供给量均在不断缩短和降低.④当木材价格上升10％或下降10％时,对优等地的最优轮伐期和碳汇供给量均未产生影响;对中等地而言,仅当木材价格下降10％时,最优轮伐期和碳汇供给量均发生变动;而对劣等地而言,木材价格上升或下降都对两者产生影响.研究得出如下结论:碳汇价格、利率、木材价格对杉木林经营最优轮伐期及杉木碳汇供给量有重要影响,在碳汇价格、利率、木材价格变化情况下,不同立地条件的碳汇供给价格弹性、利率弹性、木材价格弹性存在显著差异.立地条件通过影响杉木营林成本和产出量,从而对杉木林经营的最优轮伐期及碳汇供给量产生较大影响,立地条件越差的地块对碳汇供给量越敏感,随着碳汇价格逐步上升、利率和木材价格的逐步提高,碳汇供给变化为劣等地大于中等地和优等地,而碳汇供给量为优等地大于中等地和劣等地.     

石首市抑螺防病林空间布局优化研究

20世纪80年代以来，我国血吸虫疫区的林业血防生态工程建设已取得显著成效，但局部地区的抑螺防病林仍存在空间布局不完善、螺情反复出现的现象。在石首市钉螺孳生环境适宜性分析的基础上，采用层次分析法对钉螺孳生地的风险等级进行了评价，并通过抑螺防病林宜林地和更新区分布研究确定了抑螺防病林的空间布局优化区，以期为完善抑螺防病林建设工程布局提供依据。研究结果表明：石首市钉螺孳生高风险区主要分布在长江及其支流沿线、沟渠、塘堰和滩涂，占研究区总面积的874%。钉螺孳生中风险区主要分布在长江垸内，占总面积的2377%。钉螺孳生低风险区主要分布在大型湖泊、长江等永久水体以及城镇用地周围，占总面积的6749%。石首市抑螺防病林以中幼林为主，面积占抑螺防病林总面积的8047%。成熟林和过熟林（更新区）总面积4 51251 hm2，占抑螺防病林总面积的1405%。另有宜林地2 82336 hm2，石首市抑螺防病林优化区总面积为7 33586 hm2。其中，2395%的优化区分布在钉螺孳生的高风险区，2322%的优化区分布在钉螺孳生的中风险区，5283%的优化区分布在钉螺孳生的低风险区，是未来几年开展抑螺防病林建设的重点区域     

渭北旱塬生态用地降水资源化潜力的估算及评价

针对黄土高原地区水资源严重短缺的态势和生态环境建设的需要，以黄土高原典型地区的渭北旱塬为例。对该区各种生态用地降水资源化理论潜力、可实现潜力和现实潜力进行初步估算。并进行相应评价。结果表明：农、林、牧、果业生产结构布局不合理，使得区内各地、市各种降水资源化潜力差异较大；林地、园地、牧草地的自然降水利用率较大：生态用地降水资源化现实潜力开发度与可实现潜力开发度有11．06％差距．现实潜力开发度与理论潜力开发度相比有36．22％潜力尚待开发。证明该区降水资源化潜力较大，但生态环境建设还是受水盗源短缺限制。     

泥石流堆积扇发育演化特征观测研究

李子凹沟和滑脚坡沟是著名高频泥石流沟蒋家沟中游流通段的两条支沟，流域条件极为相似，泥石流暴发频率高，堆积扇发育快。以这两条沟为对象，观察泥石流在堆积扇上的运动和停积过程，对不同特征的泥石流堆积体进行采样分析，并在每年雨季前后测量堆积扇地形及其纵横断面。对这两条支沟泥石流堆积扇2006~2008年的发育过程、平面形态、纵横剖面、堆积速度等进行分析，得出如下结论：（1）滑脚坡沟泥石流体颗粒较粗，容重大，泥石流整体堆积，呈垄岗状。李子凹沟泥石流粗大颗粒少，容重小，在扇体上漫流，堆积呈舌状。堆积扇的进一步发育主要靠垄岗状堆积 改道完成。（2）主沟堆积条件下，支沟泥石流堆积扇以淤高为主，且淤高幅度在扇体上下部分布均匀。（3）泥石流堆积扇发展到一定程度后，纵比降基本稳定，表现为剖面上发生持续且较为均衡的堆积。横剖面在主沟上游方向的坡度较小。〖     

三峡库区柏木林降雨的再分配及养分循环研究

以三峡库区柏木林为对象，定量研究了雨季（７月）林分中降雨的再分配及Ｎ、Ｐ两种养分元素的循环过程。研究结果表明：１）穿透雨量占总降雨量的７９．７０％，树干茎流占总降雨量的１．１７％，树冠截留量占总降雨量的１９．１３％，地表径流系数平均为１９８％；２）由于淋溶作用，实际进入林地的穿透雨和树干茎流中总Ｎ和总Ｐ的含量均升高了较大的幅度。降雨时总Ｎ和总Ｐ含量的相对平衡值分别为０４６１ ｍｇ／Ｌ和０．０７５ ｍｇ／Ｌ，淋溶系数为１．８６和２．９４，迁移系数为０．５７和０．２９；３）柏木林生态系统中，Ｎ的总贮量为３６． ００ ｘ１０３ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ的总贮量为２．５１２ Ｘ １０３ｋｇ／ｈｍ２，其绝大部分（Ｎ为 ９９． ５％， Ｐ为 ９８． ８％）贮藏在土壤库中； ４）在有燃料输出的情况下，系统中的 Ｎ和 Ｐ循环效率分别为０．４３和０．４１。燃料的输出导致系统Ｎ和Ｐ循环效率降低，土壤中养分减少，从而导致系统养分的缺乏，生产力下降。     

攀枝花泥石流沟谷形态的非线性特征

攀枝花市大部分地区属泥石流重度危险区,所辖区县历史上多次受泥石流危害,现在仍有许多城镇、工矿、电站和交通设施受泥石流威胁。区内泥石流沟主要分布在断裂发育、岩层风化强烈、暴雨频发的安宁河、金沙江和雅砻江河谷地带。通过对区内近200条泥石流沟发育状况统计分析发现,泥石流沟沟床比降、流域面积、主沟长度、形态数和相对高度在空间分布上具非线性的分形特征,与对应的泥石流沟条数具良好的非线性相关关系,表明泥石流系统的演化具自相似性。其中沟床比降和流域面积的分维值最小,对泥石流沟的形成、演变控制最为显著。这也在一定程度上揭示了这些泥石流沟谷形态演变的非均匀性和自相似性。     

三峡库区小集水区复合生态系统的水分及养分动态

以三峡库区小集水区复合生态系统为对象 ,定量研究了其中不同子系统的水分和养分动态过程。结果表明 :(1)平均径流系数是裸地 >草地 >菜地 >柏木林 >桔园 ;(2 )年养分流失量是裸地>桔园 >菜地 >草地 >柏木林 ,桔园和菜地的径流系数较小 ,但其径流中养分含量较高 ,导致其输出养分总量较大 ;(3)菜地和桔园由于输出果菜 ,导致系统N、P循环效率的降低 ;(4)各子系统中P的流失较厉害 ,而柏木林在防止该地区养分流失特别是P的流失上是要优于草地的     

雅砻江流域湿地景观格局变化分析

应用ArcGIS软件，对雅砻江流域湿地1986和2000年遥感数据进行解译、矢量化处理，用Apack软件进行湿地景观格局指数计算，研究了近15 a雅砻江流域景观空间格局特征及其变化。结果表明：（1）近15 a雅砻江流域湿地景观面积减少，减少量为49404 hm2，占2000年湿地总面积的0506%；（2）两个时期内湿地斑块密度保持不变，湿地景观的聚集度都很高，均在099以上，湿地景观集中分布，破碎化水平低；（3）雅砻江流域湿地景观的多样性指数水平和均匀度水平较低，而且两指数在两个个时期内没有发生太大的变化，且各类湿地景观比例差异相对较大，沼泽湿地景观控制的程度较高；（4）雅砻江流域的5类湿地景观分布质心基本上未发生变化，但总体格局分布质心向南偏移001°，再向西偏移023°，整体上向西南方向偏移了2532 km     

近50年长江流域降水日数的演变趋势

通过分析不同强度降水量（大于75百分位和大于95百分位降水,下同）对应降水日数,研究了长江流域1951~2000年逐年和年代际降水日数变化趋势。大于75百分位的降水日数在上游以及中游的北岸增加趋势最显著,四川盆地是唯一显示减少趋势的地区。同样,大于95百分位的降水日数在中游和下游也表现出十分明显的增加趋势,呈现减少趋势的仍然是四川盆地,并略向其北方延伸。详细分析每10年的平均降水日数的距平发现,大于75百分位降水日数最大的正距平集中在中游的1980s、1990s和下游的1980s。最大的负距平也是在中游地区,发生在1950~1979年。因此,中游的降水日数增加的幅度最大。对于大于95百分位降水日数,长江流域中游和下游的变化趋势也是一致的,在1960s 和1970s的负距平后,都出现较大的正距平。上游降水日数的年际变化要小于中下游。比较不同百分位降水日数的变化趋势,可将长江流域1950~2000年降水日数的变化趋势分为3种类型：（1）在大于75百分位降水日数增加的同时,大于95百分位降水日数却有所减少;（2）大于75和大于95百分位降水日数同时呈减少的趋势;（3）大于75和大于95百分位降水日数同时呈增加趋势。     

一个新的分布式水文模型在鄱阳湖赣江流域的验证

考虑同类模型在模拟大尺度流域时存在的一些弱点，开发了基于单元网格，并且结构较为简单、参数数量较少的分布式水文模型WATLAC。为了验证该模型在大尺度流域长时间序列的模拟效果，选取鄱阳湖流域的最大子流域--赣江流域（817万km2）为验证区域。流域的空间非均匀性由单元网格离散并模拟。根据下垫面数据精度，选取4 km×4 km的离散网格尺寸，并应用ArcGIS等软件建立流域网格信息，生成模型输入数据。采用1960~1989年外洲站和峡江站的实测资料对模型进行了验证。率定期（1960~1969年）两水文站日、月和年径流确定性系数在081~093，Ens系数在079~099，年径流统计量相对误差均低于8%；校核期（1970~1989年）两水文站日、月和年径流确定性系数在076~092，Ens系数在075~091，年径流统计量相对误差均低于2%。结果显示，模拟的径流量与实测值吻合良好，模型在赣江流域得到了很好的验证。模型对赣江流域具有较强的适用性，在流域水资源管理中具有较好的应用前景。     

一个新的分布式水文模型在鄱阳湖赣江流域的验证

考虑同类模型在模拟大尺度流域时存在的一些弱点，开发了基于单元网格，并且结构较为简单、参数数量较少的分布式水文模型WATLAC。为了验证该模型在大尺度流域长时间序列的模拟效果，选取鄱阳湖流域的最大子流域——赣江流域（817万km2）为验证区域。流域的空间非均匀性由单元网格离散并模拟。根据下垫面数据精度，选取4 km×4 km的离散网格尺寸，并应用ArcGIS等软件建立流域网格信息，生成模型输入数据。采用1960~1989年外洲站和峡江站的实测资料对模型进行了验证。率定期（1960~1969年）两水文站日、月和年径流确定性系数在081~093，Ens系数在079~099，年径流统计量相对误差均低于8%；校核期（1970~1989年）两水文站日、月和年径流确定性系数在076~092，Ens系数在075~091，年径流统计量相对误差均低于2%。结果显示，模拟的径流量与实测值吻合良好，模型在赣江流域得到了很好的验证。模型对赣江流域具有较强的适用性，在流域水资源管理中具有较好的应用前景。     

重庆市汞污染的观测研究

为研究重庆市区汞污染状况，2004年9~11月，同步观测了重庆市近郊铁山坪小流域（TSP）和观音桥(GYQ)两个区域的全沉降、穿透水、地表径流和土壤中的总汞含量，估算了小流域中汞的输入输出通量，分析了城区和郊区的大气汞沉降和分布特征。结果表明，重庆已在一定程度上受到汞污染。在TSP，湿沉降是汞输入的主要方式，也就是说，在TSP，细颗粒是大气汞的主要来源，表层土则是大气汞的一个主要的汇。GYQ区域的汞污染比TSP相对严重。在GYQ，除了湿沉降以外，干沉降是汞来源的重要形式，表明在GYQ，粗颗粒可能对大气汞有很大的贡献。因此，本地源的排放对城区的影响比对郊区的影响大，尤其是城区火电站附近的土壤样品比郊区土壤的汞含量高很多，说明火电站是大气汞的重要来源之一。     

太湖流域湖泊水环境问题、成因与对策

综合分析了太湖流域存在的的湖泊水环境问题,主要表现为水质全面恶化、洪涝灾害加剧、湖泊生态系统与生物资源破坏和底质污染严重。造成湖泊水环境问题的自然因素与流域地势平缓、亚热带季风气候和地面沉降有关;人为因素如围垦、污水排入湖泊、过量使用农药化肥和湖泊淤积加剧了太湖流域水环境问题的发展。针对当前存在的湖泊水环境问题,提出湖泊水环境整治对策是：树立可持续发展观念,加强流域污染源的控制;重视湖泊水环境的科学研究;加强湖泊水环境水资源的规划与管理;因地制宜地实施湖泊水环境整治工程。     

三峡库区不同退耕还林模式水土流失特征及其影响因子

三峡库区为国家水土保持重点防治区，土地利用/覆盖变化（LUCC）与水土流失的关系已成为水土流失治理研究的关注重点之一，退耕还林工程的水土保持效益对于库区生态环境的建设具有重要意义。通过对库区典型退耕还林模式的水土流失的监测，分析其不同降雨条件下水土流失特征及影响因子，结果标明：（1）退耕还林后库区的水土流失问题得到了有效控制，退耕还林后各土地利用类型的年地表径流量下降了70%~95%，泥沙流失量则比农田降低了97%以上，其中乔木林和竹林对水土保持的效果最为理想；（2）退耕还林后各土地利用类型年地表径流量与降雨量呈较好的指数关系，随着降雨量的增加而增加。除农田和板栗林外，各土地利用类型年地表径流量与雨强关系不显著；（3）泥沙流失量与降雨量和降雨强度的关系均不显著；（4）各土地利用类型地表径流的80%以上，泥沙流失量的95%以上都是发生在暴雨条件下，暴雨事件成为库区水土流失的主要气候影响因素；（5）凋落物层盖度是控制退耕还林各模式地表径流的主要因素，各土地利用类型的年地表径流量均随着凋落物层盖度的增加而显著降低     

重庆缙云山典型林分林地土壤抗蚀性分析

对三峡库区重庆缙云山4种典型林分(针阔叶混交林,常绿阔叶林,楠竹林和灌木林)林地土壤的抗蚀性指标进行主成分分析,并以农地土壤作对照,研究表明,可将衡量土壤抗蚀性的13个指标压缩为7个最佳指标。用抗蚀性指标主成分分析综合指数表明4种林分林地土壤抗蚀性为：灌木林(45.51)>混交林(41.94)>阔叶林(32.65)>楠竹林(23.35);重庆缙云山土壤从表层到底层抗蚀性能呈下降趋势（49.32,41.86,32.03,27.11）。通过模糊聚类分析可将重庆缙云山不同土地利用类型不同层次的19个土壤样本划分为抗蚀性强度不同的3类。     

鄱阳湖流域水化学环境参数的变化特征

分别于2010年2月和7月，对鄱阳湖湖区和入湖河流的pH、TDS以及主要离子浓度进行了测定，分析了主要离子组成的时空变化特征及其影响机制。结果表明，鄱阳湖流域水体属于弱矿化度软水，Ca2+是湖水和河水的主要阳离子，分别占阳离子总数〖JP〗的5935%、4989%；HCO-3是湖水和河水的主要阴离子，分别占阴离子总数的5337%、5937%，水质类型为Ca-HCO-3型水；主要离子组成和TDS浓度具有明显的季节和沿程变化特征，这与降雨季节性变化以及不同水系的地质背景有关；从河流水系上游至湖区的水化学特征依次为HCO-3型、HCO-3-SO2-4和SO2-4型。从水化学控制机制上看，鄱阳湖丰水期受大气降水作用和地质条件影响显著，而枯水期降雨量大大减少，主要受岩石风化、蒸发沉淀作用和人为输入的影响。除此之外，SO2-4型水的增加与长江干流酸化以及丰水期长江顶托倒灌现象有密切关系