滇中地区主要森林凋落物有效截留量及其影响因素

[目的]研究滇中地区主要森林类型凋落物有效截留量差异及其影响因素,为该地未来植被恢复和森林管理提供科学支撑。[方法]利用样方调查法、烘干法和浸泡法分析了昆明市双河—磨南德水源林自然保护区内的地带性次生常绿阔叶林(SF)、针阔混交林(TF)、旱冬瓜林(ACF)、华山松林(PA)、成熟云南松林(OPY)、幼龄云南松林(YPY)、银荆林(AD)7种主要森林类型凋落物未分解层(OL)和半分解层(OF)的有效截留量及其影响因素。[结果](1) 7种森林类型凋落物厚度为2.06~7.57 cm,其中OL层1.10~4.30 cm, OF层0.83~3.93 cm,凋落物层厚度排序为TF>ACF>PA>OPY>SF>AD>YPY,凋落物蓄积量为4.75~17.45 t/hm^(2),其中OL层占比为32.02%~62.48%,OF层占比为37.52%~67.98%,凋落物层蓄积量排序为TF>PA>SF>OPY>ACF>AD>YPY。(2)凋落物最大持水率为115.3%~170.7%,初始吸水速率为3.65~5.62 g/(g·h),凋落物持水率和浸水时间的关系可用对数函数y=aln(x)+b表示,吸水速率与浸水时间可用幂函数y=kt~n表示。(3)凋落物最大持水量为7.05~32.19 t/hm^(2),排序为PA>TF>SF>OPY>ACF>AD>YPY,有效截留量为5.45~25.34 t/hm^(2),以TF最高(25.34t/hm^(2)),PA(24.99 t/hm^(2))和SF(24.62 t/hm^(2))次之,YPY最低(5.45t/hm^(2)),影响有效截留量的场地特征主要为蓄积量、自然含水率、分解强度以及厚度,影响有效截留量的水动力过程主要是最大失水量、前6.0 h平均吸水速率和前2.0 h平均吸水速率。[结论]滇中地区未来植树造林应以针阔混交林为主,注重对地带性次生常绿阔叶林的保育,采取辅助自然更新的措施促进人工纯林向混交林演化,同时减少踩踏、收集凋落物等人类活动的干扰,从而增加森林生态系统凋落物的水源涵养能力。

2000-2020年滇中城市群不透水面时空动态演变及驱动力分析

[目的]揭示滇中城市群不透水面时空动态演变特征及驱动力机制,进而为制定滇中城市群规划和发展策略提供理论参考。[方法]利用2000—2020年滇中城市群GISD 30 m不透水面数据,运用不透水面动态度、标准差椭圆、象限分析法和地理探测器等空间分析方法揭示了不透水面时空变化规律及驱动力机制。[结果](1)时间演变:近20年滇中城市群不透水面整体扩展速率呈现下降—上升—下降的波动趋势,年均扩展速率为66.77 km^(2)/a,年均动态度达4.36%,不透水面的动态度呈现不断下降趋势。近20年来,滇中城市群不透水面面积扩大了1402.2 km^(2),增长率高达91.5%。(2)空间演变上:近20年滇中城市群不透水面扩展各个城市空间差异较大,其中昆明市不透水面扩展较多,楚雄彝族自治州扩展面积较少。各城市群总体上朝南部—东南部方向扩展,迁移重心基本稳定。(3)近20年来滇中城市群不透水面的扩展具有明显的方向性,总体向东北—西南方向扩展。其中2005年标准差椭圆面积最大,不透水面开始高速扩张,20年来不透水面重心变化较为稳定,整体一直保持向南迁移,总体变化相对较小。(4)从不透水面的驱动机制分析,人口因素对其扩展的影响显著,而LAI、坡度、降水、温度以及NDVI等因素对不透水面扩展的影响不显著。人口和其他因素之间的交互作用强度明显强于其他因素之间的交互作用。[结论]近20年以来滇中城市群不透水面不断扩展,对城市群的资源环境承载力和国土空间格局产生巨大影响,为此应加强不透水面空间优化布局,为实现滇中城市群高质量跨越式发展提供有力支撑。

滇中主要森林类型土壤团聚体稳定性及其变化机制

[目的]团聚体稳定性是评估退化生态系统植被恢复后土壤质量变化的重要指标,研究滇中地区主要森林类型土壤团聚体稳定性差异及其变化机制,为该地未来植被恢复、改造过程中的树种选择、森林资源管理提供科学支撑。[方法]选择云南松林(PY)、华山松林(PA)、银荆林(AD)、旱冬瓜林(ACF)、针阔混交林(TF)、次生常绿阔叶林(SF)6种主要森林类型作为研究对象,以坡旱地(DSL)作为对照,采集0—20 cm,20—40 cm和40—60 cm土样,利用干、湿筛分法分离测定>5 mm,5~2 mm,2~0.25 mm,<0.25 mm 4个粒级团聚体含量,计算水稳性大团聚体含量(WR_(>0.25))、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和结构破坏率(PAD)4个稳定性指标,对土壤团聚体稳定性进行研究。[结果](1) 6种森林类型在0—60 cm均以0.25~2 mm的小团聚体为主,而坡旱地随着土层深度的增加,粒级从0.25~2 mm向<0.25 mm转变;(2) 0—60 cm土层中坡旱地平均WR_(>0.25),MWD,GMD和PAD分别为55.40%,1.16 mm,0.52 mm,40.47%,6种森林类型分别为71.61%~78.20%,1.97~2.61 mm,0.93~1.27 mm,12.59%~20.47%,团聚体稳定性总体表现为坡旱地最差,次生常绿阔叶林、针阔混交林最好,其次是云南松林、旱冬瓜林,银荆林和华山松林较差;(3)团聚体稳定性在宏观尺度上受森林类型、土层深度及其交互作用的显著影响(p<0.001),而在微观尺度上主要受土壤容重、非毛管孔隙度、全钾、有机质、砂粒和黏粒含量的显著影响(p<0.05),土壤理化性质、养分、质地解释了团聚体稳定性的90.5%,其中以理化性质、养分及其交互作用的贡献最大,解释率为61.3%,土壤质地往往与其他因子共同影响团聚体稳定性,其独立解释率仅为5.1%。[结论]滇中地区退耕还林可显著提高土壤团聚体稳定性,未来的生态恢复应该以营造云南松林和旱冬瓜林为主,同时避免高强度的人类活动,改善土壤理化性质和增加土壤养分积累,促进人工纯林向针阔混交林及常绿阔叶林演化。

滇中红层泥岩剪切蠕变特性及其本构模型

为保障滇中红层泥岩所在区域隧洞工程的施工及长期运营安全,本文以“滇中引水工程”狮子山隧洞段的红层泥岩为研究对象,首先,采用分级加载剪切蠕变试验方法,研究其蠕变特性;其次,基于非线性流变力学理论,分别构建了触发式非定常加速元件、非线性弹性元件及复合型黏性元件;第三,通过各元件的合理组合,建立了滇中红层泥岩的非线性、非定常蠕变模型;最后,对所建模型进行参数估计,与试验结果进行对比,验证理论模型的适用性。研究结果表明:在较低应力状态下,岩样主要表现为衰减蠕变,其中蠕变变形在总变形中的占比可达85%;而在较高应力状态下,岩样发生从衰减蠕变、等速蠕变直至加速蠕变破坏的全过程蠕变,其中蠕变变形在总变形中的占比达87%。剪应力对岩样蠕变变形具有显著影响,剪应力越高,衰减蠕变达到稳定状态所需的时间越长,蠕变变形在总变形中的占比越高。在全过程蠕变中,岩样的蠕变变形以稳态蠕变为主,其蠕变时间占总蠕变时间的80%,蠕变量占总蠕变量的51%。该蠕变模型既能完整地描述岩样从衰减到等速直至加速蠕变的全过程,同时又能克服传统模型参数取值随应力而不断变化的问题,通过一组参数就可以描述岩样在各应力状态下的蠕变变形特性。理论模型得到的结果与试验结果吻合较好,说明所建模型对于滇中红层泥岩具有较好的适用性。

滇中城市群碳储量时空演变及其对LULC变化的响应

[目的]通过分析滇中城市群碳储量的时空演变特征及其对土地利用/覆被(land use/land cover,LULC)变化的响应,以深化对该区域碳循环的理解,从而有效地指导碳管理和生态恢复策略的制定。[方法]利用InVEST和PLUS模型模拟并预测1990—2030年滇中城市群碳储量的时空演变规律,结合土地覆被变化数据,定量分析碳储量与LULC变化之间的响应关系。[结果](1)1990—2020年滇中城市群的土地类型主要以林地、耕地和草地为主,林地、耕地和建设用地呈增长趋势,其中建设用地增幅最大;(2)滇中城市群碳储量呈现出“先增后减,逐渐趋于平稳”的变化特征,2000年达到最高值,为1.46×10^(9)t,到2020年下降到1.45×10^(9)t,空间上呈“西高东低”的分布特征;(3)未来不同发展情景下的碳储量预测显示,与2020年相比,4个情景到2030年碳储量均呈下降趋势,其中生态发展情景下降最少,相比2020年下降0.43×10^(7)t,而耕地发展情景下降最为显著,相比2020年下降1.05×10^(7)t;(4)耕地和林地间的转变是影响碳储量的主要因素,其中耕地向林地的转换对滇中城市群碳储量增加尤为关键,林地增加可显著提升区域碳储量,而草地减少则对碳储量产生负面影响。[结论]林地和耕地转换对增加或降低滇中城市群碳储量具有显著影响。

滇中高原地区干旱特性及风险分析

滇中高原地区是云南省社会经济发展的核心区,也是遭受干旱灾害最为严重的区域,研究该区域干旱特性及其风险对干旱灾害防御具有重要意义。采用多元Copula函数构建综合干旱指数MDI,识别出同时涵盖气象、水文、农业3类干旱特性的综合干旱事件,据此分析区域干旱特性,进而基于自然灾害风险理论提出干旱灾害风险评价方法,根据危险度、种植率、受灾率、缺水率4个因子划分干旱风险等级,评估滇中引水工程供水前后对区域干旱情势的影响。研究结果表明:①滇中高原地区的总体干旱特征为干旱历时1.90~5.10月、烈度2.80~4.50,二者的联合重现期为2.45~3.14 a;干旱历时、烈度、联合重现期的地区分布规律均为中部楚雄、昆明、玉溪以及南部红河等州市较长(强),西部大理、东部曲靖等州市较短(弱);滇中引水工程建成通水后区域干旱呈现历时变短、烈度减弱而联合重现期增长的发展态势。②滇中引水工程通水前滇中高原区干旱风险等级为4~7级,工程建成通水后干旱风险等级较现状普遍下降1~4级,干旱风险明显降低,这表明通过实施滇中引水工程构建滇中高原水网可提高区域防御干旱灾害的能力,有利于区域国民经济的持续稳定发展。

近30年来滇中城市群生态用地变化轨迹时空演变特征及其驱动机制

[目的]生态用地在维持生态平衡和支撑经济发展方面发挥着重要作用。研究滇中城市群生态用地的时空演变特征和驱动机制对优化生态安全格局、推进云南生态文明建设、筑牢国家西南生态安全屏障具有重要现实意义。[方法]利用Google Earth Engine(GEE)云平台对滇中城市群1990—2020年生态用地进行识别的基础上,采用变化轨迹分析、热点分析和地理探测器对滇中城市群生态用地时空变化轨迹和驱动机制进行了探索。[结果](1)滇中城市群生态用地变化以非生态用地与林地互换为主,并集中发生在林地和非生态用地的过渡地带,而生态用地内部之间(林地和草地)的转换主要发生在研究区北部和南部的山地区域。(2)生态用地变化以低频次变化为主,高频次较少,频次变化在元江干热河谷、金沙江干热河谷区域、滇东滇东南喀斯特地带表现出明显的聚集效应。(3)耕地面积变化是影响滇中城市群生态用地变化的主要驱动力,社会经济因素对生态用地的影响力显著高于自然因素,在自然环境、耕地扩张、生态修复政策等多重驱动下,多因子交互作用对生态用地变化更具解释力。[结论]滇中城市群生态用地破碎,自然环境的改变和人类活动的日益增强极易导致生态用地发生变化,亟需分区域合理制定生态保护措施,筑牢国家西南生态安全屏障。

滇中地区新发现高品位氧化物型钴矿点

我国西南地区(尤其是云南省)已报道岩浆型、热液型、风化型和沉积型等多种类型Co矿床/点,资源潜力很大,是我国重要的Co矿资源找矿远景区。最近,笔者在滇中地区发现了一种新类型Co矿点,钴氧化物呈粉红色-桃红色稠密浸染状、(细)脉状或团斑状等赋存于元古界硅化浅变质岩中,与石英、云母、磷灰石、碳酸盐矿物和硫化物等共生,受构造控制。这些钴氧化物主要为钴华,少量为水钴矿。地球化学分析结果显示,5件捡块样品的Co平均含量为0.23%,最高可达0.92%,同时富集Cu、As和Ni等元素;2件刻槽(1.5米/段)样品的Co含量为0.15%和0.22%。这一高品位氧化物型Co矿点的发现,具有重要的理论意义和现实价值。

基于InVEST模型的多情景下滇中城市群生境质量时空演变特征及预测

对滇中城市群生境质量及影响因素,通过耦合斑块生成土地利用模拟模型和生态系统服务与权衡综合评价模型,模拟不同情景下2030-2050年土地利用变化,探究生境质量的时空演变与空间相关性.结果表明,未来3种情景下,土地利用变化呈现不同趋势,差异明显;自然发展情景和耕地保护情景下生境质量均值持续降低,生态保护情景生境质量均值上涨,改善效果显著;滇中城市群生境质量在县域空间上存在相关性,生境质量“热点”主要聚集在研究区西部,分布分散且面积不断缩减,“冷点”以经济较为发达的中部地区为核心区域,呈现扩张趋势.

耕地“非农化”与“非粮化”空间格局特征及对策研究——以滇中城市群为例

基于GIS技术对云南省滇中城市群2000年、2010年和2020年3个时期的土地利用数据进行研究,引入耕地“非农化”与“非粮化”速度模型、标准差椭圆模型、重心模型和空间自相关模型,定量揭示滇中城市群近20年耕地“非农化”与“非粮化”的空间分布与集聚特征,相应提出制止耕地“非农化”防止“非粮化”的对策措施。结果发现:①滇中地区各县市区的耕地“非农化”速率存在明显空间分异,中部地区变化速率最大,西北和北部地区变化较慢;②耕地“非粮化”速率在2000—2010年的空间差异性表现为离昆明市越远的地区耕地“非粮化”率越大,在2010—2020年各县市区耕地“非粮化”率主要处于2级和3级,分布较均衡;③研究期间耕地“非农化”与“非粮化”的重心和空间分布均向东北方向偏移;④耕地“非农化”与“非粮化”存在较强的空间集聚性,并且这种集聚性呈现增强的趋势。

滇中禄劝九龙巨晶方解石矿床地质特征与成因

滇中禄劝九龙方解石矿床是云南省规模最大的方解石矿床,以产出巨晶方解石矿为特点。本文在系统的野外地质调查和勘查评价基础上,分析了九龙巨晶方解石矿床的基本地质特征和控矿因素,探讨其成因。结果表明,区内方解石矿体呈层状、似层状及大脉状产于下二叠统茅口组(P1m)灰岩中,层控特点明显;成矿受围岩岩性和断裂的联合控制,开放空间后生热液充填交代成矿特点突出,属层控热液型矿床,新生代印度欧亚板块碰撞造山有关的陆内构造转换成矿可能是其关键机制。

主体功能区视角下的滇中城市群人口-经济-资源环境时空耦合分析

[目的]探析人口、经济和资源环境三者之间协调及发展水平状况,阐明各县耦合协调关系及影响因素,为主体功能区规划实施提供有力支撑。[方法]基于2010年、2015年、2020年滇中城市群的自然、经济及人文数据,从主体功能区视角建立人口-经济-资源环境耦合协调发展评价指标体系。运用序关系分析法(G1)与熵权法(EW)确定综合权重,通过耦合协调度模型度量各县耦合协调关系,定量分析了2010年、2015年、2020年滇中城市群人口-经济-资源环境耦合协调演变状况,探析其发展规律。[结果](1)3个时段内,研究区人口在县域尺度呈空间正相关关系,且空间聚集性逐渐增强,呈现西部低人口密度聚集和中部高人口密度聚集态势且常年稳定;(2)2010—2020年,人口、经济和资源环境三者之间的耦合协调度综合发展水平有微弱提升,严重失调的协调类型逐渐消除,濒临失调占比46.94%成为最主要的协调类型;(3)人口、经济和资源环境两两耦合协调分布不均,其中2020年人口-经济综合耦合协调指数最低为0.4543,协调度水平时空分布与三系统协调评价结果吻合度是两两耦合协调评价中最高的,对人口-经济-资源环境耦合协调评价结果影响最大;(4)在主体功能区划实施前后,国家重点开发区两两耦合协调水平变化显著,人口-经济-资源环境整体耦合协调水平较低且有倒退趋势,省级重点开发区长期稳定可控;(5)研究区的人口、经济和资源环境三者之间存在较强的相互作用关系,但协调性在一定程度上处于制约状况。[结论]高耦合协调性主要依赖于人口对市县区经济的带动作用。重点开发区的有效实施必须抓好人口与经济协同发展,人口和经济协调是未来优化主体功能区的重点方向。

滇中引水工程水源区水沙关系及悬移质含沙量预测方法研究

滇中引水工程水源状况对供水至关重要,为全面了解工程水源区的水量和悬移质含沙量特性,分析悬移质含沙量未来情势,依据水源区石鼓水文站资料系列,基于水文随机分析、小波分析、Copula函数等方法研究石鼓站水与沙的变化趋势及周期规律、联合分布及相依变化情况,在此基础上提出一种悬移质含沙量模拟及预测模型。研究结果表明,石鼓站流量和悬移质含沙量的年际、年内分配不均匀;水沙组合的同现重现期最大、联合重现期次之、条件重现期最小,同步遭遇概率远大于异步遭遇概率;未来丰、平、枯水情景下的多年平均悬移质含沙量分别为0.639、0.597、0.562 kg/m^(3),较1955~2019年实测的0.586 kg/m^(3)分别增长了9.0%、1.9%、-4.1%,3种情景下悬移质含沙量均呈上升发展趋势。研究成果从水沙分析角度为滇中引水工程供水调度、含沙量预估等提供了决策依据。

滇中扬子西南缘戛洒地区大红山岩群高压榴闪岩的发现及厘定

通过野外地质调查,在滇中新平县戛洒的浅部熔岩铁矿地区原划分的大红山岩群红山组内部,新发现了一套变质强烈的变质岩。岩相学研究表明,该变质岩为榴闪岩类,退变质作用强烈,仅保留有部分俯冲-折返的矿物学记录,未见岩石早期变质及峰期变质阶段的矿物组合,且矿物世代具顺时针变质轨迹特征。据电子探针测试结果,通过GBP(石榴子石-黑云母-斜长石)平均温压计法,其记录的最大变质压力达1.52 GPa;角闪石单矿物温压计法获得角闪石记录的最大变质压力为0.66 GPa,表明榴闪岩为高压变质级。结合大红山岩群的成岩时代、变质时代、岩石地球化学特征等,认为大红山岩群成岩于Columbia超大陆裂解期,是古元古代晚期洋盆的岩石组分;主期变质作用形成于Rodinia超大陆拼合-裂解过程的俯冲-折返作用;大红山岩群可能是一套不完整的蛇绿混杂岩,代表了古元古代晚期洋盆的残迹。

基于UAV-SfM数字模型的滇中环状构造地表与地形特征分析

地表特征与自然灾害密切相关,对维护生态环境和深入了解地表演化过程及地质构造特征具有重要作用。通过无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)航测和运动恢复结构(Structure from motion,SfM)技术构建的高空间分辨率数字模型,在滇中环状构造地貌开展地表覆盖信息和地形特征的分布关系分析。结果表明:在裸岩、裸土和植被混合区域,从定性和定量分析中发现DeepLabv3+算法相比于RF算法在试验区地表覆盖信息提取中有较好的提取效果。点云经滤波得到地面点,选择交叉验证中均值误差和均方根误差最小的Kriging算法构建分辨率0.1 m的数字高程模型(Digital elevation model,DEM),解译一阶坡面、二阶坡面和复合坡面的多种地形因子,根据相关性分析选取6种地形因子构建了综合地形分析模型(Comprehensive terrain analysis model,CTAM)。经过分析地表覆盖信息中覆盖面积最大裸土、植被与地形的联系,CTAM中每个等级像元数量与总像元数量百分比中,Ⅱ级占比最高,为28.87%,Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ占比分别为18.39%、13.82%和17.29%。UAV-SfM技术能有效捕捉环状构造表面特征,可为该地区地质研究与资源管理提供技术手段和科学依据。

穿越复杂岩溶环境的特长隧洞涌突水危险性评价——以滇中引水工程小扑隧洞为例

在复杂岩溶区,涌突水危险性评价是保障隧洞施工安全的重要工作内容之一。以滇中引水工程玉溪红河段小扑隧洞为例,在分析隧洞地质与水文地质条件的基础上,综合考虑岩石的可溶性、地质构造因素、地表汇水条件、地下水化学特征、隧洞埋深与地下水位的关系5个控制性因素,采用岩溶隧洞涌突水危险性评价系统对隧洞的涌突水危险性进行了预测与验证。结果表明:小扑隧洞北段位于鲁纳寺—牛恋村岩溶子系统的径流区。在丰水期,隧洞岩溶涌突水中危险区、高危险区、极高危险区的长度占比分别为15.8%,55.4%,28.8%。小扑隧洞南段位于西河和祭天山—黄营岩溶子系统的补给、径流区。在丰水期,隧洞涌突水中危险区、高危险区、极高危险区的长度占比分别为7.4%,52.7%,39.9%。施工阶段,小扑隧洞北段主洞揭露暗河管道,发生涌突水事故,2#支洞发生突水涌沙事故,与对应的涌突水高-极高危险性结果吻合。涌突水危险性评价结果有效地支撑了隧洞的涌突水灾害防治与安全施工。

空间叙事下的《徐霞客游记》文学制图可视化初探——以滇中地区景观资源为例

随着数字化时代的来临,将古籍经典以更简便的形式呈现在大众面前变得至关重要,在传承与发扬的同时也能构建现代化的数字资源。《徐霞客游记》是极为重要的历史散文游记,以其中《滇游日记》的滇中地区的景观资源为研究对象,首先通过Google Earth Pro及GIS构建出徐霞客在滇中地区的游踪数据库;其次结合空间叙事理论,以文学制图的形式得出所有游踪点位的密集程度、游览线路、游踪类型以及游踪地的人文、自然风貌。通过将《徐霞客游记》中的滇中地区景观资源进行可视化分析,有助于更好地保存《徐霞客游记》,为后续构建徐霞客之路、徐霞客文化旅游区等提供思路。

滇中元江栲林下土壤活性有机碳空间分布特征

为探究滇中元江栲林下土壤活性有机碳在垂直空间上的分布及其影响机制,以滇中地区不同海拔(2090~2490 m)、不同坡向(阴、阳坡)元江栲林为研究对象,探究林下0~60 cm土层土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)、颗粒性有机碳(POC)含量的空间分布特征。结果表明:SOC、MBC、ROC、POC含量随海拔上升先升高再降低,DOC含量随海拔上升逐渐降低,4种活性有机碳组分含量表现为POC>ROC>MBC>DOC。4种土壤活性有机碳含量均阴坡高于阳坡,且随土层深度增加呈明显下降趋势,0~20 cm土层高于20~40、40~60 cm土层。各个土壤活性有机碳组分在土壤有机碳中的占比表现为POC/SOC>ROC/SOC>MBC/SOC>DOC/SOC,POC为4种活性有机碳库中的主要碳库,MBC/SOC比值随海拔上升无明显变化规律,ROC/SOC、POC/SOC比值随海拔上升先增大再减小。SOC、MBC、ROC、POC含量任意两者间均呈极显著正相关(P<0.01),土壤活性有机碳含量与土壤pH值呈极显著负相关(P<0.01)。海拔与土层极显著影响SOC、DOC、MBC、ROC、POC含量(P<0.001),坡向极显著影响SOC、POC含量(P<0.01,P<0.001),显著影响DOC含量(P<0.05)。

计划烧除对滇中云南松林土壤养分的影响

【目的】探究计划烧除及其时间间隔对云南松Pinus yunnanensis林土壤碳氮磷钾化学计量特征的影响。【方法】以滇中地区玉溪市新平彝族傣族自治县照壁山云南松林为研究对象,分别在未烧除样地(对照)、连续每年实施计划烧除后间隔1 a样地(T1)和间隔3 a样地(T2),分层采集0~10和10~20 cm土层土壤,测定土壤碳、氮、磷、钾4种养分元素质量分数,采用方差分析、Spearman相关分析和主成分分析(PCA)探究计划烧除后不同间隔时间对滇中云南松林土壤化学计量特征的影响。【结果】与对照样地相比,T1样地的2个土层土壤pH均无显著变化,T2样地的2个土层土壤pH均极显著增加(P<0.01);T1和T2样地2个土层的土壤总碳、有机碳、总氮、碱解氮质量分数均无显著差异,T2样地的0~10 cm土层土壤有效磷质量分数显著降低(P<0.05),2个土层的土壤速效钾质量分数均显著增加(P<0.05),土壤碳氮比仅在T2样地10~20 cm土层显著增加(P<0.05)。【结论】计划烧除对研究区土壤养分质量分数的影响受烧除间隔时间和土层深度等因素的共同影响,2种烧除后间隔时间均对研究区云南松林土壤碳氮质量分数无显著影响,但对土壤pH、碳氮比、有效磷和速效钾有显著影响。

滇中引水香炉山隧洞炭质页岩强度特性试验研究

以滇中引水工程香炉山隧洞开挖揭露的炭质页岩为研究对象,开展了点荷载、单轴压缩和巴西劈裂试验,获得了该岩石的几种强度及强度转换系数,分析了试件破坏模式和岩石微观形貌。结果表明,炭质页岩平行层理面加载时强度低于垂直层理面加载时强度,具有强度各向异性;在平行和垂直层面加载条件下,炭质页岩的抗拉强度转换系数分别为1.40、0.90,与理论值接近;在平行和垂直层面加载条件下,炭质页岩的单轴抗压强度转换系数分别为7.19、8.03,换算的单轴抗压强度低于国际岩石力学学会和规范经验公式的结果,原因是弱层面和基质体内微观缺陷造成炭质页岩的单轴抗压强度较低。研究结果可为滇中引水工程香炉山隧洞炭质页岩强度的快速准确评价提供参考。