鲁中南山区侵蚀性降雨及典型作物对坡面产流产沙影响研究

为研究降雨量、降雨历时、降雨强度等降雨因素及典型作物对坡面产流产沙的影响,基于K-均值聚类分析法对山东省泰安市东周小流域2014-2020年77次侵蚀性降雨进行分类,并进一步分析不同降雨类型下不同作物产流产沙特征及对各降雨指标的响应.结果表明:①研究区侵蚀性降雨可以分为Ⅰ型(小雨量、短历时、大雨强)、Ⅱ型(大雨量、长历时、小雨强)、Ⅲ型(中雨量、中历时、小雨强)3类.各降雨频率为67.53%,3.9%,28.57%,占研究期内总降雨量的44.2%,14.02%,41.78%.②各径流小区产流和土壤流失量从大到小依次为大豆、裸地、地瓜、花生,花生和地瓜对径流和泥沙的削减效果相对较好.在Ⅱ型条件下,各小区产流产沙量最大,Ⅲ型次之,Ⅰ型最小;但当Ⅰ型和Ⅲ型雨频率较高时,产流产沙量也较大.③对坡面产流产沙影响最大的因素为降雨量,当作物种类不同时,影响次之的因素有所差别.径流对降雨因素的响应程度高于土壤流失量,控制产流发生可在一定程度上有效降低土壤流失量.

山东省鲁中南山地丘陵地区森林矢量标准地/标准木数据模型库构建及应用

“森林矢量标准地/标准木调查技术”是完成森林生态补偿的一项重要指标依据。为了对森林生态补偿指标标准化,通过数据调查精度控制、数据结构格式统一、数据库完整性核查等控制手段,构建了鲁中南山地丘陵区分区数据库,并分析了18个优势树种DBH(胸径)和树高相关性。研究区域18个优势树种总株数为23910株,其中欧美杨(Populus nigra)、侧柏(Platycladus orientalis(L.)Franco)、毛白杨(Populus tomentosa)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、白蜡(Fraxinus chinensis Roxb.)、悬铃木(Platanus orientalis)、黑松(Pinus thunbergii Parl.)、银杏(Ginkgo biloba L.)、赤松(Pinus densiflora Sieb.et Zucc.)和国槐(Sophora japonica L.)10个优势树种株数较多,每个树种的株数均大于300株,总株数共计23089株,约占优势树种总株数的96.57%。18个优势树种的平均每公顷蓄积在51.0~140.6 m 3之间,差别较大。通过分析发现:麻栎(Quercus acutissima Carruth.)、欧美杨、银杏、油松(Pinus tabuliformis Carr.)4个优势树种胸径和树高相关性较强,相关系数(R 2)均大于0.5,麻栎的相关性最强,为0.5391,欧美杨、油松和银杏的相关系数分别为0.5255、0.5230和0.5215,其他14个优势树种胸径和树高相关性均较低。该工作能够为鲁中南山地丘陵地区森林资源调查监测工作提供基础数据支撑,为该区域科学开展森林生态系统保护修复、监督管理等提供决策支撑。

鲁中山地侧柏人工林土壤质量评价及林分密度的影响作用

为了解鲁中山地长期侧柏人工林土壤质量状况,研究不同林分密度对土壤质量的影响,为人工林的合理经营提供科学依据。以鲁中山地不同密度(1300~6400株/hm^2)侧柏人工林样地土壤为研究对象,通过野外调查和室内分析,采用因子分析法研究了长期侧柏林土壤的物理、化学、生物及综合质量,并探讨了林分密度对侧柏人工林土壤质量的影响。结果表明:供试侧柏林地土壤质量综合得分与土壤硬度、有机质含量、过氧化氢酶活性均呈显著正相关(p<0.05),与毛管孔隙度、水解氮含量、脲酶活性具有极显著的正相关关系(p<0.01)。相比之下,黑峪林场侧柏林土壤整体质量优于燕子山林场和原山林场,后两者相差不大。随林分密度增加,侧柏林土壤化学、生物和综合质量均表现出显著下降;林分密度增加会增加植物对养分的吸收,降低林内凋落物分解速率,不利于人工林系统内的养分再循环,从而导致林地土壤质量的下降。在林分密度较低(<2500株/hm^2)时,土壤质量平均得分分别是2500~3500株/hm^2,3500~4500株/hm^2和>4500株/hm^2密度组的2.11,2.02,2.27倍。鲁中山地侧柏林土壤质量受林分密度影响较大,在林分密度低于2500株/hm^2时具有较高的土壤化学、生物和综合质量。建议对鲁中山地侧柏人工林采取合理间伐措施,降低林分密度,提高林地土壤质量,以利于侧柏林可持续经营,从而更好地发挥生态效益。

鲁中山地不同密度侧柏人工林土壤质量特性

【目的】土壤质量是森林生态健康的重要组成部分。开展森林土壤质量研究,对于诊断林地土壤质量优劣具有重要意义,可为人工林的合理经营提供科学依据。【方法】以鲁中山地22块不同密度(1300~6400株·hm^-2)侧柏人工林样地土壤为研究对象,采用野外调查和室内分析相结合的方法,取样测定17个土壤指标,研究林地土壤的理化性质、生物学特性;采用相关性分析,探讨林分密度对侧柏人工林土壤质量的影响。【结果】1)供试的侧柏林地有40.90%的土壤容重处于“适中”等级,多数处于“较低”水平,供试样地的土壤粘粒含量也普遍较低。由于总孔隙度、毛管孔隙度和毛管持水量较高,林地土壤的透气性和保水性较好。2)林地土壤电导率普遍很低,72.72%土壤的阳离子交换量(CEC)处于“很高”或“较高”等级。土壤碱解氮和有效磷含量较低,分别只有13.64%和36.36%的样地达到“适中”等级,而有效钾含量均处于较高水平。3)林分密度与总孔隙度、毛管持水量、CEC、碱解氮、有效钾、过氧化氢酶、脲酶之间的关系均为显著负相关(P<0.05);在林分密度较低(<2500株·hm^-2)时,土壤质量明显高于其它密度组。【结论】鲁中山地侧柏人工林土壤理化性质和生物学性质较为稳定,各指标在不同样地间的变异均为中、低强度。林地土壤质量受林分密度影响较大,密度较低时有利于林地土壤质量的提升。对密度过高的侧柏人工林应采取间伐抚育措施,控制在2500株·hm^-2左右,有利于提高林地土壤质量。

鲁中山区泉水村落的形态类型及利用策略

文章通过对鲁中山区不同种类的泉水村落的现状调查及空间特色的分析,总结了不同地理环境之中的泉水村落的空间特征及形态类型;分析了泉水利用方式对于村落空间形态的关联影响;阐述了鲁中山区泉水村落环境特色保护和发展所面临的危机;提出了应加强村落泉水资源利用管理的建议和意见。

山东莱芜盆地古近系大汶口组含水层找水实例分析:以口镇官水河村为例

莱芜盆地内广泛分布大厚度古近系大汶口组砂泥岩地层,传统认识单井涌水量小于100 m^3/d,长期作为弱富水含水层形式出现,不具有供水意义,特别是口镇-方下“长埠岭”地区,第四系厚度薄,水资源匮乏。本文结合中国地质调查局在口镇官水河村施工的探采结合孔,对高密度电阻率法在贫水古近系地层找水中的作用进行实例分析,以期为今后同类型地下水勘查提供借鉴。

林分密度对鲁中山地侧柏人工林林下植被的影响

以鲁中山地50年生不同林分密度(1300~5800株/hm^2)侧柏人工林为研究对象,通过对典型样地进行野外调查和室内分析,研究林分密度对林下植被物种丰富度、多样性、均匀度、盖度和生物量的影响,以期为鲁中山区侧柏人工林合理密度的确定提供科学依据。结果表明,供试样地共发现植物42种,隶属31科38属,灌木植物为优势品种。侧柏林下物种多样性指数在样地间的变异性较强,而丰富度、优势度和均匀度指数均为中等变异。随林分密度增加,侧柏林林下物种丰富度显著降低;在林分密度为2600~3000株/hm^2时物种多样性指数相对较高。林下盖度、生物量和灌木层高度随林分密度增大也呈明显下降趋势。综合来看,鲁中山地侧柏人工林林下植被受林分密度影响较大,在林分密度低于3000株/hm^2时,林下植被物种多样性、盖度和生物量相对较好,有利于稳定生态系统的形成。

基于BP神经网络和灰色关联度的侧柏人工林土壤肥力评价

土壤肥力对于诊断森林土壤养分失调和林地土壤退化具有重要意义,可为人工林合理经营提供科学依据。本研究以鲁中山地侧柏人工林样地土壤为材料,采用BP神经网络和灰色关联度对林地土壤肥力进行综合评价,并对这两种方法的应用效果进行对比研究。结果表明,供试林地土壤的粘粒、碱解氮和有效磷含量偏低,速效钾含量整体较为适宜,而阳离子交换量和有机质含量处于较高水平。土壤碱解氮与土壤有机质、阳离子交换量和速效钾之间均存在显著正相关关系,表明土壤氮素对侧柏人工林地土壤肥力有显著影响。评价结果表明,鲁中山地侧柏林地土壤肥力处于中等水平,综合土壤肥力相对较高的样地为位于黑峪林场的22、21号和位于原山林场的9号样地,而燕子山林场土壤肥力较低。BP神经网络和灰色关联度分析的评价结果整体一致,均可用于林地土壤肥力评价。

一次鲁中山区秋季连阴雨天气解析

为了提高对鲁中山区秋季连阴雨的预报服务水平,利用常规资料和NCEP/NCAR 2.5°×2.5°再分析日平均资料,分析了2007年9月27日—10月7日鲁中山区秋季连阴雨期间环流形势及物理量分布特征。结果表明:连阴雨期间,大尺度环流系统相对稳定,乌拉尔山到欧洲一带高压脊偏强,200 h Pa东亚西风急流偏北维持,南亚高压明显东伸,副热带高压偏西、偏北,里海、巴湖一带低槽偏强;500 h Pa低槽、中低层切变线是造成此次连阴雨天气的主要影响系统;200 h Pa东亚西风急流南侧、南亚高压东北侧的高空辐散是连阴雨天气长时间持续的动力机制;热带气旋的频繁活动,利于副高外围暖湿气流持续北上影响鲁中山区形成连阴雨天气;较强冷空气南下、副高快速东退南撤至海上是连阴雨天气即将结束的明显标志。

鲁中山区传统村落更新设计——以博山区和尚房村为例

鲁中山区传统村落作为齐鲁文化遗产的重要组成部分,反映了人与自然和谐共生的山地村落特征,鲁中山区传统村落更新设计是保护村落内部空间结构特征,提升其空间景观环境的有效途径。文章结合淄博市姚家峪生态颐养小镇规划项目,以博山区和尚房村为例,利用实地调研及资料搜集等方式分析了村落自然环境、空间结构、人文历史等方面,揭示了村落内部人居环境现存的问题,阐明了和尚房村更新设计的整体性、原真性、延续性3大原则,通过梳理村落内部主次道路关系,采用“鱼骨状”路线形式对人文景点进行重新整合连接,同时对村落内部采用分区管理、功能注入、增补设施建设等方式,将文化旅游与颐养服务融入了传统村落的更新设计。

鲁中山区传统民居保护的现实困境调查和思考

本课题在深入调查的基础上,分析了鲁中山区传统民居保存的现状,指出了鲁中山区传统民居文化遗产保护存在的主要问题,探讨了鲁中山区传统民居在物质空间、社会经济、保护制度、保护规划以及特色发展等多个方面面临的现实困境,为进一步系统研究鲁中山区传统民居的保护策略提供了较为可靠的依据。

山东鲁中山区地热地质特征及热水成因

鲁中山区五级构造单元莱芜凹陷、东平凸起及新甫山凸起分布有热水资源。研究发现,不同构造位置热水埋深、热储类型及成因机制不尽相同。利用鲁中山区各构造单元典型地热井测温数据,热水与其他类型水体水化学组分、同位素对比分析结果,对地热地质特征、热水成因及热储温度值进行研究和计算。结果表明,大气降水为鲁中山区热水补给来源;区内热水水化学类型为SO4-Na·Ca型及SO4·R-Na·Ca型(R为Cl或HCO3);较其他水体,地热水同位素δ^18O和δD表现为贫化特征;各热储温度值低于100℃,属于中低温热储范畴,且热水均为未成熟水,表明地热水水-岩相互作用尚未达到离子平衡状态,溶解作用仍在进行,或热水受到了外源冷水的混合作用。位于盆地内部的冷家庄地热系统属于热传导型,盆缘凸起的安驾庄及桥沟地热系统属于热对流型。研究结果对鲁中山区地热水资源开发提供了理论依据。

鲁中山区下寒武统朱砂洞组似层状含水层成因分析

下寒武统朱砂洞组含水层是鲁中山区主要供水目的层之一,多具承压性、成井率高,地下水富集表现出"似层状"特征。通过岩石样品化学组分取样分析、水文地质调查及资料整理、实测地层剖面、滑脱构造地质点详细观测,对朱砂洞组含水层水文地质特征进行研究。结果表明:鲁中山区朱砂洞组含水层厚度20～80 m,且自东向西呈减薄趋势,含水层多具承压性。朱砂洞组含水层碳酸盐岩可溶组分含量高达84.6%,构成了溶蚀发育的物质基础;沿太古宇—寒武系不整合面发育的滑脱构造带,朱砂洞组底部顺层形成不同规模的层间虚脱、构造带内部则发育碎裂岩带或揉皱带。外源补给、径流的地下水在溶蚀空隙、层间虚脱、碎裂岩带及揉皱层间空隙内赋存,形成了地下水相对均一的"似层状"富集状态。

牟汶河中上游河水离子组成特征及其影响因素

为研究牟汶河中上游河水化学特征,分析河水离子来源,采集21组干流和支流河水样品,利用数理统计、Piper三线图及沿流程组分变化图分析主要离子组分、水化学类型及水化学空间变化特征;利用Gibbs图和离子比值相关性分析水化学组分控制因素。结果表明,河水离子组分以Ca^(2+)、Na^(+)、Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)、Cl^(-)为主;干流水化学类型主要为SO_(4)·Cl-Ca·Na型,支流水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg型;河水水化学组分除来自碳酸盐矿物和硅铝酸盐矿物的风化溶解贡献外,牟汶河支流瀛汶河水受农业活动影响,干流及其他支流河水受工矿活动影响;大气降水对区内河水水化学组分影响较小。

鲁中山区中生代构造活动对现今岩溶地下水赋存规律的控制作用

为了掌握中生代构造运动以来鲁中山区岩溶地下水富集规律,以莱芜盆地为例,通过水文地质调查及数据统计分析、钻探施工、地质露头观测、碳酸盐岩可溶组分分析等方法,对中生代构造活动特征、岩浆活动特征,及其对岩溶地下水赋存规律的控制作用进行研究。结果表明:鲁中山区具有典型盆-山结构水文地质特征,盆地南北两侧水文地质特征不尽相同;区域滑脱构造形成的层间虚脱、空隙、碎裂岩带,使得鲁中山区下寒武统朱砂洞组含水层表现为"似层状"特征;热液混合岩溶作用形成的溶蚀裂隙、洞穴可成为岩溶地下水良好的赋存空间;由中生代滑脱构造及热液岩溶活动形成的岩溶介质环境受同期或后期层间溶蚀裂隙及断层沟通,形成立体的岩溶地下水网络。岩溶地下水沿该网络径流、富集,形成鲁中山区特有的岩溶地下水赋存特征。

山东莱芜盆地碳酸盐岩热液溶蚀特征及水文地质意义

鲁中山区莱芜盆地在燕山期发生大规模岩浆侵入活动,岩浆岩体外围碳酸盐岩区分布有水源地、富水块段等岩溶发育富水区,且靠近岩体含水层多发生大理岩化。富含CO2、H2S等酸性成分的岩浆热液流体,能对碳酸盐岩产生明显的溶蚀作用。基于岩石样品化学组分分析、水文地质调查及数据统计分析、热液溶蚀地质点详细观测,构建热液溶蚀模式,对莱芜盆地及外围热液溶蚀特征及机理进行研究。结果表明:高温高压岩浆侵入使得接触带碳酸盐岩发生热液变质大理岩化;沿渗透性断裂、裂缝以及不整合面等运移的热液流体,对碳酸盐岩地层产生酸性热液溶蚀和混合溶蚀作用,形成不同规模溶蚀孔洞,构成地下水富集空间,为寻找城镇地下水后备水源地提供新方向。

延续地域性风貌的鲁中山区石砌民居立面更新策略——以济南市柳桥峪村为例

鲁中山区石材资源丰富,传统村落具有鲜明的地域性特色,为避免柳桥峪村地域性风貌在村民自发性改造,以及旅游开发过程中毁于过度、不适宜的开发建设,本文基于对柳桥峪村的实地调研,挖掘当地传统民居立面特色,将其应用于在现有传统地域性民居修缮和改造过程中对建筑立面的把控,以提升民居立面品质,适应整体村落地域性特色,在实现乡村振兴的同时,传承和发展地域文化和优秀乡土文化。

鲁中山区新生代沉积盆地古近系含水层富水性分析

前人研究结果认为,鲁中山区新生代沉积盆地古近系为一套碎屑岩孔隙裂隙含水层,单井涌水量小于100 m^3/d,长期作为弱富水含水层出现,不具有供水意义(康凤新等,2010)。2016年以来,中国地质调查局启动的沂蒙山革命老区1:5万水文地质调查项目,在大汶河流域中上游鲁中山区实施古近系钻孔8眼,涌水量达10800 m^3/d,直接解困人口1.1万。

鲁中山区燕山期岩浆侵入活动的水文地质意义

鲁中山区分布有矿山、角峪等5处规模较大燕山期闪长岩体,调查研究发现,岩体外围多有岩溶泉出露,且形成多处地下水富集块段。本文结合矿区探孔资料分析、水文地质调查、野外露头观测、碳酸盐岩化学组分采样分析,从岩体阻水及热液岩溶角度对燕山期岩浆侵入活动与现今区域地下水的关系进行研究,以期为今后鲁中山区同类型地下水勘查提供借鉴。

鲁中南山区古近系朱家沟组灰质砾岩溶蚀发育特征及水文地质意义

以大汶口盆地南北两侧分布的朱家沟组灰质砾岩为研究对象,通过钻探施工岩心编录、野外井点调查、可控源音频大地电磁法、抽水试验等技术方法研究盆地南北两侧灰质砾岩溶蚀发育特征及富水性,以施工水文地质钻孔为例,系统总结出盆地南北两侧灰质砾岩的富水规律。结果表明:朱家沟组含水层单井涌水量为720~2027 m^3·d^-1;受沉积环境和构造发育影响,盆地北部和南部朱家沟组含水层在岩石结构、物性、溶蚀发育特征、地下水补给来源、富水性等方面存在明显差异。此灰质砾岩富水规律在鲁中南山区具有普遍性和适用性。