元代以来黄土塬区沟谷发育与土壤侵蚀

以洛川旧县镇南沟小流域为研究对象，用实地考察和史料考证相结合的方法，恢复了元代(1267年)以来洛川黄土塬区沟谷发育与土壤侵蚀过程，计算出了不同时段沟谷发育速度、土壤侵蚀强度，分析了黄土塬区沟谷形态的演变。自元代以来黄土塬区沟谷发育、土壤侵蚀呈加剧态势，其变化一方面与降水量变化关系密切，降水量较丰富时沟谷发育、土壤侵蚀较强；另一方面人为加速侵蚀与自然侵蚀相叠加是近现代沟谷发育、土壤侵蚀剧烈的主要原因。黄土塬区沟谷形态由巷形谷、V形谷向U形谷演变，沟头段巷形谷和上游段V形谷是土壤侵蚀与治理的重点。     

那陵格勒河山谷段数字流域特征提取与流域调蓄能力初探

流域特征的精确提取对深入研究流域水文过程和水资源管理至关重要。利用DEM数据进行数字流域特征分析,尤其在难以进入、地形复杂的无资料山区,可高效精准地提取、统计和研究地貌和水系特征。基于Arc GIS实验平台,利用DEM数据,从流域产汇流形成以及洪水调蓄角度对那陵格勒河山谷段进行流域特征提取。结论如下:1)流域地貌特征表明产汇流面较大,地面侵蚀过程较强,重力侵蚀过程较弱。2)流域水系为狭长形弯曲河道,主河道比降小。实际沟谷网络密度为1.71~2.32 km/km2。3)流域地貌特征使子流域的沟谷集水面广量大且速度快,易形成大的径流汇入主河道;但流域水系特征可降低主河道汇流速度,延长汇流时间,有利调蓄,洪峰不易集中。     

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.     

一种基于数学形态学的沟旧社会密度提取算法

沟旧社会密度是反映地表破碎程度的重要因子，在土壤侵蚀、地貌演变等研究中有重要作用，本文介绍基于数学形态学的沟旧社会密度提取算法，从TM影像中提取沟谷线信息，从而有效地解决了土壤侵蚀评价中下垫面表征因子提取问题，并以黄河流域某小流域沟旧社会密度的计算作了实例验证。     

独龙江流域地貌

文章首先概述独龙江流域的地貌基本形态结构，分析现代地貌作用的外营力，讨论地质构造和地表物质对研究区地貌形成的作用和影响。作者着重根据现代冰川分布及其特征、古冰川遗迹、冰缘地貌类型和古冰缘地貌遗迹，研究独龙江流域全新世以来的构造抬升和气候演变。最后分析研究区坡地形成过程，河流地貌的发展与演变，阐述独龙江流域的地貌发育史。总之，文章坚持将今及古的观点，反对泛冰川和泛构造的解释     

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。     

一种基于数学形态学的沟壑密度提取算法

沟壑密度是反映地表破碎程度的重要因子 ,在土壤侵蚀、地貌演变等研究中有重要作用。本文介绍基于数学形态学的沟壑密度提取算法 ,从TM影像中提取沟谷线信息 ,从而有效地解决了土壤侵蚀评价中下垫面表征因子提取问题。并以黄河流域某小流域沟壑密度的计算作了实例验证。     

黄土高原沟谷密度空间分异特征研究

以5 m分辨率DEM为信息源,借助样方分析思想,运用数字地形分析方法和克里格插值模型,获得黄土高原全区的沟谷密度分布图。在此基础上,探讨黄土高原沟谷的空间分异特征及影响因素。实验结果表明,黄土高原沟谷密度空间分异明显,沟谷密度在陕北的绥德-米脂一带达到高峰,由北向南递减。以六盘山和吕梁山为界,沟谷密度有三种变化特征,六盘山以西地区,沟谷密度较低且变化平稳,六盘山以东吕梁山以西地区的沟谷密度由北向南呈现梯度显著下降变化,吕梁山以东地区,沟谷密度呈现起伏变化,沟谷密度值分布在1.7~6.4 km/km2范围内。在宏观上,由陇西盆地、鄂尔多斯地台和汾渭裂谷等地质构造控制沟谷空间分布态势;降雨强度因素对沟谷侵蚀作用显著,加剧了沟谷密度空间分异特征;植被条件和地面组成物质呈现由西北向东南变化制约着沟谷发育。土壤侵蚀方面,沟谷密度与输沙模数空间耦合性较强,存在明显的正相关。     

末次间冰期以来黄河中游黄土高原沟谷侵蚀-堆积过程初探

以陕西洛川北汉寨小流域为基础，建立末次间冰期以来黄河中游黄土高原的沟谷侵蚀－堆积模式，并定量计算流域不同时期侵蚀模数或堆积速率，初步恢复了末次间冰期以来黄土高原中部地区的沟谷侵蚀－堆积过程。计算结果表明，末次间冰期公来，黄土高原中部地区的自然侵蚀作用可能在逐渐加剧。侵蚀－堆积是黄土区沟谷发育的基本过程，并与气候变化密切相关。侵蚀期相当于湿润期，也就是降雨量大的时期；沉积黄土层的时期沟谷发育大大减缓甚至停止，并且在原来的谷底、谷坡上还可堆积黄土。     

不同土地利用结构下的土壤侵蚀经济损失——以贵州省猫跳河流域为例

本文以贵州省猫跳河流域为例,运用环境经济学理论和方法,计算了流域不同时期不同土地利用结构下的土壤侵蚀经济损失,分析了流域土壤侵蚀经济损失现状结构、土壤侵蚀经济损失的动态变化及其与土地利用结构的关系.结果表明:①2007年流域土壤侵蚀经济损失37381.64x104元,其中氮、磷、钾、有机质养分损失33739.98x104元,占土壤侵蚀总损失的90.26%.旱地和灌草地土壤侵蚀经济损失最大,分别占年土壤侵蚀经济损失的47.08%和44.24%.流域北部下游地区土壤侵蚀单位面积经济损失较大.②近30年来,流域年土壤侵蚀经济损失经历了由趋向增加到减少的过程.1973-1990年,流域年土壤侵蚀总经济损失增加了3092.98x104元,增加了8.74%.1990-2007年,流域年土壤侵蚀总经济损失减少了11162.43x104元,减少了22.99%.究其原因,这主要与不同时期土地利用结构具有密切关系.旱地和灌草地是流域土壤侵蚀经济损失发生的主要土地利用类型,清镇、平坝、修文是流域土壤侵蚀防治和治理的重点区域.     

Spatial distribution and influencing factors of Surface Nibble Degree index in the severe gully erosion region of China’s Loess Plateau

In China's Loess Plateau severe gully erosion(LPGE)region,the shoulder-line is the most intuitive and unique manifestation of the loess landform,which divides a landform into positive and negative terrains(PNTs).The spatial combination model of PNTs is of great significance for revealing the evolution of the loess landform.This study modeled and pro-posed the Surface Nibble Degree(SND),which is a new index that reflects the comparison of the areas of PNTs.Based on 5 m DEMs and matched high-resolution remote sensing images,the PNTs of 164 complete watersheds in the LPGE were extracted accurately,and the SND index was calculated.The spatial distribution trend of SND was discussed,and the relation-ship between SND and the factors that affect the evolution mechanism of regional landform was explored further.Results show that:(1)The SND can be calculated formally.It can quantify the development of the loess landform well.(2)The SND of the LPGE has evident spatial differentiation that increases from southwest to northeast.High values appear in Shenmu of Shaanxi,Shilou of Shanxi,and northern Yanhe River,whereas the low values are mainly distributed in the southern loess tableland and the inclined elongated ridge area of Pingliang in Gansu and Guyuan in Ningxia.(3)In the Wuding River and Yanhe River,the SND decreases with the increase in flow length(FL).In the North-Luohe River and Jinghe River,the SND increases with FL.(4)SND is significantly correlated with gully density and sediment modulus and moderately correlated with hypsometric integral.As for the mechanism factors analysis,the relationship between loess thickness and SND is not obvious,but SND in-creased first and then decreased with the increase of precipitation and vegetation in each geographical division,and we found that the land use type of low coverage grassland has greater erosion potential.     

From water to tillage erosion dominated landform evolution

While water and wind erosion are still considered to be the dominant soil erosion processes on agricultural land, there is growing recognition that tillage erosion plays an important role in the redistribution of soil on agricultural land. In this study, we examined soil redistribution rates and patterns for an agricultural field in the Belgian loess belt. ¹³⁷Cs derived soil erosion rates have been confronted with historical patterns of soil erosion based on soil profile truncation. This allowed an assessment of historical and contemporary landform evolution on agricultural land and its interpretation in relation to the dominant geomorphic process. The results clearly show that an important shift in the relative contribution of tillage and water erosion to total soil redistribution on agricultural land has occurred during recent decades. Historical soil redistribution is dominated by high losses on steep midslope positions and concavities as a result of water erosion, leading to landscape incision and steepening of the topography. In contrast, contemporary soil redistribution is dominated by high losses on convex upperslopes and infilling of slope and valley concavities as a result of tillage, resulting in topographic flattening. This shift must be attributed to the increased mechanization of agriculture during recent decades. This study shows that the typical topographical dependency of soil redistribution processes and their spatial interactions must be accounted for when assessing landform and soil profile evolution.     

泥河湾保护区地貌特征与地质灾害

根据泥河湾保护区实地调查,黄土台地、黄土沟梁和河谷地貌是发育在“泥河湾层”及其覆地层上的主要地貌类型,其形态特征和形态测量反映了该区流水地貌的现代演化特征。伴随流水地质作用与地貌演化发生的水土流失、泥石流、崩塌和地面塌陷等地质灾害危及保护区的地层剖面。笔者认为该区域地质灾害是多种致灾因素造成的,其中的主导因素是气候、植被和人为因素,通过控制植被因素可以改变目前的地质环境状况。     

秦末以来秦都咸阳地貌演变

秦都咸阳地貌演变研究是秦咸阳考古和关中地区历史环境演变研究不容忽视的问题。秦末以来，秦都咸阳地貌演变包括渭河河道北移和咸阳原边坡地貌变化两个方面。通过文献考证与实地考察恢复了秦末、唐、明、清各代渭河的河道位置，秦末以来秦都咸阳段渭河河道北移4100m，平均北移速度1．8764m／a，明代以前北移较慢，以后北移速度显著加快，清顺治至现代北移速度达到5．9701m／a。咸阳原南侧边坡上的中小切沟主要是秦以后形成的。原坡上的村庄平台是历史上人为斩齐原坡，挖掘窑洞，引起原边逐步后退的结果，是咸阳原边坡人为地貌演变的体现。     

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。     

室内人工降雨条件下黄土侵蚀坡面的变异特征研究

基于室内人工降雨试验条件下获取的黄土坡面侵蚀的九期DEM数据,计算出不同演化时期黄土坡面的坡度、坡向及沟道网络,利用等分坡度直方图、等分坡向玫瑰花图和沟道分级网络对坡面侵蚀变异特征进行研究,并初步分析了该变异特征与黄土坡面侵蚀和演化过程之间的关系。结果表明：在黄土坡面侵蚀过程中,该坡面的坡度离散程度在逐步增加后基本保持稳定;其主导坡向总体呈现逐步有序化的变化特征,由多个主导坡向逐步演化为与该坡面主干沟道总体走向基本一致的一个主导坡向;其沟道网络逐步发育成典型树状网络并基本保持稳定,且形成了完整和严密的沟道等级结构。上述侵蚀坡面变异特征在一定程度上反映出该坡面在发育初期侵蚀较为强烈但在后期强度有所减弱。本研究是对黄土侵蚀坡面变异特征的初步探索,对未来进一步揭示黄土坡面的侵蚀机理和演化规律具有重要理论意义。     

黄河中游土壤侵蚀与下游古河道三角洲演化的过程响应

根据黄土高原土壤侵蚀的周期特点，结合华北平原古河道，古三角洲的演化过程，应用泥沙输移的过程响应,分析了晚更新世以来黄河中游黄土高原土壤侵蚀与下游古河道，三角洲演化的关系，在人类历史之前，黄土高原土壤侵蚀基本上遵循自在生态环境演化规律，强裂侵蚀期发生在干冷向湿湿气候转化的过渡期，在强裂侵蚀的初期是古道形成期，强烈侵蚀期发生在干冷向温湿气候转化的过渡期，在强裂侵蚀的期是古河道形成期，强烈侵蚀的外营力迭加了人为作用，黄河下游河游泳以改道，三角洲横向扩展发生在强烈侵蚀的衰退期，人类历史时期，土壤侵蚀的外营力迭加了人为作用，破坏了地质历史时期的规律性，土壤侵蚀强度越来越强，基本上按照旱涝变化频率而演化，干冷期降雨不均匀系数增加，土训侵蚀加重，径流量较少，河床以淤积为主，是古河道形成期，正常年黄河泥少输移比接近于一，是三角洲进积期，温湿期降雨量增加，径流量加大，下游河流改道，三角洲横向发展。     

陕北洛河流域地貌演化阶段的定量分析

根据洛河流域地貌南北纵向区域分布规律,并参考张宗祜先生(1986)编制的"中国黄土高原地貌类型图",将洛河流域由南至北依次划分为洛川黄土塬区、甘泉一志丹黄土梁状(为主)丘陵沟壑区及吴起黄土峁状(为主)丘陵沟壑区3个地貌区。借助于GIS的空间分析功能,对洛河流域3种不同地貌绘制了Strahler曲线,采用高程积分法、信息熵法、侵蚀积分值法进行计算。结果表明:3种地貌区均属于壮年期地貌发育数量特征值范围,说明洛河流域总体的发育状态已经开始进入壮年期,但不同地貌分区的发育阶段不尽相同;洛河流域不同地貌的面积-高程积分曲线的S值大小排列顺序为:吴起黄土峁状(为主)丘陵沟壑区< 洛川黄土塬区< 甘泉一志丹黄土梁状(为主)丘陵沟壑区,与理论情况不相符。分析认为,这可能是由于近年来洛川黄土塬区侵蚀强度增加对洛川黄土塬区的地貌发育产生了一定的影响。     

渭河流域东部全新世环境演变与古文化发展的关系研究

 在对渭河流域东部全新世黄土剖面磁化率、粒度、Rb/Sr、CaCO3等气候指标测定分析的基础上,结合已测定的光释光（OSL）年龄和古文化研究的最新成果,探讨了该区环境演变与人类古文化演进的历史及其相互关系。研究发现,在9.34~6.77 ka BP全新世最适宜的气候条件下,在7.80~7.30 ka BP出现了老官台文化,之后发育了仰韶早期文化;在全新世中期6.77~5.48 ka BP干冷气候初期出现了仰韶文化最繁荣的庙底沟类型文化;中后期随资源环境的持续恶化,该区出现了仰韶文化衰落的西王村类型文化;在全新世中晚期的5.48~3.12 ka BP气候再次发生好转推动了该区龙山文化的发展;4.60~3.76 ka BP期间频繁发生的洪水事件可能进一步强化了人地关系,并进而推动了该区文化进入夏商人类文明时期;3.12 ka BP以来趋于干冷的气候在推动该区人类文明进一步发展的同时,人类活动对环境影响的强度和范围也日益加大。渭河流域古文化得以延续发展至今,一方面说明气候环境的变化并未超越先民适应能力的范围,另一方面也说明渭河流域具有先民维持生存和发展的优越资源环境条件。