甘肃葫芦河全新世特大洪水水文学研究

古洪水水文学是全球变化科学领域的新兴学科.通过对黄河支流葫芦河甘肃秦安段峡谷详细考察,在庙咀附近路基岩坡处发现全新世古洪水滞流沉积物,通过剖面田野观察和沉积学实验分析,表明该沉积物为洪水悬移质泥沙沉积形成,主要成分为粉沙,分选良好.其磁化率值低,表明它们是全新世晚期的沉积物,还未受到风化成壤作用的改造.通过与周边其他的全新世古洪水沉积剖面地层学、考古年代学对比,确定其表示的洪水年代介于3200~3000aBP之间,即全新世大暖期末期阶段的变化剧烈期.利用水文学比降法,计算该组沉积层所记录的特大洪水洪峰流量在14120~16700 m^(3)/s之间,经验证表明该计算结果是可信的.所获得的历史特大洪水水文学数据,使得葫芦河洪水水文数据序列延长至万年尺度,在工程设计、防灾减灾领域具有重要应用价值,对揭示全球变化背景下的水文响应同样具有十分重要的科学意义.

中国南北过渡带地理结构与范围研究

东西向横穿中国中部的昆仑—秦岭巨型构造系使得我国自然环境产生了巨大的南北分异,但目前对于中国南北分界线的位置和南北过渡带范围的划分仍存在争议。本文对秦巴山地和江淮地区的自然地理结构与范围进行了深入的分析,从而确定了中国南北过渡带的范围和性质。研究表明,中国南北过渡带由西部的秦岭—大巴山系和东部的江淮低山平原两部分组成,以地带性的常绿落叶阔叶混交林为主要标志,与之对应的主要气候指标是最冷月均温0~4℃、极端最低气温为-10~-20℃;秦岭南坡下部常绿阔叶树种的出现不是亚热带开始的标志,而是南北植物交错区的开始或者严格意义上南北过渡的开始;江淮地区具有明显的夏季高温、冬季低温的特点,冬季气候指标比夏季温度指标更具控制作用;秦巴山地的存在和江淮地区冬季低温是我国南北过渡带形成的主要原因,从而发育了长约1750 km、平均宽度400 km、面积约70万km2的中国南北过渡带。南北过渡带的概念比南北分界线和北亚热带的提法更能够反映秦巴山地和江淮地区的自然地理特点,也更能体现我国自然地理格局的独特性质,对于认识中国地域系统结构与功能具有更重要的科学意义。

玛曲谷地3 ka以来气候变化对黄河一级阶地土壤发育过程的影响

青藏高原东部若尔盖盆地不同地貌位置发育了较好的黄土-古土壤序列,但目前关于这些风积物的时间序列、空间分异及其对地表过程的指示意义尚不十分清楚。本文根据野外考察所获资料和实验室数据,针对这些问题进行分析论述,成果可为准确理解若尔盖古湖泊消亡后,该地区风沙活动的盛衰变化、风化成土强度变化和气候变化规律及其他们之间的关系提供直接证据。选择黄河一级阶地玛曲老桥西(LQX)剖面为探究对象,对其剖面构型、磁化率、地球化学、微形态等进行研究,用光释光(OSL)方法进行测年断代。研究认为:在若尔盖盆地普遍发育多周期土壤,但不同地貌位置发育的黄土-古土壤序列的时间序列和构型并不相同。LQX剖面具有MS0-MS1-L-MS2-L构型,为近3.0 ka以来连续发育所成,风沙活动强度变化是影响土壤连续发育的主要原因;矿物组合、CIA、Rb/Sr比值、磁化率等数据指示该剖面整体处于低级风化强度阶段,土壤层风化成土强度有所增加,但增强的幅度有限;5~4 ka形成的黄河一级阶地为风成堆积和保存提供了有利条件,3.0 ka前后区域气候转向较干旱,风沙活动较强形成了黄土L。1.5 ka前后,气候向较湿润方向转化,降水增加,地面的水热条件有利于草甸类植物生长,形成土壤层MS2。0.6 ka前后,出现短暂的气候较干旱时段,土壤发育中断,风尘堆积加剧形成约30 cm厚的黄土。0.3/0.4 ka始,气候干旱降低,风沙活动减弱,土壤又重新发育,形成MS1+MS0。

淮河流域颍河上游河谷沉积物物源分析

通过详细的野外考察,在淮河流域颍河上游的河谷地段见到具有典型代表性的完整沉积剖面,进一步对其进行野外宏观分层描述并每隔2 cm进行高分辨率采样,带回实验室进行分析。采用粒度端元分析手段,分析了地层剖面的物源问题。分析结果表明:本区黄土物源和黄土高原典型黄土有所不同,区域东北风作用下近源的风沙流沉积物占了相当份额;依据粒度端元分析,沉积动力组分主要由3部分组成,分别代表了风化成壤改造作用下的产物、东亚冬季风作用下从西北荒漠搬运而来的粉尘物质以及东北风作用下从近源搬运而来的黄泛沉积物;在不同的时期,沉积作用动力强弱有明显的变化,表明了全新世以来区域季风气候对全球气候变化的响应过程。研究对淮河流域颍河上游局部河谷沉积物物源组成特点进行了量化分析,这对于深入理解淮河上游沉积物物源及全新世以来其季风作用下的地表过程演变特征具有重要的科学意义。

关中西部漆水河全新世特大洪水与环境演变

古洪水水文学研究是全球变化研究的前沿课题。本文通过对漆水河流域深入调查研究,在漆水河与湋河交汇的二级阶地全新世黄土—土壤剖面中发现古洪水沉积夹层,利用沉积地貌学、沉积学、考古学和释光年代学方法,确定了在全新世时期的11500年内,漆水河曾经在4650￣4600aBP、4600￣4300aBP、4300￣4100aBP和3100￣3000aBP发生了4期20次洪水事件。通过利用水位—流量关系模型,计算出这4期20次特大洪水的洪峰流量,大大延长了洪水水文数据序列,并建立了漆水河全新世洪水频率曲线,科学、系统地提高了漆水河洪水水文学计算精度,增强了渭河流域防洪减灾和水资源开发当中洪水频率分析的可靠性。这项研究成果对于我国著名的农业科技城—杨凌的防洪减灾、水资源开发和生态环境建设具有重要的应用价值,同时填补了渭河流域古洪水水文学研究的空白,对于渭河流域生态环境综合治理具有重要的科学意义。

泾河流域不同时间尺度洪水序列频率分析对比研究

以泾河中游彬县至礼泉段的JH-CJC沉积记录的古洪水信息,结合实测洪水和历史洪水资料,比较了泾河流域不同时间尺度洪水序列频率。研究结果表明,将古洪水研究成果加入到历史洪水和实测洪水资料序列中,可大大延长洪水序列的时间长度,提高洪水频率分析的精度,说明河流沉积记录的古洪水信息,对于水利工程建设和防洪减灾具有重要的意义。

全球变化下秦岭南北河流径流泥沙比较分析

分析比较秦岭南侧汉江和秦岭北侧渭河河流径流、泥沙含量变化表明 ,1935～ 1999年 6 5年间 ,渭河河流年均流量为 2 4 8.2 6m3 /s,汉江河流年均流量为 5 92 .94m3 /s,汉江年均流量是渭河的 2 .4倍。汉江河流年均含沙量为 0 .88kg/m3 ,渭河河流年均含沙量为 5 2 .0 3kg/m3 ,接近汉江河流的 6 0倍。渭河是一条多泥沙河流。分析 2 0世纪 80年代以后汉江、渭河河流径流泥沙含量表明 ,渭河河流年均流量为 195 .89m3 /s ,汉江河流年均流量为 5 85 .0 5m3 /s,均比 1935～ 1980年减少了 2 7.4 %和 1.9%,但汉江河流年均泥沙含量为 0 .4 1kg/m3 ,渭河河流年均泥沙含量却为 5 4 .5 8kg/m3 ,为汉江河流 133倍 ,比 1935～ 1980年增加了 90多倍。说明全球变化对秦岭山脉南北地质水文气候环境影响很大 ,秦岭南北两区在全球气候变化中表现出明显的区域响应性。

黄土丘陵林地土壤侵蚀与土壤性质变化

以黄土丘陵子午岭土壤侵蚀和生态环境观测站1989～1998年的观测资料为基础,研究分析了林地开垦10年内土壤侵蚀与生态环境变化的相互效应关系.分析指出:林地开垦人为改变侵蚀环境,引起的人为加速侵蚀速率为自然侵蚀速率的1000倍以上;以单位降雨侵蚀力引起的侵蚀量作为衡量指标,指出林地开垦地土壤侵蚀强度随侵蚀年限增长呈递增加剧趋势;通过分析土壤物理力学性质表明,林地开垦侵蚀10年土壤粘粒和物理性粘粒比林地分别减少2.74%和3.01%,土壤向粗骨化趋势发展,>0.25 mm水稳性团粒含量减少58.7%,土壤容重增大,抗剪强度下降,抵抗径流冲刷能力减弱,造成土壤侵蚀更易发生;应用相关分析表明,>0.25 mm水稳性团粒含量的改变对土壤侵蚀强度影响最大,其偏相关系数为0.9728,其次是土壤的粗粉粒和抗剪强度,偏相关系数分别为0.8879和0.6020;分析>0.25 mm水稳性团粒含量和抗剪强度与土壤侵蚀强度关系表明,林地开垦后侵蚀1年和侵蚀7年为土壤侵蚀加剧的转折年限,说明退化的侵蚀土壤和退化的生态环境加剧了土壤侵蚀的发生和发展.

黄土丘陵区林区开垦地土壤退化研究

以林地及其开垦地土壤颗粒组成、有机质含量、>0 .2 5mm水稳性团粒含量、土壤容及土壤抗强度等性质为基础 ,分析比较了林地及林地开垦后侵蚀 10年内土壤退化问题。研究结果表明 ,林地一旦开垦后随侵蚀年限的增长 ,土壤性质逐年退化 :侵蚀 10年土壤粘粒和物理性粘粒比林地分别减少 2 .74 %和 3.0 1% ,粗粉粒增加 ,土壤颗粒组成粗化 ;有机质含量从林地的 4 5 .2 g/kg下降到侵蚀 10年开垦地的 9.8g/kg ,>0 .2 5mm水稳性团粒含量从林地的 6 0 .19%下降到侵蚀第 10年开垦地的 2 8.6 0 % ,土壤容重增大 ,土壤的抗剪强度从 0 .12 3kg/cm3 下降到0 .0 74kg/cm3 ;并将林地和开垦地土壤性质与土壤侵蚀强度进行相关分析发现 ,>0 .2 5mm水稳性团粒含量对土壤侵蚀强度影响最大 ,偏相关系数为 0 .972 8,其次为土壤粗粉粒和抗剪强度 ,偏相关系数为 0 .8879和 0 .6 0 2 0 ,说明了林地开垦后侵蚀土壤的退化 ,恶化了土壤侵蚀环境 ,造成土壤侵蚀更易发生 ,加剧着土壤侵蚀强度 。

黄土丘陵林区开垦地土壤抗冲性的时间变化研究

以黄土丘陵林区 10a径流泥沙观测资料为基础 ,进行土壤抗冲试验 ,分析了林地及其开垦后不同年限土壤的抗冲性能。结果表明 ,林地具有很强的抗冲性能 ,一旦被开垦后 ,随侵蚀年限的增长 ,土壤的抗冲性呈减弱趋势 ,在 3L/min流量下 ,土壤冲刷量从侵蚀 1a的 4.0 1g/L增大到侵蚀 10a的 2 5 .5 1g/L ,加剧了土壤侵蚀发展。相关分析表明 ,土壤的抗剪强度对抗冲性影响最大 ,其次为水稳性团粒和有机质含量。因此 ,退耕还林、恢复和重建植被 ,改善土壤侵蚀环境 ,提高土壤抗冲性 ,能有效地防治土壤侵蚀。

关中东部缓坡地面全新世土壤侵蚀与沉积发展演变规律研究

对华县古洪积扇全新世黄土-土壤剖面的磁化率、粒度进行分析研究,揭示了全新世以来缓坡地面面状流水侵蚀和沉积的发生规律。研究结果表明,晚更新世末期,由于黄土土质疏松,植被薄弱,在即将进入全新世时有自然侵蚀沉积发生;在全新世 4000 a B.P.之前,洪积扇特殊的环境生态条件造成土壤堆积时期土壤水分缺乏,成壤较弱,面状流水侵蚀与沉积活动不明显。自夏商时代以来,农业耕垦活动影响古洪积扇地表,促进了坡面流水侵蚀堆积过程,发生了面状流水侵蚀;从3 100 a B.P.开始气候干旱,人类活动强烈地影响着当地的生态环境,加速了面状流水侵蚀沉积;隋唐以来人类活动引起的加速侵蚀沉积则更进一步增强,这个过程反映土壤侵蚀呈现阶段性加速的趋势。由此可见,土壤侵蚀的加速是与人类的活动相伴随,随着人类活动强度的增强,土壤侵蚀在自然侵蚀的基础上,呈现加速趋势。

黄土丘陵林区开垦地人为加速侵蚀与土壤物理力学性质的时间变化

以子午岭土壤侵蚀与生态环境演变观测站长年观测的径流泥沙资料为基础 ,分析了林地及其开垦地不同侵蚀年限土壤的颗粒组成、>0 .2 5 mm水稳性团粒含量、抗剪强度和容重等土壤物理力学性质与土壤侵蚀强度的关系。研究结果表明 ,>0 .2 5 mm水稳性团粒含量对土壤侵蚀强度影响最大 ,其偏相关系数为 0 .972 8,其次为土壤的粗粉粒含量和抗剪强度。最后对 >0 .2 5 mm水稳性团粒含量和抗剪强度与土壤侵蚀强度的关系进行了分析 ,表明林地开垦后侵蚀第 1年和第 7年为土壤侵蚀强度加剧的转折点 ,说明了森林植被在防治黄土高原土壤侵蚀方面的作用。

泾河中游现代洪水痕迹调查对实测洪水的校核

通过对泾河流域实地调查，在泾河中游景村水文站上下游发现了3处非常明显的4次洪水痕迹。结合实地走访，资料查阅等，准确确定了4次洪痕的对应年代，并通过弯道超高水位的计算，以及水位-流量关系和比降法模型模拟，推算出了这4次洪痕对应的流量，与实测洪水资料相比较，流量基本接近，误差分别在1．42％～4．21％和-2．13％～3．16％之间。研究表明，为了提高水文测量的精度，可以借助河岸遗留的洪水痕迹校核实测洪峰流量，同时也可为历史洪水调查和缺乏水文观测站数据的流域以洪痕推算特大洪峰流量提供科学的依据。

土壤物理力学性质与土壤侵蚀关系研究进展

综述评价了近年来从土壤物理力学性质对土壤侵蚀的研究概况，指出应从土壤物理力学性质方面对土壤侵蚀进行系统研究，使其标准化和定量化，为预测土壤侵蚀和防治水土流失服务。

运城盆地洪积平原全新世环境演变与侵蚀阶段研究

根据山西运城盆地中条山洪积扇全新世剖面的磁化率、粒度分析研究，揭示了全新世以来运城盆地的环境演变和面状流水侵蚀堆积阶段。研究结果表明运城盆地全新世早期气候较温和干燥；全新世中期气候温暖湿润；而全新世晚期气候比较干旱。由于全新世气候的波动变化，以及人类活动的影响，运城盆地洪积扇地表出现过4个比较明显的面状流水侵蚀一堆积作用阶段，时间分别在11500—11000aB．P．、3850～3300aB．P．、2200～2000aB．P和1300—800aB．P．。其中，11500—11000aB．P．间的侵蚀一搬运阶段是由气候变化引起，后三个阶段则是由气候变化和人类活动共同作用的结果，这为探索黄土高原侵蚀历史演变提供了新的途径。

铜川市漆水河水环境质量评价

根据 1 996年至 2 0 0 0年铜川市漆水河水环境质量监测资料 2 ,对漆水河的水资源质量现状进行了评价 ,结果表明漆水河在 5年内漆水河水环境质量污染严重 ,污染级别为严重污染 ,污染类型为有机型污染 ,主要污染物是石油类 ,氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数四种 ;各断面水环境质量优劣顺序为金锁 >三里洞 >新村 ;枯水期 >平水期 >丰水期。从漆水河综合污染物指数变化趋势来看 ,1 996年至 2 0 0 0年水环境质量呈好转趋势。

黄土丘陵林区开垦地土壤侵蚀强度时间变化研究

以黄土丘陵林区 1 0 a径流泥沙观测资料为基础 ,分析了林地开垦后不同侵蚀年限情况下土壤侵蚀强度的变化。结果发现 ,随侵蚀年限的增长 ,土壤侵蚀强度呈明显的增长趋势 ,平均每年约有 1 0 mm的土层被侵蚀掉 ,到侵蚀的第 1 0 a时 ,已有 1 0 0 .81 mm的土层被侵蚀掉 ,相当于林地土壤的 A层大部分遭到流失。土壤侵蚀强度的增加 ,土壤质量的下降 ,土壤性状的恶化 。

陕北多沙粗沙区乡村聚落土壤侵蚀研究

对陕北多沙粗沙区乡村聚落中庭院、户间道路和户间空地的土壤侵蚀状况研究表明,户间道路侵蚀强度最强,其次为户间空地,庭院最小。进一步分析侵蚀泥沙中>0.05mm粗颗粒和<0.01mm细颗粒的含量与平均泥沙含量的关系说明,户间道路径流挟沙能力强,因而侵蚀强度最大;庭院水流平缓,挟沙能力最小,其侵蚀强度最小,而户间空地侵蚀强度居于二者之间。说明在加强治理黄土高原土壤侵蚀治理的同时,应特别重视乡村聚落户间道路的土壤侵蚀问题。

高校地理专业野外实践教学存在问题及改革措施研究

野外实践教学是地理专业培养创新性人才的重要环节。通过对高校地理专业野外实践教学存在问题的分析,借鉴其他高校先进的实践教学经验,针对高校地理专业野外实践教学提出了创新教学经验、加强实习基地建设、注重实习教师队伍培养等改革措施。

高校地理科学创新实验班课程结构优化研究

为了达到地理科学创新实验班厚基础、宽口径、强能力、高素质的培养目标,从课程设置的角度分析了现行高校地理课程设置与创新人才培养目标之间存在的偏差,并提出了地理科学创新实验班课程结构优化的思路与对策.