干旱区绿洲荒漠带土壤水盐异质性及生态环境效应研究——以黑河中游张掖绿洲为例

对黑河中游地区典型绿洲的土壤含水量与含盐量分析表明,在无灌溉情况下,绿洲及绿洲边缘过渡带表层土壤含水量水平分异明显,由绿洲区的20%左右递减到绿洲荒漠生态过渡带的2.9%。绿洲荒漠带土壤水分变化反映了人类利用绿洲水资源的程度,在绿洲地下水资源开发过度和绿洲边缘人类活动剧烈的区域均存在着生态裂谷,对绿洲生态系统的稳定极为不利。绿洲荒漠带土壤可溶性盐分含量的水平分异表现为绿洲土壤可溶性盐分含量比绿洲荒漠生态过渡带和荒漠区低;绿洲界外区不同荒漠类型土壤含盐量变化不同,在绿洲外围沙质荒漠区,土壤含盐量较低,在绿洲外围砾质荒漠（戈壁）区,土壤含盐量明显高于绿洲区;荒漠区土壤含盐量的垂直变化表明,含盐量最高的聚集层一般不在表层,而在40～60 cm的亚表层。受土壤水盐分异的影响,绿洲外围荒漠植被类型出现分异,从高位绿洲到中位绿洲,外围区荒漠植被的耐旱性和耐盐性均增加。     

地理尺度问题中不确定性原理的假设探讨

尺度是广泛存在于地学、生态学、气象、遥感等领域中的一个重要概念.尺度研究可以避免 用错误的空间尺度观测问题和对因果关系的曲解.科学有效的尺度选择和尺度转换方法不可 或缺,而尺度转换问题是复杂的,在科学界一直未得到很好的解决.在进一步阐述尺度及尺 度转换概念的基础上,引入理论物理学中的不确定性原理（测不准原理）,以此为依据阐述 不确定因素存在于尺度问题中的必然性,同时提出“尺度态”的概念,并指出其本质就是尺 度转换问题中不确定性的表达,具体表现为不同操作尺度、不同研究结果的概率分布.试图对地理尺度及尺度转换问题在理论上有更进一步的认识.     

太行山区国土空间格局演变特征及其驱动力

国土空间是人类活动的基础空间载体,开展山区国土空间格局演变特征和分异特征研究,有利于优化区域发展格局。以太行山区为研究对象,选取1980、1990、1995、2000、2005、2008、2010、2015年8期土地利用数据,将其分为城镇空间、农业空间和生态空间,揭示其时空演变特征,并采用地理探测器方法分析太行山区国土空间演变的驱动力。结果表明:(1)太行山区城镇空间散布在各地级市中心,农业空间主要分布在山麓和盆地,生态空间分布在高海拔山区。35年间城镇空间扩张显著,农业空间和生态空间大幅度减少,县域国土空间面积的变化同主体功能区定位相吻合。(2)太行山区国土空间分异显著。1980—2015年国土空间变化以海拔1000 m和坡度15°为阈值,阈值以下城镇空间随地形上升逐渐减少,农业空间逐渐增加,阈值以上生态空间增幅最显著。与此同时,国土空间类型区面积变化在地貌区上存在较高的分异性,特别是在台地、平原以及中、高起伏山地变幅最大。(3)太行山区国土空间格局的演变是自然条件、交通区位、社会经济、国家政策共同作用的结果,其中,自然条件是基础性决定条件,交通区位是重要驱动力,社会经济是主要驱动力,国家政策是外在驱动力。研究结果可为优化山区国土空间格局,与提升国土空间功能提供参照。     

干旱区土地利用的地下水水文效应分析--以黑河中游地区为例

土地利用变化的环境效应日益引起人们的关注,其中的水文效应已成为重点研究区域。随着社会经济的发展。土地利用对地下水系统的影响问题越来越受到人们的关注。地下水是西北干旱区的水资源的重要组成部分,对绿洲的土地利．咐有着制约作用。通过实地调查取得数据,并对历史文献进行追索,采用相关分析方法与定量计算方法相结合,分析黑河中游土地利用方式对地下水循环途径及水量、水质变化的影响。以及通过分析城镇化、农业及工业发展等土地利用方式变化对地下水的影响机制。得出以下结论：土地利用方式改变了地下水循环路径和水质,尤其是随着工业化和城镇化速度的加快、农业用水方式的变化,都改变了地下水系统的天然循环路径和方式;地下水位下降对绿洲周围荒漠植被产生巨大影响。是造成天然荒漠植被衰退的主要原因,绝大部分地区的地下水位普遍比20世纪50年代后期下降了3～5m;工业污染、农用杀虫剂及过量施用化肥是地下水最主要的污染源。针对干旱区内水文循环速度慢,对各种污染物的自净能力弱的特点,提出保护地下水资源是干旱区水资源合理开发的重要前提;同时应加强地下水资源的动态监测,加强污染土壤和地下水的调查及治理技术的开发,积极开展土地利用与地下水水文效应的模拟研究。     

基于性能提升的螺栓-组件连接抗倒塌分析

框架竖向承重构件失效后,节点的性能决定了荷载是否能可靠地传递给相邻构件。栓焊刚性连接具有较高的初始刚度,在大变形条件下梁端母材易过早断裂,悬链线机制的发挥无法保证;顶底角钢腹板双角钢半刚性连接虽然具有较大变形能力,但在早期小变形阶段承载力偏低,性能有所不足。为全面提高节点的抗倒塌性能,设计了1种螺栓-组件连接节点,通过建立理论模型与数值模型进行相互验证,对该连接方式的抗倒塌性能进行了细致分析。结果表明:螺栓-组件连接子结构初始阶段承载力高于栓焊连接,并且在过渡阶段稳定上升,具有较大的转动变形能力。通过将梁腹板局部加厚,可使其在大变形条件下的承载力高于双腹板顶底角钢半刚性连接,抗倒塌性能优越。该新型连接节点传力明确,各组件工作性能合理高效,理论分析表明组件约束长度β、壁厚h和滑道长度d是影响其抗倒塌性能的关键因素,并给出了设计建议。