兰州大学“地貌学”视域下学术文化传承与课程建设

学科文化是学科产生、发展过程中逐渐凝结形成的规范原则和价值信念,也是学科建设的根基、灵魂和精神内涵.本文以兰州大学“地貌学”课程的视角,简要回顾了十九世纪现代地质学、地理学与地貌学的创建和发展历史,对学科奠基人和带头人之间的传承谱系进行了梳理,并阐述了二十世纪早期美国戴维斯学派和德国李希霍芬学派对我国“地貌学”的启蒙和发展.受数量化、系统论和信息技术的影响,二十世纪下半叶“地貌学”的研究范式也发生了从演化到过程的转向.以学科发展为主线,探讨了学界始终关注的科学问题和规范原则,以期为新时代背景下的学科建设和课程建设服务.

阿坝盆地黄土记录的青藏高原东部末次冰期环境变化

青藏高原东部广泛分布的风成黄土沉积是记录过去气候变化和大气粉尘活动历史的重要陆地档案,恢复和重建其环境记录可以为深入理解高原环境演化过程和机制提供重要证据。本研究基于石英光释光测年建立了阿坝盆地各莫黄土剖面的年代框架,并利用多种环境代用指标重建了阿坝黄土记录的青藏高原东部约47 ka以来的环境变化历史。黄土磁化率、色度和碳酸盐记录表明深海氧同位素3阶段(MIS3)中晚期印度夏季风加强,青藏高原环境相对湿润。粒度重建结果记录了4次海因里希(Heinrich)事件和新仙女木(YD)事件,表明青藏高原末次冰期粉尘活动强烈,气候变化具有快速波动的特征。区域记录对比显示,北半球高纬地区气候系统对青藏高原地区快速气候变化有重要影响,大西洋经向翻转环流可能是高原地区粉尘活动和气候变化的主要控制因素。该研究为更好地认识青藏高原末次冰期环境演化过程提供了重要证据。

AMAP评估报告解读:北极环境的汞

北极监测与评估计划(AMAP)工作组于2021年发布了《北极环境的汞》科学评估报告,基于近年来北极环境介质中汞的观测和模拟研究,评估了北极环境介质的汞含量和储量水平,并预测了未来北极环境中汞含量的潜在变化。报告指出,全球大气汞排放主要源于北极以外地区(>98%),部分大气汞可随大气环流远距离传输并沉降至北极生态系统,进而参与北极地区汞的生物地球化学循环。其中2/3的北极大气汞沉降至陆地环境,1/3沉降至海洋环境。陆地环境的汞主要储存于土壤、冰川和积雪中,这部分汞可在河流输运和海岸侵蚀作用下输入北冰洋。汞也可经洋流作用输入北冰洋。储存于北冰洋的汞又可经逃逸至大气、埋藏于大陆架和深海盆地及洋流流出而去除。北极环境的汞主要以无机形式赋存,部分可在厌氧环境中经微生物甲基化过程转化为甲基汞。相比气候变化,初级排放减少对未来北极环境汞含量变化的影响更大。因此,需实施严格且可行的全球人为汞减排政策,以期在未来20年降低北极环境汞含量。报告也指出,未来需更好地量化北极局地汞排放、加强汞的关键环境过程的研究和模型开发、研究携带汞甲基化和去甲基化基因的微生物群落、进行一致的初级排放和气候变化预测及编制全球人为汞排放清单等,以准确评估北极环境汞循环、预测北极环境汞含量变化。

中国西部城市事业型单位社区演变趋势的实证研究——以兰州大学本部家属院为例

以兰州大学本部家属院为例,通过问卷调查、实地研究、文献研究等研究方式,采用问卷法、访谈法等方法,利用SPSS软件对数据进行定性与定量分析,从成员结构、邻里关系、空间结构等方面对事业型单位社区演变的因素加以研究,得出事业单位社区的演变趋势具有必然性,其演变过程是长期而艰苦的,终将被混合型社区所代替的结论。

城市群地区城市高质量发展与生态环境的交互协同作用——以成渝城市群为例

高质量发展与生态环境交互作用的研究是实现可持续发展和建设美丽中国的关键议题。选取成渝地区36个市县为研究单元,以2005年、2010年、2015年和2018年为主要研究时间节点。基于可持续发展和美丽中国理念构建成渝城市群高质量发展评价指标体系,借鉴压力-状态-响应模型构建生态环境质量评价指标体系,应用熵权法测度城市高质量发展水平和生态环境质量水平;运用耦合协调度模型测度二者的耦合协调关系;利用地理探测器和社会网络分析法分析各因子交互作用类型及强度。结果表明:(1)成渝城市群城市高质量发展与生态环境耦合度高,交互影响作用显著;耦合协调水平较低,以低水平耦合协调为主,呈现明显的双核心空间结构。(2)城镇化与生态环境两系统间的因子交互作用强于各系统内部因子交互作用,系统间的因子交互作用呈现显著的非线性增强,系统内因子以双因子增强为主,系统间存在较强交互协同效应,各子系统交互作用存在明显的"涌现现象"和"蝴蝶效应"。(3)生态环境系统在与城镇系统的交互作用中发挥主导作用,生态环境水平、生态环境压力为关键交互因子;资源禀赋、生态保护、资源消耗、环境水平、创新力量、文化传承等为主要子因子。研究深刻解析成渝城市群城镇化与生态环境的交互协同模式,以期为成渝城市群的高质量发展提供科学参考。

兰州市街道尘埃磁学特征及其环境意义

兰州市是全球大气污染最为严重的城市之一,为城市颗粒物污染研究的理想场所.分析了兰州市街道尘埃样品的磁学参数(包括磁化率、无磁滞磁化率、等温剩磁、磁滞回线和热磁曲线)变化特征.结果表明,兰州市街道尘埃中磁性矿物含量较高,主要磁性矿物是铁磁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,并伴有少量顺磁性矿物;磁性矿物粒度主要是准单畴(PSD);市区污染春季较夏季严重,春季高频率的强沙尘暴可能带来了更多的磁性矿物;兰州市污染物的沉积和分布在很大程度上受到气象条件和地形地貌格局的影响,市区每个盆地东端高于其它地区;兰州市污染以人为活动产物为主,人为活动贡献约为81.9%,其中包含交通约22.6%的贡献,自然降尘贡献约为18.1%;特殊的地形和气象条件,使得兰州市区的大气环境容量比平原城市的环境容量小得多,进而导致严重的大气污染.

兰州城市土壤磁性特征及其对环境污染的指示

对兰州市城区117个表土样品和11个土壤剖面的磁学特征进行系统分析,结果表明:兰州市表土磁化率平均值为219.23×10-8m3/kg,低矫顽力的亚铁磁性矿物为主要载磁矿物.磁铁矿的高值主要集中在以下4个区域:(1)以兰州铝厂、西固火电厂为中心的工业区域;(2)以水上公园为中心的区域;(3)西北物资市场-西站-小西湖-西关-城关大桥沿线的狭长条带状区域;(4)以雁儿湾和兰东建材市场、皮革厂为中心的区域.对不同功能区而言,西固区和城关区磁性矿物浓度最高,安宁区磁性矿物浓度最低.土壤剖面结果显示,上部20cm,χlf和SIRM显著升高;20cm以下,χlf和SIRM稳定且较低,说明兰州市土壤污染的纵向迁移深度在20cm以内.兰州市表土、街道尘埃、大气降尘和河道沉积物相对无污染样品而言,都具有磁性矿物类型单一,以磁铁矿为主导的特征;并且都随着磁化率的升高,出现百分频率磁化率降低的趋势,显示出与无污染样品不同的特性.因此,运用环境磁学方法在城市环境下开展大规模、高分辨率的污染研究,可以快速、便捷、有效的提供污染分布信息.

雅鲁藏布江流域风成沉积空间格局、沉积模式及其环境效应

青藏高原南部雅鲁藏布江(雅江)流域位于印度板块和欧亚板块碰撞产生的缝合带,是地球系统科学研究的热点地区。该区域中更新世以来的风成沉积物不仅是揭示青藏高原气候变化与大气环流演化的重要窗口,而且有助于深入认识构造、气候及地表景观之间的内在联系,然而我们对于该区域风成沉积物的空间格局、沉积模式及其环境效应至今仍然缺乏系统的认识。本文在大量野外考察和已有研究结果基础上,结合典型沉积物样品的综合分析,对雅江流域风成沉积体系进行了梳理,绘制了《雅江风成沉积空间分布图》,包括1幅序图和6幅区域分布图,其中风沙和黄土沉积呈斑块状分布,二者通常相伴而生。黄土与沙丘、河流砂等松散沉积物之间存在密切的物质联系,区域内的风成沉积以自循环过程为主,记录了区域气候的空间差异。河谷沉积物在接受有限的远源粉尘输入的同时,在高空西风的作用下向全球贡献粉尘物质。中更新世以来的粉尘活动受控于构造运动和全球气候变化的耦合,而全新世粉尘活动受河谷环境影响表现较为复杂,区域气候变化受中纬度西风和印度夏季风的协同作用影响。

青海人口—资源—环境关系的耦合演变研究

青海省地处西北干旱半干旱区,处于三江源头,是全国生态的屏障地区,在保护生态环境中起重要作用．详细研究青海人口-资源-环境的耦合演变关系,对于青海省的社会经济发展、生态环境保护具有重要意义．以能值分析理论为基础,通过选取青海省社会、经济、生态等原始指标,在数学运算基础上,详细分析了青海省1978-2000年的人口-资源-环境的耦合演变关系,得出相关结论,并从发展循环经济、建立和谐社会等角度提出了建议．

兰州市大气降尘环境磁学特征研究

应用环境磁学方法系统研究了兰州市区大气自然降尘的磁学特征(包括磁化率、无磁滞磁化率、等温剩磁、磁滞回线和热磁曲线)。结果表明:兰州市大气降尘中磁性矿物含量较高,磁参数的贡献主要来自磁铁矿和磁赤铁矿,磁性矿物的粒度较粗,为准单畴颗粒;兰州市大气污染严重,磁化率等磁学参数较好地反映了兰州市大气污染状况;兰州市空气污染防治近年来已取得了一定成效,空气质量有了较大改善,冬季污染在逐年减轻,而夏季污染变化不大。环境磁学作为一种简单、快速且无破坏性的研究手段,可以为城市污染防治研究提供许多有价值的信息。

黄土高原西部4万多年以来植被与环境变化的孢粉记录

采集甘肃静宁、定西、秦安等地晚更新世晚期以来几个黄土剖面的孢粉样品,分别以晚更新世每个样品分辨率200—300年,全新世20—200年,揭示了黄土高原西部4万多年以来古植被曾经历过草原、森林草原(或疏林草原)、针叶林以及荒漠草原或荒漠几种植被的多次快速变化。在44.2—11kaBP期间,静宁地区植被主要表现为森林和草原成分的相互消长,其中44—29kaBP期间(MIS3)气候以湿润为主,发育针叶林,温度低于现在;23kaBP之后,气候冷干,以稀疏草原为主,在末次盛冰期植被甚至演化为荒漠草原。全新世大部分时间内是以草原或森林草原(或疏林草原)植被为主。在全新世中期,约7.6—5.8kaBP有近1700年时间发育有森林植被,在这个时期当地自然植被覆盖度较高,而草原或疏林草原发育时期植被往往较稀疏,反映气候相对干冷。根据出现的不同类型植物的孢粉浓度及其生态环境特性,研究区早、中全新世,约8.8—5.8kaBP沉积环境较湿润;自3.8kaBP以后气候环境总的变化趋势是逐渐变干,植被开始向草原荒漠化演变。然而,研究区整个全新世气候环境存在多次干湿交替现象,据孢粉记录,其中可能存在11次气候干寒事件。

甘肃省资源环境承载力时空分异

从经济、社会、环境和资源4个子系统中选取24个指标构建区域资源环境承载力评价体系,运用加权TOPSIS模型结合GIS的空间分析功能从时间和空间维度对甘肃省14个市州2004—2013年的综合承载力和4个子系统内部承载力水平进行剖析。研究表明:(1)近10年甘肃省各市州资源环境综合承载力指数呈低水平上的平稳态势,与经济发展水平一致;呈西北高东南低的空间格局和金字塔形的层次结构。嘉峪关市居第1层;金昌市、兰州市、酒泉市居第2层;其他市州居第3层;(2)各子系统对资源环境综合承载力的影响不同。生态环境子系统的承载力对资源环境综合承载力贡献最大,明显高于其他3系统,经济系统贡献很小;(3)各市州各子系统承载力指数存在明显的时空分异。经济支撑力指数呈河西(除武威外)和兰州高,东南和南部低的空间格局,呈现金字塔形的层次结构整体偏低变化较小。社会承载力指数除金昌市有较大的突变外各市区都比较平稳,空间上呈河西(除武威外)和兰州高,东南、南部低的空间格局;嘉峪关市、兰州、酒泉3市较高,其余各地都较低。环境承载力指数变动频繁,波动幅度不大,空间上基本呈两头高中间低的哑铃状空间格局。资源承载力指数偏低,武威、庆阳、定西、甘南、临夏和天水6市州指数曲线平稳,其余8市州波动频繁,波动幅度大,空间上呈河西地区(除武威外)和陇南市高,其余各州市低的集中分布格局。

民勤绿洲边缘区人口资源与生态环境协调发展实证

由于"人口增长—资源紧缺—环境恶化"的恶性循环,民勤绿洲正在走向崩溃的边缘.以理论探索与实证研究相结合,系统探索了民勤绿洲边缘区人口资源环境协调发展的新途径.选取民勤东湖镇正新村为实证研究对象,建立以压沙育林为主的生态治理、以草畜产业为主的结构调整和以生态补偿为主的脱贫致富三位一体的模式,即"正新模式".结果表明年用水总量减少2/3,地下水配置比例由近50%减少为7%,生态用水比例由0.8%增加至93%,生态效益明显;农民人均年纯收入由3 700元增加至5200元,收入构成更加稳定合理.绿洲边缘区推广"正新模式"综合效益显著,切实可行,实现了经济发展和生态治理的双赢,可为民勤绿洲可持续发展作出贡献.

兰州地区DDT的环境多介质迁移和归趋模拟

利用LevelIII逸度模型模拟了稳态假设下DDT在兰州地区大气、水体、土壤和沉积物中的浓度分布。根据模拟结果计算了相间迁移通量。结果表明:农业施用是该区域DDT的主要来源,其主要的迁移过程是气-土沉降、气-水沉降、土壤侵蚀,土壤中降解和大气平流输出,这是DDT从研究区域消失的主要途径。土壤中DDT占总残留量的99.83%。在大气、水体、土壤和沉积物中的浓度分别为2.80×10-11mol·m-3,2.72×10-7mol·m-3,2.47×10-3mol·m-3和3.16×10-5mol·m-3。模型计算浓度与同期实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数。

兰州地区新近纪地层的沉积相与古环境记录

兰州地区位于黄土和青藏高原的过渡带,其第三纪地层对研究风尘沉积发育和青藏高原隆升都有着特殊的意义。本研究以0.25 m为间距对厚度210 m的兰州皋兰山剖面的新近纪地层采集样品901个,在实验室对试验样品进行前处理后对其进行了粒度、磁化率和色度测试。用粒度分布函数的方法分离了沉积物的各成因组分,确定了风成组分和水成组分在全剖面沉积物中所占的百分比。结合色度和磁化率的实验结果分析表明,皋兰山剖面地层以风尘沉积为主,其间夹有河流相沉积的约15层砂岩。古环境的恢复表明,兰州地区从至少约7 Ma开始,沉积地层经历了由河湖相向风尘沉积转变,气候干旱化开始,与黄土高原风尘序列堆积底界8～7 Ma基本一致。6～5.2 Ma构造稳定,是比较开阔的平原环境,并且气候条件比较湿热;5.2～3.5 Ma间构造波动比较频繁,形成了间隔性的河流相砂岩沉积,而在气候表现为干冷;自3.5 Ma开始,兰州地区发生相对构造沉陷,五泉砾岩层的发育是对青藏运动A幕的具体响应。

晚新生代塔里木盆地中西部地区磁性地层与环境演化

报道了塔克拉玛干沙漠腹地塔格山剖面的磁性地层和古环境记录的研究结果.结果表明:塔里木海湾消亡、副特提斯海最终退出塔里木盆地发生在4.2 Ma以前;3.4 Ma塔里木盆地首次出现大型流动沙丘,塔克拉玛干沙漠开始形成;2.6 Ma塔里木盆地干旱化程度进一步加剧,沙漠的规模进一步扩大,形成了当今极度干旱的大型沙漠环境.

13 ka BP以来黄土高原西部的植被与环境演化

通过对黄土高原西部三个剖面的孢粉记录分析,重建了该区13kaBP以来详细的植被与气候演化序列。结果表明,12.1kaBP以前,研究区植被以干草原为主,气候寒冷干燥。12.1-9.8kaBP植被变化显著。期间出现两次显著的湿润期,分别为12.1-11.4kaBP、11.2-11.0kaBP,可与博令暖期和阿勒罗得暖期对比;两次持续时间和强度明显不同的干旱期出现在11.4-1.2kaBP和11.0-9.8kaBP,可分别与中仙女木事件和新仙女木事件对比。经过短暂的快速变湿后,9.6-7.6kaBP研究区植被以疏林草原为主,气候波动频繁但总体温和偏干。7.6-4.0kaBP森林和森林草原植被出现,气候温暖湿润。其中6.6-5.8kaBP温带落叶阔叶林发育,为研究区全新世最适宜期。自4.0kaBP以来研究区草原和荒漠草原交替出现,气候在总体干冷的环境下存在次一级的干湿波动。

兰州地区苯并(a)芘的环境多介质迁移和归趋模拟

利用LevelIII逸度模型模拟计算了稳态假设下苯并(a)芘在兰州地区大气、水体、土壤和沉积物中的相间迁移通量、浓度分布。结果表明:大气的平流输入和化石燃料燃烧是该区域苯并(a)芘的主要来源,土壤是其最大的储库,占总残留量的99.6%;在大气、水体、土壤和沉积物中的浓度分别为1.61×10-10mol·m-3、9.39×10-7mol·m-3、7.13×10-4mol·m-3和9.17×10-5mol·m-3,模型计算浓度与同期实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数。

兰州地区晚第三纪磁性地层与古环境意义

兰州地区位于黄土高原和青藏高原的过渡带,其第三纪地层对研究风尘沉积发育和青藏高原隆升都有着特殊的意义.本研究以0.5 m间距对兰州盆地皋兰山剖面240 m的晚第三纪地层进行古地磁样品采集,古地磁样品共计422个;以50℃为间隔从室温至500℃用热退磁仪和超导磁力仪完成了皋兰山剖面样品的系统热退磁和剩磁测量.结果表明皋兰山剖面上部地层的实测极性柱出现2个负极性大段中间夹着4个正极性小段,其特点与Gilbert时的典型特征完全一致,并且两端未完全出露的正极性分别与Chron2A.3n和Chron3An.1n相对应,最终确定皋兰山剖面的年代为6～3.5 Ma.由此推断,皋兰山剖面顶部的五泉砾岩形成大约开始于3.5 Ma,五泉砾岩底界年代的确定,为青藏高原的A幕运动提供了地质证据.皋兰山剖面深度602 m处出现由河湖相砂岩向以风成红粘土为主常夹有薄层砂岩的地层转变,通过岩性地层及年代的推断,兰州地区的风尘序列堆积发育的年代至少为7 Ma,与黄土高原风尘序列堆积底界8～7 Ma基本一致,说明了兰州地区与黄土高原在风尘序列堆积过程中具有统一性.

兰州大学榆中校区及其附近鸟类多样性研究

2008年5月～2012年5月对兰州大学榆中校区及附近的鸟类进行调查,共计发现鸟类117种,隶属于10目35科65属,其中夏候鸟40种,留鸟53种,旅鸟16种,冬候鸟8种;在鸟类区系方面,古北界鸟种占52.1%,广布种占40.2%,东洋界鸟种占7.7%,其鸟类群落组成兼有黄土高原鸟类与兴隆山山地鸟类的特点;在三种鸟类生境类型中,鸟类多样性和群落的均匀度最高的是校园人工园林,山区灌丛草地的鸟类多样性位居其次,且具有一些黄土高原特有留鸟,农田与居民点的鸟类多样性最低而优势度最高。