试论山地高梯度效应——以横断山地的自然-人文景观效应为例

山地是地球表面具有显著起伏度和坡度的三维地貌体,由于自然要素及受其影响的人类活动随海拔高度和相对高度的变化而产生了梯变现象,形成了山地高梯度效应.山地高梯度效应是表征山地随海拔高度和相对高差变化而导致的自然-人文景观的梯次变化现象,是山地地域系统演变的综合集成效应.横断山区是我国典型的高山峡谷区,山地高梯度效表现显著.山地高梯度效应的内涵包括了能量(山地重力势能、热能、生物质能等)高梯度效应、气候高梯度效应、气候地貌高梯度效应、自然带谱高梯度效应、人文社会经济活动(如土地利用等)高梯度效应、人居环境高梯度效应等.山地高梯度效应研究是响应IGBP、IHDP、GTOS等提出的“全球变化与山区-山地研究倡议”的重要行动,也是山地综合研究的重要途径和方法,对山区自然资源利益、社会经济发展、生态环境建设、山区可持续发展等有着重要的意义和价值.

干寒地区太阳辐射影响下箱型梁温度效应分析

研究目的:在西部干寒地区,混凝土箱型梁桥桥身在温度变化的影响下开裂情况比较严重,本文根据箱型桥梁的边界特点,给出箱型桥梁日照温差的分布形式,并将箱身温度应力按沿板厚非线性温差自约束应力和箱身横向约束应力来考虑,分析高温差地区温度应力对混凝土箱型桥梁的影响。在西部干寒高温差地区,温度变化作用下混凝土箱型梁桥桥身外表面将产生较大的横向温度应力,较大的温度应力使桥身混凝土出现纵向裂缝,使桥梁的耐久性受到很大的影响,本文对干寒地区太阳辐射影响下箱型梁温度效应进行分析和研究,并提出提高梁体的抗裂性能的措施。研究结论:温度应力由非线性温差自约束应力和外约束应力两部分构成,计算表明:(1)温差作用下混凝土箱型桥梁桥身将产生可观的温度应力,会导致桥身混凝土出现裂缝;(2)沿板厚方向选取的温度梯度模式和内外温差值是桥梁温差作用下温度应力计算的关键,温度应力与板厚有一定的关系,随着板厚的增加温度应力也会随之增大;(3)本研究结论可为干寒地区高温差影响下的工程建设提供一定的理论依据,对防治工程病害及提高结构耐久性具有参考价值。

高山峡谷地区遥感图像地形校正

为获得适用于高山峡谷地区遥感图像地形校正的方法,以滇西高山峡谷地区为研究区,在6景Landsat-5TM图像和SRTM-1数据的基础上,采用C校正、Teillet-回归、SCS+C校正、Minnaert校正、b校正和VECA校正进行对比实验。从目视效果看,C校正、Teillet-回归、b-II校正和VECA校正结果的亮度与校正前基本一致;在地形阴影严重地区,SCS+C校正出现过校正,b-I校正出现校正不足,Minnaert校正结果较暗且像元值为空,C校正和VECA校正出现彩色合成异常。从标准差看,Teillet-回归、b-I校正和b-II校正结果的标准差小于校正前;Minnaert校正结果的标准差大于校正前;C校正和VECA校正在TM1-3和高太阳高度角TM4上校正结果的标准差小于校正前,在TM5、TM7和低太阳高度角TM4上校正结果的标准差大于校正前;SCS+C校正在TM1-3、TM4和高太阳高度角TM7上校正结果的标准差小于校正前,在TM5和低太阳高度角TM7上校正结果的标准差大于校正前。从分散指数看,b-II校正在31个波段上的分散指数最小,占波段总数的86.11%。结果表明:C校正、SCS+C校正、Minnaert校正、b-I校正和VECA校正不宜用于高山峡谷地区遥感图像的地形校正;Teillet-回归和bII校正可用于高山峡谷地区遥感图像的地形校正,相比之下,b-II校正的效果优于Teillet-回归。

山地高梯度森林生物质能效应研究(Ⅰ):研究方法

中国是一个山地占2/3的国度。山地因其垂直高差产生了自然与人文现象随高差变化梯变的高梯度效应,森林及其生物质能也呈现出梯变现象。以滇西北梅里雪山极高山地为实证点,尝试综合应用森林生物量及生产力、地理信息技术﹑生物地理统计等方法,建立山地森林生物质能资源高梯度效应研究模式,有助于正确认识山地三维地貌体产生的高梯度效应,更好认识山地生物质能分布规律并加以合理利用,创建优良人居环境。

山地高梯度森林生物质能效应研究(Ⅱ):案例

综合应用森林生物量及生产力计算﹑地理信息技术﹑生物地理统计等方法,对梅里雪山森林生物质能资源赋存量﹑资源总量以及与海拔、山地坡度和坡向等的关系作出定量计算,并对其相关性作分析,发现梅里雪山东坡森林生态系统潜在蕴藏生物质能资源具有明显的空间异质性和空间相关性:在海拔2 000～3 900 m,森林生物质能资源数量随着海拔的升高而逐渐增加,3 900 m以上急剧减少;生物质资源数量在坡度25°～35°期间最大,不同坡向上生物质资源数量差异明显,较为集中分布在东坡、东南坡和西北坡。相关分析表明,生物质能资源数量与地形因子海拔、坡度、坡向具有相关性,与海拔、坡向负相关,与坡度呈正相关,其皮尔森简单相关系数分别为-0.17,-0.86和0.30。在山体中部形成森林生物质能资源富集带,构成环形生态廊道,为山地生态系统和人居环境提供了优良环境条件。

中国高山及高原边缘过渡区环境中持久性有机污染物研究进展

根据近十年的国内外文献报道,本文系统介绍了目前中国高山及高原边缘过渡区环境中持久性有机污染物(POPs)研究进展,内容涉及大气、降水、土壤等介质,重点对表层土壤中典型POPs沿海拔高度的分布进行了阐述和讨论.由于影响因素众多,在不同地理位置和气象条件下,"高山冷凝效应"表现不同.本文对比了中国南方、北方以及西南地区高山表层土壤中典型POPs的观测数据并与Mountain-POP模型进行了比较.Mountain-POP模型对海拔2500 m以下多雨且植被丰富的高山体现出来一些规律性,但对降水少、海拔高度大于2500 m的荒原型土壤则有其应用的局限性.因此在应用于具体的高海拔地区时,要将化合物的物化性质与局地气象、地形、植被等环境特点相结合进行考虑.高海拔高山与高原有不同的机理和归宿.根据POPs大气沉降可能受到的影响,可将高山和高原区分为"海拔梯度降水型"和"极地型"两类.本文提出了在此领域存在的问题和发展方向.

西部开发的反梯度推移策略

反梯度推移理论为落后地区实现跨越式发展提供了理论依据和现实可能。西部地区经过五年的开发,已在许多方面具备了反梯度推移的条件,只要自觉采取强有力的措施,便可使西部大开发的战略目标早日实现。

桂北高寒山区采用抛秧技术的效应

广西桂北高寒山区资源县采用抛秧技术的试验表明：旱育抛秧入土浅，分蘖从第一、二节长出，封行早，有效穗多，成穗率高，亩纯收入比旱育手插增收１９４４元，比水播手插增收２７２元，确是粮食增产增收的新技术。

高海拔山区风电场风速数据有效性、合理性分析

测风数据的有效性、合理性分析是风能资源评估中数据验证工作的重要环节。现行的风能资源评估规程规范基本均是基于平原风电场的研究而确定。各测验参数中,风速是风能资源好坏的最直接体现。通过选取一批代表测风塔,统计分析各测风塔风速的平均值、实测范围(最大、最小值)、各层间变化、小时变化情况等,提出对风速的基本认识,将统计分析成果与现行规程规范的检验标准进行对比,提出适合高海拔山区风电场的测风塔风速有效性、合理性分析判别标准。