关中平原黄土中第1层古土壤发育时的土壤水分研究

根据关中平原西安地区和宝鸡地区调查和实验分析资料,研究了该区黄土中第1层红褐色古土壤发育时的土壤有效水含量、重力水分布、水循环和水分平衡等问题。结果表明,该层古土壤CaCO_3与元素Sr迁移深度达到了4.2m,位于古土壤黏化层底界之下的风化黄土层发育厚度为2.2m,淋滤裂隙发育深度为3.9m,Fe_2O_3含量较高的红色铁质黏土胶膜迁移到了土壤黏化层底界之下约1m深处的黄土中,迁移到了4.2m深处的CaCO_3结核中方解石结晶良好。这些指标显示,在西安和宝鸡地区该层古土壤发育的最温湿阶段,土壤重力水带分布深度至少达到了4.2m,当时该区4.2m深度范围内土层水分充足,在植被生长季节和每年绝大部分时间里土层平均含水量一般为22%左右,在蒸发与植被吸收、树冠截留以及地表径流损失之后剩余的可利用有效水含量为14%左右,当时土壤水分充足,没有土壤干层发育,能够满足茂盛森林植被发育的需要。西安和宝鸡附近S_1古土壤发育时的最湿润时期土壤重力水带分布深度比现今大2m左右,土壤水是酸性的。在关中平原S_1古土壤发育时,土壤水分的收入量大于支出量,土壤水分为正平衡,土壤水循环正常,每年雨季一般有较多的水分通过土壤入渗补给地下水,这也是当时土层含水量高的原因。关中平原与洛川等地2003丰水年的重力水分布深度与含水量证实了S1古土壤发育时的土壤水研究结果是可靠的。多项指标显示,在S_1古土壤发育的最温湿阶段,夏季风气团能够频繁越过秦岭山脉到达关中平原地区,秦岭南北均为亚热带气候,这表明当时秦岭失去了温带与亚热带气候分界线的作用。S_1古土壤发育过程经历了5万余年的漫长时间,在最温湿阶段之外的其它阶段,发育森林草原等植被是可能的。本项研究确定的土壤古水分水指标对国内外的研究有重要应用价值。     

关中平原地下水水位变化规律与影响因素分析

根据关中平原148个潜水监测点和116个承压水监测点近年地下水统测资料,分析潜水和承压水的地下水水位变化规律。对潜水水位变化规律按照地貌分区进行研究,对承压水变化规律按照各城市集中供水水源地进行研究。分析各区域潜水和承压水的变化规律和影响因素。研究表明:西安市城区南郊和西郊以及咸阳市水位目前处于上升趋势。承压水水位上升幅度较大,潜水也有一定幅度上升。周至户县长安南部一带由于农业发展,承压水和潜水下降幅度较大。研究结果为地下水开采和调节地下水位起到一定的指导作用。     

关中平原城市群生态环境质量时空变化特征及其驱动力

为探究关中平原城市群2000～2020年生态环境质量时空变化及发展趋势,基于Google Earth Engine(GEE)平台对2000～2020年6月至9月关中平原MODIS遥感影像进行优化重构,并利用绿度、湿度、干度、热度4个指标构建遥感生态指数(RSEI),分析该地区生态环境质量时空变化格局,利用地理探测器模型探究了自然环境和人类活动等10个驱动因子对遥感生态指数时空分布的影响,采用地理加权回归(GWR)构建回归模型,分析驱动因子的空间差异性。结果表明：(1)2000～2020年关中平原城市群生态环境质量逐年改善,遥感生态指数均值由0.448增至0.565,空间上呈南高北低的分布特征。(2)关中平原城市群生态环境质量改善区域占70.8%,退化区域占22.9%,改善尤为明显的区域主要分布在庆阳市、平凉市和天水市,退化区域主要分布在城市群中部西安市及其附近区域。(3)植被类型对关中平原生态环境质量的影响最大,影响力高达0.46。研究期间关中平原城市群生态环境质量整体趋于改善,局部恶化,尤其是人类活动密集的城市及其附近区域。     

关中平原城市群中心城市空间联系强度研究

西安市作为关中平原城市群的中心城市,是推动西北地区建设发展的重要引擎。通过对 传统引力模型中的质量、距离及引力系数等参数进行改进。基于修正后的引力模型,对西安市及 中西部其他国家中心城市与其所在城市群内其他城市的空间联系强度进行测算,并比较分析西安 市与其他国家中心城市空间联系能力存在的差距及原因。研究结果表明：（1）关中平原城市群中 心城市西安的空间联系强度水平较低。在城市群内与其存在强、较强联系的城市占比仅为 30%。 而在成渝城市群和长江中游城市群与成都和武汉存在强、较强联系的城市占比较高,分别为 60% 和 48.1%。（2）关中平原城市群内中心城市西安及二级城市咸阳、宝鸡的综合发展水平较低,难以 有效地发挥其辐射及承接功能。与其他国家中心城市相比,西安的综合质量远低于成都和武汉, 同时二级城市宝鸡与咸阳的综合质量与西安相差约 3.4 倍。（3）城市间的综合时间距离是影响西安 市空间联系强度的重要因素,相较于成都而言,西安市与关中平原城市群内其他城市间的综合时 间距离在地缘相近的情况下仍然较长,直接削弱了西安的空间联系能力。因此,亟需加快建设大 西安都市圈的步伐,提升中心城市综合实力,积极将宝鸡市建设成为副中心城市,同时完善以西安 市为枢纽的城市群交通网络体系,从而提升其运输效率。     

关中平原城市群城市联系与影响范围分析

利用NPP-VIIRS夜间灯光数据,通过OD成本分析计算最短通行时间,对关中平原城市群2017年78个县级行政单元的规模、联系与影响范围进行分析。结果表明:关中平原城市群城市规模呈"金字塔型"结构,中小型城市发育,大城市数量少,具有空间集聚性;城市规模密度具有梯度特征,呈现出以西安为中心的单核心多层级空间分布形态;城市联系极化现象明显,具有普遍弱联系、个别强联系的特点;西安、咸阳、长安区形成强联系三角形城市带,但与大部分城市联系较弱,空间位置集中导致辐射范围重叠,限制了三者对城市群的辐射作用;城市联系强度表现出空间性、行政级别特征与交通依赖性;城市群影响范围呈现出"一超、两极、多强"的引力中心格局,据此,可将城市群划分为东、中、西南、西北四大城市影响区。     

关中平原湿陷性黄土渗透特性试验研究

黄土的湿陷性和渗透性相互影响,黄土的湿陷是由水的渗透浸润引起的,而渗透特性又直接决定着湿陷的发生和发展。本研究采用现场双环渗透试验以及原状样室内变水头渗透试验,对关中平原湿陷性黄土渗透特性进行了研究。研究发现黄土的结构、构造以及土体成分是影响黄土渗透性的重要因素,黄土的干密度和孔隙比对其渗透系数影响较大,黄土湿陷后,渗透系数明显变小。现场渗透试验测得的非饱和渗透系数大于室内试验测得的饱和渗透系数,现场渗透试验更贴近于工程实际。     

关中平原420-350 ka BP的古土壤与环境

通过对关中平原双竹村剖面、寇家坡剖面以及蓝田田家坡剖面、三官庙剖面、长安四府村剖面和宝鸡马家塬剖面黄土沉积中第4层古土壤的分析，发现西安、长安、蓝田和宝鸡中更新世中期发育的第4层古土壤已转变成为风化壳，厚度变化在3．5～3．7m之间。它由4层组成，最上部的第1层是发育好的红棕色粘化层(Bts)，第2层是具有铁质胶膜的风化淋滤黄土层(Cs)，第3层是不含铁质胶膜的风化淋滤黄土层(Cl)，第4层是CaCO3结核层(Ck)。对风化剖面中CaCO3含量、pH值、黏土含量，元素Sr、Fe2O3和Al2O3分析，表明该风化剖面受到了较强烈的风化淋溶和黏土化作用，并指示当时的风化淋滤深度明显超出了土壤粘化层的厚度。粘化层中黏土胶膜具亚热带土壤胶膜特征，具超微晶粒结构，由新生的蒙脱石、高岭石和伊利石微晶粒构成，明显定向排列，这是其具有光性的原因。风化壳型古土壤的发育表明，在距今42．35万年前后，黄土高原东南部盛行亚热带气候。这一古土壤剖面构型为Bts-Cs-Cl-Ck-C，它发育时的年平均温度和降水量分别约为16℃和1000mm，比现代关中平原高约30℃和400mm。     

关中平原第5层古土壤发育时的气候与土壤水环境研究

根据关中平原4个剖面第5层古土壤风化特征的研究得出, 该层古土壤风化剖面厚度大, 明显超出了土壤发育的厚度, 形成了厚2 m多的风化淋滤黄土层; 第5层古土壤之下的黏土胶膜、风化淋滤黄土层、Fe₂O₃, CaCO₃和元素Sr分布深度指示关中平原该层土壤发育时年平均降水量达到了900余毫米, 含水量高的土壤重力水带分布深度至少达到了4.2 m, 在每年4.2 m深度范围土层含水量一般都在20%以上, 4.2~5 m深度范围内土层含水量也较高, 当时土壤水分充足, 没有土壤干层形成, 适于森林植被发育. 该层土壤发育时的年平均降水量显著大于年土壤总蒸发量, 水量平衡为明显的正值, 大气降水能够正常补给地下水. 该层土壤发育的中、晚期土壤水具弱酸性特征. 关中平原第5层古土壤发育时为亚热带气候, 而且比亚热带北缘的气候更暖湿一些. 那时秦岭以南和以北均为亚热带气候, 当时秦岭失去了亚热带与温带气候分界线的作用, 夏季风活动强度大, 能频繁越过秦岭山脉, 并给该区带来了丰富的降水, 决定了当时土层含水量较高.     

关中平原城市群物流企业空间格局演化及影响因素研究

基于关中平原城市群物流企业微观地理数据,使用平均最近邻、核密度估计和标准差椭圆分析方法,从不同空间区域和不同企业类型维度,探究2005、2010、2015、2019年4个时间点关中平原城市群物流企业空间演化特征,并构建面板数据回归模型探究影响城市群物流企业空间分布的主要因素。结果表明：关中平原城市群物流企业聚集程度不断加深,聚集区由“单核”向“条带式斑点状”演化,整体沿“东北-西南”方向聚集分布,西安都市圈是城市群内物流企业的核心聚集区;城市群不同空间区域物流发展不均衡;不同类型物流企业空间格局演化特征不同;上一年度物流企业数量、邮政业务总量和社会消费品零售总额对物流企业空间集聚具有积极作用。     

关中平原城市群脆弱性时空演变与驱动因子

以关中平原城市群作为研究区域,通过熵值法综合测度关中平原城市群的城市脆弱性,并分析其时空演变特征,运用地理探测器探究其驱动因子。结果表明：（1）2004—2018年,在时间上,关中平原城市群城市脆弱性整体呈下降趋势,在空间上呈现四周高中间低的特征,2004年脆弱类型多呈现高度脆弱和较高脆弱;城市间脆弱性差距逐步缩小,趋于稳定低值,城市发展态势良好。（2）地方财政收入、霍夫曼系数和生活垃圾无害化处理率对城市群脆弱性影响逐年增强,固定资产投资密度、科教支出占财政支出比例、人口自然增长率、城镇登记失业率、空气质量良好天数比率、污水处理厂集中处理率、建成区工业废水排放密度对城市群的脆弱性的影响力逐年减弱。（3）各驱动因子间存在交互效应,交互结果对关中平原城市群城市脆弱性影响效果显著。2004年社会环境在很大程度上制约经济规模、城市基础设施、生态情况的发展,对城市群脆弱性的影响力较强。2011年经济结构对城市群的胁迫,是城市脆弱性的主要因素。2018年经济规模是制约城市群发展、影响城市群脆弱性的关键因素,环境污染程度与资源利用情况之间的相互作用对城市脆弱性的牵制力较强。