贡嘎山亚高山降水稳定同位素特征及水汽来源研究

为揭示青藏高原东南缘贡嘎山地区的大气降水稳定同位素特征和水汽来源,利用贡嘎山东坡亚高山地区2012年5月至10月实测的大气降水稳定氢氧同位素和气象资料,分析了贡嘎山地区的降水线特征、降水稳定氢氧同位素时空分异特征及其与气候因子之间的关系和氘盈余特征,并运用HYSPLIT模型探讨了该区的水汽来源特点。结果表明:贡嘎山亚高山地区大气降水线方程为δD=9.401 9×δ¹⁸O+28.530 3(‰)(R²=0.983 3,p < 0.001),反映了该区湿润、多雨、气温较低的气候特点;该区大气降水稳定氢氧同位素季节变化明显,雨季先降低后升高;降水中氢氧同位素的高程效应显著且存在季节差异;降水稳定氢氧同位素受温度、降水气象因子影响较大,降水量效应显著并且与温度存在负相关关系;后向轨迹模型模拟结合同位素特征分析表明该地区雨季水汽来源较为复杂,主要有西风输送、东部季风和局地水汽内循环3个来源。研究结果可为区域水汽循环和降水特征提供科学依据。     

岷江上游水电开发不同阶段所引发问题的综合分析

我国正处在水电站建设的高峰期,水电开发造成的各种问题也就成了众多学者的研究热点之一。但这些问题是综合、复杂、多变的,因此,动态、综合地剖析这些问题会更有助于实现对水电开发以及流域复合生态系统的综合管理。以岷江上游为例,以人类对生态系统服务的利用为主线,对水电站的建设之前、建设之中和建设之后3个阶段所出现的不同生态、环境、社会、经济等综合问题进行了深入探讨。研究认为,水电站建设使河流生态系统提供的各项服务的量、形式以及服务对象等都发生了巨大的变化和转移,而且水电巨大经济效益的产生是以部分“廉价”享用的生态系统服务的降低或丧失以及由此引发的错综复杂的社会、经济问题为代价的。针对以上问题,从政府、企业、科研工作者3个方面提出了解决问题的对策和建议。     

化肥减量配施生物炭和秸秆增加了坡耕地壤中流磷流失风险

紫色土坡耕地是中国西南地区的重要农耕用地,也是三峡库区农业非点源污染的主要来源地之一,采取合理的措施控制其土壤养分流失对该区域非点源污染治理具有重要意义.以紫色土坡耕地为研究对象,通过3 a(2018～2020年)大田试验,设置不施肥(CK)、常规施肥(CF)、优化施肥(OF)、生物炭+优化施肥减量15%(BF)和秸秆+优化施肥减量15%(SF)这5个处理,对自然降雨条件下坡耕地地表径流(0～20 cm)和壤中流(20～60 cm)磷流失规律进行监测与评估.结果表明,施肥减少了紫色土坡耕地产沙量和地表径流流失通量,但增加了壤中流流失通量.地表径流正磷酸盐(PO^3-₄-P)、全磷(TP)和颗粒态磷(PP)总流失通量以BF处理最高,SF处理最低.各施肥处理壤中流磷流失通量均高于CK处理,且PO^3-₄-P和TP流失通量以BF处理最高(213.88 g·hm^-2和694.54 g·hm^-2),其次为OF和SF处理.冗余分析(RDA)结果表明,地表径流流失通量和生物...     

泥石流频发流域物源区坡面植被群落特征

为了解泥石流频发流域物源区坡面的植被特征和物种多样性,以蒋家沟流域沟谷南坡、北坡坡面为研究对象,对不同坡位植被群落的结构特征和数量组成进行样方调查,统计分析不同坡位群落的物种组成、重要值、物种多样性、地上地下生物量,并将地上地下生物量与多样性指数进行相关性分析.调查样地共发现植物49种,其中北坡33种、南坡23种,以草本植物为主,各坡位物种组成、重要值之间存在显著差异,主要受到演替初期先锋性草本植物的影响;扭黄茅、拟金茅、荩草、田菁的重要值相对较大,它们对泥石流频发流域物源区有较强的适应能力,为该地区的常见物种,可作为后期生态修复中的主要配置物种.不同坡位的群落特征和物种多样性存在差异,沟谷南坡ShannonWiener多样性指数表现为稳定区(2.311)失稳区(2.161)堆积区(2.036),北坡则表现为堆积区(2.626)稳定区(1.338)失稳区(1.057).生物量表现为稳定区失稳区堆积区,总体则为北坡高于南坡.基于以上结果,认为在泥石流频发流域物源区坡面植被自然恢复过程中,应加强对坡面失稳区的防治与保护,对堆积区进行合理整治,后期可通过人工引种乡土乔灌植物丰富物种组成,促进植被恢复和植物群落垂直结构的发展.     

降雨作用下地震损伤斜坡破坏机理研究

地震导致斜坡岩体产生裂隙,岩体裂隙的存在为不稳定斜坡再次发生灾害提供了条件。降雨渗入到损伤斜坡裂隙中,使斜坡岩体强度降低,进而诱发大规模地质灾害。根据损伤力学理论,考虑岩体损伤与降雨入渗流的作用,基于FLAC~(3D)自定义损伤本构的二次开发,利用C++开发环境建立裂隙岩体的损伤本构模型。结合都江堰三溪村滑坡的成灾特征,运用开发的损伤本构模型,分析降雨入渗过程中斜坡内孔压场的分布规律及其破坏机理。分析结果表明:在降雨初期,斜坡到达完全饱和之前,有效应力变化幅度很大,斜坡内不同岩性岩体交界面位置的孔隙水压力值较大;地形陡峭的浅层岩体最先达到剪切破坏状态,随着降雨入渗时间增加,屈服范围逐渐向斜坡内部扩大,并且在斜坡的后部出现拉伸屈服破坏。降雨入渗强度在降雨前期对斜坡内的有效应力影响较大,当斜坡到达完全饱和之后,对有效应力的影响很小。     

生物炭和秸秆还田对紫色土旱坡地土壤团聚体与有机碳的影响

明确生物炭和秸秆还田对未利用的新垦紫色土旱坡地土壤团聚体和有机碳的影响,为三峡库区土壤改良提供科学依据.采用田间试验方法,分析不施肥（CK）、常规施肥（NPK）、优化施肥（GNPK）、化肥减量配施秸秆（RSD）和化肥减量配施生物炭（BC）处理对不同粒径土壤团聚体含量及其有机碳贡献率的影响.结果表明,施肥可提高土壤养分含量水平,尤以RSD和BC处理最为显著;各处理以<0.25 mm粒级团聚体为优势粒级,施肥能显著增加5~0.5 mm粒级团聚体含量,提高平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和R_0.25（>0.25 mm团聚体含量）值,降低分形维数（D）和土壤结构体破坏率（PAD_0.25）值（P<0.05）;施肥能显著提高土壤有机碳含量,其中BC （6.73 g ·kg^-1）和RSD （5.45 g ·kg^-1）效果显著优于NPK （5.05 g ·kg^-1）和GNPK （3.63 g ·kg^-1）;<0.25 mm团聚体有机碳贡献率最高（34.92%~59.49%）,>5 mm团聚体有机碳贡献率最低（1.55%~6.01%）,BC处理显著提高了5~2 mm和2~1 mm粒级团聚体有机碳贡献率（P<0.05）,而NPK、RSD和GNPK在0.5~0.25 mm贡献率提升最为显著（P<0.05）;各施肥处理均能提高油菜和玉米产量,年际间差异较大,但处理间差异不显著;土壤团聚体稳定性和作物产量随土壤有机碳的增加呈上升趋势.生物炭和秸秆还田能促进土壤中,大、中团聚体形成,有效提高土壤团聚体稳定性,增加土壤有机碳含量,促进作物增产,是改良紫色土土壤结构、提升土壤质量的有效措施.     

中巴喀喇昆仑公路冰川地貌地质灾害

中巴喀喇昆仑公路(简称中巴公路)所处高山峡谷冰川地带,区域构造复杂、地势险峻、气候多变、冰川活跃,地形、地质与水文等工程地质条件极其恶劣,公路沿线雪崩、泥石流、坍方、滑坡、岩崩等冰川成因的地质灾害频发。自1979年通车以来,中巴公路地质病害严重,处于半年通行状态。中巴公路改扩建项目(雷科特大桥-红其拉甫山口)2008年动工,由中国政府援建,将着眼于改善行车路况和地质灾害治理。由于地缘政治与科研条件的限制,国际上对中国公路沿线地质灾害研究并不多见。该文总结5年野外工作成果和资料,尝试对中巴公路地质灾害发育背景、类型、分布规律和发育特征等方面提供总结与评估。     

泥石流频发区山地土壤环境因子与植被群落垂直梯度及其关系分析——以云南小江流域为例

海拔梯度和土壤环境是影响山地植被群落结构的关键因素,为揭示泥石流频发区植被群落的空间分布与演替规律,通过SPSS主成分分析、皮尔逊相关性分析和CANOCO5.0二维排序研究云南小江流域泥石流频发区山地生态系统土壤环境因子和植被群落的垂直梯度分异及其相互关系.结果表明:在海拔梯度上,土壤的垂直地带性分异规律与纬度地带性分异规律类似,从高到低依次为温带地带性土壤、北亚热带地带性土壤和亚热带地带性土壤;草本植被大致可以划分为鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)–扭黄茅(Heteropogon contortus)群落、醡浆草(Oxalis corniculata)–牛尾蒿(Artemisia dubia)群落和苞茅(Hyparrhenia bracteata)群落3类;因该区地质灾害及人为干扰严重,生态环境恶化,原生乔木群落已极少分布,现以华山松、云南松人工林为高山主要植被类型,松柏混交林为亚高山主要植被类型,桉树、新银合欢人工林为低山主要植被类型.从典范对应分析(CCA)排序结果来看,不同植被群落与土壤环境因子之间的关系存在明显分异.综上,海拔梯度、土壤有机质、土壤全磷和重金属(铜、锰)含量是影响泥石流频发区植被群落格局的主要因素.图2表7参35     

金沙江干热河谷侵蚀陡坡植被恢复对土壤质量的影响

植被恢复关系到金沙江干热河谷陡坡冲沟侵蚀的发育,土壤质量的演化.文章以元谋干热河谷侵蚀陡坡为例,通过测定植被恢复地与侵蚀裸地的土壤质量,探讨了植被恢复对侵蚀陡坡土壤质量的影响.结果表明:侵蚀陡坡植被恢复有效地防止了土壤侵蚀的发生.与侵蚀裸地相比,植被恢复地土壤剖面层次保持完整,母质层以上有明显的A、B层,土壤厚度变异小且厚度大,物理性粘粒含量高,基本保持着母质为粘土层的变性燥红土质地粘重特征.植被恢复在3年多时间内对土壤紧实度尚没有起到明显改善作用.土壤容重依然偏大.植被恢复对雨季陡坡土壤水分的改善效果好,而在旱季改善效果不好.雨季,植被恢复地水分含量高,不同坡位土壤水分差异不明显.旱季,植被恢复地与侵蚀裸地土壤水分状况相似.两种类型的坡地土壤水分含量都很低,不同坡位土壤水分差异明显,而且土壤水分含量沿向下坡方向降低.植被恢复减弱了陡坡土壤侵蚀带来的有机质流失,促进了有机质的积累.因此,针对目前植被恢复的不足,采取有效的土壤改良措施,保土保水,提高土壤水分储量,减小土壤水分的时空差异,同时降低土壤紧实度,是今后侵蚀陡坡植被恢复值得考虑的一项工作.     

长江水质评价与沿江产业发展决策

长江干流水质基本良好,攀枝花以上江段属一类水,以下江段绝大部分属二,三类水,但长江干流大中城市江段已出现岸边污染带,达不到三类水要求。长江沿江城市内河均已受到较严重污染,许多内河达不到四、五类水要求。沿江湖泊、城市内湖和自来水取水水源也已受到不同程度污染。长江水质污染与沿江产业发展有密切关系。现仍可在沿江布局新工业和耗水企业,但主要应布局在中上游或稀释能力大的江段;沿江工业发展不宜超速;应搞好区域产业结构调整,长江三角洲地区宜发展高技术产业和高层次第三产业;抓好自来水厂选址工作,严格禁止在水源水附近上游布局污染企业。