中国科学院东川泥石流观测研究站概况

东川站位于云南省昆明市东川区铜都镇境内的蒋家沟流域，地理坐标1113°0B′E，26°14′N，海拔1 320m，占地面积约4．7 km，距离铜都镇20 km，距离昆明城区200 km。蒋家沟面积48．6km2，主沟长13．9km，是一条高频泥石流沟，平均每年暴发15次泥石流，最高达28次。这里属于被誉     

基于高分二号的东川蒋家沟地表覆被变化检测分析

东川蒋家沟是被国内外专家誉为"天然泥石流博物馆"的一条泥石流沟,对其地表覆被变化的研究,有助于生态修复方案的优化。首先利用两期高分二号(GF-2)影像数据,采用迭代加权多元变化检测(Iterative Reweighted Multivariate Alteration Detection, IR-MAD)算法获取研究区变化斑块,相较于主成分分析(principal components analysis, PCA)算法和差值算法,实证了迭代加权多元变化检测算法的有效性;然后,通过实验选取多尺度分割的合理参数,确定形状指数为0.1,紧凑度为0.9,分割尺度为150;最后,结合变化区域的光谱特征、几何特征对变化区域进行分类分析。实验结果表明,2015～2017年间,在变化区域中,变化率较大的是荒地和耕地,荒地的占比是在下降的,草地、林地、耕地的占比是依次提高的。     

云南蒋家沟泥石流区干热退化山地引种拟金茅的技术与效果

蒋家沟是我国西南山区一条典型的暴雨型泥石流沟,每年雨季爆发泥石流12～20次以上,每年冲出沟口的固体物质总量平均达100万m3～300万m3,给当地工农业生产造成严重经济损失。蒋家沟在内外营力作用下,生态环境严重恶化,泥石流等山地灾害日趋严重。拟金茅生态适应性强,能耐干旱瘠薄。在蒋家沟退化山地采用分株繁殖、种子直播和育苗移植等方式引种拟金茅试种成功。生长发育快,经济效益高,改善环境效果好,推广应用前景广阔。     

泥石流多发区蒋家沟流域的下渗与产流特点

在云南东川蒋家沟泥石流源区多个典型点,进行野外下渗试验得出蒋家沟流域宽级配土的下渗特征。试验发现:1.下渗曲线皆较好满足霍顿下渗公式;2.下渗率比较大,主要土壤红黄壤的各种土地利用类型的稳定下渗率都在0.08 mm/s以上;3.不同土壤类型的稳定下渗率按大小排序依次为:砾石土>红黄壤>燥红土,红黄壤的各种土地利用类型的稳定下渗率按大小排序依次为:耕地>林地>灌木丛>裸地(滑坡后壁)>草地。蒋家沟流域宽级配土决定了降雨时壤中流产流占有很大比例,在径流场进行人工降雨,采集前期土壤水、壤中流和降雨样品,通过测试其中的稳定同位素浓度,利用同位素分割径流的原理,发现前期土壤水在壤中流产流中起着不可忽略的作用。降雨时,大量雨水下渗入土体,使孔隙水压力增加,前期土壤水位于湿润峰的前端,因此壤中流产流初期,前期土壤水占有很大的比例,达到86.46%,随着降雨时间的持续,雨水逐渐取代前期土壤水的作用,导致产流中本次降雨的比例逐渐升高,试验结束时达到85.63%。可以推断,短历时暴雨时,降雨强度大于下渗率,该流域以超渗产流为主,易发生坡面泥石流;长时间小强度降雨时,该流域以蓄满产流为主,壤中流占有很大比例,本次降雨是泥石流暴发的诱发因素,但不一定是水量的主要供给源。     

蒋家沟干热河谷区灌草层植被与土壤的养分分布及生态化学计量特征

蒋家沟干热河谷区泥石流与滑坡灾害频发、植被枯败稀疏、土壤结构紊乱、生态环境脆弱,是金沙江上游生态严重退化的典型流域。植被和土壤在退化生态系统修复和治理中扮演着至关重要的角色。对该流域植被与土壤的研究,多侧重从单一物种或土壤酶活性等角度分析植被与土壤的养分耦合关系,缺少对灌草层植物体养分含量与土壤养分含量的耦合机制研究,即植被-土壤耦合机制机理尚不明确。本文选取蒋家沟干热河谷区典型灌草层植被,研究碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)元素在植被地上、根系和土壤的养分分布和生态化学计量特征及其相关性。结果显示：(1)与全国陆地植物平均水平相比,干热河谷区灌草层植被地上和根系表现出低C,高N、P、K的特点;土壤表现出低C高P的特点。(2)植被地上部分的C、N、P、K含量均显著高于根系,C、N、P含量均显著高于土壤;土壤K含量(56.05 g/kg)显著高于植被地上(18.43 g/kg)和根系(8.41 g/kg);除P∶K外(地上0.10>根系0.09>土壤0.01),其余5种化学计量比均表现为根系>地上>土壤。(3)灌草层植被地上、根系N、P、K含量及生态化学计量...     

云南蒋家沟泥石流区干热退化山地上拟金茅的技术与效果

蒋家沟是我国西南山区一条典型的暴雨泥石流沟,每年雨季爆发泥石流１２～２０次以上,每年冲出沟口的固体物质总量平均达１００万ｍ＾３～３００万ｍ＾３,给当地工农业生产造成严重经济损失,蒋家沟在内外营力作用下,生态环境严重恶化,泥石流等山地灾害日趋严重,拟金茅生态适应性强,能耐干旱瘠薄,在蒋家沟退化山地采用分株繁殖、种子直播和苗移植等方式引种拟金茅试种成功,生长发育快,经济效益高,改善环境效果好,推广应用     

从空间Poisson过程看蒋家沟泥石流

云南东川蒋家沟泥石流频率高,变化多.每场泥石流包含几十到几百个阵流,各阵流具有不同的密度、流体性质和运动形态,流量涨落达3个数量级.这些特征意味着泥石流具有很强的随机性.根据蒋家沟的演化分区和野外观测,可以发现泥石流形成于特殊的源地分支.土体活动(包括滑坡、崩塌和局部的土体流动等)随机发生在那些分支流域,如果认为各源地的土体活动是独立的,而且活动强度正比于源地的面积,那么泥石流的形成和汇流就是一个空间Poisson过程.其结果是阵流流量服从指数分布,这很好地符合蒋家沟的泥石泥观测数据.从蒋家沟泥石流的随机性可见,泥石流依赖于流域的特定源区及其分布,而不是笼统地取决于全流域的地貌或几何因子.     

云南蒋家沟古泥石流特征

蒋家沟流域在小江大断裂东侧的隆起地段,这一区域构造活动强烈。自第四纪以来,受到内、外动力地质作用的共同影响,蒋家沟在河流沉积及泥石流堆积作用下形成了阶梯状台地。实地考察蒋家沟各支沟残留台地的沉积构造、新鲜坡面的古泥石流活动记录,根据泥石流堆积物的沉积特征,初步划分泥石流类型。再结合现有的泥石流容重计算方法和各泥石流台地泥石流堆积物的颗粒分析实验结果,可计算出蒋家沟不同泥石流活跃期泥石流的天然容重,还原了蒋家沟第四纪以来不同时期泥石流活动特征。最后讨论了泥石流在不同时期发生变化的原因。     

云南蒋家沟泥石流滩地开发

198 3年以来对云南蒋家沟近代泥石流滩地进行了一系列观测研究 ,确定了泥石流滩地的可用性 .1 988～ 1 996年开垦耕地 2 86hm2 ,利用率达 72 % .粮食产量迅速增长 ,初步解决了缺粮问题 ,还提供了部分商品粮 .这是当地脱贫致富的重要途径之一