50年来东北黑土区土地利用变化对沟蚀的影响——以克东地区为例

以位于东北典型黑土区的克东地区作为研究区,以1965年的Corona、2005年的SPOT5和2015年高分一号影像作为数据源,通过目视解译获取研究区对应年份的侵蚀沟分布状况;以1954年地形图和1975年的Landsat/MSS、2005年和2015年的Landsat/TM影像为数据源分别获取1965年、2005年和2015年土地利用数据;以侵蚀沟裂度为指标从土地利用变化角度分析研究区近50年来沟蚀变化状况。结果表明：黑土区沟壑侵蚀状况日益严重,耕地中侵蚀沟面积最大、侵蚀沟裂度增长速度最快;耕地、草地和建设用地上沟蚀状况的加剧伴随着林地和未利用地的开垦;耕地和草地相互转换裂度变化最大,退耕还林还草短期内侵蚀沟裂度仍然很高,但随着近10年来“退耕还林”的推行和用地状况的改善,沟蚀虽仍在发展但速度趋于缓慢。     

黄土丘陵沟壑区生态系统服务对人类福祉的影响及其群体差异

生态系统服务对人类福祉的影响研究对于分析区域生态系统的社会贡献及有效减贫等方面具有重要的理论与实践意义。本文以地处黄土丘陵沟壑区的陕西省米脂县为例,在整合主客观人类福祉的基础上,基于生态系统服务可得性评估,利用结构方程模型定量分析了生态系统服务对人类福祉的影响及其群体差异。结果如下：① 生态系统服务对客观福祉和主观福祉具有显著正向影响,并通过客观福祉对主观福祉产生间接影响。农户属性对生态系统服务和客观福祉直接效应显著,对主观福祉直接效应不显著。② 生态系统服务对人类福祉的影响存在群体差异,纯农型与兼业型的服务可得性对客观福祉直接效应显著,而非农型不显著;纯农型与兼业型的服务可得性对主观福祉的直接效应明显大于非农型,且非农型间接效应不显著;非农型客观福祉对主观福祉的影响明显高于纯农型与兼业型。③ 生态系统服务对人类福祉影响的因子贡献与服务组合存在群体差异,即三类群体生态系统服务对福祉影响的差异不仅体现在服务类型及影响程度上,还体现在服务组合的差异上。     

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。     

Gully erosion in Mangatu Forest,New Zealand,estimated from digital elevation models

The methodology and errors involved in determining the amount of sediment produced during two (19·5 and 33·2 year) periods by 11 (c. 0·01 − >0·20 km²) gullies within a 4 km² area in the headwaters of the Waipaoa River basin, New Zealand, using sequential digital elevation models are described. Sediment production from all gullies within the study area was 0·99 ± 0·03 × 10⁶ t a⁻¹ (2480 ± 80 t ha⁻¹ a⁻¹) during the period from 1939 to 1958. It declined to 0·62 ± 0·02 × 10⁶ t a⁻¹ (1550 ± 50 t ha⁻¹ a⁻¹) during the period from 1958 to 1992, when many of the smaller gullies were stabilized by a programme of afforestation, which commenced in 1960. Both figures are very high by global standards. The two largest (the Tarndale and Mangatu) gully complexes together generated 73 and 95 per cent of the sediment in the specified time periods, but the latter amount is equivalent to only c. 5 per cent of the total annual sediment load of the Waipaoa River. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

西藏天摩沟冰川遥感监测及泥石流触发成因分析

对于有冰川发育的泥石流隐患点而言, 获取冰川动态有助于分析泥石流触发成因.西藏波密县天摩沟是大型泥石流灾害隐患点, 在过去二十年中多次暴发泥石流.本文利用Planet、TanDEM-X和Sentinel-2卫星数据估计了天摩沟冰川2016—2021年间的边界变化、2000—2016年间的表面高程变化, 以及2016—2021年间的流速变化.冰川边界、表面高程和流速变化观测结果均表明天摩沟冰川在2018年7月11日大型泥石流暴发前未发生跃动或崩塌.通过分析高分辨光学影像和气象数据, 认为冰川附近山体崩滑产生的岩屑, 冰川前方的冰碛物和散冰, 以及主沟中上游沟岸滑坡产生的松散物共同组成2018年7月11日泥石流的启动物源, 灾前连续两天降水使得物源含水量达到饱和, 土体抗剪强度降低, 灾害当天持续小雨诱发高位物源启动, 形成泥石流灾害.天摩沟冰川对泥石流发育的作用在于贡献了部分物源和水源.其流速明显高于周边冰川, 主干峰值流速可达0.80±0.02 m·d^-1.冰川高速流动使得高位冰碛物堆积速度快, 而冰川融水使得泥石流降雨启动阈值更低.天摩沟在2018年7月之后没有再发生大规模泥石流, 但是主沟中上游及中游两侧坡体陡峭且岩性松散, 在雨水和冰雪融水作用下极易垮塌.无人机像片显示目前主沟中游沟底已经累积一定量的松散物.同时天摩沟冰川的流动会持续增加高位冰碛物体积.如果沟内物源累积到一定程度, 强降雨仍会诱发泥石流.

     

Coupling within Fluvial Geomorphic Systems:Spatial and Temporal Implications

INTRODUCTIONHow fluvial systems respond to environmental changedepends on how rapidly the effects of changes in sediment loadsupplied from upstream or changes in base level affectingdownstream zones are propagated through the system.Thisproperty has been defined as the coupling of the system(Harvey,2 0 0 0 a,1997a;Brunsden,1993;Brunsden andThornes,1979) .Coupling therefore relates to connectivity between thedifferent zones of the fluvial system,defined by Schumm(1977) as source areas,tra…     

黄土高原遥感分类应用研究

Due to complex terrain of the Loess Plateau, the classification accuracy is unsatisfactory when a single supervised classification is used in the remote sensing investigation of the sloping field. Taking the loess hill and gully area of northern Shaanxi Province as a test area, a research was conducted to extract sloping field and other land use categories by applying an integrated classification. Based on an integration of supervised classification and unsupervised classification, sampling method is remarkably improved. The results show that the classification accuracy is satisfactory by the method and is of critical significance in obtaining up-to-date information of the sloping field, which should be helpful in the state key project of converting fiumland to forest and grassland on slope land in this area. This research sought to improve the appfication accuracy of image classification in complex terrain areas.     

Implications of palæo- and neotectonics in gully erosion-prone areas of southeastern Nigeria

Incidences of landsliding and gullying are prevalent in parts of southeastern Nigeria. It is proposed here that the apparent susceptibility of the geologic formations to landsliding and gullying may indeed derive substantially from the effects of palæo- and neotectonic features. Tertiary palæotectonics created regional cuestas, joints and faults that now determine the pace of gully erosion. Recent tectonics and seismic effects cause ground vibrations that initiate movement on the marginally stable slopes. It is observed that southeastern Nigeria has climatic and land-use characteristics which are very similar to those of southwestern Nigeria, as well as being underlain by similar Tertiary formations, yet gully erosion and landslides are much less common in the latter. This is ascribed to the differences in the palæotectonic setting. Recent case incidences of tectonics-related disasters are presented.     

黄土丘陵沟壑区现代沟道农业及其可持续发展

现代沟道农业是黄土丘陵沟壑区人地耦合发展形成的一种新兴农业地域类型,其可持续发展对于区域农业高质量发展、“三生”空间优化和乡村振兴具有重大现实意义。从人地系统科学认知出发,对现代沟道农业的内涵、可持续发展方向、典型发展模式和保障体系进行了探讨,并进行了相关研究展望,为系统认识黄土丘陵沟壑区沟道农业模式,推进农业可持续发展提供了理论参考。主要结论：(1)沟道农业是乡村地域系统的重要功能类型,具有多尺度、多层次的特点,其可持续发展应从微观、中观和宏观3个层面,协同解决土壤生态系统、农田生态系统和农业地域系统的可持续发展问题。(2)保障粮食安全和生态安全,积极推进农业结构调整,发展多功能农业,通过“3C”模式,即农业自身内循环、农业外循环、基于农业多功能的农业大循环,实现生产结构优化、产业链条延伸和城乡功能互补。(3)创新推广土地综合整治带动模式、农业结构调整带动模式、特色资源综合开发模式和土地流转规模生产模式,有助于农业提质增效和农业高质量发展。(4)拓展地理学与其他学科的交叉研究,深化“理论-实践”贯通式研究,探索建立涵盖技术研发与应用、人才培养、政策制度支撑等内容于一体的农业生产保障体...     

黄土高原勺状沟壑特征及发育过程

沟谷是黄土高原物质交换最频繁,形态变化最剧烈的区域。在内外营力的共同作用下,不同发育阶段的各类沟谷塑造了黄土高原"千沟万壑"的独特地貌景观。在黄土高原沟壑系统中,广泛分布着一类特殊的黄土勺状沟壑,目前对其成因、发育过程与机理以及空间分布特征等的认知明显不足。本文以高分辨率遥感影像和DEM数据作为数据源,在大量野外调查和专家知识的基础上,首先提出了黄土勺状沟壑的概念,指出黄土勺状沟壑是独立发育于黄土坡面上的永久性沟谷。其次,从沟壑形态、汇流关系、侵蚀过程、分布特征等方面分析了黄土勺状沟壑区别于其他已有沟壑的特点。进而,从发育形态、发育规模、发育部位等角度对黄土勺状沟壑进行了分类,深化了对勺状沟壑的认识。再次,基于空代时理论,定量分析了黄土勺状沟壑发育过程的形态演变特征,进一步探讨了黄土勺状沟壑发育过程,论证了黄土勺状沟壑是黄土切沟的初期阶段。最后,在系统梳理总结勺状沟壑的特征及分类的基础上,提出了黄土勺状沟壑的发育过程设想,指出勺状沟壑的形成离不开黄土陷穴和暗穴的生成和发育,勺状沟壑的进一步发育伴随着水力侵蚀和重力侵蚀过程。勺沟尾部变细甚至消失,不能发育成更大规模的切沟,与地下暗穴、黄土...