山东省北长山岛海岸滑坡演化特征及成因机制

通过无人机航拍、探地雷达、三维激光扫描仪和位移传感器等技术手段建立的海岸滑坡周期性和实时性监测预警系统,获得了2012年3月至2014年9月的北长山岛海岸滑坡体监测数据。山东省北长山岛海岸滑坡位于长岛县山后村附近,因开山采石造成山体陡立形成临空危险面而处于极不稳定的状态,内部节理和裂隙及千枚岩层的存在是滑坡发生的主要内在因素,而人为采石和暴雨等极端条件是导致滑坡发生最重要的影响因素。山体呈现整体下滑而顶部向外拉张的趋势,累计滑动距离超过0.3m,高程变化5.0~10.0m,具有大雨大滑、小雨小滑的特点,其滑动距离与降雨量具有很强的正相关性,日降雨量大于80mm时滑坡体失稳。自然因素与人为因素共同导致了北长山岛滑坡体的发生,其成因机制特别是极端天气条件下的演化特征研究对丰富和发展海岛滑坡地质灾害监测预警理论体系具有十分重要的意义。

基于森林健康视角的北长山岛人工林生物量

以山东省长岛县北长山岛为研究区,通过现场调查、数学模型和3S技术,分析人工林生物量的总量(全部生物量)、存量(活树生物量)、失量(死树生物量)和存量失量比,并探讨生物量的影响因子.结果显示:(1)北长山岛人工林生物量总量共5.88万t,均值为145.8t/hm2,高于全国和山东省的平均水平;生物量存量共3.79万t,失量共2.09万t,其均值分别为93.9t/hm2和51.9t/hm2,森林健康问题已经成为影响北长山岛人工林生物量的重要因素.(2)随着林分密度的增加,生物量总量和存量呈现先上升后下降的趋势,失量持续上升,存量失量比则不断下降;随着胸径的增大,黑松的存量失量比逐渐减小,刺槐则相反;NDVI与生物量总量、存量和存量失量比呈显著正相关,与失量呈显著负相关.(3)存量失量比与坡向、土壤含水率、全磷和总氮呈显著正相关,与海拔、坡度、含盐量和全钾呈显著负相关,与坡位、p H值和总碳关系不明显.

北长山岛人工林健康状况评价

人工林对维护海岛生态系统稳定性具有重要意义,但由于恶劣的环境条件和频繁的自然灾害,海岛人工林健康状况受到较大威胁。以山东省长岛县北长山岛为研究区,在现场调查的基础上,结合GIS技术,评价其人工林健康状况。结果显示:(1)北长山岛树木总体死亡率达31.4%,黑松和刺槐是人工林建群种,二者死亡率分别为33.5%和29.8%,北长山岛人工林健康状况已经面临严重问题。(2)树木死亡率随着林分密度的增加总体呈上升趋势;随着胸径的增大,黑松死亡率总体上升,刺槐则逐渐减小;海拔、坡向、坡位对树木死亡率没有显著影响,坡度与死亡率呈显著正相关;(3)风电场对海岛人工林健康状况未见直接影响。

海岛环境下采石边坡的监测系统构建研究——以山东北长山岛山后村为例

我国93%的海岛为基岩岛,大多数海岛上存在着开山采石的开发行为,极易引发边坡失稳或崩塌滑坡等危害。进行海岛灾害监测,及时了解海岛灾害发生、发展和危害过程,是海岛灾害防治的重要手段。由于海岛特殊的自然环境和较为薄弱的基础设施,灾害监视监测工作相对滞后。基于山东北长山岛山后村采石边坡监测系统的构建、运行等遇到的具体问题,开展海岛环境下采石边坡的灾害监测系统技术探讨,分析不同监测技术方法在海岛环境中的适用性和实用性,并提出了海岛边坡监测系统构建和运行维护时的注意事项和建议,为后续海岛地质灾害监测系统建设提供参考与借鉴。

海岛森林土壤碳通量日动态变化特征——以北长山岛为例

利用LI-8100土壤呼吸自动观测系统于2013年5月和8月分别观测了北长山岛森林土壤碳通量以及土壤温度和湿度，并分析了土壤碳通量变化特征及其影响机制。结果表明：北长山岛森林土壤碳通量的昼夜变化均表现为单峰曲线，最高值出现的时刻大约在14：30，最低值出现的时刻大约在06：00。土壤碳通量日均值介于1．835-14．475μmol／（m2·s）。5月份刺槐林、黑松林和8月份刺槐林、黑松林的土壤碳通量与10cm深度处土壤温度都存在显著的指数型关系（P〈0．05），其温度敏感系数Q10依次为1．448，1．301，3．254和3．445；与0～10cm土壤湿度依次呈指数型、一元二次方程型、线性型关系。多元回归分析表明：北长山岛林地0～10cm处的土壤温度和湿度均为土壤碳通量的重要调控因子，且其协同作用能解释土壤碳通量73．1％-91．5％的变化情况。