丹霞山陡坡上风化洞穴的基本特征及成因探讨

风化洞穴在全球不同气候区广泛发育,其形成过程和主控因素是地貌学研究的热点问题,但形成机制至今仍存在不少争议,尤其对丹霞地貌区风化洞穴的研究还较少。丹霞山是世界自然遗产地“中国丹霞”的典型代表,陡坡上发育形态和规模各异的风化洞穴,是丹霞地貌的重要景观要素,为认识亚热带湿润气候风化洞穴成因提供了良好的机会。文章以丹霞山砾岩和砂岩陡坡上的5处典型风化洞穴为研究对象,利用野外考察、形态测量、气象监测、样品显微观察及盐化学实验等方法,在已有研究的基础上进一步对湿润气候丹霞地貌区风化洞穴的特征和成因进行探讨。结果表明：1）在砾岩中发育的洞穴一般个体形态较大,洞穴具有较明显的向上和向内生长趋势;砂岩中发育的洞穴大多密集排列,形态较小,常具有蜂巢结构。2）岩石性质是洞穴发育的基本影响因素,在宏观尺度上决定了洞穴的发育位置和排列方式,也决定了不同岩性下发育的风化洞穴的形态特征。在微观尺度上,岩石含有较多长石、钙质胶结物等易溶矿物组分,在酸性雨水渗流过程中发生化学溶解,加上盐结晶作用导致岩石微观结构破坏,诱发洞穴初始形成。3）洞穴尺寸变大后,洞穴内适宜的微气候是洞穴演化的关键因素,为水和盐的聚集及盐风化提...     

景区边缘型乡村旅游地人居环境演变特征及影响机制研究——以大南岳旅游圈为例

以系统论和人地关系理论为基础,从自组织性、周期性和波动性等3个方面总结了景区边缘型乡村旅游地人居环境的演变特征。以大南岳旅游圈为例,将旅游要素流的时空变换作为主要驱动因子,构建了景区边缘型乡村旅游地人居环境演变的动力模型,其演变过程经历了入侵、竞争、反应和调控4个阶段,每一个阶段的驱动力量和作用方式不同,所产生的人居效应有差异。其中,入侵过程可看做是旅游要素流的空间集聚对乡村旅游地人居环境的影响;竞争过程实质上是分化过程和共生过程的统一;反映过程是乡村旅游地人居环境系统对外界干扰的适应与调整;调控过程是厘清乡村人居环境时空格局与旅游发展过程之间的内在联系,寻求景区边缘型乡村旅游地人居环境建设路径。     

蕴震系统的耗散性及其自组织行为

本文首先给出了守恒系统与耗散系统的性质与运动规律和开放的耗散体系的自组织演化行为,进而给出了由大区域构造网络所组成的蕴震系统是一个开放的耗散系统的论证,并分析了该系统的自组织行为和时空演化的吸引子。以京津唐地区为例,使用单序列的重建复杂系统动力学方法(时间域)和多时间序列的复杂系统动力学分析方法(空间域),由大灰厂形变水准资料的计算得出大地震前具有减熵、降维和Lyapunov指数上升的变化趋势,由该地区12个形变台站组成的前兆场的空间分布的分析得到一个2.9维的分形分布、4～5年的可预报期限(K_1=0.0885)和一个正的Lyapunov指数(0.09864)。这表明系统的时空分布沦入一个浑沌吸引子中,具有分形结构和自组织演化行为以及临界失稳的共性。     

断层网络方向特征及其自组织演化

断层网络可视为一浅源构造地震的蕴震系统。地震前兆是该系统在演化过程中所表现出来的复杂的整体动态行为，是蕴震系统自组织演化的构造微动态。本文从信息合成观点出发，提出了方向信息合成方法（ＤｉｒｅｃｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｎｔｈｅｓｉｓ）。对京、津、唐地区５０条跨断层地形变观测时间序列的计算表明：断层网络活动的方向特征（相对张、压、扭动等）临震前出现了运动方式（方向）群体优势异常；该异常可能具有可重复性，该方向特征的时空演化可视为一个自组织过程。     

软岩饱水试验与软化临界现象研究

针对华南地区广为分布的“红层”软岩遇水软化问题,选择粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等典型软岩为研究对象,在软岩饱水软化试验的基础上,采用“自组织临界性”理论深入分析了软化试验中的临界现象,结合软岩物理力学性质、微观结构以及水溶液离子浓度变化的试验结果,得出：在饱水3个月和6个月时,对应于所研究软岩软化的临界时间点,其物理、力学性质与水溶液离子浓度的变化在前3个月内变化幅度较大,3个月后较为平缓,并可能出现波动,6个月后开始趋于稳定;而其微观结构变化满足1～3个月变化较小,3～6个月自行调整而趋于有序,6个月之后结构类型完全改变。在此基础上,分析了软岩系统自组织临界现象中最显著的两个特征：自组织性和临界特性,并从系统演化的角度探讨了饱水软岩系统中一种具有一定稳定性的非平衡自组织有序结构的产生过程,给出了水作用下软岩工程特性变异达到稳定的临界时刻。     

社会—生态韧性视角下城乡治理的逻辑框架

伴随着快速城镇化,生态环境剧烈变化与社会经济结构深刻转变使中国城乡发展问题愈发突出,城乡治理面临新挑战。社会—生态韧性理论与城乡治理实践存在紧密关联,但对两者关系的研究欠缺。论文以中国城乡发展问题为导向,厘清社会—生态韧性与城乡发展的关系,构建社会—生态韧性视角下城乡治理的逻辑框架。将社会—生态韧性的核心理念(耦合、自组织和学习)引入城乡规划、个体参与和政策制定,将促进城乡融合和可持续发展。在未来的城乡治理中,需要将社会与生态问题统筹考虑,贯彻人地耦合的理念,形成多层级的城乡协同治理网络,促进适应性治理,培育不同尺度城乡治理主体的合作和创新,尤其要重视城乡社区的学习、适应能力构建。实践中需要充分利用空间规划工具,将生态系统服务纳入城乡空间治理范畴,协调城乡生态系统服务与居民福祉的关系,增强城乡对不确定性的缓冲和应对能力。     

山地土地利用方向的自组织学习联想神经树判别

以福建省南平市东坑乡山土地利用样本作为研究对象,将土地利用方向划分为５种类型,提出运用自组织学习联想神经树判别山地利用方向,学习样本正确判别率很高,根据建立的自组织学习联想神经树模型对山地利用方向进行了逐一评价,评价结构与基本一致,研究表明,该方程性能良好,可望成为山地土地利用方向判别的有效方法。     

Complexity and Self-Organized Criticality of Solid Earth System(Ⅰ)

ＰＯＳＩＮＧＴＨＥＰＲＯＢＬＥＭ“ＣｏｍｐｌｅｘｉｔｙａｎｄＳｅｌｆ－ＯｒｇａｎｉｚｅｄＣｒｉｔｉｃａｌｉｔｙｏｆＳｏｌｉｄＥａｒｔｈＳｙｓｔｅｍ”ｉｓａｎｅｗｐｒｏｂｌｅｍａｓｗｅｌａｓａｎｅｗｐｒｏｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅａｕｔｈｏｒｐｕｔｓｆｏ...     

长江中游曲流河段河道的近代演化过程研究

曲流河是冲积平原河流中的重要河型之一,曲流河的河道演变对冲积平原的建设与演化起着非常重要的作用。地处江汉平原的长江中游藕池口至城陵矶段河道是最典型的曲流河段,其曲流河道的几何形态和变化过程较为复杂,对该段河道演化过程的研究在河流的开发利用及水利工程建设中具有很好的理论指导意义。本研究通过对历史资料和多期卫星遥感影像的解译与分析,表明长江中游藕池口至城陵矶河段的曲流河道演化在受自然和人类活动双重影响的情况下,该河段河道的演化仍然维持曲流河特征。受大洪水的切滩作用及松滋口、太平口和藕池口3个分流口对洞庭湖的分水分沙的影响,该段河道的演化过程较为复杂。自然裁弯取直和人工裁弯取直在一定程度上改变着河道演化的进程,但由裁弯取直及上游水利工程引起的纵坡降增加产生的冲淤变化将会维持河道的稳定,同时在该河段实施的护岸工程也会抑制河流的横向侵蚀,曲流河段河道演化进入自调整和自组织过程。     

An Investigation into Effect of Randomly Distributed Small Scale

Previous studies concerning the interaction of dual vortices have been made generally in the deterministic framework. In this paper, by using an advection equation model, eight numerical experiments whose integration times are 30 h are performed in order to analyze the interaction of dual vortices and the vortex self-organization in a coexisting system of deterministic and stochastic components. The stochastic components are introduced into the model by the way that the Iwayama scheme is used to produce the randomly distributed small-scale vortices which are then added into the initial field. The different intensity of the small-scale vortices is described by parameter K being 0.0, 0.4, 0.6, 0.8, and 1.0, respectively. When there is no small-scale vortex （K=0.0）, two initially separated meso-beta vortices rotate counterclockwise mutually, and their quasi-final flow pattern is still two separated vortices; after initially incorporating small-scale vortices （K=0.8, 1.0）, the two separated meso-beta vortices of initially same intensity gradually evolve into a major and a secondary vortex in time integration. The major vortex pulls the secondary one, which gradually evolves into the spiral band of the major vortex. The quasi-final flow pattern is a self-organized vortex with typhoon-like circulation, and the relative vorticity at its center increases with increasing in K value, suggesting that small-scale vortices feed the self-organized vortex with vorticity. This may be a possible mechanism responsible for changes in the strength of the self-organized vortex. Results also show that the quasi-final pattern not only relates with the initial intensity of the small-scale vortices, but also with their initial distribution. In addition, three experiments are also performed in the case of various boundary conditions. Firstly, the periodic condition is used on the E-W boundary, but the fixed condition on the S-N boundary; secondly, the fixed condition is set on all the boundaries; and thirdly, the periodic conditio