黄土高原西部9～3.8 kaBP的湿润气候

野外调查表明,沼泽-湿地相地层在黄土高原西部广泛分布,测年结果表明该地层形成于9～3.8 kaBP.该地层有机质含量很高,指示区域普遍湿润;粒度记录表明9～3.8 kaBP 冬季风较弱.孢粉记录表明,9～3.8 kaBP 黄土高原西部植被繁茂,孢粉组成中乔灌木成分的含量最高可达80%以上.水生-湿生类型的蜗牛在9～3.8 kaBP大量出现, 其总体积约占该时段地层体积的25%,也指示区域普遍湿润;3.8 kaBP以后气候总体趋向干旱.可能的机制是(1)65°N 的太阳辐射在9～8 kaBP达到峰值,巨大的海陆热力差异使季风迅速强盛;(2)在6 kaBP前后北半球夏季辐射增强,加强了东亚季风的水汽输送;(3)全新世中期良好的植被的正反馈加强了夏季风;(4)长尺度的厄尔尼诺活动在全新世中期较弱,对东亚季风有加强作用.     

荒漠化——土地的“伤痛”

过去我们常常把土地荒漠化理解为是“沙漠不断扩大,把沙漠里的沙子扩散到越来越广的肥沃土地上去”。然而事实上荒漠化不只如此,1992年世界环境与发展大会上确定了荒漠化是“包括气候和人类活动在内种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润地区的土地退化”。也就是由于大风吹蚀,流水侵蚀,土壤盐渍化等造成的土壤生产力下降或丧失,都称为荒漠化。有时也将湿润和亚湿润区的石漠化归入荒漠化范畴。     

河南省近40年地表干湿状况及变干趋势研究

使用1961～2000年河南省75个站的月降水量、月平均气温和相对湿度资料,计算了各站历年的湿润度指数,并在对该指数聚类分析的基础上对河南省进行了干湿区划.结果表明：河南全区可分为5个气候区,各区的地表干湿状况具有一定的差异;就平均而言,全区地表呈缓慢变干的趋势,这种状况可能是由于降水量减少和温度升高造成的.     

含碎石土壤水分入渗试验研究

采用一维积水垂直入渗法测定含碎石土壤的入渗过程,分析碎石含量和碎石组成对土壤水分运动影响。对试验数据采用Kostiakov入渗公式拟合,得出反映入渗速率的拟合参数比值与土石比成幂函数关系;采用简略的Philip垂直入渗方程幂级数解拟合湿润峰随时间的变化,拟合精度高,并发现拟合参数与土石比仍成幂函数关系。采用简单相关分析碎石粒径对入渗过程影响,得出粒径2~3 mm碎石与入渗过程成显著的负相关关系,而>25 mm碎石有利于入渗。研究结果可为含碎石土壤的水循环提供重要的基础。     

中国南方湿润区红层荒漠化问题

通过回顾国内外荒漠化概念的演变和国内对荒漠化问题的研究,认为发生在湿润区和半湿润区的极端土地退化也是一种特殊的荒漠化。中国南方湿润区的红层分布区由于岩性的特殊性,在人类的不合理开发利用影响下,产生了一种特殊的土地退化现象,暂称之为红层荒漠化。作为对该问题研究的初步成果,本文提出了红层荒漠和红层荒漠化的概念,重点阐述了红层软岩区荒漠化的地貌特征、生态特征和土壤特征。然后以南雄盆地为例,分析了劣地式红层荒漠的分布特征及盆地尺度的荒漠化格局,认为红层荒漠最初以点状揭露的方式形成,然后发展为呈斑块状分布;劣地式荒漠化基本都发生在盆地中部由软岩构成的缓丘和岗地区域。在面上调查和案例地深入研究的基础上,从岩石特性、自然影响和人为干扰等方面探讨了劣地式红层荒漠化的形成机理,劣地式红层荒漠化过程的诱发因素较复杂,主要是人为影响,可概括为：粗放开垦、林地过火、旱地退化、人为取表土以及村庄内的多因素干扰。红层暴露后在自然力和人为作用下都可能发生荒漠区扩展。     

1971-2010年若尔盖湿地潜在蒸散量及地表湿润度的变化趋势

利用若尔盖、红原、玛曲3个气象站1971-2010年的地面气象观测资料,根据Penman-Monteith模型计算了若尔盖湿地的潜在蒸散量,发现若尔盖湿地年潜在蒸散量呈明显上升的趋势,上升趋势为9.1 mm/10a;若尔盖湿地潜在蒸散量在2001年出现了增大突变,2001-2010年平均潜在蒸散量比1971-2000年上升了28.6 mm;各季节潜在蒸散量均呈上升趋势,其中以秋季上升最明显,上升趋势为4.3 mm/10a。导致若尔盖湿地潜在蒸散量上升的主要气象因子是温度上升、相对湿度下降和降水量的减少,虽然日照时数减少和风速减小有利于潜在蒸散量的下降,但由于气温上升的趋势更明显,影响更大,所以若尔盖湿地潜在蒸散量呈明显的上升趋势。近40 a若尔盖湿地地表湿润度以-0.03/10a的趋势减小,其中2001-2010年比1981-1990年下降了0.11,下降十分明显;与此同时,年平均气温以0.41℃/10a的趋势上升,降水量以-13.5 mm/10a的趋势减少,虽然若尔盖湿地仍属于湿润区,但出现了明显的暖干化趋势。     

快速测量非饱和土渗透系数的湿润锋前进法适用性研究

非饱和土渗透系数函数是非饱和土体渗流分析中必不可少的参数。然而非饱和土渗透系数函数测量非常困难,其中稳态法测量范围过于狭小,而瞬时截面法耗时动辄数月,难以应用。为此,提出了湿润锋前进法,有望在一周内测得渗透系数函数。采用数值模拟手段检验湿润锋前进法的测量精度和适用范围。数值模拟结果显示：对于砂土、粉土、黏土,湿润锋前进法得到的渗透系数函数均与输入的理论渗透曲线一致,但测量范围限于高吸力范围（大于进气值）。此外,还采用瞬时截面法计算了渗透系数函数,结果表明：瞬时截面法计算的渗透系数在理论渗透曲线附近波动,其精度取决于监测截面的间距,间距越大,精度越低。在给出的20、60、100 mm这3种间距中,20 mm间距时计算得到的渗透系数精度最高,但与湿润锋前进法的精度仍有一定差距。因此,湿润锋前进法是一种可靠的能够快速得到渗透系数函数的测量手段。     

太湖流域湿地及其治理保护

太湖流域位于长江三角洲,地势平坦,平原面积占流域面积的80％,低于5米的平原洼地占流域面积的69．4％,此地又位于北亚热带湿润地区,降水丰沛,所以湿地面积广大,占流域的65．9％,湿地资源类型众多,主要有：湖泊湿地、水库、池塘、稻田和少量沼泽湿地。     

基于遥感反演参数与双约束空间聚类算法的湖泊营养物生态分区

中国湖泊营养物水平和富营养化效应存在显著区域分异特征,开展湖泊营养物生态分区研究,是实现湖泊分区控制的前提和基础。本文以云贵高原亚热带湿润区为案例区,通过遥感反演得到研究区域湖泊水体的叶绿素a(Chl-a)、总氮(TP)和总磷(TN)含量,从自然地理要素、生态系统和人类活动3 方面建立指标体系;根据研究区域 DEM数据划分小流域,将各指标因子投影到小流域;在小流域尺度上,采用数理统计方法定量分析各指标分别对 Chl-a/P 与Chl-a/N 的作用,计算两种湖泊营养物生态分区评价分值;采用双约束空间聚类算法对小流域尺度上两种湖泊营养物生态分区评价分值共同进行聚类,形成湖泊营养物生态分区结果。研究发现：①通过遥感反演模型可以将少数呈点状分布的监测数据推演到面上,这在一定程度上弥补了有限的野外监测数据量难以支撑湖泊营养物生态分区的不足;②通过构建各指标因子分别与湖泊水体中Chl-a/P、Chl-a/N 的定量关系,实现了湖泊营养物生态分区中湖泊水体微观指标与湖泊流域宏观指标的有机结合;③采用双约束空间聚类进行湖泊营养物生态分区,保证了分区结果在空间上的连续性和评价分值上的接近性;④根据自然地理条件、土地利用和人类活动强度的不同,将云贵高原亚热带湿润区分为4 个区：北云南高原湖区、滇南河谷山原湖区、桂西-滇东-黔南岩溶湖区、贵州高原东北部湖区。本文提出的基于双约束空间聚类的湖泊营养物生态分区方法也可以作为其它地区乃至国家尺度湖泊营养物生态分区的借鉴。