玉溪遗址多期古洪水的气候背景与周期性

全新世时期形成的连续性古洪积层是追溯古环境信息的可靠记录。重庆市丰都县玉溪遗址存在多期连续的文化层与洪积层,但已有研究并未系统分析该遗址区的古洪水发生机制及其气候背景,并且缺乏基于多期古洪积层的周期性研究。(1)本文基于动物骨屑AMS ^(14)C年代数据,用Bacon程序拟合玉溪遗址剖面的沉积-年代关系,判定玉溪剖面古洪积层形成时段为约6.4 ka BP~7.3 ka BP。(2)古洪水沉积序列的粒度和端元分析结果显示,玉溪古洪积层由细粉砂-粉砂组成,表明古洪积层为溢岸憩流和滞水缓流堆积而成。(3)孢粉组合、磁化率、Rb/Sr和Si/Al比值等环境指标显示,玉溪剖面的古洪水沉积经历了早期湿热、中期温干、晚期暖湿三个阶段,其中古洪积层在温干阶段的沉积速率最大(30 cm·(100a)^(-1)),而且古洪水发生的频率亦高于湿热期。(4)古洪水沉积序列的小波功率谱分布特征表明,玉溪剖面的古洪水存在约30 a的短周期和约350 a的长周期;其长周期与区域性气候冷事件相关、短周期与ENSO事件导致的夏季风异常有关。本文提出的搬运洪积物的三种动力类型、干湿期古洪水的沉积速率差异以及古洪水泛滥的长短周期,对研究新石器早期重庆地区的人地关系和长江上游的洪水发生机制有参考意义。

川中丘陵区紫色土抗生素残留特征及其生态风险

抗生素在表层土壤中富集,将干扰植物、土壤动物以及微生物的生长发育,威胁生态系统安全。紫色土作为长江中上游重要的农业土壤资源,其抗蚀性弱和优先流发育的特点为环境残留抗生素迁移提供了动力条件。目前相关研究多针对目标抗生素的环境迁移行为,土壤残留抗生素的自然丰度、自然污染特征以及环境风险尚不明晰。本研究选择川中丘陵区6种典型土地利用类型(旱地、林地、果园、水田、化肥菜园和粪肥菜园)的紫色土土壤及灌溉水为研究对象,对5类11种抗生素进行残留量的测定,并利用风险商值法进行抗生素生态风险评估。结果表明:(1)土壤中检出金霉素、诺氟沙星、环丙沙星和恩诺沙星。其中,诺氟沙星、环丙沙星和恩诺沙星仅在粪肥菜园土壤中有检出,其残留量分别为5.95、3.36和6.52μg·kg^(-1);金霉素在粪肥菜园土壤中残留量最高,为43.00μg·kg^(-1)。(2)灌溉水中各类抗生素含量均低于仪器检出限。(3)研究区内土壤抗生素风险商值范围为0.08~0.43,处于中低生态风险水平,但抗生素残留量均小于国际土壤生物毒性触发值(100μg·kg^(-1)),处于相对安全的生态风险水平。(4)研究区内土壤抗生素来源可能与有机肥施用有关,通过调整施肥结构可能在一定程度上降低抗生素的环境生态风险。本研究可为川中丘陵紫色土区生态安全建设提供依据。

山区农产品主产区种养关联碳减排潜力估算——以四川洪雅、开江、盐亭和兴文县为例

种养关联既可有效利用农业废弃物,又具碳减排效应。已有研究主要聚焦农业废弃物资源化利用及其污染控制,对农业种养关联碳减排缺乏关注。本文以四川盆地山地丘陵农产品主产区的洪雅、开江、盐亭和兴文4县为研究对象,采用草谷比法估算作物秸秆量,依据能量转化构建秸秆饲料化利用碳减排潜力估算法,采用排泄系数法估算畜禽粪便量,依据营养物质循环构建粪便肥料化利用碳减排潜力估算法,探讨2008—2017年该区种养关联碳减排潜力。结果表明:(1)该区种养关联年均碳减排潜力为19.42×10^(4)t,且微弱上升(1.25%)。其中,作物秸秆饲料化利用年均碳减排潜力15.49×10^(4)t,上升8.37%;畜禽粪便肥料化利用年均碳减排潜力3.93×10^(4)t,下降23.09%。(2)该区单位耕地面积种养关联碳减排潜力为2.04 t/hm^(2),其中,开江(2.36 t/hm^(2))>洪雅(2.30 t/hm^(2))>盐亭(2.01 t/hm^(2))>兴文(1.57 t/hm^(2))。(3)该区种养关联碳减排潜力中作物秸秆饲料化利用占比(79.75%)>畜禽粪便肥料化利用(20.25%);作物秸秆饲料化利用碳减排潜力以水稻(35.07%)、玉米(24.99%)、小麦(13.44%)和油菜(12.77%)等作物为主(共86.27%);畜禽粪便肥料化利用碳减排潜力以牛粪便为主(占52.94%)。本研究可以为山地丘陵区种养关联碳减排提供理论依据。

三峡库区碳酸岩岸坡消落带岩体劣化特性

岸坡消落带是库水位升降形成的干湿交替作用区域。与岸坡其他地段相比,岸坡消落带水岩作用强烈,不断改造库岸的形貌特征,影响岸坡的整体或局部稳定性。消落带岩体劣化研究在劣化特征、劣化分类,以及劣化评价方法、指标研究方面存在不足。本文以三峡库区秭归和巴东干(支)流碳酸岩岸坡消落带岩体为研究对象,采取调(勘)查与试验、“比拟法”等综合分析方法,对碳酸岩消落区岩体劣化特征、过程及机制进行了系统研究,得到以下结论。(1)基于岸坡消落区岩体劣化的宏观效应,可划分为4种劣化类型;库水和地下水联动作用影响消落区岩体劣化的范围,沿深度方向呈现逐渐减弱的趋势,根据岩体劣化程度,可划分为3个区。(2)岩体各类结构面劣化最为严重,尤其是裂隙结构面,控制着岩体劣化的主要特征和类型。(3)库水作用方式和水的溶蚀性强弱影响岩体劣化的进展和演化发展模式。(4)根据库水与岸坡地下水联动程度,结合工程应用,提出了碳酸岩岸坡消落带岩体劣化的评价指标和评价方法。研究成果对消落带岩体劣化评价及岸坡稳定性演化评价具有一定的参考意义。

闽粤地区花岗岩风化土体粘粒迁移过程的土柱渗流试验

花岗岩风化土具有大孔隙结构、级配不良的特性。降雨入渗驱动粘粒迁移导致花岗岩风化土内部孔隙扩张和颗粒粗化,是闽粤地区花岗岩分布区水土流失和边坡变形破坏的主因。本文设计土柱渗流模型试验,研究不同级配条件下花岗岩风化土体的粘粒迁移过程与特征,考察土粒含量、渗流量及水力梯度等指标的变化规律。研究表明:(1)含有较多粘土矿物成分的细粒,尤其是粒径小于5μm的具有良好亲水性的粘粒,在渗流作用下容易发生迁移、集聚、淤堵或再迁移过程,导致渗流量与水力梯度持续变化,逐步出现土体颗粒粗化现象;(2)随着砾粒含量的增加,内部土粒单元发育成形的“混粒性”孔隙-骨架结构更为明显;当砾粒含量从40%增加至60%时,粘粒流失量增加14%,渗流量增加了51%,土体渗流通道增多、土体颗粒粗化,土体结构性逐步丧失;(3)花岗岩风化土中粘粒迁移过程由稳定渗流状态向优势渗流状态转变引起,一旦优势流通道成立,水力梯度增幅可达40%。研究结论可为闽粤地区花岗岩分布区水土流失治理和边坡灾害防治提供科学依据。

三江源区草地水土保持与防风固沙功能临界植被覆盖度时空变化分析

三江源区是中国重要的生态安全屏障,其水土保持与防风固沙功能对中国及其周边地区生态安全具有重大意义。水土保持与防风固沙功能临界植被覆盖度是三江源草地生态保护与恢复的关键指标,但其变化尚不明确。本研究利用修正通用土壤流失方程(RUSLE)和修正通用土壤风蚀方程(RWEQ)模拟了1979—2018年三江源区草地水土保持与防风固沙功能临界植被覆盖度并分析了其时空变化。结果表明:(1)近40年来,三江源区草地水土保持功能临界植被覆盖度东南高、西北低,多年平均值为12.21%±1.42%,年增长率为0.30%(P<0.01)。(2)防风固沙功能临界植被覆盖度西北高、东南低,多年平均值为39.84%±11.94%,有不显著增长趋势。(3)水土保持及防风固沙功能临界植被覆盖度西北高、东南低,多年平均值为45.38%±10.04%,年增长率为0.32%(P<0.05),变化范围为11.73%~58.56%。三江源区西北部水土保持及防风固沙功能临界植被覆盖度大于50%,西南大部分区域不超过40%。(4)水土保持及防风固沙功能临界植被覆盖度在长江源区和黄河源区东北部呈下降趋势,其中黄河源东北部下降趋势显著(P<0.01),在黄河源区南部和澜沧江源区呈显著上升趋势(P<0.01)。本研究结果可为三江源生态环境保护以及高寒草地多目标管理提供科学依据与数据支撑。

1990—2015年四川盆地农地时空演变特征及其驱动因素

四川盆地是中国自然地域单元和粮食主产区。20世纪以来,区域社会-生态系统变迁驱动农地利用规模和结构发生变化,而农地利用的时空演变特征及其驱动因素尚不明晰。本文利用1990、2000、2010和2015年土地利用数据和社会经济统计数据,结合空间分析和最优参数地理探测器模型,分析四川盆地农地的时空演变特征,探究不同时期社会经济驱动过程。结果表明:(1)1990—2015年,农地面积减少1859.91 km^(2),呈现阶段性变化特征。其中,1990—2010年,农地变化以内部转移为主,大量旱地和水田转变为园地,部分农地转为林地与建设用地;2010—2015年,农地呈现集中转变为建设用地的趋势。(2)川东北地区园地面积显著增加,城市中心与主干道附近建设用地面积明显增长,林地面积增加集中于平行岭谷地带,其空间聚集效应均表现为高-高聚集或低-低聚集特征。农地内部转移、农地向建设用地和林地的转变具有明显的空间分异特征和聚集效应。(3)2000—2010年间,农业劳动力与造林面积百分比是农地变化的主要驱动因素,因子间的交互作用多表现为非线性增强;2010—2015年间,GDP是农地变化的主要驱动因素,因子间交互作用表现为双因子增强解释程度更高。研究结论可为区域国土空间规划和农业可持续发展提供决策参考。

黄土切沟沟头位置地形临界模型及不同土地利用下的参数差异

切沟侵蚀是黄土高原地区重要侵蚀形式。切沟的发生存在一定的地形临界,坡度-汇水面积(Slope-Area)临界模型是切沟沟头位置模拟与预测的常用方法,对模型参数的空间分异及其不同土地利用下的参数差异的规律认识不足极大限制了该临界模型的实际应用。本研究以典型黄土丘陵沟壑区陕北岔巴沟流域为研究区,采用无人机航摄并结合野外实测,研究了S-A临界模型参数的空间分异及其不同土地利用下的参数差异。结果表明:(1)切沟沟头坡度从上游到下游呈递增趋势,沟头汇水面积呈递减趋势。(2)岔巴沟流域S-A临界模型切沟发生的临界常数a值和模型指数b从上游到下游变化不大,均呈轻微递增趋势,流域内切沟沟头发生的临界模型空间分异性不明显。岔巴沟流域上游、中游和下游的切沟沟头S-A临界模型参数a分别为1.006、1.128和1.157,参数b分别为0.197、0.203和0.209。(3)切沟沟头S-A临界模型参数受土地利用类型的影响较大。坡耕地切沟S-A临界模型参数a和b分别为0.810和0.159,林草地切沟临界模型参数a和b分别为2.007和0.341。林草地切沟沟头S-A临界模型常数a是坡耕地的近2.5倍,指数b是坡耕地的近2倍。本研究深化了对黄土丘陵沟壑区切沟沟头发生的地形临界条件的认识,提升了S-A临界模型在黄土切沟治理实践中的可用性,将有效支撑黄土高原侵蚀精准治理。

川中丘陵区紫色土坡耕地植物篱措施对土壤抗蚀性的影响

川中丘陵区紫色土坡耕地水土流失严重,影响农作物增产增收。水土保持植物篱措施是提高土壤的抗侵蚀能力的有效生态手段。以往土壤抗蚀性的研究多集中于黄土高原,较少涉及植物篱作用下紫色土坡耕地抗蚀机理方面的研究。本文以新银合欢(Leucaena leucocephala)和香根草(Vetiveria zizanioides)为研究对象,基于试验站坡耕地小区定位观测的基础数据,结合土壤采样和实验分析,利用主成分分析法对种植不同植物篱的坡耕地土壤抗蚀性进行了综合评价。结果表明:(1)在分析11项指标后,2项主成分指标对解释土壤抗蚀性贡献率达到82.7%,其中水稳性团聚体被认定为关键指标。(2)植物篱显著提高了表层土的抗蚀性。与无植物篱的样区为对照,10°坡耕地上香根草和新银合欢植物篱小区的土壤抗蚀性综合指数(SERI)分别比对照区高2.048和0.853,15°坡耕地上香根草植物篱的SERI比对照区高1.321;且植物篱下侧的土壤抗蚀性高于植物篱上侧,在10°和15°香根草植物篱小区,植物篱下侧抗蚀性指数分别达到上侧的2.0倍、1.5倍,而10°新银合欢植物篱小区的下侧抗蚀性综合指数达到上侧的1.1倍。(3)相较于新银合欢植物篱小区,香根草植物篱小区土壤表现出了更高的抗蚀性,且两种植物篱小区下侧土壤抗蚀性均优于上侧,选择密植草本植物篱并重点防治植物篱上侧土壤可有效减少坡耕地水土流失。研究成果可为川中丘陵区水土流失治理及农业增产提供科学依据。

基于PS-InSAR技术的西藏龙巴萨巴湖冰碛坝表面形变特征分析及影响因素

冰碛湖坝体表面形变是指示坝体稳定性的重要参数。针对高寒区冰碛坝形变监测,合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术仍然存在一定的技术缺陷,而基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PS-InSAR)的遥感技术方面应用尚未见报道。西藏龙巴萨巴湖位于中国和印度、尼泊尔交界处,其冰碛坝具有高溃决风险。本文基于75景Sentinel-1A影像及PS-InSAR技术,以龙巴萨巴湖冰碛坝为研究对象,分析2017年2月至2023年4月期间,坝体表面形变特征及影响因素。结果表明:(1)2017-2023年龙巴萨巴坝表面体总体呈下沉趋势,平均形变速率为-2.76±0.66 mm/a。坝体明显表面下降区主要分布沿湖水岸一带,占坝体总面积的43.3%,平均下沉速率为16.82±1.55 mm/a,坝体中部存在东南-西北贯通的显著沉降区,其中最大形变永久散射点(PS点)形变速率达到-81 mm/a;中部坝体出现抬升现象,抬升区面积占坝体总面积的9.8%,平均抬升速率为17.38±2.43 mm/a,其中最大形变PS点形变速率达到43.90 mm/a;坝体外缘区变形率相对较小,在-4~4 mm/a内波动(平均形变速率为0.53±0.23 mm/a),占坝体总面积的41.11%。(2)在监测时间段内,年内不同月份沉降区面积占比为39.1%~65.8%,其中,7月沉降面积最大,占坝体总面积的65.8%;年内抬升区面积占总面积比的22.3%~38.3%,2月份坝体抬升面积最大。(3)坝体表面总体形变与坝体热通量年收支盈余、坝体内部埋藏冰发育、内部水分运移冻胀等因素有关。本研究结论可用于评估龙巴萨巴冰碛湖的危险性,为冰碛湖溃决模拟及防灾减灾提供理论依据。

泥石流承灾体群体效应特征反演——以7·12四川平武县黑水沟泥石流为例

群体建筑结构的分布格局、结构形式等因素影响泥石流冲击过程和致灾表现。泥石流冲击存在绕流现象、放大作用和遮蔽效应,泥石流与建筑群之间存在复杂的流固耦合模态,但针对这类泥石流承灾体群体效应的过程与机制仍不清晰。本研究通过野外调查、物理实验和数值模拟等方法,调查泥石流承灾体群体效应特征,反演泥石流冲击流场分布和建筑损伤过程,提出了一套建筑群对泥石流的承灾动力响应特征分析方法。研究结果表明:(1)泥石流流场存在放大作用。面对泥石流冲击,建筑群的破坏导致沟道区域流速增加20%,建筑群区域流速增加46%。(2)泥石流流场存在绕流现象。建筑群阻碍泥石流直进输运,导致建筑拐角之间存在局部压力高度集中现象。(3)在建筑群中存在明显的遮蔽效应。失去建筑的上游遮蔽保护可使下游建筑受到的泥石流冲击强度增加120%。(4)泥石流致灾过程中,建筑群周边与内部的泥石流冲击特征差异明显。在建筑群外围,受前排建筑破坏的影响,泥石流流线后排建筑受泥石流冲击时刻提前10 s,泥石流冲击强度增加速率达2.1倍;(5)泥石流对建筑群内建筑冲击强度分为冲击力急剧增加—缓慢增加—逐渐稳定三个阶段,对应泥石流流深增高、缓慢淤积过程。研究结果可以为泥石流易发区村落城镇的建筑规划布局和防灾减灾措施提供科学参考。

融入功能分区的土地利用变化多情景模拟——以福建南平市建阳区为例

土地利用变化多情景模拟是合理配置土地资源的重要依据。已有研究通常聚焦于省级、城市群等较大尺度区域,较少关注南方山区城镇土地利用变化及其面临的生态安全约束。本文以福建省南平市建阳区为研究区,应用RSEI-MCR-PLUS耦合模型,将生态约束下的土地功能分区融入土地利用变化模拟,分析惯性发展、经济发展优先、生态保护优先、可持续发展四种情景下2030年建阳区土地利用空间格局。结果表明:(1)建阳区内适宜开发区、缓冲开发区、限制开发区、生态缓冲区和生态保护区面积占比分别为3.17%、27.94%、26.73%、25.68%和16.48%,各功能区以适宜开发区为中心空间上呈环状分布。(2)惯性发展情景下,建设用地呈现多点扩散,土地资源利用效率相对低下;经济发展优先情景下,新增建设用地侵占林地和耕地,加剧空间冲突;生态保护优先情景下,土地资源利用效率低下,并限制经济快速发展;可持续发展情景下,建设用地呈组团式发展,生态系统得到保护,土地资源配置更为合理。本成果可为合理配置土地资源、优化山区国土空间开发保护格局提供科学参考。

泥石流物源土体标度分布参数与粘聚力的关系

颗粒级配影响土体力学性质(如粘聚力)。细颗粒(尤其是粘粒)含量对粘聚力起着决定性作用。颗粒级配可用土体特殊粒径(如D50等)来表征,但并不能避免同参异效等问题。采用土体标度分布μ和Dc两个参数,可准确地描述土体颗粒组成特征,但该分布参数的物理意义,以及特征参数与土体力学参数之间的关系尚不明确。本文实施室内试验测试,采用标度分布表征土体颗粒组成,研究在不同含水率和标度参数条件下土体粘聚力的变化特征,探讨土体颗粒组成、含水率和粘聚力之间的关系。结果表明:(1)标度分布参数μ随着细颗粒含量的增加而增大,并呈现指数函数关系;(2)随着细颗粒含量的增加,粘聚力先迅速增大后缓慢增加并趋于稳定,且粘聚力c与标度分布参数μ呈现对数函数关系;(3)粘聚力随着含水率的增大先增大后减小,即存在一个使得土体粘聚力达到最大值的含水率阈值,在达到此阈值之前,细颗粒含量对粘聚力的影响较为显著,达到该阈值之后,含水率成为更主要的影响因素;(4)基于试验结果,得到土体粘聚力随含水率及标度参数共同影响下的二元模型。研究可为明确标度分布参数的物理意义以及确定土体力学参数提供试验依据。

脱贫地区乡村振兴水平时空演变及障碍因子——以江西罗霄山区为例

评估脱贫地区乡村振兴水平是探索多元化高质量乡村振兴道路的必要条件。已有乡村振兴评价指标体系构建多从乡村振兴总体要求出发,缺乏从产业、人才、文化、生态、组织振兴角度的定量评价研究。本研究以江西罗霄山脉脱贫地区为例,基于县域尺度在五大振兴基础上建立评价指标体系,利用趋势面分析方法探索乡村振兴水平的时空演变,利用障碍度模型探究乡村振兴水平的主要障碍因子。结果表明:(1)2010—2020年江西罗霄山脉脱贫地区乡村振兴总体水平呈现上升态势,低水平县域不断缩减;各县域乡村振兴逐步由“单极化”与“低水平”向“均衡化”与“高水平”发展,其中产业、文化、生态振兴水平增长显著,组织与人才振兴水平增长缓慢,且存在近半数县域与高水平乡村振兴存在一定差距,乡村振兴向高质量发展仍然有待提升。(2)乡村振兴水平的空间演化趋势在南北方向上基本保持“北低南高”的态势,东西方向上由“东高西低”向“西高东低”转变,总体差异不断缩减。乡村振兴的过程主要是由产业、文化、生态振兴所驱动,与当地生态文明示范区、南方集体林区等区域特征相对应。(3)10年间,农业生产下土地生产率与单位耕地机械总动力障碍度上升最为显著,逐渐成为主要障碍因子,至2020年障碍度均值分别为17.22%、15.70%,提升土地生产率与农业机械化水平成为未来乡村振兴的关键所在。本研究可为脱贫山区更好地协调人地关系,巩固脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接,以及实现乡村全面振兴与高质量发展提供参考。

叠覆堆积过程中泥石流偏移的实验研究

泥石流堆积扇经过多期叠覆堆积,其在空间和时间分布上有随机性,存在主流偏移和堆积摆动等各向异性现象,给合理规划与利用泥石流滩地带来困难。本文在野外调查四川平武县碓窝梁子沟堆积扇的基础上,开展室内水槽模型实验,结合3D扫描技术和基底压力传感器,探讨泥石流在叠覆堆积过程中的阶段性流态变化以及主流偏移的成因和发展。实验发现:(1)泥石流密度差异导致不同的偏移形式,高密度泥石流易出现层面整体偏移;低密度泥石流易形成插入式的叠覆堆积。(2)泥石流多期堆叠过程中偏移行为并不一定是沿地势更低处,而是取决于后期来流的性态。(3)泥石流偏移角度和距离依赖于流体密度、流速和堆积体几何特征,可以建立以上述参数为变量的堆积偏移角度与偏移距离的计算公式。本研究成果可以为了解泥石流堆积扇的形成机制、致灾范围和演化趋势提供依据。

“三生空间”视角下基于云模型的崩岗侵蚀危害评价

崩岗是中国南方红壤区最严重的土壤侵蚀形式之一。崩岗侵蚀危害的类型与大小均存在空间差异,崩岗危害评估与风险防控应具备针对性和时效性,并提高评价结果的空间精度。本研究以福建省安溪县官桥镇为研究区,基于生产、生活、生态空间视角构建崩岗侵蚀危害评价模型,通过云模型对2020年崩岗侵蚀危害进行评价,并提出相应的治理措施。结果表明:(1)经济密度、人口密度和崩岗面积占比的权重较大,分别为0.278、0.164和0.148,说明经济社会因素和崩岗侵蚀的直接影响因素对危害程度的影响最大。(2)崩岗侵蚀危害呈中部和东北部高、四周低的空间分布特征,且对生产空间造成的危害最高,生态空间次之,生活空间最小,在风险管理体系中应重点预防中部和东北部的崩岗侵蚀危害,尤其是对生产空间的危害防控。(3)对比基于云模型与未应用云模型的评价结果,极高危害V区的空间分布趋势相似;应用云模型得出的空间评价结果更加细化,更能体现崩岗侵蚀危害的整体水平。本研究可进一步丰富崩岗侵蚀危害评价方法,并为崩岗治理提供建议。

四川秦巴山区降雨型滑坡灾害降雨阈值

四川省秦巴山区因其复杂地形和频发的极端降雨,成为中国滑坡灾害高发区,降雨是其主要自然致灾因素之一。尽管现有区域滑坡预警系统提供了基本的监测,但在准确性方面仍有提升空间。本研究通过分析2000—2020年间1850起滑坡灾害及同期逐时降雨数据,识别影响滑坡发生的关键降雨特征,采用混淆矩阵和技能得分等评价指标,拟合筛选确定最佳阈值曲线。研究表明:(1)拟合确定了诱发滑坡灾害的最佳降雨阈值曲线,并将其应用于2021年滑坡灾害预报,预测正确率达到87.72%。(2)通过滑坡隐患点编目数据进行滑坡危险性区划,中高及高危险性区域(4级和5级)的滑坡灾害点占比51.46%,中至高危险性区域(3级至5级)的灾害点占比91.23%,显示出阈值曲线在空间预测上的有效性。最佳降雨阈值曲线的应用显著提高了滑坡预警系统的准确性和可靠性。研究成果有助于优化现行滑坡预警系统,提高灾害管理效率,可为滑坡灾害预防和减灾工作提供科学支持。

丘陵谷地传统聚落空间形态及其环境适应性解析——以重庆黔江凤台村为例

巴渝地区多样性与异质性地理环境孕育了极具特色的传统聚落空间。传统聚落研究大多探究其空间形态、形制格局、类型特征及演进规律,而针对多文化汇集区——武陵山片区传统聚落空间形态及其环境适应性的综合解析框架的整体性不足,没有考虑与社会环境多因子要素相结合。本文以丘陵山谷地区的重庆黔江土家族聚落凤台村为研究对象,采用空间句法作为分析工具,通过对整合度与聚落结构、选择度与聚落节点、理解度与聚落界面的模拟分析,探讨以环境适应性为核心的耦合互动机制,并进一步结合地理环境、生计环境和文化环境等多因子影响因素,具体阐释这种互动机制的诱因、制约、协同与调适过程。研究发现:(1)凤台村聚落空间呈带状分布,空间组织受主轴线与等高线双重限制,空间布局呈现中部聚集,边缘分散的形态,并最终形成顺应地形、平行轴线、均匀分布的聚落肌理,具有相似特征的聚落形态在渝东南、鄂西南、湘西北等中国南方山地区域广泛分布。(2)凤台村聚落沿山谷等高线布局,呈现出“长街短巷”空间特征,是基于民间生活习俗自下而上形成的聚落主体结构,该街巷结构空间承载了集约生产、公共生活、邻里交流等多重功能,体现了丘陵谷地区域乡土社会的特色结构。(3)凤台村聚落的公共空间分为生产性、生活性和文化性三类。其中生活性空间连接性较高,与当代农业生计的延续相关;文化性空间的选择度有限,与公共空间环境配套不足下的行为感知度弱化有关。(4)凤台村聚落界面是人地关系下自然与人工机制的相互作用结果,反映了聚落共同体基于生计方式、民俗文化和自然地理的互动机制;形成了明确的生活区、生产区和公共文化区,展现了乡土社会多民族交融的文化习俗。本研究可为传统聚落遗产保护修复、文化旅游开发以及乡村全面振兴建设提供理论支撑,为丘陵谷地传统聚落的可持续发展提供实践指导。

喀斯特地区非农就业对农户薪柴利用的作用路径——基于供需的角度

薪柴是中国山村的传统生活能源。薪柴砍伐是喀斯特地区植被退化、石漠化加剧的重要原因。薪柴利用关系着森林转型和生态恢复。已有研究主要从劳动力和收入的角度分析非农就业对薪柴利用的影响。从薪柴供需变化的角度研究非农就业对薪柴利用的作用路径,有助于明晰森林转型的微观机制。本文以喀斯特地区三个典型区县562户农户调查数据为基础,采用有序Logit模型和中介效应模型,从供需的角度分析非农就业对农户薪柴利用的影响及其作用路径。研究表明:(1)研究区薪柴利用总体减少,79.72%的农户减少对薪柴的利用。(2)非农就业通过降低农户薪柴获取能力和放大薪柴采集环境约束减少薪柴供给,同时通过减少需求来源、增强其他能源替代减少薪柴需求,供需的减少使得农户对薪柴的利用减少。(3)非农就业促进了薪柴替代,有利于喀斯特地区森林质量的提升。森林转型“经济增长路径”中能源转型机制拓展和细化为“非农就业—薪柴替代—薪柴利用减少—森林质量提升—森林质量转型”。(4)喀斯特地区可通过引导农村劳动力非农就业、发展规模养殖和增加商品能源的消费来加快薪柴替代、促进地区的生态恢复。研究结果丰富和拓展了森林转型的路径理论,可为喀斯特地区的生态恢复提供理论和实践参考。

溃坝洪水演进一维水动力模型

中国是受洪水灾害影响最严重的国家之一。洪水数值模型可准确地反映洪水的演进与致灾过程。本研究针对天然河道洪水过程存在的尺度大、水流流态复杂、河道断面形式多变以及计算建模困难等问题,提出一套基于Godunov格式的有限体积法离散圣维南方程组的一维水动力模型,并采用求解复杂断面水力要素之间关系的方法,提高了一维水动力模型求解的精度与效率,精确地反映了复杂断面河道的水流运动特性。将模型模拟得到的数值解与算例中的解析解或实测数据进行对比,结果表明:(1)构建的一维水动力模型模拟结果与理想算例解析解及实验实测数据吻合程度均较高,所有算例的E NS均大于0.5,说明模型具有良好的稳定性和适应性;(2)将模型应用至金沙江白格堰塞湖溃坝洪水算例中,模拟得到的流量峰值及整体洪水过程均与实测过程吻合较好,在叶巴滩和苏洼龙两个测点处E NS分别为0.633和0.812,证明了模型在实际应用中的适用性与可靠性。结果表明,开发的一维水动力模型对溃坝洪水等水流流态复杂、突发性强的洪水过程具有良好的模拟效果。本研究可为河道及溃坝洪水风险的初步、快速评估等工作提供有效的模拟支撑。