黄土高原350～280ka PB气候迁移研究

根据野外调查和室内鉴定、分析了黄土高原350~280 ka PB前后的气候迁移变化问题。资料表明,在地处黄土高原南缘的陕西长安少陵塬第3层古土壤形成中晚期和第4层古土壤形成的早期有代表荒漠草原环境的石膏发育,指示当时黄土高原气候发生了显著的干旱化与大幅度的荒漠草原南迁,与现在这个地区气候相比,气候带向南迁移了约4个纬度,也说明在这段时间内荒漠草原广布于黄土高原。石膏的发育还揭示,在350~280 ka PB前后黄土高原气候发生了性质的转变,第3层古土壤发育中晚期和第4层古土壤发育早期最少各有一个时期气候特别冷干,当时该区已基本不受夏季风的影响,并处于冬季风气候控制的环境下。     

黄土高原的形成与发展

根据黄土高原古地理及气候演变、黄土地层年代学和侵蚀期与堆积期的资料分析,得出黄土高原出现之前为红土高原,气候以温暖半湿润弱波动为特征,250×10⁴ a来的黄土高原可分3个阶段。第一阶段出现在250×10⁴~140×10⁴ a之间,为高原内部弱侵蚀循环期,气候冷暖振动幅度较小。第二阶段出现在140×10⁴~0.4×10⁴ a之间,侵蚀动力加强,为高原自然侵蚀加强时期,气候冷暖振动幅度较大;第三阶段出现在4000 a以来,为高原异常加速侵蚀外流期。未来200 a黄土高原有向冷干发展的表现,这对黄土高原的治理是不利的,但不会发生大的自然变化。通过人类活动的积极作用,黄土高原的加速侵蚀向自然侵蚀或小于自然侵蚀的变化将会发生。可以预测,未来200 a的黄土高原仍是适于人类生存的好地方。     

岩溶发育的物理化学模式

根据大气降水化学成分和岩溶水化学成分的分析,认识到了陕西镇安、旬阳地区夏秋季岩溶水 Ｈ＋ 与 Ｈ Ｃ Ｏ－３ 含量高,岩溶作用活跃,冬春季的变化相反。根据该区及南桂林等地现代岩溶作用强弱变化规律,提出了补充的岩溶作用的物理化学模式。     

黄土孔隙度及粒度组成关系初探

依据对黄土地层的孔隙度及颗粒组分等实测资料 ,初步认识到黄土的孔隙度具有从上向下波动减小的规律 ,波峰在黄土层 ,而波谷在古土壤层 ,也即黄土的孔隙度大于古土壤。黄土主要由粉砂、粘粒构成 ,并且黄土的粒度比古土壤要粗一些。黄土的孔隙度与黄土的颗粒组成具有相关关系 ,决定孔隙度大小的主导因素是颗粒大小     

关中地区元代干旱灾害与气候变化

通过对元代关中地区历史资料的搜集、整理和分析,对该时期关中地区的干旱灾害等级、干旱灾害事件在时间上的变化及其成因进行了研究。结果表明:关中地区从元代早期(公元1266年)至元代晚期(公元1359年)的94年中,共发生干旱灾害33次,平均每2.85年发生一次;元代关中地区的干旱灾害主要以轻度旱灾为主,占旱灾总数的42.4%,其次是中度旱灾,占旱灾总数的24.2%,特大旱灾的发生频率也较高,占旱灾总数的21.2%,大旱灾发生频率最低,占旱灾总数的12.1%。关中地区干旱灾害在元代早、中、晚期分布不均匀,从早期到中期再到晚期,干旱灾害呈现出由少变多又变少的趋势;降水量的年内分布不均匀是该区在元代发生轻度和中度干旱灾害的主要原因,而气候的异常明显变干是该区在元代中期干旱灾害加剧和大旱灾频繁发生的主要原因。该地区自身的地理位置,所处的气候背景以及人类活动导致植被破坏也加剧了干旱灾害的发生。元代关中地区发生了1次干旱气候事件,时间在1326—1332年。初步确定元代关中大旱灾发生年份主要灾区的年均降水量为400 mm左右,特大旱灾发生年份主要灾区的年均降水量为350 mm左右。     

黄土湿陷性及其成因

本文根据甘肃17个剖面湿陷系数的测定,查明黄土湿陷性从上向下呈现波动变小,造成湿陷性垂向上变小的原因是土层自重压力,引起波动变化的原因是土层受成壤强弱的差异。作者根据镜下鉴定和湿陷性与成壤强弱关系的研究,将黄土微结构分为18种类型,指出湿陷性是在几种特定的成壤过程中产生的,是成壤作用弱的黄土所具有的特征,受风化成壤作用强的黄土不具湿陷性。      

陕西长武黄土剖面L3～S6土层渗透性研究

根据渗水实验、孔隙度、粒度、磁化率测定,研究了长武黄土剖面L3～S6土层的渗透性及其成因.研究结果表明,L3,L4,L5和L6黄土层渗透性较强,稳定入渗速率较高,它们的渗透系数变化在0.57～1.06mm/分之间,4层平均为0.75mm/分;S3,S4,S5,和S6古土壤渗透性较弱,稳定入渗率较低,它们的渗透系数变化在0.18～0.71mm/分之间,4层平均为0.44mm/分.红色古土壤达到稳定入渗率的时间一般比黄土层要长;黄土层的平均空隙度比红褐色古土壤高,渗透性强,粒度成分较粗,黄土层比红褐色古土壤层更利于构成含水层;红褐色古土壤层粒度成分细,空隙度低,渗透性弱,比黄土层利于形成隔水层.长武第4层古土壤厚度小,纵向裂隙发育强,入渗速率较大,不易形成隔水层.磁化率、粘粒含量资料表明红褐色古土壤层与黄土层渗透性、含水空间和隔水性的差异主要是当时气候冷干和温湿交替变化的结果.     

过度放牧对生态环境的影响与控制对策

通过调查和分析过度放牧对草原植物群落类型、盖度、生物量及土壤特性等的影响,可以得出过度放牧造成了非常严重的生态环境问题,反过来,也给牧业带来了不利的影响。过度放牧引起了草原植被的退化和土壤质量的退化,特别是春季的过度放牧对草原植被和土壤质量造成了更为严重的不利影响。草原生态系统易变性和易退化特点决定了放牧容易引起一系列生态环境问题,甚至引起土壤盐碱化、荒漠化和深部土层干化等严重的生态环境问题发生。笔者提出,对草原土层盐碱含量、植被盖度和深部土层含水量、地面大气湿度与含尘量进行监测,并依此为依据制定科学合理的牧业发展计划和管理措施,这对于牧业的长期发展和生态环境的改善是非常必要的。     

唐代泾河流域洪涝灾害研究

通过对历史文献资料的搜集、整理、分析,对唐代泾河流域洪涝灾害进行了研究。结果表明,唐代泾河流域洪涝灾害共发生82次,平均每3.52年发生一次;在唐中期的703—840年间,共有洪涝灾害51次,平均2.69年发生一次,占洪涝灾害次数的62.2%;在唐代早期的618—702年间和唐代晚期的841—907年间洪涝灾害平均分别为每5.60年和4.13年发生一次,分别占18.3%和19.5%。唐代泾河流域洪涝灾害可分为3个时期,中期为洪涝灾害多发期,早期和晚期为洪涝灾害较少发生期。唐代泾河流域一级轻度涝灾共发生37次,占洪涝灾害发生次数的45.1%;发生二级洪涝灾害34次,占41.5%;发生三级大洪涝灾害8次,占9.6%;发生四级特大洪涝灾害5次,占6.1%。唐代泾河流域持续时间长的大涝灾和特大涝灾的发生主要是当年降水量的明显增加造成的,是当年降水量增加或气候短暂变湿润的结果;持续时间短的轻度和中度涝灾的发生主要是降水量的集中和暴雨引起的,一般不代表年降水量的增加。初步认为,唐代中期降水量较多,气候较早期和晚期湿润。     

西安地区约8 500 aBP来气候变化与风尘堆积

根据野外调查、土层厚度测定、室内粒度分析、CaCO3含量分析和微结构鉴定资料,研究了西安地区约8500aBP来气候变化与风尘堆积的变化。结果表明,西安地区全新世以来的气候与末次间冰期第1阶段气候相比具有频繁变化和变异特点;3100aBP以来风尘堆积与沙尘暴活动比75～10kaBP之间的末次冰期还要强,风尘堆积与沙尘暴活动强的原因主要是气候的变干。全新世黄土发育条件分析表明,黄土高原的黄土可以发育在冰期,也可以发育在与现代气候相近的间冰期,可以发育在冬季风占优势的气候条件下,也可以发育在冬、夏季风活动强度相近的条件下。全新世气候的不稳定性为预测未来长期气候变化带来了不确定性,深入研究全新世气候变异特点对预测未来长期气候变化具有非常重要的意义。