中国海岸20 ka以来的演替过程及趋势分析：对现代海岸生态保护修复的启示

【研究目的】为支撑海岸带生态保护修复,提出科学修复方案,需要掌握中国海岸自然演替总体规律和趋势。【研究方法】本文在系统梳理总结中国海岸演化相关成果的基础上,采用钻孔综合研究、遥感解译和ArcGIS空间分析等手段,定量重建了末次盛冰期以来的海岸演化过程。【研究结果】结果显示,近200多万年以来海水频繁进出中国海岸带地区,其中最后一次大规模海退-海侵发生在近20 ka以来,当时,中国海岸整体经历了末次盛冰期—中全新世早期的海侵、中全新世早期—1850年的海退、～1850年以来的海侵3个阶段。【结论】基于现有器测资料分析显示,中国乃至世界海岸未来将面临海面上升加快、海岸侵蚀加剧、风暴潮威胁增大的自然过程,这些将是海岸带生态保护修复面临的核心问题。有鉴于此,针对海岸带生态保护修复建议如下：一是顺应砂质岸线整体侵蚀的自然规律,将具有重要生态和/或经济价值的岸段作为修复重点,避免大规模过度修复。二是针对海面上升和海岸侵蚀对红树林生态空间的挤压,确定科学可行的修复目标。三是加强泥质沿海低地地区的生态化海堤建设。     

黄土边坡降雨侵蚀特征的物理模拟试验研究

黄土边坡的侵蚀破坏是引起黄土地区公路边坡自然灾害的主要诱因。通过建立室内边坡降雨冲刷物理模型, 进行黄土边坡侵蚀破坏的模拟试验, 再现边坡溅蚀、片蚀、沟蚀、坍塌的基本破坏过程, 并对坡面降雨冲刷的演变过程和侵蚀机理进行了细致的描述和分析。试验表明:在一定的降雨雨强下, 径流TSS(携砂能力)和单位面积侵蚀泥沙量随着试验坡度的增加逐渐增加, 而径流总量、侵蚀干泥沙量随着坡度的增加而相应变小。同时, 黄土边坡侵蚀冲刷过程中的主要侵蚀能力参数如坡面径流总量、汇流干泥沙量、侵蚀干泥沙量等与降雨雨强之间存在相应的关系。     

坡面流速及侵蚀产沙空间变异性试验

在野外放水试验条件下,利用染色法和侵蚀针法分别观测坡面流速和侵蚀产沙空间变异性。结果表明,坡面各横向断面的流速与距坡顶距离之间呈正相关,且相关性随流量增大逐渐变得显著,纵向断面流速的变异程度明显强于横向断面。总体上,上、下坡位侵蚀程度较重,而中坡位最轻;小流量时沉积作用明显,大流量时距坡顶0~2 m范围为净侵蚀区;各坡段侵蚀量与其距坡顶距离之间呈负相关;发生泥沙沉积部位随流量增大逐渐下移,细沟侵蚀量占坡面总侵蚀量的比例随流量增大不断增加。试验条件下流速为0.30 m/s时,细沟侵蚀产沙大于细沟间侵蚀,且坡面侵蚀量迅速增大。随流量增大,流速和侵蚀产沙量呈增大趋势;但在流量较大时,坡面各坡位侵蚀量与流速呈负相关,这可能与坡面中下部位粗颗粒泥沙沉积以及含沙水流的挟沙能力基本达到饱和有关。     

西藏冻融侵蚀的分级和评价

Freeze-thaw erosion is the third largest soil erosion type after water erosion and wind erosion. Restricted by many factors, few researches on freeze-thaw erosion have so far been done at home and abroad, especially those on the assessment method of freeze-thaw erosion. Based on the comprehensive analysis of impact factors of free-thaw erosion, this paper chooses six indexes, including the annual temperature range, annual precipitation, slope, aspect, vegetation and soil, to build the model for relative classification of freeze-thaw erosion using weighted and additive methods, and realizes the relative classification of the freeze-thaw erosion in Tibet with the support of GIS software. Then a synthetic assessment of freeze-thaw erosion in Tibet has been carried out according to the relative classification result. The result shows that the distribution of freeze-thaw eroded area is very extensive in Tibet, accounting for 55.3% of the total local land area; the spatial differentiation of freeze-thaw erosion with different intensities is obvious; and the difference in distribution among different regions is also obvious.     

"冰臼"是古地貌面上的流水侵蚀遗迹——壶穴——就韩同林《发现冰臼》一书中的资料谈华北北部的"冰臼"

分布在华北北部山顶面上的“冰臼”,无论从地理环境、地貌演化,还是从海拔高度方面分析,都不是第四纪大冰盖的证据,而是古地貌面上流水侵蚀的遗迹。它分布在3个海拔高度不同的山地夷平面上和现代河流谷地内,与当时的地理环境和山地的地貌演化密切相关。未构成山地夷平面前准平原上的河流以河网密集的曲流河为主。随着准平原的抬升,河流也开始下切,下切的河流以溯源侵蚀为主。在源头地区的顺直型谷地中,一是河流流速较急,且挟有数量不多、颗粒较粗的砂砾石;二是源头地区大块石较多,容易形成涡流;三是河水不深,丰水期刚刚没过块石,枯水期块石露出水面。在质地不均的岩体(特别是花岗岩)中,挟带砂砾石的涡流在岩面上形成了壶穴。准平原及壶穴最后被抬升到山地的顶部,构成了山地夷平面。     

南极冰河下面的快速侵蚀、鼓丘形成和水文变化

极地冰盖的变化在未来几百年期间可能会极大地影响着全球海平面和地势低洼的海岸带地区,因此,人们投入了大量的人力、物力来进行冰川学研究,但是,我们尚缺乏将冰盖变化与未来海平面评价有机结合在一起的能力。对地球的冰盖演化进行预测需要正确的冰动力模式和对过去的冰川环境做出适当的解释,而这种模式和解释最需要的是要了解冰川地层的作用过程,但是,目前我们非常缺乏现代冰川之下和冰川底界的信息数据。     

山东省滨海沙滩现状调查

为了揭示山东滨海沙滩现状,为合理开发、利用和保护沙滩资源提供科学依据,项目组与2019年6月—8月,通过现场观测沙滩现状,收集沙滩的生态环境和其开发状态的资料,利用RTK-GPS高程仪获取沙丘-海滩剖面数据,并结合卫星遥感资料调查分析可知：滨海沙滩总个数为148个,沙滩岸线总长度约335 km,主要分布在烟台、威海、青岛和日照。74%的沙滩受人工干预,干预的方式主要以旅游型开发和渔业性开发为主,其中旅游型开发占比61.5%,渔业性开发占比35.6%。26%的沙滩保持自然状态,主要分布在乡村。在现场调查中发现,沙滩侵蚀较严重的大多为自然形态的沙滩渔业性开发的沙滩。多数沙滩的沙丘以及植被带上已经被建起养殖厂房、度假场所、娱乐设施及抛石护岸等,建筑垃圾、生活垃圾、养殖垃圾、微塑料垃圾等在滩面上屡见不鲜。结合数据及现场调查结果来看,山东省多数滨海沙滩已经处于开发状态,但是由于缺乏科学合理的规划,滨海沙滩的平衡系统已经受到严重威胁,沙滩面临消失的危险,严重影响了滨海沙滩的持续利用与发展。     

藏东地区斜坡土壤冻融侵蚀力学机制及敏感性分析

冻融侵蚀是青藏高原草甸覆盖区的主要侵蚀方式,以气候条件一致的藏东地区斜坡表层土壤侵蚀为对象,基于区域地质条件和土体赋存特征,分析了土壤剥蚀输移的力学过程,探索了缓变的隐性因子和灾变的显性因子对冻融侵蚀的作用机制.结果表明:①地表冻融侵蚀是自基岩风化和土壤演化起始,经历冻融拉裂破坏与沙土输移,到重新裸露基岩的一个循环演化...     

冰缘地区岩质斜坡冻融侵蚀时空分异特征与产屑率研究

新疆天山地区是我国高海拔、高纬度、大温差典型代表冰缘山区,本文基于气象水文站及现场监测获取的大气温度和降水变化规律,建立了天山地区冻融侵蚀强度评价模型,结合野外三维激光扫描观测结果初步探讨了冻融侵蚀时空分异规律对岩体产屑率的影响。研究结果表明:(1)大气温度、岩体结构、降水量、坡度、地震烈度和坡向等因素对冻融侵蚀强度的贡献值依次减小。(2)天山地区冻融侵蚀下界海拔约为2600~2900 m,冻融侵蚀的空间分布具有明显的垂直分带性和纬度坡降性,时间上具有明显的季节变化特征,融化和冻结交替时大气温度在冻融侵蚀基准线0 ℃上下波动频繁,冻融侵蚀最为强烈。(3)溜砂坡形成过程被划分为岩体冻融侵蚀产屑、岩屑运移和堆积3个阶段;花岗岩(硬岩)、砂岩(中硬岩)和千枚岩(软岩)斜坡产屑率随冻融侵蚀评价指数增加而增加,随岩石冻融系数增加而减小,建立不同岩性斜坡产屑率与冻融侵蚀强度和岩石冻融系数的定量关系式。该成果可以为冰缘山区岩体冻融侵蚀理论研究、工程建设及防灾减灾提供参考。