- 刘金福;苏松锦;何中声;洪伟;吴彩婷;董金相;黎丽珍;
采用GIS技术对格氏栲天然林土壤有机碳空间分布特征及其影响因素进行研究,结果表明:土壤有机碳含量(O)、土壤有机碳密度、土壤有机碳储量均属于中等变异,且随土层深度的增加而减少,表层富集现象明显。土壤有机碳含量在Ⅰ层(0～20 cm)为32.15 g/kg,分别是Ⅱ层(20～40 cm)、Ⅲ层(40～60 cm)的2.35、4.63倍,剖面均值为17.60 g/kg;土壤有机碳密度在Ⅰ～Ⅲ层分别为6.76 kg/m2、3.17 kg/m2、1.74 kg/m2,土壤剖面平均有机碳密度为11.67 kg/m2。引入泰森多边形替代土壤类型图,计算得格氏栲天然林土壤有机碳储量为1.49×104 t,Ⅰ层、Ⅱ层、Ⅲ层分别为8.66×103 t、4.01×103 t、2.20×103 t。土壤有机碳含量和土壤有机碳密度空间分布情况类似:在西南和东北各有一个高值区,以WS-EN为中线,西北和东南呈近似对称的条带状分布,且向两边表现出递减的趋势。相关分析和逐步回归分析表明,土壤有机碳含量与土壤理化性质相关性均达到极显著水平,与全氮(TN)、全磷(TP)、水解性氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)显著正相关,与全钾(TK)、pH、土壤容重(B)显著负相关,满足O=38.19+72.42 TN+0.04 AN+54.47 TP-7.50 pH-7.04 B。同时分析了地形、土壤理化性质、人为活动等对格氏栲天然林土壤有机碳含量的影响。研究结果可为提高土壤有机碳储量精度、评估格氏栲天然林生态效益及其在区域碳循环中的作用和功能提供参考依据。
2011年06期 v.29 641-648页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K] - 史丽丽;赵成章;高福元;张军霞;张静;
土壤水分是植被格局形成和演变的主要因素,土壤水分的空间异质性对于认识干旱区草原植物对环境的响应机制具有重要意义。应用地统计学方法,对祁连山北坡甘肃臭草(Melica przewalskyi)退化草地土壤表层含水量的变异性进行研究。结果表明,臭草型退化草地浅层(0～30 cm)土壤水分符合正态分布,土壤含水量沿垂直方向逐渐增大,介于9.56%～11.21%。各层土壤水分的变异系数分别为12.97%(0～10 cm)、8.8%(10～20 cm)和14.09%(20～30 cm),均属弱变异;0～30 cm土壤含水量具有高度的空间异质性,其中34.92%～42.71%的空间异质性是由空间自相关部分引起的,主要体现在16.87～69.14 m尺度上。在0～10 cm土层,引起土壤水分空间变异的主要因素是植被覆盖度的不同,而在10～30 cm土层,土壤水分空间变异性主要是根系分布的差异引起的。
2011年06期 v.29 649-653页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K] - 曹颖;张光辉;唐科明;罗榕婷;
植被覆盖对坡面流流速的影响,会引起坡面输沙特征的改变,但在陡坡条件下盖度与流速的响应关系尚不明确。针对目前国内外研究的不足,本研究采用变坡实验水槽在较大坡度(5°～25°)、流量(0.25～2 L/s)和盖度(0%～25%)范围内,系统研究了坡面流平均流速与盖度、坡度、流量之间的关系。结果表明:坡面流流速在0.15～1.35 m/s内变化,流速与盖度、坡度和流量关系密切。随着地表模拟盖度的增加,水流克服覆盖物的阻碍作用而消耗的能量越多,水流流速随之减小。随着坡度和流量的增加,坡面流重力势能与水流动能增加,因此流速随坡度和流量呈幂函数增加。通过统计回归发现,盖度对流速的影响最大,占45%左右,坡度和流量次之。三个因子可以较好模拟陡坡、定床条件下水流流速(R2=0.93)。研究结果有助于认识陡坡地表覆盖下坡面流的水动力学特性,为建立土壤侵蚀过程模型提供理论基础。
2011年06期 v.29 654-659页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K] - 苏斌;傅开道;钟荣华;宋静宜;
国际河流澜沧江-湄公河流域资源开发引起的水文情势、泥沙和水环境变化一直是国际社会关注的重点。本研究选取了该河干流境内外8个关键河段的底沙进行采样,并进行5种重金属元素(锌Zn、铅Pb、铜Cu、铬Cr、砷As)含量实验测试,分析了该河干流底沙重金属含量空间变化。运用沉积学原理,应用地积累指数法和潜在生态危害指数法评价了澜沧江-湄公河流域干流底沙重金属污染的情况。结果显示:1.在澜沧江-湄公河流域干流底沙重金属元素中Zn、Pb、As在上游中国境内澜沧江底沙中的含量平均值分别为91.43 mg/kg、41.85 mg/kg、21.84 mg/kg,均大于其在下游境外湄公河底沙中平均含量,其平均含量分别为68.17 mg/kg、28.22 mg/kg、14.97mg/kg;Cr在境外湄公河底沙中含量的平均值为418.86 mg/kg,大于境内上游澜沧江底沙中的平均含量42.19 mg/kg,且主要集中在琅勃拉邦和巴色采样点,其含量分别为762.93 mg/kg、422.9 mg/kg;Cu除在戛旧和界碑含量较小分别为11.7 mg/kg、7 mg/kg外,在上下游其他采样点的含量分布变化不明显。2.地积累指数法评价结果表明干流底沙重金属在上游中国境内Zn、Pb、As有污染,其中Pb、As的污染较Zn严重。在下游中国境外Cr污染较严重,其污染主要集中在琅勃拉邦和巴色两个采样点,As在巴色采样点也出现了轻微污染。3.潜在生态危害指数法评结果表明干流底沙重金属元素单一潜在生态危害系数和多种重金属潜在生态危害指数均较小,各采样点重金属潜在生态危害程度均属于轻微污染。由此可见澜沧江-湄公河境内局部河段因地球化学背景或矿产开采致使的水体和底沙重金属污染,沿程经水体稀释和水库淤积后,尚未出现污染的跨境迁移现象。本研究能在一定程度上填补澜沧江-湄公河流域在干流上对重金属污染研究的空缺,为澜沧江流域资源开发的评价影响提供理论依据。
2011年06期 v.29 660-667页 [查看摘要][在线阅读][下载 649K] - 王晶;包维楷;
微尺度景观格局是景观生态学的一个研究热点。干旱河谷是横断山区一类特殊的生态系统类型,生态脆弱,生态退化潜在风险大。选择四川茂县两河口典型样地干旱河谷微尺度景观格局进行研究。研究表明,样地上分布的景观类型多样,斑块类型有19个,植被景观总斑块达3 383个,以基质分布为主,植被斑块状镶嵌其中,主要以中生性耐旱植物为主,植被覆盖度为42.25%。植被景观类型大部分为豆科类灌丛景观,整个景观由川甘亚菊、刺蓬、瓦松、茂汶韭、狗尾草、小角柱花、侧柏、臭椿、滇柏、卷柏、元宝枫、岷江柏景观斑块控制。植被景观分布特征为,帚菊斑块面积最大且分布均匀,小马鞍羊蹄甲斑块最大且聚集度最高,狗尾草斑块破碎化程度最大,蚊子草斑块多样性程度最大,小角柱花多样性程度最小且分布最散。通过空间自相关性分析,研究区植物分布呈现较高的正相关性和空间聚集性,在尺度2 m×2 m空间自相关值最大,未来干旱河谷区微尺度空间格局研究尺度在这个尺度较适宜。
2011年06期 v.29 668-676页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K]
- 游巍斌;何东进;黄德华;洪伟;詹仕华;巫丽芸;覃德华;陈炳容;俞建安;蒋鑫;
在运用3S技术对世界自然文化和文化遗产地——武夷山风景名胜区进行景观生态分类的基础上,比较分析了风景区1986、1997、2009年三个关键时期的景观要素、空间格局及其演变规律,揭示了武夷山风景名胜区不同发展阶段景观格局变化特征,进一步探讨了导致格局演变的驱动机制。结果表明:①近23年来,风景区茶园、建设用地大面积持续增加,马尾松林、农田、裸地大面积减少;②1986—1997年,马尾松向茶园、农田向建设用地、杉木林向茶园转移面积居前三位,分别为294.80 hm2、176.73 hm2、152.68 hm2;茶园面积增加量最大(增加了577.93hm2),建设用地次之(增加了358.73 hm2),杉木林面积减少量最多(减少了431.87 hm2),农田次之(减少了248.01hm2);此阶段茶园只为输入景观,风景区景观变幅大,受人为干扰特别显著。③1997—2009年,杉木林向茶园、农田向茶园、灌草层向马尾松林转移面积居前三位,分别为280.82 hm2、96.65 hm2、76.15 hm2;此期间茶园增加面积最多(增加了360.81 hm2),农田面积减少最多(减少了318.87 hm2);该阶段景观变化幅度较1986—1997年减小,人为干扰有所减弱。④23年来不同景观类型特征及其变化各异,主要表现为农田破碎度增加,建设用地趋于规则化,茶园受到干扰显著,河流景观形状最为复杂且受干扰小;景观多样性程度提高,景观类型空间分布呈均匀化趋势。⑤自然环境的制约作用、经济利益驱动下的生产行为模式转变、人口和旅游发展带来的开发建设、政策法规和管理的导向作用等是武夷山风景名胜区景观格局演变的主要驱动原因。
2011年06期 v.29 677-687页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K] - 鲁恒;李永树;唐敏;
随着遥感技术的飞速发展,通过各种传感器获取的影像种类越来越多。传统的面向像元的影像分析技术已难以适应高分辨率影像,面向对象的影像分析技术应运而生。面向对象的影像分析技术所面临的首要问题是影像分割,如何选择合适的影像分割尺度已成为面向对象影像分析技术的关键。为了提高遥感影像分割尺度选择的准确性,通过对影像分析建立了分割质量函数,针对不同分辨率的多源遥感影像进行分割实验,获取了最优分割尺度,最后提出了一种顾及面积和光谱的分割匹配指数对最优分割尺度进行评价,并研究了分割尺度与亮度均值标准差、影像空间分辨率之间的对应关系。研究结果表明,构建的分割质量函数获取的最优分割尺度避免了人工分割带来的主观性,建立的同时顾及面积和光谱因子的分割匹配指数验证了最优分割尺度选择的正确性。
2011年06期 v.29 688-694页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K] - 黄海;
传统数学方法难以有效解决土地利用结构多目标优化问题,针对土地利用结构优化的多目标性和遗传算法在多目标优化求解方面的优势,以经济效益和生态效益为目标函数建立土地利用结构优化数学模型,采用遗传算法进行模型求解。以重庆市合川区为例详细介绍了具体应用过程,得出了4个可行方案,对方案进行论证择优,选出满意的最佳方案,证明采用遗传算法进行土地利用结构多目标优化求解是科学可行的。
2011年06期 v.29 695-700页 [查看摘要][在线阅读][下载 206K] - 王贺年;余新晓;李轶涛;
应用时域反射仪(TDR)土壤水分定位监测方法,研究了北京山区4种主要林分(侧柏、油松、刺槐、栓皮栎)林地土壤水分动态。结果表明:林地土壤水分变化既有明显的季节特征,可以分为稳定期(11—4月)、消耗期(5—6月)、积累期(7—8月)、消退期(9—10月)4个阶段。其垂直变化呈现出先增加后减少(或趋于平缓)的趋势。单次降雨后持续干旱条件下,土壤水分及其损失率与雨后干旱天数均存在二次函数关系。无论是降水还是其后的持续干旱,主要影响的都是表层土壤。
2011年06期 v.29 701-706页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K] - 陈学华;周建中;
根据彭州市独特的自然地理特征,结合美国通用土壤流失方程(USLE),选择降雨侵蚀力(R)、土壤可蚀性(K)、坡度坡长(LS)和地表覆盖(C)4个自然因子作为彭州市土壤侵蚀敏感性评价的指标,在GIS和RS技术支持下,对彭州市土壤侵蚀敏感性并进行综合评价。结果表明:彭州市土壤侵蚀敏感性以不敏感(37.78%)、轻度敏感(19.22%)和极敏感(22.09%)为主,中度敏感(10.57%)和高度敏感(10.33%)比例相对较小;区域内土壤侵蚀敏感性的空间分布具有垂直地带性,其中最不敏感区主要分布在东南平原地区,极敏感区主要分布在北部坡度大于25°的亚高山、低山和深丘地区。研究结果将为区域内土壤侵蚀状况的宏观把握和水土保持政策的制定提供科学依据。
2011年06期 v.29 707-712页 [查看摘要][在线阅读][下载 429K] - 朱克亮;
选取贵州喀斯特山区公路建设同一山体不同时段开挖的裸岩陡边坡上的植被自然恢复情况调查;选取贵州喀斯特山区不同地质背景,同一时段开挖的裸岩陡边坡上的植被自然恢复情况调查,对喀斯特地区基础建设形成的裸岩陡边坡植被自然恢复及其速率进行讨论。为石漠化地区工程建设开挖的裸岩陡边坡生态恢复治理提供思路,并对喀斯特石漠化治理具借鉴意义。
2011年06期 v.29 713-720页 [查看摘要][在线阅读][下载 2054K] - 徐祥明;何毓蓉;
土壤微形态学从20世纪30年代发展至今,取得了很大的进步,并广泛应用于土壤学各个领域,解决了很多土壤学问题。越来越多的学者应用土壤微形态学方法进行其他学科领域的研究,并取得了很好的结果。与国内比较,国外土壤微形态学各方面的发展都更早、更为成熟。从国外土壤微形态学的发展简况以及土壤微形态学在其他学科领域的应用研究最新进展进行报道,如土壤发生与分类、土壤肥力与土壤环境、考古与第四纪等,以期对国外土壤微形态学的研究成果做一初步的小结和为国内土壤微形态学的发展提供一定的参考借鉴。
2011年06期 v.29 721-728页 [查看摘要][在线阅读][下载 182K]
- 李乾坤;徐则民;张家明;
在滇西北地区永胜南部金沙江的右岸,发现了总方量为2.5×108 m3的超大型古滑坡。滑坡后缘及两侧断壁为近直立的石灰岩峭壁,高5～30 m。滑床发育有规模不一的冲沟,覆盖有发育植被的坡积物、倒石堆和巨石。该滑坡曾造成过严重的堵江事件,在金沙江左岸仍然可以看到垄岗状残留滑坡坝,坝体方量约180×104 m3,滑坡坝和坝体后侧基岩界限清晰,两者之间岩性区别较大。滑坡堵江事件在上游形成了沿江连续分布长度约46 km的古堰塞湖沉积,沉积物主要由粉土、粉质粘土及粉细砂构成,偶夹卵石层,以水平层理为主,粉细砂层中见有小型交错层理,湖相沉积特征显著,而沉积物的树枝状平面分布进一步证实其形成于堰塞湖环境。
2011年06期 v.29 729-737页 [查看摘要][在线阅读][下载 1848K] - 余斌;马煜;张健楠;吴雨夫;张惠惠;李丽;褚胜名;亓星;
在2008-05-12汶川地震后的极震区暴发了多处群发性泥石流灾害,龙溪河流域的龙池"8.13"群发泥石流灾害就是其中之一。龙溪河流域在2010-08-13遭遇强降雨过程,流域内共有45处暴发泥石流,其中34处沟谷泥石流,11处坡面泥石流,泥石流冲出总量共334×104 m3,造成大量泥沙淤积在龙溪河下游河道内,该段河床平均淤高5 m。诱发"8.13"群发泥石流的最大1 h降雨量达75 mm,相当于20 a一遇的1 h降雨量。"8.13"群发泥石流中88.9%的泥石流活动集中在汶川地震发震断裂带附近3 km范围内,仅有11.1%的泥石流分布在距汶川地震发震断裂带3～5 km范围。除受汶川地震发震断裂带影响外,泥石流分布还受地层岩性和地形的影响。龙池群发泥石流以粘性泥石流为主,占总数的88.9%,而稀性泥石流很少,仅占总数的11.1%。小规模泥石流占多数,达到总数的60.0%;大规模泥石流很少,仅占总数的11.1%,其他为中等规模泥石流。泥石流流域主要为小流域,<1 km2的泥石流流域占多数,达到总数的68.9%;而>3 km2的泥石流流域很少,仅占总数的6.7%。龙溪河河道内的泥沙淤积受泥石流活动、主河道坡度和宽度的控制,河道上半段没有泥沙淤积,而下半段有大量泥沙淤积。龙溪河河道内淤积的泥沙颗粒粒径受沿岸泥石流流域岩性的影响,粒径从龙溪河上游到下游呈明显的从大到小的变化规律。龙溪河流域在遭遇较强降雨时还会暴发泥石流灾害;在汶川地震发震断裂带附近的山区,在暴雨激发下还有可能暴发群发性泥石流灾害。在雨季到来时需要提高警惕,预防地震次生泥石流灾害,特别要提防不易被发现的小流域泥石流灾害,做好防灾预案和预警报工作,最大程度地减轻泥石流灾害。
2011年06期 v.29 738-746页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K] - 王威;田杰;马东辉;刘晓然;
泥石流危险度评价是一个复杂的不确定系统问题,为了准确评价泥石流所处的危险度状态,进而为泥石流的防治提供科学依据,提出了基于分形维数权重的泥石流危险度评价方法。该方法首先选取影响泥石流危险度评价的10个主要因素,根据分类标准,采用在每级标准中随机内插的方法,得到40个标准样本,用于构建泥石流危险度评价的分形—插值模型;其次根据最大似然分类原则确定每个泥石流指标的评价分维数;然后利用加权求和法计算样本的综合评价值,并根据样本综合评价值与经验等级之间的关系建立分形插值评价模型;最后,通过实例分析表明:该方法的评价结果是准确和可靠的,与采用其他分类方法所得结论一致。此外,该模型可以得出每个样本的具体得分值,即使对属于同一级的样本也可以排出它们的优劣顺序,因而具有较高的分类精度,为泥石流危险度评价提供了一种较好的新方法。
2011年06期 v.29 747-752页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K] - 孙伟;朱诚;王晓翠;马春梅;李兰;章锦河;吴立;
南京幕府山地区依山傍江,地处南京市规划战略发展中心位置,自然和人文资源丰富。但是,由于早期采石等原因,地貌景观破碎,地质灾害情况比较严重。通过地质地貌调查,发现整个幕府山地区存在着较多的滑坡灾害隐患区。同时,近年来还发现该区蕴含较丰富的地热资源。调查表明,幕府山地区存在的地热资源主要集中分布在废弃白云石矿坑的西部、西北部和东北部的高地。
2011年06期 v.29 753-758页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K]