贵州鹅项水库沉积物特征及其土壤侵蚀的意义

对位于贵州西南部非喀斯特丘原区的鹅项水库中取得的一沉积物样芯（EX-1）做了¹³⁷Cs,TOC,C/N和粒度分析以及矿物磁性测量。通过对这些分析和测量结果进行解译,推测了在过去的45年（1960～2005年）中这一水库的汇水流域内土壤侵蚀强度的相对变化。在这45年中,鹅项水库流域的土壤侵蚀经历了由弱到强再持续减弱的一个过程。将这一推测结果与流域内降水数据和土地利用/覆被变化资料数据相结合,探究了该流域土壤侵蚀强度变化的原因。与贵州西南部典型喀斯特流域的情况相比,在鹅项流域内,土地利用/覆被变化情况对土壤侵蚀强度的影响相对次要,而降水对土壤侵蚀强度变化的影响则更为重要。这可能主要因为与典型喀斯特流域相比,鹅项流域的土层较厚、植被覆盖较好。     

桂江流域土壤侵蚀估算及其时空特征分析

桂江流域的水土流失现状研究对珠江三角洲的水生态安全有重要的现实意义。采用修正的通用土壤流失方程（RUSLE）估算了桂江流域的土壤侵蚀模数与年侵蚀总量,分析流域内土壤侵蚀的时空分布特征,探讨了影响该区域土壤侵蚀强度的自然与人文因素。结果表明,桂江流域51.8%的地表都在发生不同程度的土壤侵蚀。从全流域平均土壤侵蚀强度来看,属于中度侵蚀。从土壤侵蚀面积来看,约85%的地表处于微度、轻度与中度侵蚀。4-6月的全流域平均土壤侵蚀强度最大,侵蚀总量也是最大的。流域的土壤侵蚀主要发生在高程在30~600m的低山丘陵-高地地貌区内的林地与耕地中。流域内岩溶区的土壤侵蚀强度随着石漠化程度从无到中度逐渐增加,轻、中度石漠化区的土壤侵蚀强度达到强度侵蚀等级。      

黔中喀斯特丘原区小河水库沉积物的 矿物磁性特征及其土壤侵蚀意义 *

对贵州中部小河水库的沉积物柱芯XS-1进行矿物磁性分析(χ_lf,ARM,IRM_20mT,SIRM 和IRM_-300mT)并计算了HIRM,χ_ARM 和χ_ARM/SIRM。主要根据沉积物的矿物磁性特征, 将这一岩芯的主要部分划分为11个小段。 通过解译这些矿物磁性参数,结合完成的¹³⁷ Cs、粒度、TOC和C/N比值分析结果,定性地推测了过去45年(1960~2005年)小河水库所在汇水流域内的土壤侵蚀变化。在此基础上,通过对各阶段平均磁性参数的主成分分析,得到各阶段土壤侵蚀的相对强度变化的定量信息,并结合人类活动和降水资料初步探讨了影响土壤侵蚀的相对强度变化的主要因素。结果表明,1960~1968年、1973~1974 年和1998~2000 年是小河流域内土壤侵蚀最为严重的3个阶段。1960~1968年人类砍伐树木是造成该阶段土壤侵蚀强烈的主要原因,而1973~1974年和1998~2000年流域内土壤侵蚀强烈则是由于降水的偏多造成的。1968年以来,夏季降水是影响土壤侵蚀变化的主要因素。     

基于RS/GIS和RUSLE的流域土壤侵蚀定量研究——以福建省吉溪流域为例

借用地理信息系统(GIS)和遥感(ERDAS)技术,以修正的通用水土流失方程(RUSLE)为核心,根据吉溪流域2001年和2003年的遥感影像解译数据和统计资料得到地貌、降雨量、植被等资料,量化流域土壤侵蚀评价因子,对吉溪流域土壤侵蚀进行了定量化分析.结果表明,吉溪流域年均土壤侵蚀模数为2 339.21t/km2,侵蚀强度属轻度,2003年较2001年土壤侵蚀有所改善,中度侵蚀及其以上等级的土壤侵蚀量分别占总侵蚀量的48.71%和77.51%.最后确定流域土壤侵蚀重点治理的区域和流域最佳管理措施(BMPS),为吉溪流域水土保持和水环境保护研究工作提供科学依据.     

辽宁铁岭市土壤侵蚀时空演变研究

近年来,人为活动的加剧造成铁岭地区水土流失日益严重。本文采用遥感和GIS技术,以部颁标准SL190-96对铁岭地区1991年和2001年的土壤侵蚀情况进行研究,并结合1986年和1996年的土壤侵蚀调查数据,分析了铁岭地区近15年来土壤侵蚀强度的时空变化,结果表明铁岭地区在此期间土壤侵蚀面积缓慢增长,其中强度侵蚀面积在1986~1996年间持续增长,2001年明显下降;中度侵蚀面积在1986~1996年间持续下降,2001年则明显增强;空间分析显示明显恶化的区域有西丰、开原和清河区,具明显改善的为铁岭县,而昌图和调兵山地区基本保持稳定。今后该区水保的重点应放在强度侵蚀的治理,以及土壤侵蚀等级增强的区域。     

全新世岱海流域化学风化及其对气候事件的响应

通过对岱海 12.08 m沉积岩芯 210Pb和 AMS- 14C精确定年及地球化学、物理指标的综合分析,重建了包括 8.2 ka冷期、中世纪暖期 (MWP)和小冰期 (LIA)等典型气候事件在内的全新世以来所经历的化学风化及其环境演化过程.全新世早-中期 (9.0～ 3.5 ka),岱海流域处于温暖湿润气候环境,主要环境特征表现为流域化学风化显著增强、生物生产力逐步提高、湖泊水位大幅度抬升.在 7.90～ 8.25 ka期间存在一次冷气候事件,其发生时间与来自湖沼、海洋、生物组合和极地冰芯等在内的全球环境记录基本一致,具体表现为流域化学风化减弱、湖泊生产力降低以及湖泊水位下降. 2.5 ka以来,岱海沉积物中环境指标的显著变化,表明进入气候波动更频繁的新冰期.岱海沉积物中的指标变化也展示了本世纪以来的气候增暖过程,但其化学风化强度还没有达到 MWP的程度.     

贵州省乌江流域土壤侵蚀模拟——基于GIS、RUSLE和ANN技术的研究

本研究在GIS技术支撑下选择RUSLE模型作为基础模型,估算乌江流域20世纪80年代和90年代年均土壤侵蚀量,结合ANN技术,预测2001—2010年乌江流域的土壤侵蚀量,分析了该流域近30年来土壤侵蚀动态变化规律,以期为研究区土壤侵蚀防治工作提供理论依据。研究结果表明:应用RUSLE模型计算乌江流域年均土壤侵蚀模数,计算结果和以往土壤侵蚀调查估计的结果比较吻合,但由于RUSLE模型不计算重力侵蚀,因此计算结果仍与实测输沙模数有所出入。90年代潜在土壤侵蚀模数比80年代高,流域潜在土壤侵蚀呈增加趋势,其中三岔河流域和马蹄河/印江河流域年均潜在土壤侵蚀模数最高。3种主要土地覆被类型中,林地的土壤保持量最大,耕地次之,草地最少,这与非喀斯特地区在水土保持效果上通常林地草地旱地的结论有所不同。通过构建BP神经网络,预测得到乌江流域2001—2010年土壤侵蚀模数,结果显示,21世纪前10年,流域土壤侵蚀模数大幅降低,流域年均土壤侵蚀模数由90年代的23.13 t/(hm2·a)降低为1.01 t/(hm2·a)。三岔河流域的水土流失得到了控制,黔西、金沙、息烽、修文、贵阳、平坝、思南、石阡、沿河和松桃等县市应是"十二五"期间的水土流失重点治理对象。     

九龙江径流Flashiness指数时空变化分析

通过分析河流Flashiness指数的时空变异,进而评估水电开发、土地利用变化等人类活动对河流径流时空变异特征的影响。本研究选取地处东南沿海的中尺度流域——九龙江流域,基于1967~2007年近40年的水文资料,利用Flashiness指数、基流指数等重要水文指数,并借助GIS、多元统计分析的方法来识别九龙江北溪与西溪两大干流流域近40年来径流时空变化特征及其影响因素。研究结果表明,九龙江流域近40年来径流特征发生显著的变化,流域面积是影响九龙西溪和北溪径流时空变化的自然因素,大坝建设、水电开发改变了九龙江流域的水文条件,进而影响了径流量的年内分布规律及泥沙输出特征,土地利用变化是影响流域径流特征变化的潜在因子。研究结果可为流域水资源管理提供科学依据。     

吉林省中部不同土地利用类型的土壤侵蚀强度变化分析

在GIS支持下,应用TM遥感影像提取土地利用和土壤侵蚀的相关信息,采用叠加分析法研究了吉林省中部不同土地利用状况的土壤侵蚀规律。结果表明：吉林省中部土壤侵蚀整体呈减弱趋势,主要为占吉林省中部面积比例大的耕地侵蚀面积减少所致。但其他土地利用类型则表现为随着土地利用强度的增大,土壤侵蚀速度和侵蚀强度加剧。侵蚀类型由水蚀向风蚀转化,表明中部气候向干旱气候转化的趋势。不合理的土地利用是导致土壤侵蚀强度增大和气候向干旱转化的根本原因,进而又导致吉林省中部土地进一步退化,形成恶性循环。因此,进行水土资源优化利用和合理开发势在必行。     

近60年淮河流域夏季降水的变化特征

利用淮河流域1961～2017年夏季降水量资料,运用线性回归、滑动平均、Morlet小波、滑动T检验和Lepage检验方法分析了流域夏季降水的周期性特征和年代际变化特征。结果表明:流域夏季降水在大部分时段都具有明显的年际振荡特征,从20世纪90年代开始年代际振荡特征非常突出;流域夏季降水具有2～3a的年际变化周期和18～24a的年代际变化周期,1961～1967年、1997～2006年期间2～3a的短周期振荡非常显著,1990年以后18～24a的周期变得非常明显;在2000年前后,流域33～35°N纬向带状区域发生了显著的年代际突变现象,突变后与之前相比夏季降水增多了40%～60%;在2009年,流域沿淮河一线以北至35°N范围内再次发生显著的年代际突变现象,突变后降水减少了20%以上,此次年代际突变范围更广也更加显著,其物理成因值得进一步研究。     

Cainozoic Stratigraphy of the lake Eyre basin and part of the arid region lying to the South

The Cainozoic history of the Lake Eyre region opened with a period of deep weathering during which many of the older rocks were extensively kaolinized. Following erosion and later deposition of a thin sheet of Tertiary fluviatile deposits, a period of weathering resulted in the widespread formation of silcrete. Another period of erosion and deposition was followed by soil formation and minor silici‐fication.

An important period of erosion followed during which some of the main elements of the present landscape were outlined. Warping during this interval gave rise to shallow basins in which lacustrine sediments accumulated. At about the same time, a system of mound springs developed near the western margin of the Great Artesian Basin. Another major period of erosion followed, by which time the main topographic features of the present landscape had evolved. This last event probably took place near the close of the Tertiary. Throughout the Tertiary, drainage was external and ancestral Lake Eyre remained fresh.

The Quaternary was characterized by four periods of aeolian and, to a lesser extent, water erosion and deposition alternating with periods of landscape stability, when weathering and soil formation took place.

Throughout the Cainozoic there was an alternation of relatively humid and dry periods, but true aridity and internal drainage did not appear until the Quaternary. Sand ridges were not formed until the late Quaternary. Intervals of gentle warping occurred from time to time during the Tertiary, but the Quaternary has for the most part been a period of stability. These events have given rise to a sequence of distinctive rock and soil‐stratigraphic units whose characteristics are considered in some detail.     

气候变暖背景下祁连山七一冰川融水径流变化研究

本文利用2006年实测水文数据,找出冰川自动气象站气温与冰川融水径流量关系,并根据酒泉气象站与冰川末端气象站气温关系,重建1960～2004年七一冰川融水径流资料.近40多年来,酒泉站气温增加幅度为0.24℃/10a,冰川融水量增加幅度为0.076×106 m3/10 a,冰川融水量随气温增加明显.利用气候突变分析发现,气温发生突变点为1996年,1996～2004年冰川表面年平均气温比1960～1995年间高0.41℃,年冰川融水量1996～2004年比1960～1995年增加了0.41×106 m3(增加26.9%),冰川融水径流量在气候变暖背景下变化显著.     

Spatio-temporal analysis of different levels of road expansion on soil erosion distribution: a case study of Fengqing county, Southwest China

The construction of roads has direct and indirect impacts on soil erosion, with spatio-temporal variations existing among different levels of road zones. Aiming to quantitatively analyze the soil loss, this paper explored the relationship between the erosion of soil and its distance from the road in Fengqing county, Southwest China in 1987 and 2004, respectively. The average soil erosion was calculated and expressed with grid map using universal soil loss equation (USLE) model based on GIS and RS. Along the different levels of roads classified as trunk, county, town, village and unpaved road, the buffer zones were subdivided into five stripes, each of which was 200 meters wide. The average soil erosion modulus of each buffer zone was also counted. Results show that the soil loss decreases with increasing distance to the road except rare trunk roads in the region. In addition, the declined intensity varies with the different levels of roads. Soil erosion was more serious along the lower level road than the higher ones. And soil erosion was more severe for all levels of roads in 1987 than those in 2004 because much more rainfalls affected the situation of soil erosion in 1987.     

长江中下游典型湖泊近代环境变化研究

选择长江中下游的典型湖泊洪湖、巢湖、石臼湖和太湖,采集了沉积柱样,测定了总有机碳、总氮、总磷,并采用210Pb和137Cs定年以研究湖泊近代环境演变。根据洪湖137Cs蓄积峰得到过去50 a里洪湖沉积速率经历了一个由慢到快再变慢的过程,1963~1986年之间沉积速率最大,达0.174 cm/a,这可能是因为当时湖区大规模开垦有关。巢湖钻孔核素的研究发现20世纪70年代以来随着深度的减少,巢湖钻孔中沉积通量在增加,可能与流域内水土流失逐步加重有关。对营养盐的分析表明,洪湖50年代以来沉积物中营养元素急剧增加,巢湖70年代以来营养元素开始增加,在太湖中体现为80年代,石臼湖中则为近百年来营养元素开始快速增加。从营养盐增加的幅度来看,草型湖的洪湖、石臼湖要大于藻型的巢湖以及太湖藻型区域。本文尝试利用总有机碳、总磷获取了湖泊环境变化的速率。研究表明总有机碳和总磷的变化速率存在波动性,这可能与湖泊的自我调节有关。而总有机碳的变化速率在最近时间阶段内基本呈正值,对于洪湖来说在80年代初,石臼湖在1970年左右,太湖在80年代初,巢湖在60年代。总有机碳、总磷变化速率的振荡幅度与周期也许对理解当今湖泊处于何种位置,由此采取何种湖泊管理手段提供重要认识。     

贵州岩溶山区井采煤矿水土流失问题及防治对策探讨

贵州煤炭丰富,开采活跃。据统计,贵州已探明的煤炭储量约500亿t,2005年,有煤矿2143对,其中乡镇小煤矿1 700多对。煤矿开采占压土地普遍,水土流失严重,其中,仅煤矿整合、技改和新建占压土地和引起水土流失面积约达250～300 km2,新增水土流失量达100万t以上;特别是煤矿建设施工引起的水土流失最为严重,平均侵蚀模数大多高于7 500 t/a?km2,个别地段有的甚至大于15 000 t/a?km2。贵州煤矿整合新建过程中多存在“三同时”制度落实不到位、防治责任范围界定不合理、防治措施覆盖不够、树种选择不当、水土流失防治技术手段落后、水保投入不足等问题。为此,今后的井采煤矿区水土流失防治应与区域水土保持有机结合,加强岩溶山区环境与矿山水土流失关系研究,增强防治措施的科学性。同时,在水土流失方案编制时应适当扩大防治责任范围和提高预算单价。      

黄土高原近两千年来土地利用和环境的变迁

在220～1368A.D.期间内累计有859年,全部黄土高原在非汉族的管辖之下;而其余289年,该地区的某些部分依然被非汉族所控制。非汉族进入黄土高原以后,土壤侵蚀速度随放牧地的扩张而减小。在隋朝和唐朝期间(581～907A.D.),黄土高原的生态环境较当今温暖湿润,植被更为繁茂,林地约占整个黄土高原面积的25%。在明朝和清朝期间(1368～1911A.D.),黄土高原的大部分森林被破坏,土壤侵蚀速度随自然植被损毁而增大     

Estimation of soil erosion using RUSLE in a GIS framework: a case study in the Buyukcekmece Lake watershed,northwest Turkey

This study was aimed at predicting soil erosion risk in the Buyukcekmece Lake watershed located in the western part of Istanbul, Turkey, by using Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) model in a GIS framework. The factors used in RUSLE were computed by using different data obtained or produced from meteorological station, soil surveys, topographic maps, and satellite images. The RUSLE factors were represented by raster layers in a GIS environment and then multiplied together to estimate the soil erosion rate in the study area using spatial analyst tool of ArcGIS 9.3. In the study, soil loss rate below 1 t/ha/year was defined as low erosion, while those >10 t/ha/year were defined as severe erosion. The values between low and severe erosion were further classified as slight, moderate, and high erosion areas. The study provided a reliable prediction of soil erosion rates and delineation of erosion-prone areas within the watershed. As the study revealed, soil erosion risk is low in more than half of the study area (54%) with soil loss <1 t/ha/year. Around one-fifth of the study area (19%) has slight erosion risk with values between 1 and 3 t/ha/year. Only 11% of the study area was found to be under high erosion risk with soil loss between 5 and 10 t/ha/year. The severe erosion risk is seen only in 5% of the study area with soil loss more than 10 t/ha/year. As the study revealed, nearly half of the Buyukcekmece Lake watershed requires implementation of effective soil conservation measures to reduce soil erosion risk.     

水土保持措施对流域泥沙输移比的影响

以黄土高原无定河流域为例研究了水土保持措施对流域泥沙输移比的影响。水土保持措施极大地改变了流域泥沙的侵蚀、输移和堆积过程,因而改变了流域的泥沙收支关系。在天然状况下,无定河流域的泥沙输移比接近10。20世纪60年代后流域内大规模地展开水土保持工作以来,泥沙输移比急剧下降为0.2～0.4。泥沙输移比的变化,主要是由于流域内人为沉积汇的形成所致。这种人为沉积汇表现为水库、淤地坝的拦沙作用,导致了泥沙输移比大幅度减小。在目前状况下,人工沉积汇的拦沙作用相当于坡面措施减蚀作用的2 4～6.3倍,表明坡面治理措施的有效性尚有待提高,并亟待在生态环境建设中予以加强。     

近百年来西居延海湖泊水位变化的湖岸林树轮记录

通过对西居延海柽柳树轮年表与气象、水文要素进行相关分析,结果表明:标准年表和西河下游5～8月平均地下水位变化呈显著正相关,而且这一相关具有明确的生物学意义.利用标准化年表和地下水位的相关关系,重建了西居延海近100a以来5～8月的水位变化,检验表明重建结果是可靠的.结合西居延海在1960—1962年干涸的史实和重建水位变化曲线,将湖岸林柽柳树轮年表涵盖的近百年分为湖水水位和地下水水位变化两个时期.其中湖水水位上升阶段为1932—1952、1956—1958年,下降阶段为1920—1932、1952—1956、1958—1960年,持续时间分别为20a、2a、12a、5a和2a;地下水水位上升阶段为1974—1981、1996—1997年,下降阶段为1961—1973、1981—1995、1997—2002年,持续时间分别为8a、1a、13a、15a和5a.