河套盆地北缘色尔滕山河流地貌参数特征及其成因分析

地貌形态是构造和地表过程相互作用的复杂产物,主要通过构造活动和岩石的抗侵蚀能力等来调节。构造活动相对较弱的古老造山带往往可以忽略构造驱动的岩石抬升,使得研究岩石抗侵蚀能力对其地貌雕刻的贡献成为可能。但是目前大多数活动造山带地貌研究的结果显示地貌主要受控于活动构造,关于岩性对地貌演化影响的报道较少。色尔滕山山前断裂为河套盆地北缘的一条重要控盆断裂,全新世以来该断裂的活动性较强,曾发生过两次较大震级地震(M6.4和M5.9)。前人活动构造研究表明该断裂的活动性具有空间差异,中部乌加河镇活动性最强,两端逐渐减弱。但相对河套盆地北缘其他大型断裂(如狼山山前断裂、乌拉山北缘断裂和大青山山前断裂),该断裂的地貌参数研究较少。同时其地貌演化特征及发育机理仍然不清楚,这些均制约了对该断裂的变形动力学理解。本文基于30 m分辨率的DEM数据对该断裂进行详细的河流地貌学参数研究,包括使用Arcgis和Matlab脚本提取色尔滕山山前33条河流的子流域盆地面积-高程积分(HI)和相应河道陡峭指数(K_(sn))、河道纵剖面及其裂点等地貌学参数。结果表明研究区河流HI值大部分处于0.40~0.66之间,其中乌加河镇附近具有高值,流域盆地处于发育的壮年期。瞬态河道和稳态河道均沿着色尔滕山山前断裂走向分布,可能表明色尔滕山山前大部分河道目前处于瞬时地貌向均衡地貌演化阶段,并且通过对比发现瞬态河道裂点成因存在岩性和构造共同控制的现象。河道陡峭指数空间分布差异性较大,乌加河镇附近(S13~S20)陡峭指数较大,向两边陡峭指数逐渐减小,在S8河流以西又有增大的趋势。通过结合岩性和降雨情况分析发现,河道陡峭指数除了受岩性抗侵蚀能力影响外,其分布还与色尔滕山山前断裂垂直滑移速率分布和垂直位错分布基本一致。综合来看,地貌参数的空间分布是岩性差异和色尔滕山山前断裂活动分段差异性共同控制的结果,表明该地区岩性和构造对地貌的协同塑造作用。

晚第四纪构造与气候控制下的金沙江支流巴楚河阶地序列

河流阶地的形成过程研究是理解地区气候变化、构造隆升过程的重要手段。巴楚河地处青藏高原东南缘,隶属于金沙江支流水系,两岸阶地发育。因其独特的地理位置,为第四纪以来青藏高原的隆升研究提供了天然场地条件,对该地区金沙江水系的形成演化过程的研究也具有重要补充作用。野外勘查发现,巴楚河发育有四级阶地。对阶地堆积物进行宇宙成因核素测年和光释光测年,得到T1~T4阶地形成时代分别为1.7±0.1 ka、2.3±0.21 ka、4.5±0.5 ka和62.3±2 ka。T4阶地的形成主要为构造活动因素影响,T1~T3阶地的形成和阶地沉积物的堆积主要与气候有关。通过对阶地的拔河高度和形成时代的分析得巴楚河阶地下切速率由慢到快再平稳。研究结果对巴塘地区气候变化及构造运动历史的研究提供重要依据,促进了该地区金沙江水系形成演化的研究,与前人对青藏高原全新世以来隆升过程的研究相互呼应。

“丘陵-河谷”耦合下浙西小城镇空间形态与地貌的关联性解析

文章从浙西丘陵区“丘陵-河谷”耦合的聚落地理环境出发,基于对卫星遥感影像的识别与转译,将小城镇类型划分为丘间峡谷型、丘间宽谷型和丘陵盆地型三类。通过对40个小城镇样本的规模、选址以及演化等维度的解析,揭示浙西小城镇人居环境与自然地貌之间“丘陵-河谷-人居”的耦合关系和内在机制。

草原干涸湖床地表粒度特征及其对沙尘释放的影响

[目的]为探究干涸湖盆典型地表风蚀过程及盐碱尘暴形成的机理。[方法]以锡林郭勒盟阿巴嘎旗查干淖尔干涸盐湖为研究对象,从湖心到湖岸根据盐湖地表的动态演化过程选择4种典型地表(结皮地表、破碎地表、活化地表和沙化地表),分析从湖心到湖岸近地表土壤粒度分布特征、风速廓线及输沙规律等。[结果](1)从湖心向湖岸延伸,地表0-2 cm沉积物颗粒粒配整体呈逐渐变粗的趋势,且以黏粒和粉粒为主;(2)干涸盐湖从湖心到湖岸风速整体呈降低趋势,不同地表的风速廓线基本符合Karman的速度对数分布规律,且拟合效果较好(R 2>0.90);(3)破碎地表的输沙量最大,约为结皮地表的50倍,且由于有限沙尘供应,导致结皮地表的输沙率随高度变化呈现线性规律(R^(2)=0.80),其他3种地表的输沙率随高度变化呈现指数函数形式(R^(2)>0.97);(4)在近地表0~50 cm高度内,风沙流中携带的沙粒平均粒径为2~8μm,属于粉粒,分选性较差,偏度以负偏为主,峰态以中等和尖窄为主。[结论]整体来看,破碎地表上的风蚀作用最强,结皮地表上的风蚀作用最弱。可通过提高沙粒的临界启动风速阈值和下垫面的覆盖度等方式减弱该地区的风蚀作用。

我国湿地景观研究现状、存在的问题与发展方向

湿地景观研究是近十余年来新兴的热点领域,极大地推进了湿地学科发展。但是,由于湿地景观研究体现的是湿地与景观方法有机结合,其在发展过程中还存在许多问题。本文在对我国湿地景观研究现状系统分析基础上,重点阐明了湿地景观概念、分类、遥感信息提取精度、多源数据可比性、结构与格局研究方法、景观过程与功能研究内容与尺度等制约湿地景观研究的主要问题。并指出了未来发展方向:(1)重视湿地景观分类研究;(2)重视湿地景观破碎化研究;(3)重视发展基于过程和功能的景观格局研究方法;(4)重视多尺度湿地生物多样性研究;(5)重视湿地景观管理研究。

黑河中游湿地景观破碎化过程及其驱动力分析

在遥感和GIS技术支持下,基于1975—2010年长时间序列遥感影像,选取斑块密度指数(PD)、景观内部生境面积指数(IA)、斑块平均面积指数(MPS)、斑块形状破碎化指数(FS1、FS2)等具有典型生态意义的景观指数模型,系统分析了黑河中游湿地景观的破碎化过程,并结合灰色关联分析、主成分分析等方法,探讨了影响研究区湿地景观破碎化过程的各驱动因子。结果表明:近35年来,研究区湿地景观破碎化主要表现为斑块平均面积的萎缩,斑块密度的上升以及斑块形状破碎化指数的增大。整个研究时段内,研究区湿地斑块平均面积减少了48.95hm2,斑块密度的上升0.006个/hm2;导致黑河中游湿地景观破碎化发生和发展的驱动力包含自然和人文两个方面。自然因子对湿地景观破碎化进程的影响则主要体现在气温和降水上,而且气温对湿地景观破碎化进程的影响程度明显大于降水。但在1975—2010年间的这一较小时间尺度上,人类活动对湿地景观破碎化的贡献率明显高于自然因子,人类活动能力的增强以及影响范围的不断扩大是引发黑河中游湿地景观破碎化的主因。

1976年以来江苏盐城滨海湿地景观变化及驱动力分析

基于1976年的地形测绘数据和1987,1992,1997,2002,2007年的遥感数据提取土地利用和景观的时空变化,进而分析近40a来江苏盐城滨海湿地的景观变化和驱动力。研究表明:自1976年以来盐城滨海湿地中的自然湿地总面积呈逐渐减少的趋势;景观的主要变化特征表现为以獐茅、碱蓬群落为代表的自然湿地的大面积减少,和以鱼塘、农业用地为代表的人工湿地的大面积增加。景观指标分析表明盐城滨海湿地景观总体上有破碎化程度加剧的趋势。结果分析认为,这种变化既受到政策导向型的各类滩涂开发等人为干扰活动的影响,也受到滨海湿地自然演化和潮滩蚀淤等自然因素的影响。尽快改变盐城滨海湿地现有的开发利用模式,使各种人类活动对整个生态系统的压力减到最小,以获得经济、社会、生态效益的统一。

黄河中游河流阶地的对比及阶地系列形成中构造作用的多层次性分析

黄河在流经青藏高原东北缘海原 -同心弧形构造区的过程中 ,发育了多达 10～ 2 1级的基座和侵蚀型阶地 ,其最大拔河高度为 4 0 1m ,最高阶地的发育年代为 1 5 7MaBP。通过对该区米家山、车木峡和黑山峡河口 3处黄河阶地以及我国北方大范围内河流阶地的对比分析发现 ,河流阶地系列形成中在构造作用上具有多层次性特征 ,即它包含了不同范围或规模和不同级次构造隆升作用所导致的阶地。研究区的黄河阶地系列可以划分为 3个层次。其中 ,第一层次的阶地共有 6级 ,为我国北方大范围内同期形成的阶地 ,它们代表 1 6Ma以来青藏高原阶段性隆升的次数 ,其隆升幅度由西向东逐渐减小 ;第二层次的阶地共有 5级 ,为海原 -天景山构造区内同期发育的阶地 ,它们代表 1 6Ma以来该构造区本身独自隆升的次数和幅度 ;第三层次阶地为发育在米家山东坡的 10级不同期阶地 ,它们代表 1 6Ma以来海原构造山地独自抬升的次数和幅度。阶地发育时间与黄土 -古土壤序列的对比还表明 ,反映青藏高原大范围构造隆升的第一层次阶地与气候变化之间有很好的可对比性 ,其形成年代均与相应古土壤发育时的间冰期对应 ,暗示导致河流下切的大范围构造抬升与强干冷期后同样可导致河流下切的气候暖湿期紧密相关 ,它们共同组成了构造 -气候旋回。

金沙江石鼓-宜宾河段的贯通与深切地貌过程的研究

近年来，在长江金沙江石鼓～宜宾河段进行了大量的调查研究，发现了云南巧家附近的古河谷；并在金沙江永善～宜宾河段两岸多处发现了“高阶地”，“高阶地”堆积物的物质成分比较单一，而且互相之间有明显差别。根据各地“高阶地”堆积物的测年资料，推测金沙江云南永善-四川宜宾河段的袭夺贯通，发生在距今103万年左右；禄劝乌东德峡谷-金坪子河段的袭夺贯通是在距今约80万年左右；虎跳峡峡谷的贯通并袭夺古中甸河大约发生在距今98万年前后。金沙江贯通以来强烈深切，平均深切速率为25～30cm／ka，但近十多万年以来平均深切速率达到99～77cm／ka。

基于MODIS的洞庭湖湿地面积对水文的响应

利用MODIS影像数据集提取了2000—2010年间的洞庭湖水面面积。结合城陵矶水位数据分析了10月—翌年5月洞庭湖水体湿地和洲滩湿地的面积变化。研究结果表明,洞庭湖水体湿地呈现明显减小的趋势。2010年2月、10月、12月较2000年2月、10月、12月相比,分别有29.98%、26.76%和9.02%水体湿地转化为洲滩湿地。城陵矶在24—26 m水位涨落的时序变化较大,使东洞庭湖草滩湿地提前出露。推迟淹没,洲滩湿地裸露时间延长,亦将导致低海拔的草滩湿地向芦苇滩湿地的演变。洞庭湖湿地面积的变化是三口、四水来水减少、降雨减少等多方因素共同作用的结果,而三峡在9—10月间蓄水。

地貌形态特征分形信息维数与像元尺度关系研究

本文论述了用分形信息维数(FID)表征流域地貌形态特征的原理和方法;建立了基于GIS平台流域地貌特征分形信息维数的计算模型;并利用Avenue语言开发了基于Arcview环境下流域地貌特征分形信息维数计算软件。以长江弹子溪小流域为例进行地貌分形信息维数的计算,依据计算数据就地貌形态特征分形信息维数与像元尺度关系进行了分析。结果表明:流域地貌分形信息维数可以较好地作为流域复杂地形地貌形态特征综合性、整体性和科学性的量化指标;像元尺度对地貌分形信息维数的无标度区间确定十分关键;跨流域地貌形态特征分形信息维数计算与评估应以统一像元尺度为前提。

河道纵剖面分形-非线性形态特征

混沌－分形研究是非线性地貌发育理论，尤其是非线性流水地貌学研究的前沿问题，是当代地貌学深层次研究的一个重要界面，在国内外刚刚起步。本文在概述国内外研究进展基础上，以黄河下游及长江中下游为例，运用粗视化方法，对不同河段、不同河型的河床深泓纵剖面进行了分维量计和检验。初步分析表明，冲积河流的河道纵剖面具有分维特征，可用来刻划河流纵剖面发育的复杂程度，结合河床起伏度的统计对比分析，可将其作为河流纵向消能的另一种量度。河流纵剖面的分维具有时空变化，其微小变化可以体现河型在时空上的分异和偏离。分维数值与某些环境因素及水力条件有关，如分维数值Ｄ与河床纵坡降Ｊ呈负相关。因此，可作为河型演变分析依据的佐证，预测河流纵剖面的发育趋势。

内蒙古额济纳旗地貌特征及其构造、气候事件

根据遥感卫星影像解译及野外地质实地调查,将内蒙古额济纳旗地区的地貌单元划分为中低山区、冲—洪积平原、湖积盆地及风成地貌。根据不同地貌单元组成的沉积物年龄测定和分析,初步认为上新世—早更新世的构造抬升形成苏泊淖尔级湖积阶地;早更新世末(750±60kaBP),发生一次明显的构造抬升活动,形成东、西居延海间的台地;另一次明显的构造抬升记录发生在中更世末—晚更新世初,即149±60kaBP之后,形成黑城冲湖积台地;苏泊淖尔级阶地形成于全新世早、中期,属气候干旱湖泊萎缩形成的气候阶地,阶地沉积物中保存的古风成砂丘,表明晚更新世末—全新世早期气候一度恶化。天鹅湖湖积阶地的形成表明5000a之后一段时间,气候相对适宜;全新世中后期,气候波动强烈,1200aBP出现一次丰水期。

黄河中游水系的阶地发育时代

本文通过磁性地层学方法研究了兰州段黄河阶地,宝鸡段渭河阶地,洛川段洛河阶地。结果表明:兰州段黄河最高阶地为六级阶地,发育于1.40Ma B.P.,兰州地区黄河最早出现在1.60Ma B.P.。一级支流宝鸡段渭河最高阶地为五级阶地,发育于1.20Ma B.P.,宝鸡地区渭河最早出现在1.40Ma B.P.。二级支流洛川段洛河最高阶地为五级阶地,发育于1.00Ma B.P.,洛川地区洛河最早出现在1.20Ma B.P.。黄河中游水系的阶地形成,主要是由于青藏高原的隆起以及地壳不断震荡抬升作用造成的。

长江北支口门圆陀角附近潮滩沉积物粒度记录及其对环境变化的响应

江苏圆陀角位于长江口北支与江苏海岸交汇处,海岸沉积动力环境复杂,潮滩沉积物粒度变化记录了潮滩环境变化的信息。根据2007年4月采集的表层样和钻孔岩芯粒度分析,圆陀角附近YYb断面表层沉积物粒度在互花米草滩前缘较粗,大堤前岸滩最粗,光滩和互花米草滩粒度较细。YY孔岩芯沉积物粒度组成以砂质粉砂为主,粒度变化自下向上呈先由粗变细再变粗的特点,表层样和钻孔岩芯粒度变化反映了潮滩沉积物对风暴潮、潮汐海洋动力、大米草和互花米草种植以及大规模围垦的综合响应。^(137)Cs测年结果推算出YY孔岩芯1954年以来、1963年以来、1975年以来和1986年以来的平均沉积速率分别为2.38cm/a,2.23cm/a,2.44cm/a和1.24cm/a。岩芯沉积物的沉积速率总体随潮滩淤积增高而下降,1975～1986年间沉积速率的快速增加,主要与圆陀角附近互花米草的快速淤积有关。

川西高原杂谷脑河阶地的形成

根据野外实地地貌调查,确定了川西高原杂谷脑河理县段发育了8级阶地,并对阶地沉积物进行了ESR年代测试,初步确定杂谷脑河第II,III,IV,VI级阶地约形成于距今54,125,248,481ka。阶地成因分析表明这些主要阶地序列主要是构造隆升的结果,因此,杂谷脑河各级主要阶地分别代表了川西高原中更新世以来的几次隆升事件。根据阶地高程和阶地形成年代确定的杂谷脑河下蚀速率为0.39m/ka,与大地测量获得的龙门山隆升速率(0.3￣0.4m/ka)相一致。

近2000年来内蒙后套平原黄河河道演变

通过遥感影像、地貌沉积、历史文献与地图等相关资料分析集成研究,将后套平原分为西部冲积扇平原,东部是泛滥冲积平原,并详细探讨了近2000年来本区黄河河道的演变。公元前2世纪时,后套西部平原南(上) 冲积扇停止发育,北(下) 冲积扇河道发育,黄河主河道的位置与现代不同,它偏于泛滥平原北部的阴山山前东流;公元6世纪后套平原西部北冲积扇上黄河河道向东移,在东部泛滥平原上黄河明显地分为南北两汊,而黄河主流仍位于河套平原北部山前;18世纪早期至末期,黄河主河道从河套平原的北部山前南移至平原南部;19世纪中叶‘北河’淤塞,现代黄河形成。

金沙江巧家-新市镇河段的水系变迁

水系结构特征指示金沙江巧家-新市镇河段原本存在两条相向的互不连通的古水系,往南流的西溪河-白鹤滩-巧家古水系和往北流的牛栏江河口段-永善-新市镇古水系。地貌、沉积学和阶地堆积物重矿物成分等分析也表明巧家-白鹤滩河段古水系曾是向南流的,现今巧家-白鹤滩河段的北流是被袭夺而发生倒流的结果,金沙江是后来才贯通的。第四纪以来云南高原的拱升使西溪河-白鹤滩-巧家古水系南流受阻,并在牛栏江河口段-永善-新市镇古水系的支流对坪河的溯源侵蚀下被袭夺,造成巧家-白鹤滩河段的倒流和金沙江巧家-新市镇河段的连通。阶地堆积物的ESR测年数据显示,巧家-白鹤滩河段的倒流、金沙江-川江水系的贯通发生在1Ma左右。

滇东、滇西地区主要河流低阶地地貌面的年代学研究

在流水沉积物热释光测年适用性和测年数据可靠性研究的基础上 ,对滇东、滇西地区几条主要河流的低阶地进行了系统采样和多方法的综合测年 ,获得了该区主要河流低阶地沉积物的堆积年代及其阶地面的形成时代 ,该区I级支流T1阶地堆积于 4 50 0～ 110 0 0aB .P .,其阶地地貌面形成于 4 50 0～ 50 0 0aB .P .;T2 阶地堆积于 90 0 0～ 2 2 0 0 0aB .P .,该级地貌面形成于 90 0 0～ 10 0 0 0aB .P .;主流T1阶地的堆积年龄为 90 0 0～ 170 0 0aB .P .,阶地面形成于 90 0 0～ 10 0 0 0aB .P .;T2 阶地的沉积年龄为 150 0 0～ 4 50 0 0aB .P .,阶地地貌面形成于 150 0 0aB .P .左右。同时 ,通过阶地堆积时期古气候、古环境的分析 ,探讨了该区低阶地地貌面的成因。

最近150ka河西地区河流阶地的成因分析

文章通过对河西地区最近150 ka河流阶地年龄数据的处理,发现存在7个明显的河流阶地发育时期,即150、100、70、40、30、12和6 ka B.P.。经过相关构造和气候资料的论证,文章认为,在150和70 ka B.P.附近形成的两级河流阶地代表了河西地区两期主要的构造抬升,而在100、40、30、12和6 ka B.P.附近形成的5级河流阶地则对应于河西地区5期气候变化事件。