岷江上游森林水文效应研究

本文提出了用一般性流域水文模型研究森林水文效应的途径。得出在岷江上游地区随着覆盖率的下降年径流量减少、径流成份改变、年风分配更趋不均匀和洪峰流量增大的结论。在此基础上，预测了岷江上游地区水源涵养林建设的水文效益与前景。     

明月江的森林水文效应研究

利用明月江水文站网观测资料，采用５个森林水文评价指标，检验９个对比年与１个对比时段共计５０个评价项目表明：明月江随着森林生态环境的改善及森林覆盖率的提高，枯水流量、年径流与径流年内的均匀程度均有较大增加，而河川含沙量则有所减少，反应了森林涵养水源、保持水土、调节径流年内分配的森林水文效应。     

从森林水文作用看长江上游防护林工程

本文通过对四川盆地森林水文效应的研究,对长江上游防护林体系的生态环境作用进行了初步预测,并提出水源林、水土保持林的分区原则,以及防护林作用的累积效应,对长江上游防护林的规划和评价具有参考意义。     

海河流域产沙模数尺度效应的空间分异

基于流域完整性、地形的相似性,将整个海河流域分为9 个分区,分析了各分区产沙模数的尺度效应。结果表明,在双对数坐标系上,产沙模数与流域面积的关系呈现出3 种类型：① 线性负相关,即产沙模数随流域面积的增大而减小;② 无显著相关,即产沙模数随流域面积的增大基本保持不变;③ 线性正相关,即产沙模数随流域面积的增大而增大。从地形、分区的位置以及土地利用状况方面对所有分区产沙模数的尺度效应进行分析,并对1000 km²标准面积下产沙模数进行校正。基于校正后的数据,利用ArcGIS 的Kriging 空间插值法,绘制了校正后的产沙模数图。校正结果显示,流域侵蚀模数的空间分布总体表现为自西向东逐渐减小的趋势,这与流域地形的总体变化趋势是一致的。流域西部以山地为主,因而侵蚀强度大,产沙模数高;东部以平原为主,是泥沙的淤积区域,因而产沙模数低。最后,对图中产沙模数的高值区域,从气候、植被和侵蚀作用力3 个方面进行了成因分析。     

地形对山地森林景观格局多尺度效应

以TM影像和野外调查为数据源,3S技术为研究手段,分析了泰山的森林景观结构、景观异质性动态变化以及景观格局高程的分异。选择相对高差较大的区域设计了8个地形方位,采用3种由连续样方组成的辐射状样带,在遥感影像上进行信息采集,研究地形对森林景观格局的多尺度效应。分析了10个地形因子对森林景观分异的影响。结果表明:1.在景观尺度上,地形方位、海拔、山地类型是影响森林景观镶嵌格局的控制因素,坡向、坡度是重要因素,坡形、坡位是不明显因素;2.以TM影像为信息源,从森林景观分异和梯度分析上,首先要考虑海拔坡向指数、坡形坡位指数和海拔,并立足于地形方位;3.地形主要因子间存在着稳定的显著正相关,明显地对森林分异多尺度格局具有较强的综合解释能力,不论尺度大小对森林景观分异贡献率可稳定地达到70%左右,其解释量随尺度增大而增加,但可解释性减弱。     

流域土地利用/覆被变化水文效应研究的方法评述

将流域土地利用/覆被变化(LUCC)水文效应研究的主要方法归结为3类:流域对比试验法、水文特征参数法和流域水文模型模拟法.流域对比试验法适用于较小流域,试验结果比较容易获得,但不易找到主要影响因子,对比性差,研究周期长;水文特征参数法是一种简洁的分析LUCC水文效应的方法,资料丰富更有助于提高其应用价值,但该法只能判断流域内的水文响应是否发生了变化,无法解释水文变化的机理;水文模型模拟法的种类较多,其中基于物理机制的分布式水文模型更适于研究人类活动造成的水文效应,其参数物理意义明确,且充分考虑了空间异质性,在模拟LUCC的水文效应方面,该方法具有较为明显的优势,特别是在计算机技术、3S技术日趋成熟及数据库建设不断完善的条件下,其优势更明显.针对现阶段国外比较常用的10种流域水文模型,分析了它们的结构及特点,旨在对流域LUCC的水文效应研究提供基础.     

人工沟渠对流域水文格局的影响研究

人工沟渠是指以排水和灌溉为主要目的的人工挖掘的水道。目前,国内外对人工沟渠的研究主要集中在控制沟渠对农田或斜坡影响的水文过程上,而有关人工沟渠对流域水文格局影响的研究比较少,并且缺乏人工沟渠景观及其所携带污染物管理的研究。在流域的尺度上,从人工沟渠对流域径流、污染物传输和水文连通性的影响三方面,详细阐述了人工沟渠对流域水文格局的影响;并对目前人工沟渠对流域水文格局影响研究中存在的问题进行了讨论,同时指出了需要进一步开展的相关研究工作。     

流域尺度湿地可恢复性评价——以永定河上游流域为例

湿地具有独特的生态服务功能和很高的生态效益,因此恢复或重建退化湿地非常重要。针对目前湿地恢复的相关研究主要集中在恢复举措等宏观方面,缺乏在整体上考虑湿地之间的连通性及其空间结构的影响因素等问题,在流域为尺度上,对湿地的可恢复性进行评价,综合考虑湿地结构、湿地景观特征等自然因素以及人类建设活动干扰下流域下垫面等因素对整个流域内湿地恢复的影响,以永定河上游流域为例,建立一个基于GIS的多指标综合评价模型,对湿地的可恢复性进行评价。具体研究步骤包括指标信息提取、指标赋值及归一化和多指标综合。首先,选择河流等级、坡面流长、河流水质、饱和指数、水成土、土地利用/覆盖类型作为评价指标;然后,针对指标参量对湿地恢复的贡献度进行赋值,并做归一化处理以消除不同指标量纲对结果的影响;最后,利用层次分析法分析指标权重,计算加权值,根据加权值的正态分布对流域内湿地的可恢复性进行等级划分,并使用优序图法对评价结果进行佐证。研究结果表明,永定河上游流域研究区内可恢复湿地面积约979km2,占流域总面积的2.18%;其中,阳原县的可恢复湿地面积最大,约为131.6km2,其次为怀来县,为129.1km2;可恢复的湿地类型以水库/坝区型湿地和河流为主,分别占可恢复区域总面积的11.75%和11.33%。研究成果为湿地的管理和恢复工程选址的合理性提供了科学的理论参考,避免了依据单一生态环境要素或局部区域特征进行恢复对象选择的片面性。     

流域尺度土壤水研究进展

占全球粮食产量60%的旱作农业完全依赖土壤水,我国土壤水通量占降水总量的67.2%,传统水资源管理经常忽略土壤水。自李沃维奇首次使用“土壤水资源”的术语和Falkenmark提出“绿水”概念以来,土壤水的重要作用逐渐受到重视。本文介绍了土壤水研究理念和方法的演进,综述了土壤水尺度转换方法,讨论了流域尺度土壤水研究进展;指出目前国内在流域尺度的土壤水研究还局限于小流域尺度评价土壤水分时空分异和建立简单的预测模型,有必要发展较大的流域尺度的基于遥感和GIS的分布式水文模型;流域尺度土壤水评价和预测是流域水平衡和水循环的重要组成部分,也是流域水资源综合管理的主要内容。     

不同尺度下森林土壤特性空间变异与取样策略

采用网格法采样,对天然更新的次生阔叶林群落林分尺度（40m×40m）和植物个体尺度（2m×2m）的0～20cm土壤分别取样80个和64个,测定pH、有机质、全N、水解N、有效P、速效K等6个指标．结合传统统计与地统计方法,分析在2种尺度下不同土壤性质空间变异特征与样本容量．研究结果表明,各土壤性质的变异系数、极差和半变异函数的基台值均随尺度的放大而增加;不同土壤性质变异性从大到小顺序依次为：有效P〉速效K〉有机质〉全N〉水解N〉pH,说明在相同的精度要求和置信水平下,土壤性质的变异越大,其合理的取样数应相应增加;半变异函数结构说明,除有效P和pH外,多数土壤空间变异主要受随机性因素影响,且无明显基台效应．最后,在对比分析2种尺度下土壤的空间变异特征和样本容量的基础上,探讨优化森林土壤的取样策略．     

论水文尺度问题

对国内外研究的水文尺度问题进行了回顾，阐述了水文尺度问题研究的现状并进行了分析。提出了水文尺度研究涉及的关键问题，包括水文过程尺度、水文观测尺度以及尺度连结“桥”和遥感水文等。最后对水文尺度研究的发展趋势与前景进行了探讨，指出充分利用现代科学技术，开展国内和国际间的水文科学实验以及变化环境下不同尺度水循环物理过程的研究，对解决水文尺度问题和推动水文科学的发展具有重要意义和广阔前景。     

城市空间形态对城市热岛效应的多尺度影响研究进展

随着全球城市化的快速发展和气候变暖及极端高温事件的加剧,城市热岛效应已成为了21世纪影响人类生存发展的重要环境问题。因此,阐明城市热岛强度时空变化特征,揭示多空间尺度下的形成机制是人文地理学和气候学研究的热点和前沿交叉科学问题。从街道峡谷微观尺度、城市街区局部尺度和城市宏观尺度全面总结和系统梳理了城市空间形态对城市热岛效应的多尺度影响和耦合机制,提出了未来通过定量表征城市热岛强度、城市空间形态的空间格局、时间演化特征及规律,构建空间关系分析模型,进而揭示城市空间形态在不同时空尺度对城市热岛强度的作用机制,为城市规划、宜居城市建设以及气候变化的响应与适应研究提供理论指导。     

气候变化对水文水资源影响的研究进展

气候变化成为21 世纪世界最重大的环境问题之一,愈来愈引起国际社会和各国政府的重视和关注。研究 气候变化对水文水资源的影响,对于理解和解决可能引起的与工业、农业、城市发展等经济领域密切相关的水文水 资源系统的规划管理、开发利用、运行管理、环境保护、生态平衡等问题具有重要的理论意义和现实意义。本文主要 从研究方法、气候变化情景的生成技术、与水文模型接口技术和水文模拟技术等几个方面综合概述了气候变化对 水文水资源的影响,同时提出存在的问题与展望。     

西南山地森林变化对洪水频率影响的模拟

森林砍伐和恢复改变了流域洪水形成条件,将影响河流洪水的总量与洪峰形态,但是选择合适的技术来进行准确的分析评价仍然是个难题.采用流域分布式水文数学模型(SWAT)对四川梭磨河径流过程进行模拟,得到不同森林覆被率的洪水过程和洪峰的频率分布.针对各种森林情境下的洪水过程模拟,发现对于中小尺度流域,良好的森林覆被可以减小洪水大小30％～ 40％,而且其中森林覆被率在35％ ～ 40％之内具有最显著的滞蓄洪效益,它与完全的森林覆被对在洪水的影响差异仅在5％以内,这对于我国西南生态保护与恢复工程的实施决策具有重要参考价值.     

Evidence for different scaling of earthquake source parameters for large earthquakes depending on faulting mechanism

Scaling relationships between seismic moment, rupture length, and rupture width have been examined. For this purpose, the data from several previous studies have been merged into a database containing more than 550 events. For large earthquakes, a dependence of scaling on faulting mechanism has been found. Whereas small and large dip-slip earthquakes scale in the same way, the self-similarity of earthquakes breaks down for large strike-slip events. Furthermore, no significant differences in scaling could be found between normal and reverse earthquakes and between earthquakes from different regions. Since the thickness of the seismogenic layer limits fault widths, most strike-slip earthquakes are limited to rupture widths of between 15 and 30 km while the rupture length is not limited. The aspect ratio of dip-slip earthquakes is similar for all earthquake sizes. Hence, the limitation in rupture width seems to control the maximum possible rupture length for these events. The different behaviour of strike-slip and dip-slip earthquakes can be explained by rupture dynamics and geological fault growth. If faults are segmented, with the thickness of the seismogenic layer controlling the length of each segment, strike-slip earthquakes might rupture connected segments more easily than dip-slip events, and thus could produce longer ruptures than dip-slip events of the same width     

贵州省长江流域天然林分区和主要树种结构

针对贵州省长江流域现有森林和植被分布中存在的问题，通过综述国内外森林和植被区划的成果，指出了天然森资源相应的分区原则和依据，并将省内长江流域天然林划分成2类森林区7类森林亚区12类森林小区，用于指导工程区内现有森林资源的保护、退耕还林、封山育林、飞播造林和人工造林等。最后讨论了省级分区、国家分区和县级分区的尺度对接、天然林分区与以天然林保护为主要内容的天然林保护工程分区关系等问题。     

中国东部沿海滩涂资源不同空间尺度下的生态开发模式

沿海滩涂资源生态开发研究,是近年我国沿海滩涂研究的热点之一,但现有研究均很少考虑尺度问题。作者在探讨沿海滩涂资源开发利用的尺度问题的基础上,分析了我国当前不同空间尺度下沿海滩涂资源开发利用面临的主要问题,初步探讨了区域、农场与地块尺度下我国沿海滩涂资源生态开发模式的主要特征,并对沿海滩涂梯级开发、基塘系统、盐田综合利用和虾池立体养殖等主要生态开发模式进行了具体分析。     

气候变化对地缘政治格局的影响路径与效应

以2009 年哥本哈根联合国气候变化大会为标志,气候变化正在以前所未有的力度塑造未来地缘政治的新格局。气候变化问题已经不再是纯粹的环境问题,而是成为国际关系中的焦点问题。在气候变化的驱动下,地缘政治格局的演变出现了新的变化:① 地缘政治争夺向新的领域和地域拓展;② 地缘政治争夺工具和手段的更新;③ 地缘政治博弈主体出现新的分化与重组。随着气候变化问题政治化的不断发展,气候变化已经成为影响地缘政治格局演变的重要驱动因子之一。气候变化导致地缘政治争夺的手段、范围和内容都有了改变,碳排放空间,新能源技术等成为地缘政治争夺的重点。气候变化主要通过“回溯作用”、“反馈作用”和“波及作用”3 条主要路径对地缘政治格局的演变产生作用,其对地缘政治格局的影响是借助“溯源效应”、“抑制效应”和“扩散效应”三种方式发挥影响力。本文的基本结论是:① 气候变化逐渐成为影响当今世界地缘政治格局演变最活跃的驱动因子之一,并使地缘政治争夺的目标和手段趋于多元化;② 气候变化催生了新的地缘政治工具,发达国家借助气候变化这个杠杆,撬动能源、粮食等战略资源,手段更加隐蔽;③ 以新能源为核心的低碳技术成为地缘政治影响力和权力转移的关键因素,谁能在新能源技术领域占据优势,谁就能在未来的气候变化谈判和地缘政治竞争中具有主导地位。