沟道流域坡面与沟谷侵蚀演化关系——以晋西王家沟小流域为例

以往坡、沟侵蚀关系研究主要限于水沙关系的探讨 ,有关原型尺度小流域坡、沟地貌侵蚀演化关系的定量研究甚少 ,尤其是坡、沟地貌特征对流域切割程度的综合影响与交互作用的定量研究尚属空白。本文在 3S技术支持下 ,根据晋西王家沟小流域 196 7年 1∶5 0 0 0正摄影像图 (DOM )、高程数字化模型 (DEM )和同期、同比例尺地形图 ,利用正交多项式回归分析方法 ,定量分析了坡、沟地貌特征对流域切割程度的影响与交互作用。研究表明 ,沟谷地在流域地貌演化及地表切割程度中起主导作用 ,在沟间地面积相同时 ,沟谷地面积约为0 1km2 是影响流域切割裂度侵蚀演化强度最大的区域 ,流域面积愈小影响流域地表破碎的程度最大。其沟道流域坡、沟地貌演化机制可用坡、沟水流动能的地貌指标的综合影响与交互作用来解释     

基于势能信息熵的黄土小流域沟谷网络演化特征研究

沟谷网络是黄土高原流域地貌的重要侵蚀产沙区和最主要的产沙运移通道,深入了解沟谷网络的形成过程和演化特征,对黄土高原小流域的水土保持综合治理、生态恢复和流域地貌演化过程研究具有重要意义.然而,流域内部沟谷网络的发育演化过程与整个流域地貌演化过程的相互作用机制尚未得到有效揭示.该文基于室内人工降雨试验条件下获取的9期人工模拟黄土小流域DEM数据,提出一种表征流域地貌系统内部沟谷网络演化有序程度的方法,并利用小流域地貌系统的势能信息熵及其熵变规律对沟谷网络演化过程及其变化特征进行研究.结果表明:在该实验条件下,以侵蚀为主的均质黄土小流域在地貌发育的幼年期,势能信息熵呈不断减小态势,沟谷网络有序性不断增强,在幼年期末达到最高;进入壮年期后,势能信息熵呈缓慢增加态势,沟谷网络有序性受到一定程度破坏,演化特征与该系统势能信息熵的熵变特征及流域地貌侵蚀发育阶段高度一致,流域地貌的势能信息熵和沟谷网络有序演化特征能有效指示流域地貌的侵蚀发育阶段.     

基于势能信息熵的黄土小流域地貌演化特征

黄土高原流域地貌系统的地貌演化特征十分复杂,尚有诸多科学问题有待进一步深入研究。以往研究大多集中在流域地貌演化的侵蚀和发育特征等某一方面,缺乏从流域地貌系统及其势能信息熵的视角深入剖析野外多岩土层黄土小流域地貌演化特征的研究。为此,基于系统论的观点和方法,构建多岩土层黄土小流域地貌系统及其势能信息熵的数学模型,并以辛店沟小流域为例,对其地貌演化特征进行研究。结果表明：（1）构建的野外多岩土层黄土小流域地貌系统的概念模型及其势能信息熵的数学模型能够有效对辛店沟小流域进行数值模拟。（2）以黄土侵蚀作用为主的辛店沟小流域从2000—2019年的地貌演化过程是其势能信息熵的熵减过程和黄土地貌不断侵蚀的过程。（3）辛店沟小流域的势能信息熵能较好地反映该小流域的地貌演化阶段和地貌侵蚀过程。     

全球视野下崩岗侵蚀地貌及其研究进展

典型的崩岗具有“圆形露天剧场”般的沟头,发育在深厚的红色花岗岩风化壳上,通常包括集水坡面、崩壁、崩积体、沟道、洪积扇5个地貌组成部分;崩壁自上而下可分为表土层、风化红粘土层(红土层)、风化砂质红粘土层(砂土层)、风化粗碎屑层(碎屑层)。中国的崩岗与马达加斯加的lavaka属于同类地貌,两者具有地貌学上的可比性。崩岗群是劣地的表现形式之一,但与欧洲的badland有不同的侵蚀过程,也不同于意大利和巴西的两种沟谷侵蚀地貌calanchi和vocoroca。崩岗主要发育在华南和东南热带和亚热带湿润季风气候区中等偏缓的丘陵坡地上,由沟谷侵蚀发展而成,是沟谷侵蚀的高级阶段。崩岗沟道侵蚀产沙量占崩岗沟谷流域侵蚀产沙量的一半以上,其中沟道沟壁崩塌侵蚀产沙量与沟床下切侵蚀产沙量又各占崩岗沟道侵蚀产沙量的一半左右。野外人工模拟降雨试验是研究崩岗流域侵蚀、产流和产沙过程的有效手段。崩岗流域侵蚀产沙量可以通过崩岗沟谷和洪积扇地形测量加以估算。     

黄土丘陵地貌形成模式与地貌演变

通过对陕西北部典型黄土丘陵区地貌调查,提出了黄土丘陵地貌形成模式,并对地貌演变进行了探讨。黄土高原原生黄土丘陵分布广泛,主要在下伏古丘陵基础上由黄土加积而成;次生黄土丘陵是黄土塬、黄土台塬等经沟谷侵蚀、改造而成。黄土丘陵区河流阶地和沟谷层状地貌反映了河流、沟谷的形成与演变。黄河一级支流形成于早更新世末;早中更新世末、晚中更新世初黄河一级支流和较大的二级支流形成了较完整的水系;中更新世末如韭园沟等较大的沟谷形成;晚更新世末河网、沟谷格局与现在已基本一致;尚未切入基岩的冲沟多形成于全新世;长度百米至数十米的切沟多是历史时期或近几十年来形成的。     

流域特征曲线与泥石流活动

小流域是最活跃的地貌单元,泥石流是小流域演化中最剧烈的过程,是沟谷物质输移的最极端形式。以积分形式重新定义沟谷的比降,则比降曲线的变化直观反映了流域物质通过沟谷的改变。而流域的变化可以通过Strahler的流域的面积-高程曲线来表示。比降曲线与面积-高程曲线的自然联系,将泥石流活动问题与流域演化问题自然联系起来。以云南东川蒋家沟源地小流域面积-高程曲线为基础,具体讨论了流域可能发生泥石流的曲线形态和演化趋势。这样,有可能通过流域的形态特征来认识泥石流的长期演化。     

黄土高原切沟地貌学研究述评

由于黄土切沟在流域侵蚀产沙和地貌发育方面的重要性,越来越多的研究逐渐将切沟从混合着各类沟谷的沟谷系统中分离出来,以明确对其特征、发育演化与环境的耦合作用。针对目前黄土切沟定义内涵不统一、表达相混淆的问题,该文首先在分析已有概念的基础上,明确了黄土切沟所具有的共性特征,并基于此,介绍了目前关于切沟的自动化识别、切沟的形态特征分析以及切沟的发育演化模拟等地貌学方面的研究进展。认为目前关于黄土切沟的系统研究仍处于起步阶段,今后的研究重点将在切沟的自动识别、三维形态监测与信息提取以及基于系统动力学的切沟地貌演化模型的构建等方面。     

模拟流域地貌发育过程的空间数据获取与分析

运用数字摄影测量与GIS技术对人工模拟降雨条件下小流域模型地貌发育过程进行了动态监测研究,获得了小流域模型不同发育阶段地貌形态高精度、高分辨率的DEM数据、等高线、纵横剖面等数据,计算出了流域模型各种地貌形态参数,并利用GIS技术进行流域发育过程的空间形态进行了可视化和空间分析.研究表明,数字摄影测量与GIS技术可准确快速获取流域地貌形态的相关参数及小流域土壤侵蚀的空间定量分布,对于黄土高原小流域降雨侵蚀产沙过程与地貌形态特征定量作用关系研究及小流域土壤侵蚀预报模型建立具有重要科学意义.     

基于DEM的黄土沟谷横剖面形态特征研究——以宜君、延安、绥德为例

选用1:10 000高精度5.0 m分辨率的DEM数据,在陕北地区,按黄土地貌演化序列次序,遴选分别代表黄土残塬沟壑、梁状丘陵沟壑、峁状丘陵沟壑地貌的宜君、延安、绥德3个流域,研究其中1 831个沟谷横剖面19个因子的形态特征,利用主成分分析法确立核心因子,分析结果表明：① 沟谷深度、宽度、横剖面面积、宽深比、侵蚀度与不对称性指标的主成分累积贡献率为95.02%,为黄土沟谷横剖面核心指标;② 随级别的增加,3个流域沟谷宽度、横剖面积、宽深比、侵蚀度均呈现总体增加的态势,与黄土地貌发育阶段具有明显的空间耦合性,尤其是宽深比与侵蚀度指标,反映出低级别黄土沟谷溯源侵蚀现象明显,以下切侵蚀为主,而高级别沟谷沟沿线后移,以侧向侵蚀拓宽为主的规律;③ 随级别增加沟谷深度呈现先增后降的态势,并在中级别沟谷出现拐点,与实地调研发现沟谷在中级别下切侵蚀遇到基岩的现象相吻合。     

川中丘陵区和三峡地区小流域侵蚀产沙的塘库沉积137Cs断代

选择川中丘陵区和三峡地区四川盐亭、南充和重庆开县的4个小流域,采集塘库沉积泥沙137Cs样品,确定了1963年以来塘库淤沙量,并据此分析了流域输沙模数和侵蚀模数。研究表明,开县春秋沟的淤沙模数最高,为1869t.km-2.a-1;盐亭武家沟和集流沟分别为701t.km-2.a-1和710 t.km-2.a-1;南充天马湾沟为566 t.km-2.a-1。对小流域地貌特征的分析和谷地水田取样结果表明,除塘库淤积区外,各小流域谷地内基本无泥沙淤积。因此,除南充天马湾沟按现有水面面积作为淤积面积求算的淤沙模数明显偏小外,其他小流域的塘库淤沙模数基本可以表征各研究小流域的侵蚀模数。对研究小流域侵蚀产沙影响因素的分析表明,除降雨和土地利用状况外,地形起伏、土壤抗蚀性及岩层产状也是三地侵蚀程度差异的重要原因。     

河北省南部新石器时代人地关系研究

该文通过考古及古环境资料,分析了河北省南部地区新石器时代文化分布特点、古环境演变规律和人地关系,认为环境对于人类活动及人类文化发展的制约是主要的,环境不仅影响遗址的数量及分布位置,而且影响文化的性质及存续时间。在气候温暖期,河北省南部地区较多受中原文化及山东文化区系的影响,而在气候变冷或变干期,形成具有自己特色的文化或受北方文化影响较大。但人类活动已在一定程度上影响环境变化,刀耕火种的农业生产方式,使得局部地区的原始植被,特别是森林植被遭到较大程度的破坏,使得先民们不得不频繁迁移,因此在河北省南部,多数遗址文化层较薄且少有叠压现象。太行山区植被的破坏可能在新石器时代即已出现。     

Shifts in the distribution of rural population in the non-Chernozem zone of the RSFSR

"Rural population change within the Non-Chernozem zone of the RSFRS [Russian Soviet Federated Socialist Republic] is examined over the period 1959-79 at several levels of analysis: the Non-Chernozem zone as a whole, its major economic regions, individual oblasts, individual rayons and individual farms and rural places. The overriding tendency at all levels of analysis has been the increasing spatial concentration of rural population." The authors observe that "this concentration assumes a variety of forms, from the concentration of rural population in the suburban zones of large cities and the immediate surroundings of rayon seats to a decline in the number of rural places (from 180,000 in 1959 to 118,000 in 1979) and the growth of local centers against a general background of rural population decline. The authors hint that the observed tendency is a positive development, in keeping with the policy of converting Soviet agriculture to a more intensive path of development."     

Electromagnetic induction in the Earth in electrical contact with the oceans

Summary. Integral equations are formulated to solve the problem of electromagnetic induction in the Earth in the presence of thin finitely conducting oceans. Unlike earlier models, the oceans are assumed to be in electrical contact with the mantle and leakage of oceanic electric current is therefore possible. A powerful iterative method is developed to solve the very large system of equations and is applied successfully to a model problem. A feature of the integral equations is that they lead to a good first approximation. When fed into the iterative scheme this enhances the rate of convergence. Variable mesh size also appears possible.     

中国收缩城市及其发展的负外部性

以中国地级市为研究对象,选取2003年和2014年2个时点,通过分析各地级市市辖区、非市辖区的人口变化及二者相对变化情况判断收缩及潜在收缩城市;基于城市发展的负外部性内涵,构建涵盖房地产、环境、交通、教育、医疗及就业等方面指标的评价体系,运用主成分分析法测度收缩及潜在收缩城市发展的负外部性,并分析其变化方向。研究结果表明：① 中国的城市发展仍然以增长为主,收缩城市及潜在收缩城市比例并不高,收缩城市主要分布于东北三省及西北地区,潜在收缩城市则集中分布于河南、湖南等中部人口大省及广西、贵州等省、自治区;② 收缩城市发展过程中其负外部性显著改善,尤其是处于稳定收缩阶段的绝对收缩城市最为明显,辐射式收缩城市次之,而处于收缩初始阶段的郊区化收缩城市则表现出两极分化特征;③ 大部分潜在收缩城市其负外部性有不同程度的加剧,且负外部性加剧的城市主要以湖南、河南的潜在收缩城市为主。     

Past Experience and the Present in the History of the Man and Nature Relationship in the Great Steppe

The considerable part of the Northern Asia is occupied with the steppe and forest-steppe landscapes stretched by a wide strip from Caspian Sea to mountains of Big Khingan.Archeologists claim, that from here on the Bering Bridge after a glacial age ancestors of American Indian tribes have left to the North America. In the Baikal Lake basin we find settlements of ancient Huns, subdued the Eastern and Western Europe in the beginning of last millennium.     

汉江上游白河段万年尺度洪水水文学研究

通过对汉江上游的考察,在多个地点发现古洪水滞流沉积层夹在古土壤层与坡积石渣土层或坡积角砾层中。选择白河段JJTZ剖面进行沉积学和水文学研究。对于采集的全新世古洪水滞流沉积样品,进行沉积学分析,与2010年现代洪水滞流沉积物进行对比,结合其宏观特征确认其为汉江洪水悬移质沉积物,粒度成分分类为细沙质粉沙。它们记录了汉江上游特大古洪水事件。通过地层学对比分析和OSL测年断代,确定其发生在全新世中期-晚期转折阶段,即3 200～2 800 a B.P.。利用沉积学和古水文学原理恢复古洪水洪峰水位,采用比降法计算出两次古洪水洪峰流量为40 180 m3/s和49 170 m3/s。该结果大大延长了洪水水文数据序列,从而能够建立汉江上游万年尺度洪水流量-频率关系,对于揭示汉江上游水文过程对于全球变化的响应规律具有重要的科学意义,对于防洪减灾和水资源水能源工程建设具有重要的现实意义。     

泾河中游龙山文化晚期特大洪水水文学研究

通过对泾河流域广泛深人的考察,在泾河中游彬县至永寿基岩峡谷河段发现典型的全新世古洪水平流沉积剖面,进行了古洪水沉积学和水文学研究.对于采集的全新世地层剖面序列样品,进行粒度成分、磁化率、烧失量、CaCO3,含量等分析,从沉积学角度证明了研究剖面所夹洪水沉积物具有平流沉积特征,为典型的洪水平流沉积物.根据地层学对比和剖面自身龙山文化晚期陶片、烧土等文化遗物分析,确定泾河在4200-4000 a BP发生了特大洪水事件,并利用沉积学和水文学原理恢复其水位,计算出古洪水洪峰流量为19490～22040 m3/s.同时,通过恢复现代大洪水、洪峰流量与流域面积关系对这种方法和古洪水洪峰流量计算结果进行了验证.不仅延长泾河洪水水文数据序列到万年尺度,而且为沿泾河的水利水电和交通工程建设及沿岸地区城镇的防洪减灾提供了重要的基础数据,具有重要的科学意义和应用价值.     

新时期西部地区贫困问题研究

西部地区是我国贫困面最大、贫困程度最深的地区，同时也是从类发展水平非常落后的地区，收入贫困与知识贫困、人力贫困并存。在上世纪末基本解决温饱之后，西部地区仍然面临着能否稳定脱贫、人力资源开发落后、农民税费过重等诸多扶贫新问题。在深入分析西部地区贫困特点及面临的新问题的基础上，提出了新世纪西部地区消除贫困战略的政策导向以及分三阶段实施贫困地区发展目标的基本设想。建议扶贫开发方式逐渐从以物质投入为主转向以人力资源投入为主，并与国家西部大开发中的“退耕还林（草）”、“西气东输”、“西电东送”等重大工程项目密切结合。