泥石流、冰碛和河湖沉积物的粒度特征及判别

根据福克公式,计算出几个典型地区泥石流,冰碛和河湖沉积物的粒度特征参数,用核心区域图解法和判别分析方法认识和分析参数的分布特征和联系,初步建立判别的图形模型和数学模型,用以反推和判别参数反映的沉积类型和沉积环境。     

腾格里沙漠沙丘沉积物粒度特征及其空间差异

沉积物粒度特征对于研究物源、衡量搬运能量具有重要意义。分析了腾格里沙漠45个沙丘顶部样品的粒度特征,并计算了30 a输沙势。结果表明：（1）沙丘沙以细沙（71%）和中沙（20%）为主,平均粒径2.38 Φ,分选系数0.40 Φ;平均粒径与分选系数、偏度呈良好的线性关系。（2）分选为“极好”和“好”的样品整体分布在沙漠中部和西南部,前者概率累计曲线趋于近对称、中等峰态,为二段式,后者趋于正偏、中等或尖窄峰态,为三段式;而沙漠边缘分选较差,概率累计曲线为多段式。（3）盛行起沙风为西北风。西北和东北部属中风能环境,风况属单峰型和复杂型;南部和东南部分别属低、中风能环境,均双峰型风况。研究区沙丘沙源应以下伏河湖相沉积物就地起沙为主。沙漠边缘河湖相沉积物应该为中部区沙丘沙提供了物源,西南部沙丘沙可能源自石羊河下游的冲洪积物,风力分选作用较长,边缘沙丘沙则应来源于该区河湖相沉积物就地起沙,风力分选不充分。粒度参数空间分布特征与沙丘类型和规模之间存在一定的耦合关系。     

哈萨克斯坦巴尔喀什湖沉积物粒度特征及其对区域环境变化的响应

湖泊沉积物中的粒度参数记载了丰富的流域环境变化信息,可为无器测资料地区重建古环境变化序列提供可靠的途径。通过对巴尔喀什湖岩芯沉积物中粒度、磁化率等环境代用指标的分析,结合放射性137Cs定年以及流域气候、湖泊水位等器测记录数据,研究了巴尔喀什湖沉积物中粒度变化特征及其环境指示意义。结果表明:巴尔喀什湖沉积物中黏土质(4μm)组分平均含量为20.32%,细粉砂质(4～16μm)为40.13%,中粉砂质(16～32μm)为22.86%,粗粉砂质(32～64μm)为10.55%,砂质(64μm)为6.13%。通过粒径标准-偏差法提取了沉积物中环境细颗粒敏感组分(F1,6.61～10.00μm)和粗颗粒敏感组分(F2,45.71～69.18μm)。研究表明在人类活动影响不断加强的背景下,粒度敏感组分的含量变化不能敏感的反映湖泊水位、入湖径流乃至区域气候的变化,而与沉积物中磁化率所反映的人类活动强度变化存在较为显著的相关关系(r=0.870,P0.01),这可能与人类活动增强导致的流域内富含磁性物质的细颗粒碎屑物质被搬运入湖有关,湖泊沉积物中磁化率升高的同时,湖泊沉积物中细颗粒物质增加。研究结果可为长时间尺度下古环境重建研究提供重要参考依据,同时也对揭示流域人类活动对湖泊环境的影响具有一定的科学意义。     

泥石流源区砾石土的粒度分形特征

以19条泥石流沟源区75个砾石土试样的颗分数据为基础,应用分形理论研究泥石流沟源区砾石土粒度组成特征,并对粒度分形特征与土体颗粒组成的关系进行了讨论。结果表明:1.粒度分布具有分形特征,以一重分形特征为主;2.一重分形特征表明土体各粒组的含量连续分布性较好;二重分形表明土体各粒组的含量连续分布相对较差,某一粒组含量存在突变;3.所研究的沟道平均粒度分维值Da在2.45～2.78间,且平均粒度分维值Da随粘粒含量Pc增加逐渐增大,具有一重分形特征的沟道二者满足关系式Da=0.108ln(Pc)+2.511。最后探讨了研究源区砾石土粒度分形特征的意义。     

叶尔羌河谷沉积物的粒度特征

现代沉积物的粒度特征研究表明,不同沉积环境下形成的不同类型沉积物具有不同的粒度特征。叶尔羌河流域沉积物粒度特征表明第Ⅰ类型类似于中间型沉积物,中间型沉积物具有介于流水沉积物和泥石流沉积物之间的特征。第Ⅱ类型类似于流水沉积,具有分选差,粘土和粉沙的含量小于10%等特征。粒度分析能较好地区分不同沉积物类型,反映不同的沉积环境。     

三峡水库蓄水以来长江中下游干流河床沉积物粒度变化的初步研究

于2008年在宜昌至徐六径之间的1 600 km干流河道进行30个横断面取样和分析,与前人于三峡水库蓄水前的取样分析资料进行对比。结果表明:①三峡水库蓄水以来坝下游约400 km的干流河床(宜昌至城陵矶)沉积物出现全程粗化,越近大坝粗化越明显,这种沉积物粗化与水库蓄水后坝下游河床出现的强烈侵蚀密切相关;②蓄水前后城陵矶以下的1 200 km干流河床沉积物粒度的沿程趋势基本一致;③蓄水后河床沉积物仍保持沿程向下游变细且越近河口变化越缓慢的格局。     

巢湖沉积物粒度特征及其沉积学意义

对采自西巢湖湖心的一根长为143 cm的沉积柱进行了粒度分析,重建了粒度组成的演变过程。湖心沉积物主要为粉砂和黏土,粒度参数（平均粒径、标准偏差、偏度、尖度、分维值）分析表明沉积物分选程度较好,均为正偏态,峰态为很窄到非常窄,且具有一定的分形特征。C-M图解和概率累积曲线揭示了较弱的水动力环境,颗粒的搬运方式主要为跃移和悬移,比例分别约为70%和25%~30%。结合因子分析,识别出第一主因子（PC1）对细粒物质含量存在显著影响,其值反映了碎屑物质在湖泊中的搬运距离,PC1因子与平均粒径M_z可作为巢湖湖泊水位的替代性指标。     

巴丹吉林沙漠边缘沉积物粒度和微形态特征空间分异

为了探讨巴丹吉林沙漠风沙沉积物特征分异规律,采用野外实地采集和实验分析的方法,对沙漠边缘表层沉积物的粒度和微形态进行分析。结果表明：（1）巴丹吉林沙漠边缘地区整体以细沙为主,中沙与极细沙次之;从局部上看,东南部以中沙为主,北部以粉沙黏土为主,西部地区以粗沙和极粗沙为主,与主导风向（西风和西北风）的分选作用一致。（2）北部和南部分别受河流和山脉影响,平均粒径较小,其余地区无明显差异。分选性在东南部最佳。粒度参数关系表明分选性在南部地区随着粒径变小而变好,偏度值随粒径变小而降低,峰度值随粒径变小而变宽,而在其他地区并没有明显的规律。（3）石英沙颗粒形态多为长形和圆形。整体磨圆度适中,其中西北部磨圆度最好,西南部和南部磨圆度最差。表面特征标志以干旱风成环境下的机械沉积作用的坑状为主,西北和东南部出现大量硅质球和硅质鳞片表明除机械沉积作用外,还具备化学沉积作用。     

呼伦湖沉积物粒度特征及其环境指示意义

通过对呼伦湖湖心沉积岩芯粒度机械组成和频率分布曲线的分析,辅以²¹⁰Pb年代测定,重建了1865~2016年粒度演变特征并揭示其环境指示意义。研究表明：湖心沉积物主要为粉砂和黏土,中值粒径同粗粉砂和砂组分显著正相关,在垂直剖面上表现为减小、波动变化和增大的变化趋势。应用对数正态分布函数对粒度频率曲线进行拟合,提取出大气粉尘源、湖心相标志组分和风沙尘暴组分3个环境敏感组分。粒度机械组成与环境敏感组分的垂向特征变化同历史时期的湖泊水位变化、降水量强度变化,及沙尘暴事件较为一致,能够较好的重建150 a来湖区气候干湿变化和风沙活动特征,可用于恢复区域环境变化历史。     

山岳型旅游区人文建筑环境后效与调控模型

许多山岳型旅游区内或其流域上游，都建有人文建筑，而且在急剧增多，导致自然环境日趋恶化，其中乱建疗养院和旅馆的影响最为严重。通过地监测并全面分析张家界环境演变趋势，发现住宿施对环境的影响，比其他游乐设施更为明显。张家界国家森林公园生态环境的脆弱因子是金鞭溪水质。金鞭溪水质恶化主要表现为蓝藻，绿藻迅速繁殖，感官质量下降。主要原因是磷污染较重，总磷年均值100%超标。本文提出了基于环境脆弱因子的动态阈值调控模型，通过计算得出：在不超出张家界景区最为脆弱的环境因子-金鞭溪水质标准：总磷≤0.02前提下，金鞭溪上游接待区住宿设施生态阈值的动态系列：春季临界床位数为1186，夏季为3057，冬季为545，秋季为333。目前的建筑规模已超过了金鞭溪上游接待区住宿设施生态阈值。     

1960-2014年中国绿洲严寒期的时空变化特征与成因分析

基于中国绿洲74个地面气象站的逐日平均气温观测资料,计算候平均温度≤ 0 ℃的严寒期起止候及候数,运用线性趋势法、M-K突变检验、Morlet小波分析法、相关分析等方法,分析中国绿洲严寒期的起止候及候数的时空变化特征与成因。结果表明：近55年来,中国绿洲严寒期起始候推后、终止候提前、候数缩短,变化倾向率分别为0.3 p/10a、-0.27 p/10a和-0.58 p/10a;且空间差异显著,其中,柴达木盆地绿洲严寒期来的最早、结束的最晚,严寒期变化趋势最显著。严寒期起止候及候数分别在1990年、1998年、1994年发生突变。严寒期起始候与候数表现出与大气环流和厄尔尼诺有关的显著周期,终止候表现出与太阳活动有关的显著周期,可以证实严寒期起始候和候数的变化与大气环流和厄尔尼诺密切相关,而终止候的变化则与太阳活动有关。青藏高原指数、亚洲区极涡面积指数和二氧化碳排放量是影响研究区严寒期的主要因子,而南亚夏季风指数则对柴达木盆地绿洲影响最显著。研究区严寒期随着经纬度和海拔高度的增加,起始候提前、终止候推后、候数延长,并以纬度的变化最显著。严寒期起止候及候数对区域增暖具有极好的响应,但区域增暖对起止候及候数的影响各不相同。     

长江口外海滨悬沙分布及扩散特征

长江口外海滨地区是陆海相互作用显著的区域,该区域复杂的水流等动力因素和地形条件决定了悬沙分布和扩散的特点。本文利用大量实测资料,对口外海滨地区悬沙的分布特征进行了综合分析,研究结果表明,平面分布不均,西高东低,南高北低,高低相差悬殊是长江口外水域悬沙平面分布的主要特点。枯季自西向东含沙量均匀减小,等值线分布较为稀疏。垂向涨落潮含沙量也表现出不同的分布特征,在口外的中西部水域垂向扩散系数较大,水体垂向混合程度均匀;垂向混合程度加强,水体含沙量也随之显著增加,这也造就了口外的南北两个高含沙区。     

黄河中游流域环境要素对水沙变异的影响

目前 ,黄河中游地区流域的水沙变化主要以水文法和水保法研究为主。由于黄河中游具有明显的自然地带性分布特征 ,流域系统的水沙过程受到环境要素的综合影响。本文根据黄河中游河口镇至龙门区间已控一级支流的测站资料 ,采用地理环境要素法分析水沙变异及成因。研究表明 ,河龙区间流域径流量和输沙量与地理环境因子的影响密切相关。 2 0世纪 70年代以来 ,降雨减水减沙作用不断减小 ,随着水土保持措施的提高 ,人类活动减水减沙所占比重不断增大。 70年代与 80年代气候波动和人类活动影响的平均减水减沙作用分别为5 3 4 %、 2 8 6 %和 4 6 6 %、 71 4 %。     

黄河宁蒙河段悬沙冲淤量时空变化及其影响因素

通过对黄河宁蒙河段6个水文站1952~2003年间的实测悬移质泥沙资料,运用输沙平衡方法,对划分的5个时段和5个区段的悬沙冲淤量进行了计算分析,探讨宁蒙河段悬沙冲淤量的时空变化规律。黄河上游无大型水库的1952~1959年间和水库建成坝下河道充分调整后的1994~2003年间,宁蒙河段强烈淤积,年均悬沙淤积量分别为0.9588亿t/a和0.9503亿t/a;而期间的三个时段,年均悬沙分别为净侵蚀0.6127亿t/a、微淤0.0161亿t/a和较强淤积0.7475亿t/a。年均悬沙淤积量在宁蒙河段为0.345亿t/a;在宁夏河段为0.076亿t/a,其中下沿河~青铜峡区段微淤,青铜峡~石嘴山区段冲淤平衡;在内蒙古河段总和为0.269亿t/a,石嘴山~巴彦高乐、巴彦高乐~三湖河口、三湖河口~头道拐三个区段分别为0.0084亿t/a、0.113亿t/a和0.147亿t/a,沿程增大。悬沙淤积量的时间变化主要受到区间支流来沙量变化和水库建设的双重影响,而空间变化主要受到青铜峡水库拦沙以及刘家峡、龙羊峡水库消减洪峰的影响。黄河宁蒙河段处于构造沉降区,淤积是总趋势,人类活动可以引起个别时段、区段发生侵蚀,但无法改变其沉积的总趋势。     

黄河银川平原段河岸摆动速率变化及原因

研究选取黄河银川平原全长196 km的河段,以1975 年、1990 年、2010 年和2011 年四个年份的卫星影像数据绘制的左右河岸线,与设立的平均间隔为1.3 km的153 个河道固定横断面的交点位置的变化,估算了1975-1990 年、1990-2010 年和2010-2011 年三个时期的河岸平均摆动速率。结果表明,该河段左岸以向右摆动为主,在上述时期左岸总的平均摆动速率分别为36.5 m/a、27.8 m/a 和61.5 m/a;右岸在1975-1990 年以向右摆动为主,此后则以向左摆动为主,其摆动速率分别为31.7 m/a、23.1 m/a 和50.8 m/a。在1975-2011 全部36 年间,左右河岸的年均摆动速率分别为22.3 m/a 和14.8 m/a。河岸摆动速率在A、B、C三个河段相差悬殊,在1975-2011 的36 年间,左岸向左和向右的平均摆动速率之比分别为1：7.6：4.6 和1：1.7：3.8;右岸向左和向右的平均摆动速率之比为1：1.8：1.2 和1：5.6：17.7。显然,无论左岸右岸,它们在A段的摆动速率最小,向左摆动速率最大的出现在B段,而向右摆动速率最大的则是C段。河岸摆动速率在时序上的增大现象主要受制于人类筑坝蓄水等引起汛期流量的逐渐减小,而空间变化主要受制于河岸物质组成的区域差异。     

旅游产业生长点的SGGT模式与空间演化——以张家界为例

界定了旅游产业生长点的概念,借鉴“路径依赖”理论重新诠释旅游地产业成长路径,提出具有普遍性SGGT模式,以张家界旅游产业生长点为例,具体分析了SGGT和空间演化过程及其动力机制。结果发现:①历史与现实是武陵源旅游生长点形成的基础,需求与培育是旅游生长点萌发的关键因素,创新与拓展是旅游生长点成长的保证,蜕变促进了旅游生长点成为旅游产业增长极;②张家界国家森林公园、天子山和索溪峪三个旅游生长点,通过“路径创造”,实现了行政管辖权的统一,后被列为世界遗产地,成为张家界旅游产业的核心生长点;③在旅游产业“集聚力”和世界遗产地管控的驱动下,天门山成为张家界新的生长点;④武陵源和天门山两个生长点的形成,是张家界旅游产业集聚和“路径创造”共同作用的结果,也拓展了张家界旅游产业的成长空间。本文有利于为旅游地政府和企业从旅游产业生长点视角理解旅游产业成长路径,更为世界遗产地旅游产业可持续发展提供科学指导。     

黄河下游河道输沙功能的时间变化及其原因

以输出某一河道的泥沙总量与进入这一河道的泥沙量之比来定义河道输沙功能,以此为指标研究了黄河下游输沙功能的时间变化。研究表明,近50年来黄河下游河道输沙功能表现出随时间而减小的明显趋势。在总的减小趋势中,由于水库运用方式与下游水沙组合的不同,河道输沙功能指标具有明显的差异,可以划分为6个阶段。1986¹997年,由于降水偏少,且人类大量引水,黄河下游进入连续枯水的水文系列,河道萎缩,输沙功能迅速降低,此时段中输沙功能指标的时段平均值为0.62,为有水沙记录以来最低的时期。对于黄河下游输沙功能指标与流域因子和河道特性因子的时间变化系列进行了比较,以揭示输沙功能减小的原因。结果表明,黄河下游河道输沙功能指标与流域平均年降水量、兰州站和三门峡站汛期径流占年径流百分比、游荡段典型断面平滩水位下断面面积、花园口站和高村站水面比降等因子有同步减小的关系,并随流域水土保持面积、人类引水量及其占天然径流量比率的增大而增大,说明这些因子的变化导致了黄河下游输沙功能的减弱。     

塔克拉玛干别里库姆沙漠根管砾幕形态及分布

陆生高等植物死亡后,在漫长的地质演化过程中,经过水、沙土共同作用形成植物根管,根管在风、沙共同作用下风蚀为沙漠地表根管大颗粒,成片的根管大颗粒在沙漠中形成根管砾幕,这一新的风沙地貌类型广泛分布于塔克拉玛干别里库姆沙漠。基于野外采样、无人机近景航测和Landsat8 OLI遥感影像等数据,应用形态学及空间统计分析方法,定量分析了塔克拉玛干别里库姆沙漠根管砾幕的形态特征及空间分布。结果表明：（1）研究区内根管形态极不规则,质地坚硬,以片状、管状、粒状分布于塔克拉玛干别里库姆沙漠;（2）研究区内根管砾幕形态从南向北、自西向东均以椭圆形为主,受丘间地形状影响,部分区域根管砾幕形态呈月牙形、圆形或不规则多边形,总体来看,研究区内根管砾幕形态特征空间差异显著;（3）研究区南北向根管砾幕破碎度47.78%~48.74%,根管颗粒分布平均密度9 925粒·m^-2,东西向根管砾幕破碎度19.00%~70.80%,根管颗粒分布平均密度9 357粒·m^-2,南北向根管砾幕中根管颗粒分布平均密度大于东西向,破碎度范围小于东西向;（4）研究区根管砾幕空间分布整体由南至北呈增大-减小-增大,自西向东呈先增大后减小。     

Spatial pattern of recent sediment and diatom accumulation in a small,monomictic, eutrophic lake

Spatial variability of sediment and diatom deposition was assessed in a small monomictic, eutrophic lake in Northern Ireland (Lough Augher, Co. Tyrone) using measurements from 17 sediment cores. Loss-onignition profiles in water depths >6 m showed good repeatability, while littoral cores were more variable with localised profiles. Dry mass accumulation rates, derived by biostratigraphic correlation to a ²¹⁰Pb dated master core, were variable and not correlated with water depth. Basin mean dry mass accumulation rate was 0.068 g cm^-2 yr^-1 (range 0.036–0.09) prior to 1900, and 0.19 g cm^-2 yr^-1 (range 0.11–0.3) after 1974. Post-1940 cumulative fluxes were estimated for dry mass (range 3.49–916 g cm^-2) and diatoms (range 16.9–113.8×10⁷ frustules cm^-2). Cumulative dry mass was inversely correlated (r=–0.64) with distance from the inflow, indicating its localised influence. No variable was correlated with water depth except frustules of planktonic diatoms (r=0.66). However, high cumulative fluxes of diatoms and dry mass away from the inflow suggest that the expansion of the littoral macrophyte community may be responsible for decreased resuspension in shallow water, and together with increased sediment trapping, has enhanced sediment accumulation in shallow water over recent time periods.