基于3S技术的广西喀斯特石漠化驱动机制图谱分析--以广西壮族自治区为例

喀斯特石漠化是指喀斯特区地表出现类似荒漠景观的土地退化过程。图谱分析为喀斯特石漠化研究提供了一种谱系化、定量化与定位化相结合的研究方法。以广西喀斯特区为例,从组成喀斯特生态系统的地质、岩性、植被、地貌、气候及人类活动等多个方面入手,采用3S技术,得出石漠化分布及其驱动因子图;对石漠化分布图及驱动因子图进行图形叠加运算及相关分析,诊断出石漠化驱动机制。结果表明,喀斯特石漠化是在脆弱的生态环境地质背景上由于人类的强烈扰动而形成的,是多种因子综合的结果。     

嘉陵江中下游地区近30年土地利用与 覆被变化过程研究

喀斯特石漠化问题是存在于喀斯特区的一种重要的地质-生态灾害。石漠化灾害的预警分析包括设计警标、明确警情、寻找警源、分析警兆和预报警度等；而石漠化灾害风险评估是在喀斯特石漠化预警分析的基础上，进行灾害危险性评价，结合易损性分析，进行期望损失评估，目的就在于评估和监测石漠化的演变状态与引起的不良环境效应。要构建一个具有操作意义的石漠化灾害预警与风险评估模型库系统，首先要建立一套合理的喀斯特石漠化灾害预警与风险评估概念化模型，据此来辩识石漠化的发育度，诊断潜势度，预警危险度，核算易损度和评估危害度。本文在于揭示脆弱的喀斯特生态环境系统的演变过程及其引起的石漠化灾害系统的成因机理与致灾过程，在此基础上，进行喀斯特生态安全预警和石漠化灾害风险分析指标体系；利用GIS技术与空间统计分析和数学模型，建立石漠化灾害风险评估模型，为我国西南喀斯特山区土地石漠化预警和灾害防治评估与不同类型石漠化区的可持续发展提供可借鉴的范例。     

西南岩溶山地生态环境研究进展与若干问题

西南岩溶山地是典型的脆弱生态系统，是中国的关键生态区之一，石漠化逐步扩大等生态退化问题严重制约着该区持续发展，生态亟待恢复重建，但岩溶石漠化治理模式实际上受限于岩溶生态基础理论研究的不足。岩溶山地生态重建与可持续发展研究中应进一步加强地质地貌背景生态效应与生态类型划分问题、岩溶生态系统的恢复重建依赖对生态过程研究的突破、土地利用／土地覆盖的定量研究有待加强、治理模式的尺度性与转型研究，阐明岩溶生态系统的运行过程，提出石漠化类型划分和石漠化分级的科学依据。并通过生态系统评价和生态区评价，诊断存在问题，提出生态系统可持续管理的有效途径和方法。     

八宝喀斯特山区生态环境问题与治理措施

喀斯特峰丛山区生态系统特征有：结构简单，稳定性差，恢复困难等。其生态系统脆弱性表现为：（1）裸露型喀斯特山地坡度陡峻，土壤贫脊，耕地少而分散，水土保持能力差；（2）地下水文网发育导致地表水大量漏失，地下水位埋藏深，难以开采利用；（3）植被树种单一，生长缓慢，资源开发过程中易产生耕作粗放，水土流失，石漠化等环境问题，对其治理和恢复过程应是渐进式的：水－土－林，即首先要科学开发利用各种水资源，同时合理规划利用土地资源，其次要加速生态系统重建，使其形成良性循环发展方式。     

中国南方岩溶区土地石漠化的成因与过程

中国南方岩溶区是石漠化广为发展的脆弱生态区域。南方岩溶区土地石漠化的起因既有自然因素,也有人为因素。在地质历史时期其自身环境孕育和存在着自然石漠化过程,在历史时期—现代自然石漠化过程又叠加了人为石漠化过程,人为活动加速、加剧了石漠化的发展。清朝初、中期是人为活动影响石漠化的重要转折时期,此后人为因素作用比重逐渐超过自然因素的作用比重。岩溶区土地石漠化过程是由植被退化丧失过程、土壤侵蚀过程、地表水流失过程、基岩溶蚀侵蚀过程、土地生物生产力退化过程合成的地表生态过程,其实质是形成石质荒漠的土地退化过程。     

基于RS和GIS的喀斯特石漠化驱动机制分析--以广西都安瑶族自治县为例

喀斯特石漠化(Karst Rocky Desertification，KRD)是指喀斯特区地表出现类似荒漠景观的土地退化过程。采用RS和GIS技术，对都安喀斯特石漠化程度分级状况与驱动因素进行全面调查，建立全县1：10万喀斯特石漠化数据库。利用相关分析、因子分析和回归分析等方法，分析导致石漠化的影响因子，即喀斯特石漠化的重要驱动力，建立了喀斯特石漠化动力指数模型，算出了各因子对石漠化的贡献值，指出石漠化产生的主导原因是不合理的人为活动。所建的动力指数模型输出结果与遥感调查有相对一致性，表明石漠化动力指数能较好地反映该地区石漠化过程，可为喀斯特石漠化治理提供理论依据。     

区域石漠化土地可持续利用景观生态规划方法与应用--以桂花河流域为例

我国西南喀斯特地区存在着以石漠化为表现形式的土地退化过程,以景观生态学及生态经济学原理为基础,寻求人类活动与自然协调的景观生态安全格局,无疑是实现石漠化土地持续利用的一条重要途径。石漠化土地可持续利用景观生态规划是基于格局优化的目标规划和基于干扰分析的问题规划的结合,并借鉴预案研究的方法和思路。首先确定退化土地安全层次和总体规划目标,提出多种预案进行评价比较,最终要落实到实施措施的空间定位。以桂花河流域石漠化土地可持续利用景观生态规划为例进行了初步研究,通过分析桂花河小流域石漠化土地在不同土地利用类型和不同坡度中的分布,提出优先治理的几种预案,综合比较得出6类土地生态修复和可持续利用模式和各项工程的空间布置。希望能为西南喀斯特地区的石漠化土地综合防治提供有益的参考。     

喀斯特高原峡谷与高原盆地区石漠化及变化特征对比

以贵州典型喀斯特峡谷和高原盆地区为研究对象,以5期卫星遥感影像为数据源,综合运用“3S”技术,辅以其他参考图件获得研究区不同时段石漠化图,通过对研究区石漠化状况及工程治理后动态变化特征作对比分析,探讨不同地貌类型区石漠化及其变化特征的差异性。研究表明：石漠化发生与演变和地貌类型存在一定相关性,花江喀斯特峡谷区和清镇喀斯特高原盆地区石漠化发生率分别为67.4％和31.6％,花江喀斯特峡谷区石漠化面积、石漠化发生率、石漠化强度明显地高于清镇高原盆地区。2000―2010年,花江喀斯特高原峡谷区和清镇喀斯特高原盆地区石漠化面积分别减少2.79和5.04 km²,石漠化年变化率分别为-0.91%和-2.78%,清镇喀斯特高原盆地区石漠化减少更明显。在监测时段内,花江喀斯特高原峡谷区石漠化年变化率先增加后逐渐减少,而清镇喀斯特高原盆地区则一直保持较高的石漠化年变化率,这在一定程度上说明石漠化越严重,治理越难,治理成效越不明显。当前开展的石漠化治理专项工程应根据不同地貌类型差异合理布设治理工程,先易后难,重点做好轻、中度石漠化地区的石漠化治理工作。     

南方喀斯特石漠化分区的名称商榷与环境特点

阐明了锥、塔峰等热带喀斯特地貌发育的适宜的气候和地质地貌条件,论述了我国南方喀斯特地区喀斯特地貌空间分布与气候和地质地貌条件的关系。针对现行《石漠化分区》命名存在的科学系统性问题,对石漠化分区的命名系统提出了修改意见:将我国南方喀斯特地区分为锥、塔峰喀斯特地貌区和非锥、塔峰喀斯特地貌区2个区。锥、塔峰喀斯特地貌区,根据喀斯特地貌类型分为浅碟型峰丛洼地,漏斗型峰丛洼地和峰林平原等3个亚区,分别对应原《石漠化分区》的岩溶高原区,峰丛洼地区和峰林平原区。非锥、塔峰喀斯特地貌区,根据区域地貌类型分为高原盆谷,高原峡谷,高原和中低山槽谷,中高山和中低山等5个亚区,分别对应原石漠化分区的岩溶断陷盆地区,岩溶峡谷区,岩溶槽谷区,中高山区和溶丘洼地(槽谷)区。鉴于热带喀斯特地貌区裸露性喀斯特坡地分布广,石漠化严重,特别是漏斗型峰丛洼地亚区裸露性喀斯特坡地面积比例高,是南方喀斯特地区石漠化最为严重的地区,也是集中连片的国家级贫困区,建议南方石漠化治理向黔桂滇接壤的漏斗型峰丛洼地亚区倾斜。     

地质地貌因素对喀斯特石漠化的影响——以广西大化县例

运用广西大化县的DEM、石漠化、地质数据,通过GIS叠加分析,探讨了地质地貌因素对石漠化分布的影响.结果表明:地貌区的石漠化发生率排序为高峰丛洼地区>中峰从洼地区>峰林谷地区>丘陵山地区.发生石漠化的4种碳酸盐岩中,发生率排序为连续性灰岩>灰岩夹碎屑岩>灰岩与白云岩混合组合>灰岩与碎屑岩互层组合.碳酸盐岩含量较高的3种岩性在25°～45°坡地石漠化发生率最高,含量较低的岩性石漠化发生率高峰在35°～60°,同时发现所有岩性的石漠化发生率在3°～ 8°坡度区间存在小高峰,这与坡脚普遍的顺坡耕种有关.断层与石漠化关系密切,中度以上石漠化集中分布在断层周围1.5 km内.石漠化的发生是人为干扰、坡面侵蚀、岩石成土与溶蚀作用等综合作用的结果.在石漠化的防治中,应该综合考虑地貌发育、坡度、岩石碳酸盐含量、断层分布等多个因子的影响.     

溪洛渡水电站地下厂房岩体结构特征及围岩分类

岩体结构特征研究是洞室稳定性分析的基础，围岩分类实质就是应用工程地质类比法进行围岩稳定性评价。本文根据现场调查结果，分析了溪洛镀水电站地下厂房区围岩岩体结构特征，并建立了适合本工程的围岩分类体系。     

山地陡倾小交角层状岩体隧道围岩变形模拟

陡倾小交角层状岩体隧道围岩变形特征和一般的均质岩体隧道是不一样的。通过有限元计算和模型试验研究手段,以重庆涪南高速公路鸭江隧道工程为例,对陡倾小交角层状岩体隧道开挖过程中围岩的变形特征和机理进行了深入分析。研究结果表明:对于陡倾小交角层状岩体来说,层理面是主要控制结构面,隧道的开挖会导致一定范围内的岩层形成临空面,这部分岩层会向洞室产生滑移,从而引起地表的较大沉降;岩层倾角越大,地表沉降也会随之增大;与一般均质岩体隧道不同,陡倾小交角层状岩体隧道围岩变形具有非对称性,最大变形一般发生在顺层向。研究结论可供今后陡倾层状岩体隧道的施工设计参考。     

运用定量指标研究岩体风化问题的探讨

在分析国内外岩体风化问题研究现状的问题上，指出了目前岩体风化评价存在的主要问题。结合实际工程资料，从影响岩体风化的主要因素出发，选择了表征风化特征的代表性定量指标，并分析了指标间的相关性。这为风化岩体的量化评价提供了依据。     

结构面倾角对岩质边坡位移影响的分析

岩体结构面是影响岩质边坡位移及其稳定性的重要因素之一,但是由于数学和力学上的困难,岩体结构面对岩质边坡变形的影响通常难以用理论公式计算得出,目前只能采用数值分析手段。分别针对坚硬岩边坡和软岩边坡中存在软弱结构面的情况,用有限元差分程序FLAC和边坡稳定性系数公式,定量和定性地讨论了岩体结构面倾角对岩质边坡位移的影响。通过计算分析发现,(1)岩体中结构面的存在是影响岩石边坡位移及其稳定性的重要因素之一;(2)随着结构面倾角的增加,边坡的稳定性和边坡的位移可能增加,也可能减小,并不象我们想象的那样随着结构面倾角的增加而增加,必须用定性和定量方法针对具体问题进行具体分析。     

Photogrammetric Analysis of Front Range Rock Glacier Flow Rates

Flow rates for rock glaciers in the European Alps have been monitored using photogrammetric techniques; however, a program has not been initiated for similar Front Range, USA, rock glaciers. Horizontal rock glacier displacements were measured by tracking large surficial rocks on temporal orthophotos from 1978, 1990, and 1999. Vertical change was measured by creating digital elevation models (DEMs) from digital stereopairs, then subtracting elevations to detect change. Long‐term horizontal velocities ranged from 14 to 20 cm/yr on average, although uncertainty ranged from 4 to 5 cm/yr. On average, vertical elevation changes were negligible with most rock glaciers exhibiting a slight growth or thinning (1–2 cm/yr). Over shorter time scales (c. 10‐year periods), horizontal velocities have only increased by about 2 cm/yr. Because horizontal and vertical change is minimal, Front Range rock glaciers appear to be adjusted with current climate, unlike some rock glaciers in the European Alps that have shown increasing subsidence rates or significant increasing or decreasing horizontal velocities.     

高速远程滑坡超前冲击气浪动力学机理

超前冲击气浪是高速滑体运动过程中强烈推挤压缩周围的空气所产生。它具有强大的破坏能力,在运动路径上,对滑体前方的建筑物及人民生命财产常造成毁灭性灾难。以典型高速滑坡为原型,运用空气动力学理论,采用计算流体力学软件,建立了二维粘性、不可压缩、定常流模型,再现仿真了高速滑坡超前冲击气浪产生流场的特征,分析了其形成的动力学机理。结果表明:滑坡高速下滑中产生的超前冲击气浪压力与滑体的形态密切相关。滑体前部、尾部壁面倾角越大,滑坡外流场冲击气压越大。直立壁面滑坡体在前方500 m以内产生的冲击气浪压力相当于11～12级风力的破坏能力;翼型滑坡体产生的气浪压力最小,前方100 m以外对建筑物的破坏能力已较小,相当于6级风力。从而得出超前冲击气浪潜在威胁的范围和破坏作用的强度,为超前气浪灾害的防治提供了科学依据。     

顺层岩质边坡顺层滑动岩体范围分析

顺层滑移-拉裂是顺层岩质边坡中常见的一种破坏模式,顺层滑动岩体范围大小是该类边坡稳定性分析及其加固支挡结构设计的基础,是设计人员最关心的问题。考虑边坡开挖卸荷效应对边坡岩体力学参数的影响,建立了顺层岩质边坡顺层滑动岩体范围的计算式,利用重庆至怀化铁路沿线顺层岩质路堑边坡失稳破坏的调查资料进行对比分析,结果吻合较好。     

Rock magnetic properties of recent soils from northeastern Bulgaria

In this paper, basic rock magnetic studies of Holocene loess-soil samples from northeastern Bulgaria are reported. The sites are related to the Danube river and located at different distances southwards, thus representing various pedogenic conditions. The study is primarily aimed at determining the main magnetic carrier(s) and their physical characteristics (grain-size distribution, magnetic enhancement, etc.). Oxyhydroxides, maghemite and titanomagnetites of various oxidation degrees are assumed to be the main ferromagnetic minerals present. Our results suggest that the uppermost part of recent soil profiles is rich in stable, near-single-domain (SD) particles, while the illuvial horizons are characterized by a gradual decrease in grain sizes, from highly viscous to a true superparamagnetic (SP) domain state. The properties of samples from carbonate-rich horizons of recent soils are basically controlled by detrital minerals, while those from sites with more intensive pedogenesis and especially grey forest soils are influenced by strongly magnetic minerals formed ' in situ '.     

Thermal Regime of Rock and its Relation to Snow Cover in Steep Alpine Rock Walls: Gemsstock,Central Swiss Alps

Snow cover influences the thermal regime and stability of frozen rock walls. In this study, we investigate and model the impact of the spatially variable snow cover on the thermal regime of steep permafrost rock walls. This is necessary for a more detailed understanding of the thermal and mechanical processes causing changes in rock temperature and in the ice and water contents of frozen rock, which possibly lead to rock wall instability. To assess the temporal and spatial evolution and influence of the snow, detailed measurements have been carried out at two selected points in steep north‐ and south‐facing rock walls since 2012. In parallel, the one‐dimensional energy balance model SNOWPACK is used to simulate the effects of snow cover on the thermal regime of the rock walls. For this, a multi‐method approach with high temporal resolution is applied, combining meteorological, borehole rock temperature and terrain parameter measurements. To validate the results obtained for the ground thermal regime and the seasonally varying snowpack, the model output is compared with near‐surface rock temperature measurements and remote snow cover observations. No decrease of snow depth at slope angles up to 70° was observed in rough terrain due to micro‐topographic structures. Strong contrasts in rock temperatures between north‐ and south‐facing slopes are due to differences in solar radiation, slope angle and the timing and depth of the snow cover. SNOWPACK proved to be useful for modelling snow cover–rock interactions in smooth, homogenous rock slopes.     

岩石中间主应力效应的理论分析

广泛地查阅了国内外参考文献，比较全面系统地收集了九种岩石真三轴压力试验资料，并对其进行了深入细致的理论分析。结果表明，岩石中普遍存在着中间主应力效应，增大中间主应力值可以提高岩石的极限抗压强度，且提高的程度因岩石种类、小主应力值大小等因素的不同而在14％至44％范围内变化。对现有的岩石强度理论进行了细致的分析，并以各种岩石强度理论特别是八面体剪应力强度理论和双剪应力强度理论为基础，结合试验资料，推荐了一个既应用方便、又与试验数据吻合性好的六参数强度准则：τ13=b0 b1σm b2uσ^2 b3uσ^2 b3uσ^2 b4uσ^3 bSτ12。