基于植物功能性状的土壤侵蚀退化修复框架

当前,我国水土保持林草措施正在积极向提升生态功能为目标转变。为实现这一目标,管理者和工程师需要明确的生态学理论和方法作为指导。通过综述植物功能性状对侵蚀胁迫的响应和对土壤功能的影响机制,验证基于性状响应-影响的生态修复框架在土壤侵蚀治理中的2个关键理论:1)植物性状的变异体现植物对侵蚀退化环境的适应性;2)植物性状显著影响土壤生态过程。进而提出基于植物性状响应—影响的侵蚀退化修复框架。该框架将植物性状对环境变化响应纳入性状对生态系统影响的分析,根据恢复的水土保持服务目标,选择具有影响上述功能的特定植物性状,选择不受侵蚀(或物种间相互作用)胁迫或具有抗逆性的性状进行植物配置。该框架能扩宽当前土壤侵蚀植被治理的研究思路和实践领域,对提升我国的水土保持林草措施具有重要参考意义。

不同形态河谷沉积物中稀土元素的粒径分布特征

稀土元素(REE)作为一种重要的土壤侵蚀示踪元素,明确其含量随土壤颗粒粒径的变化特征,对准确量化土壤侵蚀速率具有重要意义。本研究基于Samonova等采样测定的不同粒径范围(<1、1~10、10~50、50~250和250~1 000μm)土壤/沉积物颗粒中的REE含量,分析了俄罗斯普罗特瓦河左岸河谷形态(“U”和“V”形谷)、地貌部位(坡面、沟坡/沟壁、沟道底部和洪积扇)、侵蚀(坡面、沟坡/沟壁)和沉积(沟道底部和洪积扇)环境对土壤/沉积物REE含量、富集系数等的影响。结果表明:(1)“U”和“V”形谷四类地貌下,轻稀土(LREE)、重稀土(HREE)和总稀土(ΣREE)含量均随颗粒粒径变粗呈降低趋势。在相同地貌部位,“U”形谷细颗粒(<50μm)中LREE、HREE和ΣREE含量较“V”形谷分别低14.6%~24.7%、10.0%~33.5%和14.2%~21.1%。(2)无论河谷形态和地貌部位,LREE和HREE均明显富集在细颗粒中,尤其是“V”形谷,LREE和HREE主要富集在<10μm的颗粒中。(3)对比侵蚀和沉积区,“U”和“V”形谷沉积区细颗粒中LREE和HREE的富集程度均显著(P<0.05)大于侵蚀区。可见,无论河谷形态、地貌部位和侵蚀沉积区,REE均主要富集在细颗粒中;但河谷形态和侵蚀、沉积对REE含量的粒径分布有重要影响。

Active Tectonics and Erosional Unloading at the Eastern Margin of the Tibetan Plateau

The eastern margin of the Tibetan Plateau is marked by an extremely steep mountain front with relief of over 5 km. This topography,coupled with abundant Mesozoic thrusts within the margin,explains why tectonic maps of the India-Asia collision typically show the eastern margin as a major thrust zone. Actually,it does not like that. Field observations suggest that the margin is better characterized as a zone of NNE-directed dextral shear with extensive strike-slip faulting and secondary thrusting. The high relief and steep gradients are partially explained by erosional unloading of an elastic lithosphere;the pre-erosion inherited topography may be the inherited Mesozoic thrust belt landscape modified by a component of Cenozoic tectonic shortening.

侵蚀地貌公路隧道施工坍塌风险分析

钻爆是采矿和隧道掘进中广泛使用的开挖方法,特别是在硬岩条件下。由于钻爆法施工工序复杂,爆破会造成围岩的扰动,从而导致隧道的坍塌。隧道塌方灾害成为隧道建设中的一个关键问题,必须对其进行充分分析,以防止经济损失和人员伤亡。研究基于量化分级体系和显著影响隧道塌方危险性的影响因素,进行了隧道塌方危险性分析,并根据其风险源提出相对应的处理措施。文章可为后续的地貌相似的公路隧道坍塌提供一些参考。

莱州湾南岸海岸侵蚀过程与原因研究

采用历史资料对比分析的方法，对莱州湾南岸1958-2004年的海岸侵蚀进行了研究。结果表明，1958-1984年，莱州湾南岸岸线平均侵蚀后退速率为27m／a，0m等深线后退速率为27～65m／a，岸滩平均蚀低速率为2．1cm／a。1984-2004年，莱州湾南岸岸线位置基本无变化，岸滩平均蚀低速率为1.04cm／a，水深5m以浅的区域表层沉积物变粗。海面相对上升、入海泥沙量减少和风暴潮是研究区海岸侵蚀主要原因，三者对海岸侵蚀影响权重比为3：5：2。

黄河三角洲废弃叶瓣海岸侵蚀与岸线演化

利用Landsat TM卫星遥感图像,对黄河1964～1976年间形成的三角洲叶瓣自1976年废弃以后的岸线进行了识别,选取了四个典型剖面,绘制了它们的岸线蚀退或淤进平均速率曲线.结果显示,不同剖面处天然岸线的蚀退或淤进速率很有规律.根据曲线特征将其分为蚀退期,转换过渡期和周期性波动期.现废弃叶瓣已进入周期性波动期.由于受大坝影响,不同位置岸线波动周期不同,两大坝之间约为4年,大坝西侧约为5年,岸线变化准平衡线位于1996年的海岸线附近.岸线变化速率波动幅值将随着时间的延长而减小.

阿尔金山脉新生代剥露历史——前陆盆地沉积记录

新疆且末县江尕勒萨依盆地位于阿尔金山脉的北西山前,其内连续沉积了中生代—新生代地层。盆地内古新统—始新统为河流相沉积;渐新统至中新统为山麓河流相灰色砾岩和棕色砂岩;上新统为山麓洪积相砾岩夹泥岩;下更新统全为砾岩层。岩性组合特征及其砂岩碎屑、砾石组分变化规律,反映出阿尔金山脉的新生代剥蚀历史:古近纪早、中期,阿尔金山脉的地形高差小,古生界双峰式火山岩首先被剥蚀;至渐新世末—中新世早期,山脉高差加大,基底元古宇开始出露地表被剥蚀;中新世末期,山脉高差进一步加大,剥蚀速率加快;至第四纪早期西域砾岩开始沉积时,地形高差加剧,中、古元古界开始暴露被剥蚀。区域资料分析表明,阿尔金山脉在新生代具有多期次阶段性隆升的特征,存在3期次快速隆升事件:渐新世末—中新世早期、中新世晚期(大约8Ma)和第四纪早期。

构造不整合的分布样式及其对地层圈闭的制约-以塔里木盆地中泥盆世末为例

中泥盆世末构造不整合是塔里木盆地最重要的不整合之一,是早海西构造变动的产物。这一不整合在盆地内分布十分广泛,从隆起区向洼陷区表现为叠合不整合、高角度不整合、微角度不整合、平行不整合至整合。在塔北、塔中等地区对下伏地层削蚀强烈,不整合之后又伴随着晚泥盆世东河砂岩的沉积上超,形成多个削蚀不整合三角带和上超不整合三角带。不整合的分布和结构样式反映了构造运动的结果,同时对有利地层圈闭发育分布具有明显的制约作用,削蚀不整合三角带是寻找志留系岩性地层圈闭的有利区,上超不整合三角带是寻找泥盆系东河砂岩岩性地层圈闭的有利区。

桂林地区石灰岩表面生物岩溶溶蚀作用研究

桂林岩溶区石灰岩表面生物岩溶溶蚀形态可分为四类:(1)微溶孔,包括壳状内生地衣微溶孔和藻类微溶孔;(2)溶孔,藻类成因的口小腹大的囊袋状溶蚀;(3)溶坑,藻类、地衣、苔藓及腐殖土成因的柱状、锥状、半球状溶蚀;(4)溶盆,各类生物及腐殖土共同作用而成的壁陡底平的盆状溶蚀。经对桂林靖江王墓群石灰岩雕像上生物岩溶溶孔的粗略统计计算,本地区最大直接生物岩溶溶蚀率为17.87mm/ka,约占区域混合岩溶溶蚀率20％。

从1786年磨西地震看地震地表破裂带在不同地貌区的保存

地震地表破裂是活动断裂填图的重要内容之一,晚第四纪地貌是保存地震地表破裂等活动断裂最新变形的基本载体,利用不同地貌全面获取断裂的活动信息非常重要。通过对鲜水河断裂带东南段进行野外填图、探槽开挖等调查,讨论了1786年磨西地震地表破裂在青藏高原冰川、冰缘地貌区和高原边缘的流水堆积和强剥蚀地貌区的保存特征。地震裂缝和断错等微地貌在高原冰川、冰缘地貌区记录保存完整。高原边缘的流水堆积具有强侵蚀和快速堆积等不稳定性,在探槽中可以获得不完整的地震地表破裂记录。而强剥蚀区缺少记录地震地表破裂的最新堆积地貌,只能依靠与地震动和断裂破裂具有间接关系的古滑坡等推测地震影响区和地表破裂范围。结合鲜水河断裂带东南段的几何结构和构造环境认为,鲜水河断裂带康定—田湾段是1786年地震的发震构造,该地震破裂长度约80km。

晚三叠世龙门山前陆盆地动力学分析

晚三叠世龙门山前陆盆地是在扬子板块西缘被动大陆边缘的基础上由印支造山运动而形成的。盆地中地层充填厚度巨大,包括晚三叠世卡尼期至瑞替期的马鞍塘组、小塘子组和须家河组,持续时间达27Ma,显示为一个以不整合面为界的构造层序。该构造层序被一系列不整合面、海泛面和湖泛面分割为4个向上变粗或向上变细的层序(构造地层单元),其充填特征表现为:底部具有典型的挠曲前缘隆起不整合面,层序1的下部为碳酸盐缓坡和海绵礁的建造和淹没过程,上部为进积过程中形成的三角洲沉积物,具有向上变粗的垂向结构;层序2为进积过程中形成的三角洲相砂岩和砾岩;层序3的底部为大型湖泛面,中上部为进积过程中形成的三角洲相和湖泊相砂泥岩夹煤层,具有向上变粗的垂向结构;层序4为冲积扇、扇三角洲粗碎屑砂砾岩和湖泊相泥页岩构成具有向上变细的垂向结构,并截切下伏地层。虽然晚三叠世龙门山前陆盆地的剖面几何形态总体上呈现为西厚东薄的楔形体,但是其内部却由次级的楔状层序和板状层序组成,其中层序1和层序3为楔状体,层序2和层序4为板状体。楔状层序显示为西厚东薄的楔形体,沉积厚度大,以纵向水系为主,具有双物源(包括来自龙门山和前缘隆起区的物源),并以点状物源为主,盆地的西部以扇三角洲、辫状河三角洲沉积物为主,中部以湖泊相为主,东部发育小型三角洲或碳酸盐缓坡沉积物,处于欠补偿状态;板状层序显示为西、东厚度基本一致的板状层,沉积厚度较小,仅具有来自于龙门山的有物源,以横向水系为主,以线状物源为特征,盆地的西部以辫状河三角洲沉积物为主,盆地的中东部为湖泊相沉积物,处于过补偿状态。对晚三叠世楔状前陆盆地进行了弹性挠曲模拟和逆冲事件标定,结果表明,盆地形成机制为构造负载,挠曲盆地的挠曲刚度为(0.5～5)×1024N.m(相当的弹性地层厚度为43～55km)。晚三叠世龙门山冲断带构造负载系统向扬子板块推进速率为5～15mm/a,由2个逆冲子事件构成,早期的推进速度较大,为15mm/a;晚期的推进速度较小,为5mm/a。

斜坡带低位扇砂岩体岩性油气藏勘探方法——以埕岛潜山披覆构造东部斜坡带为例

针对隐蔽油气藏成因和分布规律复杂、勘探技术要求高的特点 ,把层序地层学方法应用于陆相湖盆隐蔽油气藏的勘探。在高分辨率层序地层研究的基础上 ,对沉积体系进行精细的解剖分析 ,研究沉积作用发生和演化的机制 ,探讨隐蔽油藏 (圈闭 )分布的边界条件 ,进而形成了关于斜坡带低位扇砂岩体隐蔽油藏 (圈闭 )分布与预测的地质方法和技术 ,初步提出了湖相盆地“低位扇”和“坡折带”的理论。以埕岛地区东部斜坡带为例 ,介绍了斜坡带低位扇砂体岩性油气藏的勘探思路和方法 ,使该类砂体油藏预测的成因类型和分布规律更加清楚 ,有效地指导了对该类油气藏的勘探。

基于三维激光扫描的崩岗侵蚀的时空分析

崩岗侵蚀过程及其侵蚀量的精准量化分析,是研究崩岗发育机理及其发展演化的基础,也是测算崩岗流域产沙输沙的前提,对崩岗预防和治理以及水土保持和生态建设具有理论和现实意义。本研究应用三维激光扫描技术,大致以半年为周期,在6次定位监测基础上,以广东五华县莲塘岗崩岗为例,对崩岗侵蚀过程进行了定量分析。研究表明,莲塘岗崩岗年平均侵蚀量为833 m3,其中雨季平均侵蚀量为499 m3,干季平均侵蚀量为291 m3,侵蚀模数高达222 408 t/（km2·a）。24 h降雨量大于等于50 mm的暴雨、特别是大于等于100 mm的大暴雨对崩岗侵蚀影响很大,暴雨总量与崩岗侵蚀量具有正相关关系。崩壁之下的崩积锥部位侵蚀量最大,占总侵蚀量的55.6%。40°-60°坡面的侵蚀量最大,占总侵蚀量的49%。最大侵蚀强度（单位面积侵蚀量）位于50°-60°和70°-80°的两个坡度区间。最为剧烈的侵蚀区为主沟与支沟两侧及沟头部位,侵蚀深度均大于1 m,最大深度可达2.5 m。前3个监测周期,沟道以快速下切、侧蚀和溯源侵蚀为主,兼有小规模崩塌;后2个监测周期,以重力崩塌为主,沟道侵蚀减弱。崩岗地形变化导致其水力与重力作用交替进行,使崩岗侵蚀呈现出波动式变化。

喀斯特山地石漠化过程中地表地下侵蚀产沙特征

喀斯特地区特殊的地表、地下侵蚀产沙是引发石漠化发生发展的重要物理过程。以喀斯特山地石漠化过程中不同石漠化状况的裸坡面为研究对象,通过模拟其地表微地貌及地下孔(裂)隙构造特征,采用人工模拟降雨试验研究其地表及地下侵蚀产沙特征。结果表明:无石漠化、潜在石漠化和轻度石漠化的裸坡在相同条件下的地表产沙量总体上高于地下产沙量,且10 min降雨时段内地下产沙量在0~100 g之间。不同石漠化强度的裸坡地表、地下侵蚀产沙量均随雨强的增大而增加;小雨强(30~80 mm h^(-1))下,随着石漠化强度加剧其地表越不易发生侵蚀,而石漠化强度达到一定程度时(基岩裸露率40%)土壤流失以地下流失为主;大雨强(150 mm h^(-1))下,地表产沙量及其分配比例随基岩裸露率变化不明显,而地下产沙量则呈先增加后减小的变化且在基岩裸露率为30%时达到最大。不同石漠化强度的裸坡地表产沙量及其分配比例随地下孔(裂)隙度变化不明显,地下产沙量及其分配比例总体上随地下孔(裂)隙度增加而增加;在不同地下孔(裂)隙度下(1%~5%),地表、地下产沙量及其分配比例随基岩裸露率变化(10%~50%)差异较大。研究结果对认识喀斯特地区石漠化发生发展机制、揭示土壤侵蚀特征、防治地表地下水土流失具有重要的理论和现实意义。

准噶尔盆地腹部深埋储层次生孔隙成因机理研究

准噶尔盆地腹部勘探目的层埋深大，一般在5500—6000m左右，属于深埋储层。在对大量薄片分析鉴定的基础上，运用扫描电镜、阴极发光和X衍射粘土分析等手段，对研究目的层的孔隙类型和成因机理进行了研究。研究发现孔隙类型以次生溶蚀孔隙为主。中晚侏罗世发育的车莫古隆起导致非持续埋藏的成岩背景，由于中途开启地层抬升暴露，酸性大气淡水对粒间方解石胶结物淋滤溶蚀，产生次生溶孔；白垩系之后再度埋藏发生有机酸内幕溶蚀作用。由于地层抬升剥蚀导致成岩阶段滞后，勘探目的层现今处于晚成岩A1亚期是次生孔隙保存的重要条件。

几种土壤的细沟侵蚀过程及其影响因素

通过间隔为11h的二次人工模拟降雨和冲蚀槽试验研究了10种土壤的侵蚀过程,发现在第2次降雨中大多数土壤出现了细沟侵蚀形式。采样微形态观察发现,在第1次降雨中形成结皮的土壤在第2次降雨中出现了细沟侵蚀;产流产沙观测发现所有出现细沟侵蚀的土壤在第1次降雨中径流含沙量逐渐减少,而第2次降雨中有一个先剧增后减少的过程。土壤理化分析及多元逐步回归分析结果表明,土壤颗粒组成、有机质含量、铁铝含量等因素对细沟侵蚀的影响表现不明显,而与土壤团聚体有关结构指标、细沟侵蚀、产流产沙速率及总量呈显著相关关系。分析表明,团聚体分散度、崩解速率与渗透系数之比两个指标能较好地预测细沟侵蚀发生的可能性,同时也能很好地预测侵蚀产沙量。

山东省9216号强热带气旋风暴期间的海岸侵蚀灾害

本文比较详细地报导了山东省沿岸在９２１６号强热带气旋风暴潮期间的海岸侵蚀灾害情况，分析了灾害的形成原因、特点。最后讨论了与之有关的问题。

元谋干热河谷强侵蚀区陷穴发育特征与演化过程

元谋干热河谷潜蚀地貌发育,是造成当地水土流失的重要原因之一。而陷穴属于潜蚀地貌的一种,因此有必要了解陷穴特征及演化过程。2009―2013年,通过多次现场测定陷穴形态特征、陷穴发育地地形地貌、周边植被特征等,并对土壤进行取样分析。结果表明:1)元谋陷穴主要发育于元谋组地层,土壤具有易崩解性、湿陷性等特征;2)陷穴主要分布于冲沟中上游沟底及支冲沟沟头部位;3)元谋陷穴形态规模总体不大,早期多呈近圆形,中晚期多为椭圆形,直至消失后成为沟中之沟;4)陷穴一般呈单个和串珠状分布,较少出现集群现象;5)演化过程遵循一般事物的发展规律,分为萌芽期、年轻期、成熟期、消亡期4个阶段;6)陷穴发育过程与冲沟、土桥、淘洞等地貌密切相关。

青藏高原东缘龙门山晚新生代剥蚀厚度与弹性挠曲模拟

龙门山是青藏高原东缘边界山脉,具有青藏高原地貌、龙门山高山地貌和山前冲积平原三个一级地貌单元。利用数字高程模式图像和裂变径迹年代测定方法研究和计算龙门山晚新生代剥蚀厚度与剥蚀速率,结果表明:3.6 Ma以来龙门山的剥蚀厚度介于1.91-2.16 km之间,剥蚀速率介于0.53-0.60 mm/a之间。在此基础上,开展了该地区岩石圈的弹性挠曲模拟,结果表明龙门山的隆升机制具有以构造缩短隆升和剥蚀卸载隆升相叠合的特点。3.6 Ma之前,龙门山的隆升与逆冲推覆构造负载有关,以构造缩短驱动的构造隆升为特色;3.6 Ma之后,龙门山的隆升与剥蚀卸载驱动的抬升有关,并以剥蚀卸载隆升为特色,进而提出了龙门山晚新生代以来的隆升机制以剥蚀成山作用为主的认识。