沙漠沟谷暴雨洪水侵蚀产沙特征

在半干旱区的季节性沙漠沟谷,暴雨引发的洪水过程侵蚀产沙强度大,水土流失严重,对区域及下游河道生态造成严重威胁。以毛布拉孔兑的支沟苏达尔沟为研究对象,以苏达尔沟2011—2015年6次暴雨洪水事件的观测数据为基础,分析洪水流量、泥沙浓度及地表沉积物粒度特征,给出暴雨洪水侵蚀产沙输沙特征。结果表明:观测期间暴雨洪水侵蚀产沙量平均每次约37.69×10~4t,产沙模数为0.57×10~4t·km^-2;其中最大的洪水事件130721号暴雨洪水过程侵蚀产沙量高达90.47×10~4t,产沙模数达1.36×10~4t·km^-2。流域总侵蚀产沙以0.25～0.063 mm泥沙为主,约占总侵蚀量74%。洪水总侵蚀产沙量随暴雨产流强度增强而增加,同时下游沙漠沙地段产沙贡献比重也随之增加,风沙贡献也相应增大。坡面侵蚀约占暴雨洪水总侵蚀的4.37%,且主要集中在上游砒砂岩坡面。     

额济纳旗典型地表沙尘释放潜力及沙尘天气频发成因

额济纳旗位于极端干旱的内陆河下游,绿洲退化严重,沙尘天气频发,已成为内蒙古西部主要沙尘源区。为揭示该区域沙尘频繁成因,对区域4种典型地表(富沙砾戈壁、富沙戈壁、绿洲退化地、绿洲)沉积物组分、风蚀强度、沙尘释放强度、多年平均月沙尘日数及大风日数等进行了综合分析。结果表明:以风沙活动为主要特征的绿洲退化地,粉沙黏土组分含量高,PM10沙尘释放强度大(0.2796 kg·d^-1·m^-2),为研究区强沙尘释放地表;富沙及富沙砾戈壁地表,风蚀强度大,但粉沙黏土组分含量低,PM10沙尘释放强度较大(0.1267kg·d^-1·m^-2,0.0672 kg·d^-1·m^-2);尽管绿洲地表粉沙黏土组分含量高,但由于植被、水分等因素的制约,其PM10沙尘释放强度最小(0.0240 kg·d^-1·m^-2)。额济纳旗绿洲被大面积强沙尘释放源(绿洲退化地和戈壁)包围,局地沙尘内循环过程中粉尘颗粒的富积,为当地高频沙尘天气提供了丰富的尘源,这是额济纳旗沙尘天气频发的主要原因。     

小麦玉米田耕作模式的防风蚀效果

通过风洞实验,在5个风速下对6种耕作方式下农田土壤风蚀速率、0~20 cm风沙流结构进行了模拟研究。结果表明:保护性耕作土壤风蚀速率较传统耕作平均降低20%~40%;保护性耕作和传统耕作条件下土壤风蚀速率均随风速的增大呈幂函数递增,但在传统耕作条件下递增较快;风速14 m·s^-1是荒漠绿洲农田土壤风蚀加剧转折点,当风速>14m·s^-1时保护性耕作下风蚀速率较传统耕作明显降低;0~20 cm内,传统耕作和保护性耕作下输沙率与高度分别呈线性和指数关系,保护性耕作下0~4 cm输沙量和输沙量百分比(Q0~4/Q0~20)均低于传统耕作。     

植被盖度对沙丘风沙流结构及风蚀量的影响

以科尔沁沙地不同植被盖度沙丘为研究对象,采用野外可移动风洞进行原位测试,开展了沙丘植被盖度对风沙流输沙率影响的研究,探讨了地表风蚀量与风速及植被盖度的关系。结果表明：空气动力学粗糙度随植被盖度增加先平缓后剧烈,与植被盖度相关关系呈三次函数增长。在各植被盖度下各层输沙率均随高度增加而递减,随风速增加而递增。同一植被盖度下风蚀量随风速增加而增大,符合幂函数或二次函数关系,但二次函数相关性更高。同一风速下风蚀量随植被盖度的增加呈阶梯式降低,在盖度小于27%时风蚀量平缓下降,盖度27%~43%时风蚀量急剧下降,盖度43%以上时风蚀量下降重新趋于平缓。相对截留率随风速增大而减小,随植被盖度增加而增大,沙丘草本植被盖度43%以上时具有较好的防风固沙效果,此时平均截留率达88.02%。     

珠江三角洲传统村落生态侵蚀时空演变特征

传统村落的保护随着中国第四批保护名录的公布逐渐成为全社会的共识。传统村落是人类与自然环境长期相互作用与有机融合的产物,其周边农田、山林、水塘等自然生态环境使着传统村落生产及生活活动得以延续。1978年改革开放后,快速城市化的背景下,不同背景下的城乡建设使得传统村落周边生态自然环境不断遭受到侵蚀威胁,为其整体保护带来极大的挑战。为开展快速城市化背景下传统村落生态环境的影响研究,本文首先界定了传统村落生态侵蚀的概念,应用侵蚀动力学理论对自我生态侵蚀、外来生态侵蚀、突发性生态侵蚀与生态侵蚀修复4种生态侵蚀方式提出生态侵蚀演变的4种模型,同时以珠江三角洲中国传统村落为研究案例,从时间和空间上对珠江三角洲地区传统村落生态侵蚀情况进行分析,探讨其生态侵蚀演变规律,揭示快速城市化背景下传统村落生态侵蚀的时空演变特征,总结了“城镇建设外侵模式、村落建设扩张模式、道路交通占领模式、综合发展模式”4种传统村落生态侵蚀的用地演化模式,丰富和深化传统村落生态视角的研究,为传统村落的保护和相关规划提供了重要参考。     

洋山深水港海域多年来海床冲淤变化及其影响因素分析

海床冲淤变化对港口与航道工程建设非常重要。由于泥沙供给、人类活动和其他等因素的影响,海床冲淤变化非常复杂。洋山深水港是一个新兴的深水港口,是上海国际航运中心重要的组成部分,它的建设引起了各方的广泛关注。目前,洋山水深港一、二、三期港区在潮流运动和定期疏浚下保持着良好的水深。四期港区工程是世界上最大的全自动化深水码头,2017年12月以开港运行。本论文基于大量的地形资料、水文泥沙资料,分析了整个洋山深水港多年来的海床冲淤变化和近期四期工程海域海床冲淤变化。结果显示：1998-2010年整个洋山港区海床冲淤变化表现为较大幅度的冲淤,在洋山主通道内呈现为"南淤北冲"的格局,但是颗珠山汊道一直以来均表现冲刷的趋势;四期港区水域近一些年来也表现为一个冲刷的趋势,多年年均冲刷幅度0.7m左右;讨论了外界泥沙供给、港口工程陆域边界封堵、港池疏浚和由此带来的水流的变化以及泥沙水力特性等因素的对洋山港海域海床冲淤变化的影响,在众多因素中,颗珠山汊道的存在（或保留）对洋山西部水域或四期港区水域冲刷有着积极的作用,它的存在所产生的落潮作用对四期港区的水深维护起到重要的正面影响。     

基于多核学习遥感解译的水边线提取及海岸侵蚀风险评估方法研究与应用——以大蒲河-滦河岸段为例

为了对典型海岸带的侵蚀风险程度进行量化统计与评估,采用卫星遥感技术对目标岸段开展动态监测,以多核学习技术进行图像分类及岸线提取,基于水边线逐年位置变化提出一种海岸侵蚀风险评估方法,并以大蒲河-滦河岸段为例进行了应用,得出了该岸段所处的侵蚀风险级别,为下一步海岸带的保护与修复提供了数据支撑。     

风暴潮与盐沼相互作用研究进展

文章对沿海风暴和盐沼之间动态相互作用的研究所取得的进展进行了综述。包括:极端水位和风浪在盐沼区域的耗散,风暴对盐沼的地貌影响,沉积记录对风暴潮和沉积物的保留,以及海平面上升对盐沼长期存活的重要性。盐沼能够有效地消散波浪能和风暴增水,特别是当沼泽植被较高并且连续时。地貌形态学观点认为盐沼通常能够抵御风暴而不会崩溃,风暴只会造成长期盐沼侵蚀的一小部分。风暴作用的结果可能影响盐沼系统在随后的暴风雨期间对正常天气条件的响应。     

陕北地区退耕还林还草工程土壤保护效应的时空特征

以中国退耕还林生态工程重点区域陕北地区作为研究区,基于耕地遥感监测数据集,分析了陕北地区2000-2013年耕地的时空变化特征;基于梯田空间分布,对RUSLE模型进行改进,模拟生成陕北地区土壤侵蚀模数栅格数据并进行精度验证;最后结合耕地变化数据集对陕北地区退耕还林（草）地及未退耕地的土壤侵蚀变化特征进行对比分析,以明确工程对全区土壤侵蚀变化的影响。结果表明,2000-2010年,陕北退耕农田内部侵蚀模数减少了22.70 t/hm ²,是退耕农田区2000年土壤侵蚀模数的47.08%。同期,陕北地区未退耕农田侵蚀模数减少了10.99 t/hm ²,占未退耕农田区域2000年土壤侵蚀模数的28.60%。从陕北全区的角度看,各种土地利用类型2000-2010年土壤侵蚀模数平均减少了14.51 t/hm ²,占2000年全区土壤侵蚀模数的41.87%。由此可见,退耕还林还草工程可以有效减少土壤侵蚀模数,达到土壤保护的作用。其中,由耕地转为林草所导致的侵蚀减少最为显著,对土壤保护的贡献作用最大。但是,2010年以后（2010-2013年）为退耕还林还草巩固时期,因此该阶段陕北地区土壤侵蚀模数和土壤侵蚀量变化较前10年显著降低。     

枯季长江口南汇东滩潮间带盐沼湿地冲淤变化对大型底栖动物功能群的影响

盐沼湿地的冲淤变化是影响大型底栖动物功能群组成及其分布特征的一个重要因素。本文选择长江口南汇东滩作为研究区域,设置固定样地,分别于2015年11月和2016年2月,进行了大型底栖动物和沉积物理化因子的季节性取样分析,并在期间内每月进行滩面冲淤变化的观测,分析了枯季长江口南汇东滩潮间带盐沼湿地冲淤变化对大型底栖动物功能群的影响及作用机理。调研期间共采集到大型底栖动物37种,从功能群组成来看,以杂食者居多,共25种;植食者次之,共7种;肉食者最少,仅为5种。3种食性功能群的物种数、密度和生物量的时空变化特征有所不同。调研期间,3个功能群物种数都略有下降;植食者密度显著增加（P<0.01）,而肉食者、杂食者密度变化不显著（P>0.05）;3个功能群的生物量变化均不显著（P>0.05）。植食者密度和生物量在样地间都存在极显著差异（P<0.01）;肉食者和杂食者仅密度在2016年2月的调研中存在样地间的显著差异（P<0.05）。不同样地月际冲淤变化特征有所不同,但总体均呈淤涨态势。多数环境因子存在显著的空间差异（P<0.05）,仅不同深度的沉积物中值粒径在样地间无显著差异（P>0.05）。滩面冲淤变化对沉积物理化指标的变化具有主导作用。通过非线性回归分析筛选出的与各功能群物种数、密度、生物量变化具有显著相关性（P<0.05）的环境因子组合存在差异。其中,对植食者密度、生物量的变化和肉食者物种数的变化有显著影响的环境因子组合中都包含绝对冲淤变化量。滩面冲淤变化除对大型底栖动物产生直接影响外,还会通过改变沉积物理化因子特征,间接对大型底栖动物产生影响。对于3种食性功能群来说,产生影响作用的主要生境因子存在明显差异。虽然各食性功能群的物种数均有下降,但相对另外两种功能群而言,沉积物中的营养环境还是更利于杂食者的生存,因此杂食者在竞争过程中更具优势。未来相关研究需要在多因子系统监测的基础上,结合洪季的观测结果,进行综合分析。