华北山地夷平面研究

山地夷平面是以河流为主的各种外营力对地面的长期剥蚀、夷平作用形成并被后期地壳运动抬升到山地顶部的大范围的平坦或微波状起伏的面,是复原地貌演化的基础。20世纪90年代以来,笔者在前人研究的基础上,通过大比例尺地形图、卫片图判读以及野外考察和同位素年龄测定等方法,对华北山地夷平面进行了研究。结果表明,华北山地有3期山地夷平面和1期山麓剥蚀面,其形成条件与构造、气候、海平面有关,并有初期的地壳急剧抬升-快速下切、中晚期的逐渐减缓-侧蚀夷平与末期的相对稳定-风化壳发育3个阶段,以溯源侵蚀-谷坡后退的方式进行,夷平面形成后还会产生变形与解体。夷平面研究对于理论研究和生产实践均具有重要意义。     

黄土高原的形成与发展

根据黄土高原古地理及气候演变、黄土地层年代学和侵蚀期与堆积期的资料分析,得出黄土高原出现之前为红土高原,气候以温暖半湿润弱波动为特征,250×10⁴ a来的黄土高原可分3个阶段。第一阶段出现在250×10⁴~140×10⁴ a之间,为高原内部弱侵蚀循环期,气候冷暖振动幅度较小。第二阶段出现在140×10⁴~0.4×10⁴ a之间,侵蚀动力加强,为高原自然侵蚀加强时期,气候冷暖振动幅度较大;第三阶段出现在4000 a以来,为高原异常加速侵蚀外流期。未来200 a黄土高原有向冷干发展的表现,这对黄土高原的治理是不利的,但不会发生大的自然变化。通过人类活动的积极作用,黄土高原的加速侵蚀向自然侵蚀或小于自然侵蚀的变化将会发生。可以预测,未来200 a的黄土高原仍是适于人类生存的好地方。     

在降雨侵蚀中黄土地面坡度变化的高分辨研究

运用近景数字摄影测量方法,获得在不同人工降雨时段黄土模拟小流域高精度、高分辨率的DEM数据,并以地面坡度及其组合形态的变化为切入点,通过对比分析和理论验证,探讨黄土小流域降雨侵蚀过程中地面坡度变化特征,在更宏观空间尺度和高分辨的时间尺度上,揭示黄土地貌形成与发育特征。研究结果表明：1）在较好地维持黄土的土壤结构与抗蚀特征,较真实地模拟自然降雨的条件下,模拟流域地面的变化能很好地反映自然地面的发育进程。2）在降雨侵蚀过程中,黄土小流域地面坡度呈现持续性变化规律,平均坡度在地貌发育幼年期呈加速增长趋势,到了壮年期增长幅度呈递减性变化;坡度组合以侵蚀临界角度为轴点呈持续逆转变化,侵蚀临界坡度单元所占面积基本保持稳定。3）黄土地面坡度的变化,一方面受地表物质被侵蚀和迁移程度的影响,另一方面,也是沟间地、沟坡地和沟底地空间面积重新分配的结果。     

河北省山地地形面与农业综合开发模式

河北省山地有两期夷平面，四期阶地面，一期滩地面，一期床地面。这些面具有水平方向上“穿域性”、重直方向上“多层性”的特点。因其地面坡度较缓，松散物质堆积较厚，保水保肥力较强，是山区的重要农业生产基地。以地形面的理论为基础，以“区位”、“层位”相结合的思想为指导，将河北省山地的农业开发划分出五个大模式和十六个小模式。     

华北地文期命名之新见

依据山地侵蚀与平原堆积是一个地文期的两种不同表现形式，以山地侵蚀期与平原粗(包括底部的不整合面)、细(包括表层的风化壳或古土壤)粒物质堆积期相关的原则，对华北地区新生代地文期进行重新命名。晚白垩纪地文期是北台期侵蚀一卢沟桥、无极期堆积，早第三纪地文期是甸子梁期侵蚀—孔店、沙河街期堆积，晚第三纪地文期是唐县期侵蚀—馆陶、明化镇期堆积，早更新世地文期是汾河期侵蚀一固安期堆积，中更新世地文期是湟水期侵蚀—杨柳青期堆积，晚更新世地文期是清水期侵蚀一欧庄期堆积，早、中全新世地文期是板桥期侵蚀—杨家寺、高湾期堆积，晚全新世地文期是段曲期侵蚀一岐口期堆积。     

地貌面、地文期与地貌演化——从华北地貌演化研究看地貌学的一些基本理论

华北地貌的形成演化研究以传统地貌学理论戴维斯等的"地貌面"和"侵蚀旋回"理论为指导。研究表明,它基本适用于华北地貌的形成与演化;同时也发现了传统地貌学理论的不足。该文用华北地貌形成演化的实际资料弥补了这个不足,并进一步探讨了地貌形成演化理论的某些新观点。     

天山山麓侵蚀面及其形成时代

所谓侵蚀面,顾名思义乃是流水侵蚀作用形成的地形面。就天山山麓侵蚀面而言,主要是第四纪期间强大的冰水作用侵蚀而成的。它反映构造活动处于比较宁静状态下流水作用所形成的地形面,能够削平某一地段原先所有的倾斜地层。对于这种单因素形成的地形面,我们既不能与多因素塑造的剥蚀面相提并论,更不应该与一般海拔较高的山顶夷平面相混淆。     

玉龙雪山—苍山地区第四纪沉积与层状地貌的新构造分析

本文通过断陷盆地第四纪地层层序与沉积间断、盆地早期地层下伏红色风化壳的层位、山地古夷平面的变形、金沙江阶地与洱海湖滨阶地发育的构造分析,提出新构造期的下限为330×104aBP左右、新构造运动的波动具有明显的递进性并呈现波动周期逐渐缩短、频率增大和晚第四纪断块差异性运动增强的基本趋势,探讨了新构造运动对地貌发育的控制作用。     

无谋干热河谷按树人工林生物量初步研究

干热河谷人工林生长缓慢，林分结构简单，群落生物量较低。地面物质组成和地表侵蚀状况是影响干热河谷林木群落生物量的主要立地因素之一，土壤入渗能力强的石质山地有利于高大乔木的生长，桉树人工林生物量高，而侵蚀严重的泥质山地则相反，不利于高大乔木的生长，桉树人工林生物量低。     

再论华北山地甸子梁期夷平面及早第三纪地文期

华北山地海拔１０００ｍ以上的山顶面不是一个连续的面，而是两个面，由不同时期的差别侵蚀形成。其中，海拔３０００—２５００ｍ的山顶面是北台面，形成于古新世，代表中生代地文期的结束；海拔２２００—１０００ｍ的山腰面是甸子梁面，形成于渐新世，代表早第三纪地文期的结束。     

中条山北麓河流地貌参数及其新构造意义

基于数字高程模型（DEM）及地理信息系统（GIS）技术,系统提取和分析了中条山北麓河流坡降指标、河道陡峭指数及面积高程积分等河流地貌参数。研究表明：河流坡降指标、河道陡峭指数及面积高程积分在永济至解州一带表现出较高的值;综合分析岩性、降水及构造等因素可知,新构造运动是控制中条山北麓河流地貌发育的主要因素,自北向南总体表现出增强的趋势,在永济南活动最强。前人研究表明,中条山北麓断裂晚第四纪以来构造活跃,全新世以来仍有多次活动,但不同部位活动强度各异,解州段晚更新世晚期以来滑动速率相比韩阳段及夏县段高,极高值在出现在永济南一带。可见,基于河流地貌参数获得的中条山北麓新构造运动强弱与断裂晚第四纪以来的活动强弱一致。     

中国东部亚热带丘陵山区土地退化坡面分带性的成因

中国东部地区流水侵蚀所引起的土地退化具有明显的坡面分带性。以安徽绩溪、浙江兰溪和广东五华为典型区,从坡地地貌及其所引起破面侵蚀分带性入手,通过坡面不同部位地面物质及其理化性质、养分和水分状况以及植被、侵蚀地貌形态的分析,探讨土地退化坡面分带性的成因。     

天山北麓河流阶地序列及形成年代

天山北麓河流阶地序列及其年代一直是悬而未决的问题。根据详细的野外工作, 确定天山北麓发育7 级河流阶地, 其中T₇、T₆、T₅ 及T₂ 等主要阶地为河流切割先期冲积扇而形 成, 与4 级阶地对应的4 期冲积扇分别为F₁、F₂、F₃ 与F₄。由于天山北麓构造隆升向盆地方 向迁移, 冲积扇呈串珠状发育, 背斜带间发育的冲积扇平面形态则由于南北背斜的限制而变 得不规则。基于黄土-古土壤序列对比分析、ESR 与OSL 测年以及前人研究成果, 确定天山 北麓河流下切形成T₇、T₆、T₅ 及T₂ 等阶地的时间分别为约0.54 Ma BP、0.3~0.2 Ma BP、 28~8 ka BP 和全新世早期。阶地年代表明, 天山北麓3 级主要阶地T₇、T₆、T₅ 及对应冲积扇 发育与天山更新世3 个冰期间冰期旋回基本对应。     

金沙江虎跳峡成因及形成时代探讨

虎跳峡是金沙江峡谷的典型代表,其成因及形成时代涉及金沙江-长江水系发育及其环境效应问题。文中分析研究了虎跳峡附近发育的夷平面、剥蚀面、阶地等区域性的层状地貌,并认为虎跳峡上下游河谷发育历史具有一致性;从地质构造上的分析表明,虎跳峡两侧的玉龙雪山、哈巴雪山为一相对完整的地块,不存在虎跳峡大断裂,因而虎跳峡峡谷是在区域地壳抬升、先成河深切作用下而形成的。根据相关盆地沉积物、玉龙雪山的冰川发育状况、前人在附近发现的哺乳动物化石等,初步认为虎跳峡峡谷形成于中更新世。     

坡耕地增长对沟谷发育的影响——以四川西昌大箐梁子为例

为了研究近50 a来土壤加速侵蚀的状况和原因,收集了四川西昌大箐梁子1957年、1979年、2000年航空影像,应用立体像对获取高程信息生成DEM,并利用DEM纠正航片获取正射影像。同时,利用三期正射影像获取土地利用变化和沟谷变化信息,通过野外调查与验证,分析了沟谷形成、发育特点及与坡耕地增长的密切关系。研究表明,西昌大箐梁子沟谷发育,到1957年已形成部分稳定或半稳定冲沟,1970年代后期,大量草地被开垦为耕地,且多为坡耕地,土壤抗蚀能力降低,土壤侵蚀由此加剧,沟蚀增强,人为加速了沟谷侵蚀的发育。     

阴山北麓不同用地方式下春季土壤可蚀性研究

阴山北麓位于中国北方农牧交错带内,此区属于生态环境脆弱地带,加之人类对土地资源的不合理利用,导致了严重的土壤风蚀问题,土壤可蚀性是影响土壤侵蚀大小的重要因素之一。本文通过对该区域土壤取样及室内理化分析,结合采样点的地表物质组成、植被覆盖度及土壤有机质含量等因素,分析了其潜在可蚀性。研究结果表明:阴山北麓草地的平均土壤潜在可蚀性最小,为63.82%,耕地的平均土壤潜在可蚀性最大,为66.05%,灌丛和林地居于其中,分别64.58%和64.88%。耕地的平均可蚀性>林地的平均可蚀性>灌丛的平均可蚀性>草地的平均可蚀性。随着春季温度的升高和不断的风蚀,土壤可蚀性也发生相应的变化,但这种变化并不是持续的,当温度达到一定程度时,土壤温度和湿度环境发生了变化,土壤潜在可蚀性反而降低,表现为第二次采样的土壤可蚀性>第三次采样的土壤可蚀性>第一次采样的土壤可蚀性。土地利用方式不同,土壤表层的理化性质、地表状况也会产生一定的差异,从而导致了表层土壤的潜在风蚀性不同。人类活动在土地利用过程中起主导作用,它是叠加在自然因素之上的影响土壤潜在风蚀性的人为因素。所以,应加强对耕地的保护,退耕还林草,减小其潜在风蚀性。     

基于多源数据的中国地形海拔分级指标调整研究

使用SRTM DEM、土地覆被、冻融侵蚀、河流沟谷等多源数据,对区分海拔等级的指标地物作了具体分析,以指标地物的平均海拔为依据,通过分级指标对象(如冰川、林线)分布高程重合或贴近的多条等高线圈形成分级等高平面,对陆地地貌进行切割划分,用每组指标对象偏离等高平面的值作为控制量(控制点),插值重构分级参考曲面。该方案最大限度突出指标的地理意义,形成的海拔分级结果与中国地理系统分布特征更为贴近,可以为中国大尺度地貌基本形态的划分提供参考。     

"冰臼"是古地貌面上的流水侵蚀遗迹——壶穴——就韩同林《发现冰臼》一书中的资料谈华北北部的"冰臼"

分布在华北北部山顶面上的“冰臼”,无论从地理环境、地貌演化,还是从海拔高度方面分析,都不是第四纪大冰盖的证据,而是古地貌面上流水侵蚀的遗迹。它分布在3个海拔高度不同的山地夷平面上和现代河流谷地内,与当时的地理环境和山地的地貌演化密切相关。未构成山地夷平面前准平原上的河流以河网密集的曲流河为主。随着准平原的抬升,河流也开始下切,下切的河流以溯源侵蚀为主。在源头地区的顺直型谷地中,一是河流流速较急,且挟有数量不多、颗粒较粗的砂砾石;二是源头地区大块石较多,容易形成涡流;三是河水不深,丰水期刚刚没过块石,枯水期块石露出水面。在质地不均的岩体(特别是花岗岩)中,挟带砂砾石的涡流在岩面上形成了壶穴。准平原及壶穴最后被抬升到山地的顶部,构成了山地夷平面。     

近40年来金沙江南岸干热河谷区的土地利用变化及其土壤侵蚀治理研究 ——以云南宾川县为例

云南金沙江流域生态环境极为脆弱,在人为作用下土地利用/土地覆被变化较为显著,水土流失严重,生态环境日益恶化,目前已被我国政府列为全国生态环境建设的重点区域。本文选择金沙江中游中山高原与干热河谷区较为典型的宾川县作为研究实例,采用航片判读、实地调查与GIS等方法编制1960、1980和2000年土地利用与土壤侵蚀图,据此分析了该县1960 ~ 2000年的土地利用/土地覆被变化及其引发的土壤侵蚀变化特征,重点揭示区域土地利用/土地覆被变化的基本规律及其引发的土壤侵蚀变化过程,并提出土壤侵蚀治理的工程与技术措施。