冰川冻土
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冰川冻土
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2017年 39卷 4期 刊出日期 2017-08-25

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冰冻圈与全球变化
寒区科学与技术
寒旱区水文水资源
生态经济与可持续发展
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2017 Vol. 39 (4): 0-0 [摘要] ( 6 ) [HTML 1KB] [PDF 15152KB] ( 126 )
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2017 Vol. 39 (4): 0-0 [摘要] ( 5 ) [HTML 1KB] [PDF 673KB] ( 90 )
冰冻圈与全球变化
701 近50年来北极斯瓦尔巴地区冰川物质平衡变化特征
何海迪, 李忠勤, 王璞玉, 张明军, 王林
利用长时间序列的冰川物质平衡资料,详细分析了北极斯瓦尔巴地区冰川的物质平衡变化特征以及气候因子对物质平衡的影响。结果表明:近50年来斯瓦尔巴地区冰川物质平衡变化主要呈负平衡、零平衡/略微增长两种状态。冰川净平衡一般为负值,年际变化波动幅度较大且呈负平衡趋势,累积物质平衡表现出长期稳定的负平衡增长态势。除Kongsvegen冰川外,其他冰川不存在短期内的平衡波动。季节变化表现为夏季消融、冬季积累,且夏季消融比冬季积累波动更大,冰川净平衡与夏季消融保持同步变化趋势。冰川净平衡与平衡线高度(ELA)呈负相关(平均相关系数为-0.89),与积累区面积比率(AAR)呈正相关(平均相关系数为0.84),该地区大多数冰川AAR减小,说明冰川物质补给处于劣势,冰川物质平衡向负平衡发展。夏季气温升高是斯瓦尔巴地区冰川表面物质加速亏损的直接原因。
2017 Vol. 39 (4): 701-709 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 1912KB] ( 198 )
710 1993-2015年喀喇昆仑山努布拉流域冰川变化遥感监测
刘凯, 王宁练, 白晓华
利用Landsat TM/ETM+及OLI遥感影像,通过比值阈值法和目视解译法提取冰川边界,分析了1993-2015年喀喇昆仑山努布拉流域的冰川变化特征。结果表明:(1)冰川面积萎缩103.24 km2,占冰川总面积的4.64%,年均萎缩率为0.20%。与青藏高原其他地区相比,研究区冰川萎缩幅度较小。气温升高是冰川面积萎缩的主要因素。(2)规模≤ 0.1 km2的冰川面积萎缩幅度最大,规模较大的冰川萎缩幅度相对较小。(3)不同朝向的冰川均处于萎缩状态,北朝向冰川萎缩率最大,因为北朝向多为小规模冰川,而东朝向冰川的萎缩率最小。(4)有9条冰川末端发生前进现象。
2017 Vol. 39 (4): 710-719 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 3847KB] ( 216 )
720 辽宁省不同等级降雪变化特征
周晓宇, 赵春雨, 崔妍, 刘鸣彦, 敖雪, 林蓉, 张海娜
利用辽宁省52个站逐日降水量及降雪天气现象资料提取出逐日降雪数据,采用多种统计方法分析了近53 a(1961-2013年)不同等级降雪的时空变化特征,研究表明:降雪量和降雪日数空间分布上山地要大于平原地区,由东部山区向沿海地区减少;降雪强度中心位于辽宁中部城市群所在的平原地区。降雪量、降雪日数年内分配分别呈双峰型和单峰型分布,中雪等级以上的降雪多发生在冬末春初。年降雪量增加,年降雪日数(降雪强度)显著减少(减小);降雪日数的显著减少主要表现为微量降雪日数和小雪日数的减少,尤其是微量降雪日数,降雪强度的显著增大主要是暴雪强度的增大。1960s和1970s为降雪偏多时段,1990s以来降雪量增加,降雪日数减少。不同区域各级降雪占总降雪的比例,辽东地区以微量降雪日数最大,其他区域均以小雪日数和暴雪降雪量最大。全省降雪量有65.4%站点呈增加趋势,降雪日数96.2%的站点呈减少趋势,降雪强度90.4%站点呈增大趋势,辽西地区降雪变率要大于辽东山区。小雪降雪量和微量降雪日数贡献率均呈下降趋势,其他不同等级降雪贡献率均呈上升趋势。随着纬度升高(海拔增高),总降雪量(降雪日数)和各等级降雪量(降雪日数)均增加,总降雪强度和小雪强度减小。
2017 Vol. 39 (4): 720-732 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [PDF 4957KB] ( 170 )
733 2000-2014年祁连山西段老虎沟12号冰川高程变化
张其兵, 康世昌, 王晶
祁连山冰川自1990s以来持续萎缩,冰川融水径流变化对邻近的干旱区水资源产生重要影响。以往遥感与实测研究显示祁连山西段老虎沟12号冰川面积减少、末端退缩、运动速度降低及平衡线高度升高。为了进一步验证老虎沟12号冰川变化规律,利用高分辨率TerraSAR-X/TanDEM-X微波影像数据,与SRTM-C DEM进行差分干涉,得出老虎沟12号冰川2000-2014年高程年平均变化值为(-0.29±0.09)m·a-1。为了验证遥感观测结果,利用RTK-GPS对老虎沟12号冰川表面进行测高,并与SRTM-C DEM上相应点的高程值进行比较,计算测量点的高程年变化值,结果显示两种方法获得的年平均变化值之间具有很好的正相关性,表明利用TerraSAR-X/TanDEM-X微波影像数据及差分干涉技术监测祁连山冰川高程变化具有较好的可行性。
2017 Vol. 39 (4): 733-740 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 2426KB] ( 143 )
741 青藏高原陆表特征与中国夏季降水的关系研究
高荣, 韦志刚, 钟海玲
利用青藏高原72个站逐日积雪、冻土观测资料,AVHRR归一化植被指数(NDVI)和全国550个站逐日降水资料,分析了青藏高原陆表特征与中国夏季降水的关系。结果表明,我国夏季降水在华北和东北南部,长江中下游和华南地区降水空间一致性较好,相邻站点间降水变化趋势近似。华南、长江中下游和淮河降水呈增加趋势,其中长江中下游每10年增加37 mm,但华北降水呈减少趋势。华南、长江中下游和华北对高原积雪、冻土和植被的变化均较为敏感,而淮河仅对高原植被变化较为敏感。利用高原积雪、冻土和植被建立了代表高原地表特征的变化序列,其对长江中下游、淮河、华北夏季降水均有较好指示意义,与夏季降水的相关系数由南到北表现为"负-正-负"的分布特征。最后,提出一种高原陆表状况影响中国夏季降水的概念模型:高原冬春积雪偏多(少)、冬季冻土偏厚(薄)、春季植被偏多(少)会使得夏季高原地区土壤湿度偏大(小),高原地表感热偏弱(强),从而使得南亚高压和西太副高偏弱(强),南海季风偏弱(强),长江流域降水偏多(少),华南和华北地区降水偏少(多)。
2017 Vol. 39 (4): 741-747 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [PDF 1723KB] ( 156 )
748 中国天山地区降水对全球气候变化的响应
刘友存, 焦克勤, 赵奎, 刘燕, 韩添丁, 钟宇, 沈永平, 郝永红, 叶柏生
天山地区的降水变化及其对全球气候变化的响应是近年来研究的热点。利用中国天山地区40个气象站1951-2014年的月降水数据,运用线性倾向估计、相关分析等气候诊断方法,分析了该区域的降水变化,探讨了主要气候指数与降水同步变化的相关关系。结果表明:年降水呈现出"西多东少,北多南少,高山多外围少"的特征,年降水变化率为6.0 mm·(10a)-1。SASMI与年降水表现为显著正相关,PDO、PNA和AO与年降水表现为弱正相关,且有局限性。在枯水期,SASMI与天山北坡及部分中高山地带的降水表现为弱正相关,而在西天山南坡表现为弱负相关,ENSO与中、西天山南北坡的中低山带的降水变化相关性较高。在丰水期,SASMI与天山南坡和高山区降水变化相关性较高,PDO与中、西天山南北坡的低山带部分站点的降水变化相关性较高。
2017 Vol. 39 (4): 748-759 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [PDF 1856KB] ( 160 )
760 基于CLM模式的青藏高原土壤冻融过程陆面特征研究
陈渤黎, 罗斯琼, 吕世华, 方雪薇, 常燕
使用位于青藏高原东部若尔盖站的观测数据驱动CLM3.5模式,设计一组去除模式中冻融过程的"退化试验",进行为期一年的模拟研究。通过对比原试验与敏感性试验模拟结果,初步分析冻融过程在土壤温度变化、各能量通量分配中的作用,得到以下结论:(1)冻融过程是土壤温度变化的"缓冲器",冻结过程向周围环境释放能量减缓了土壤降温的速率,使土壤温度不至降得太低,而消融过程从周围环境吸收能量减缓了土壤升温的速率,使土壤温度不至升高太多;(2)冻融过程改变了地表辐射通量,土壤冻结改变了地表反照率,改变了向上短波辐射,且由于冻结过程减缓了地表温度的下降,改变了地表向上长波辐射,进而改变了净辐射通量;(3)冻融过程显著地改变了陆面能量的分配,通过相变能量的释放和吸收增大了地气间能量的传输,显著地增大了地表土壤热通量,且通过改变地表温度和地表蒸发,改变了感热及潜热通量。在冻结过程及完全冻结阶段,感热及潜热通量均增大,但在消融过程阶段,感热及潜热通量均减小。冻融过程对土壤热通量及感热通量的影响在冻结过程及完全冻结阶段更为显著,而对潜热的影响则是在消融过程阶段更为显著。
2017 Vol. 39 (4): 760-770 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 3030KB] ( 134 )
771 秦岭太白山南麓降水中常量无机离子特征及其来源研究
卢爱刚, 刘晖, 康世昌, 王少安
以2011年11月至2014年9月连续采集的74个有效降水样品为研究载体,运用趋势分析法和相关分析法分析太白山南麓黄柏塬地区降水中常量无机离子(NH4+、Ca2+、Na+、K+、Mg2+、SO42-、NO3-、Cl-、F-)的化学特征,并结合富集因子法、端源贡献法及后向气流轨迹模型探究其来源。结果表明:研究区降水中各离子浓度大小顺序为Ca2+ > SO42- > NH4+ > NO3- > K+ > Na+ > Mg2+ > Cl- > F-,主要阳离子是Ca2+和NH4+,共占阳离子总量的76.21%,主要阴离子是SO42-和NO3-,共占阴离子总量的90.83%。降水总离子年平均浓度为404.64 μeq·L-1,相对于国内外已研究的其他高山站点偏高,表现出典型的大陆型及人为源干扰的特征。受排放源、气象因子、植被、降水量等因素影响,降水总离子浓度表现出显著的季节差异,依次为冬季 > 春季 > 秋季 > 夏季。源解析结果显示降水中SO42-和NO3-95%以上由人为源贡献,Ca2+和Mg2+主要来源于地壳风化,Na+海盐源和非海盐源贡献约各占一半,K+主要来自于非海盐贡献,而F-和NH4+则几乎全部由人为源贡献。不同路径气团影响下的降水离子组分具有明显不同,北方气团途径太原、石家庄、北京、兰州等工业发达城市,工业燃煤交通废气排放量大,降水中SO42-、NO3-浓度均偏高,离子总浓度也明显高于南方气团。
2017 Vol. 39 (4): 771-780 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [PDF 1452KB] ( 72 )
781 天山乌源1号冰川表面冰尘及底部沉积层真菌群落结构比较及其系统发育分析
王叙贤, 顾燕玲, 倪雪姣, 关波, 倪永清
对天山乌源1号冰川表面冰尘(Fz)及底部沉积层(Dz)的理化性质及真菌的多样性、群落结构、OTU的系统发育进行了比较分析。ITS克隆文库分析显示,依据99%相似性共得到26个真菌OTU,表面冰尘和底部沉积层分别为21和22个,其中17个为共有OTU。天山1号冰川中真菌以担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)占绝对优势,子囊菌门的真菌在Fz、Dz文库中的比例分别约为27%、57%。系统发育分析显示子囊菌门的真菌有14个OUT,8个属,其中Cladosporium仅分布在冰川表面(6.25%),而Aureobasidium仅出现冰川底部沉积层(8.93%)。另外6个属Tetracladium、Pseudeurotium、Fusarium、Penicillium、Simplicillium、Aspergillus在冰川底部和表面均有分布,但丰度明显不同,尤其是Aspergillus、Simplicillium在冰川底部沉积物中占优势(分别为17.86%、12.50%)。担子菌门的克隆主要来自Rhodotorula、Leucosporidium属,前者主要在分布冰川表面(12%),底部沉积层很少,后者在冰川表面及底部均有分布,分别占文库的比例为8.69%、12.50%。冰川表面和底部沉积层生态条件迥异,对其中的微生物系统发育类群具有明显的选择性。
2017 Vol. 39 (4): 781-791 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 2045KB] ( 81 )
792 “4·23”南疆翻山型强沙尘暴动力结构特征分析
李娜, 闵月, 汤浩, 刘雯
利用2014年4月22日-23日高空、地面、区域自动气象站加密观测和1°×1° NCEP/NCAR再分析资料,分析4月23日南疆翻山型强沙尘暴天气的高低空环流及动力结构特征。结果表明:巴尔喀什湖低槽引导极地干冷空气爆发性南下进入南疆,造成4×10-2 hPa·km-1剧烈的气压梯度和地面冷锋,引发了大风、强沙尘暴,盆地中尺度低压辐合使尉犁加强为"黑风";300 hPa极锋急流快速南下至南疆盆地,动量下传形成低空急流,高低空急流是此次强沙尘暴形成的动力条件;急流附近高空辐散、低层辐合及层结不稳定,有利于沙尘暴发生。本次强沙尘暴动力结构特征:干冷与干暖空气剧烈交绥,激发热力不稳定,产生热力对流;高空辐散、低层辐合与高低空急流、地面冷锋配合,加强上升运动,使地面沙尘卷入空中并输送;高低空急流抽吸加强冷暖空气垂直运动,位能向动能转化,引起了地面大风,驱动沙尘暴发生。
2017 Vol. 39 (4): 792-800 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [PDF 5203KB] ( 107 )
801 2000-2016年度日模型的主要研究进展及关键问题
刘洁, 张伟, 夏军, 沈永平, 康世昌
积雪是冰冻圈重要的组成部分,基于积雪消融量与气温之间显著的正线性关系假定建立的度日模型是模拟积雪消融量的有效工具。从经典度日模型、度日模型的改进(例如辐射数据的引入)、分布式度日模型以及遥感数据在度日模型中的应用等方面总结了2000-2016年度日模型的主要研究进展。同时,考虑到影响度日模型的关键参数和变量,系统总结了降水状态判断的温度阈值、度日因子、辐射系数的最新研究进展及其在度日模型中的使用。在变化环境下开展度日模型与遥感、GIS技术相结合的协同研究,是目前度日模型研究的主要方向。
2017 Vol. 39 (4): 801-810 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [PDF 467KB] ( 108 )
寒区科学与技术
811 2008-2015年北京高速公路道面结冰特征分析
胡钰玲, 康延臻, 杨旭, 贾晓红, 闵晶晶, 王式功, 尚可政
道面结冰是北京地区高速公路交通安全的主要危害因素。利用北京地区2008-2015年28个ROSA交通气象站的结冰数据分析了北京地区高速公路道面结冰的基本特征。结果表明:(1)北京市高速公路道面结冰空间差异显著,不同高速公路结冰特征显著不同,同一高速公路不同路段结冰特征也明显不同,这与高速公路各路段局地气候存在差异有关。(2)道面结冰主要发生在北部和东部高速公路所在路段,以小汤山西桥站、顾家庄桥站、六道口桥站和丁各庄桥站道面结冰灾害最为严重。冬季道面结冰月变化显著,11月和3月,结冰次数较少,结冰持续时间短;12月、1月和2月结冰次数多,结冰持续时间长。(3)持续时间越长的结冰过程结冰次数越少。不同持续时间的结冰过程在各时段的结冰次数和累积结冰时长均存在明显差异,两者在各时刻的演变特征基本相同,峰值均出现在22:00,且在00:00之后呈明显减少趋势。(4)大部分站点慢车道比快车道更容易结冰,少部分站点快、慢车道结冰率近似,有的站点甚至快车道结冰率远高于慢车道。快、慢车道水或覆盖物厚度与交通站点所处位置的局地气象条件密切相关。(5)气温、道面温度和大地温度与水或覆盖物的厚度变化呈反相位,即温度越低,水或覆盖物的厚度越大。这可为北京地区道面结冰预报预警方法的开展提供着眼点和依据。
2017 Vol. 39 (4): 811-823 [摘要] ( 6 ) [HTML 1KB] [PDF 5220KB] ( 91 )
824 地电场对青藏高原东北部季节冻土的响应特性
章鑫, 杜学彬, 王丽
地电场的变化与台址环境的水文、气象及地质背景等相关,在青藏高原东北部季节冻土区,11个地电场台站处于较高的海拔,据台址下覆场地属性分为A类(黄土型)和B类(高原草场型)台站。通过对青藏高原季节冻土区域的地电场和大地电流场的计算和分析,联系区域构造活动和地质环境得出以下认识:青藏高原东北部季节冻土区地电场变化对水热环境响应明显,冬、夏两季测值可能发生跃变;长周期的地电场变化曲线可能与台址附近气温变化相关;台站大地电流矢量在冻土部分冻融交替过程中发生方向和幅度值的改变。A类和B类台址显示出不同的季节变化规律,地电场曲线上升和下降的时间节点各异,这种现象可应用于监测该区域冻土冻融情况和冻土的时空演变。
2017 Vol. 39 (4): 824-833 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 4136KB] ( 97 )
834 青藏粉质黏土冻融过程水热特征研究
杜耀辉, 杨晓华, 杨延平
土体在冻融过程中的水热特征对于冻胀及工程稳定性具有决定性作用。以青藏粉质黏土为例,采用时域反射法(TDR),测量并分析了不同初始含水率条件下的土样在冻融过程中的水热变化特征,对比了冻融过程中的水热变化及其差异性,采用Anderson等、徐敩祖等和Michalowski提出的以温度为变量的未冻水计算公式,分别计算了不同初始含水率土样在不同温度条件下的未冻水含量。结果表明:冻融过程的土样水分和土样中心温度随时间的变化均可分为三个比较明显的变化阶段,冻结过程和融化过程的变化特征略有不同,除了环境影响和探头自身因素外,我们将其归因于冻融过程的未冻水"滞后效应"。在快速冻融过程中,未冻水含量随温度的变化则表现出渐变的特征。通过对比三种典型未冻水含量的计算方法发现,通过拟合得到的方程计算结果的正确性较高。
2017 Vol. 39 (4): 834-841 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 1331KB] ( 93 )
842 兰州九州重塑黄土的抗拉变形破坏机理
吴旭阳, 梁庆国, 牛富俊, 李国玉
通过对不同干密度及含水量的重塑黄土进行室内抗拉强度试验,探究轴向压裂法致使试样破坏的机理及一般规律。结果表明,黄土的抗拉变形破坏可分为4种类型:I类,高干密度低含水量(干密度大于1.65 g·cm-3,含水量小于15%),抗拉强度介于8~12 kPa;Ⅱ类,低干密度低含水量(干密度小于1.60 g·cm-3,含水量小于15%),抗拉强度介于4~8 kPa;Ⅲ类,高干密度高含水量(干密度大于1.65 g·cm-3,含水量大于17%),抗拉强度介于4~8 kPa;IV类,低干密度高含水量(干密度小于1.60 g·cm-3,含水量大于17%),抗拉强度介于3~4 kPa。I类、Ⅱ类破坏类型属于脆性破坏,Ⅲ类、IV类属于塑性破坏。重塑黄土抵抗变形最弱的含水量为15%。通过对比分析黄土、普通黄黏土、红黏土及膨胀土的抗拉强度发现,在最优含水量处,不同干密度下黄土的抗拉强度均最小。黏性土的持水能力远超过黄土。黏土及膨胀土的抗拉强度均在最优含水量处达到最大值,而黄土的抗拉强度随着含水量的增加持续减小。研究结果对黄土强度特性的理解具有一定的参考意义。
2017 Vol. 39 (4): 842-849 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [PDF 2390KB] ( 82 )
850 冻融作用下PPF稳定土力学性能研究
刘雨彤, 杨林
为了研究冻融作用下外加材料稳定土的力学性能,以一种国产土壤固化剂(TG固化剂)加固低剂量水泥石灰稳定土为研究对象,通过冻融前后的无侧限抗压强度试验、劈裂强度试验和抗压回弹模量试验,研究不同压实度、聚丙烯纤维(PPF)掺量稳定土的力学性能。结果表明:稳定土的抗压强度、劈裂强度及回弹模量均随冻融次数的增加而降低,经历6次冻融循环后,强度、模量损失率基本稳定。冻融前后稳定土的抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量以及强度、模量的残留百分比均随着压实度和PPF掺量的提高而增大。结合工程实际情况,选取压实度为95%,0.2% PPF综合稳定土进行冻融试验,得到抗压强度残留比(BDR)达到59.32%,质量变化率仅为6.28%,研究表明,PPF综合稳定土具有优良的冻稳定性,可用作路面基层材料。
2017 Vol. 39 (4): 850-857 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [PDF 2006KB] ( 104 )
858 不同围压下冻结黄土胶结行为的离散元分析
尹楠, 李双洋, 施烨辉, 孙志忠, 尹振华
鉴于冻土中冰的胶结作用在冻土力学性质方面的重要作用,在三维离散元法中,采用黏结发生在有限范围内的模型来考虑冰的胶结作用,对不同围压下冻结黄土的胶结行为进行了数值研究。结果表明:数值模拟的应力-应变曲线与试验数据吻和较好;颗粒接触刚度、平行黏结刚度和强度均随着围压增大而线性增大,但摩擦系数随围压增大而减小;力链、位移和孔隙率与围压的响应关系呈现出统一性。同时,也分析了冰胶结作用影响下的冻土细观变化与宏观力学行为之间的响应关系。这对于促进离散元法在冻土领域内的应用具有积极的作用。
2017 Vol. 39 (4): 858-867 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [PDF 4546KB] ( 105 )
868 冻土动力学研究的现状及展望
陈敦, 马巍, 赵淑萍, 穆彦虎
随着我国"一带一路"倡议发展主线的逐步开展,寒区交通运输工程必将得到广泛的建设。为确保寒区工程构筑物在动荷载作用下的长期稳定,对冻土动力学相关理论与实践问题的研究迫切地需要做出解答。冻土动力学主要研究的是动荷载作用下冻土的强度、变形和稳定性问题。通过归纳和总结,阐述了冻土动力学在动力学参数、动强度、动应力-应变关系、动蠕变特征及蠕变模型、冻土场地地震反应特性、冻土区桩基结构动力特性、列车荷载下冻土路基的动力响应等7个方面的研究进展及成果,并结合各方向的发展趋势进行了展望。
2017 Vol. 39 (4): 868-883 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [PDF 590KB] ( 198 )
寒旱区水文水资源
884 渭河源区典型小流域水沙演变规律分析
黄维东, 牛最荣, 李计生, 王毓森
根据渭河源区清源河典型小流域实测水文资料,分析了流域水文要素的年内和年际变化规律,流域降水、径流和泥沙主要集中在汛期,5-9月降水量占全年的78.5%,5-10月径流占全年的78.7%,5-8月输沙量占全年的88.9%。受上游修建水库、水土保持等人类活动的影响,流域汛期径流和泥沙1997-2013年比1980-1996年均减少了5.9%。流域面平均降水量、平均流量、平均输沙量年际变化不稳定,总体呈减少趋势,序列最大可能变异点分别为1995年、1994年和1997年。建立了流域年降水量与年径流深、次降水量P+Pa与次径流深相关模型,相关系数达到0.902和0.860。以年最大洪峰流量为参数,分别建立了流域年径流量与年输沙量、次径流量与次输沙量关系模型,相关系数达到0.835和0.917,公式模拟值与实测值接近,误差较小,可以作为以径流推算泥沙的重要依据。通过定性定量分析人类活动对流域径流、泥沙的影响程度,对区域抗旱防洪减灾、水资源管理、小流域治理及生态环境保护具有重要意义。
2017 Vol. 39 (4): 884-891 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [PDF 2110KB] ( 94 )
892 干旱区融雪径流模拟的研究进展与展望
向燕芸, 王志成, 张辉, 陈亚宁
融雪径流模拟是干旱区水文水资源研究的热点问题,对干旱区春季融雪洪水风险评估和流域水资源管理至关重要。结合文献查询及资料分析,重点讨论了不同类型融雪径流模型的特征和发展情况,比较了不同融雪径流模型在干旱区一些典型河流的应用情况,并对其功能及优缺点进行了评估。结合对目前流域融雪径流模拟研究中存在的问题的分析,提出未来融雪径流模拟要注重提高数据分辨率的观点。借助多源遥感数据驱动获取更为精确的输入数据,在数据获取难度减小、精度提高的基础上山区融雪径流模拟将更多地以基于能量平衡的物理性模拟为主。模型的构建要充分考虑由气候变暖所带来的其它参数的变化,精确描述山区融雪过程,以提高对融雪径流的模拟精度。
2017 Vol. 39 (4): 892-901 [摘要] ( 28 ) [HTML 1KB] [PDF 460KB] ( 131 )
生态经济与可持续发展
902 中国滑雪旅游目的地空间格局、存在问题及其发展对策
王世金, 徐新武, 邓婕, 周蓝月
近年来中国滑雪旅游发展迅速、市场需求旺盛,但是对比瑞士、法国、奥地利、美国、日本等滑雪发达国家,中国滑雪旅游起步较晚、滑雪运动普及率低、滑雪运动意识较弱,滑雪旅游市场和产业化仍处于初级阶段,滑雪旅游经济潜力仍未完全挖掘出来。鉴于此,文章系统揭示了过热的市场需求进而引发的滑雪场空间布局不合理、生态环境破坏严重、滑雪项目产品单一、冰雪专业技术人员短缺等诸多现实问题,提出了加快全国冰雪-气候资源调查与评估、滑雪旅游目的地规划、全国滑雪场环境督察、滑雪场四季经营模式探索、冰雪专业技术队伍培养等应对这些问题的对策,以规范当前不合理的滑雪场空间布局和混乱的滑雪旅游市场,促使中国滑雪旅游向可持续发展方向迈进。该研究对于科学指导中国滑雪旅游及其产业健康、持续发展具有重要的指导意义。
2017 Vol. 39 (4): 902-909 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [PDF 1702KB] ( 127 )
910 基于IHPACT等式的可持续消费分析——以水足迹视角下张掖市低水消费模式为例
尚海洋, 丁杨
"低碳"已成为全球瞩目的焦点话题,成为人类社会的共识,而对于21世纪人类面临的最为严峻的现实问题之——水资源危机,迫使人们不得不及早关注"低水"问题。人口的增长、技术的变化和消费的增加被认为是产生环境危机的最主要的三个原因。当前消费引起的环境问题却没有得到足够的重视和深入的研究。经典的IPAT建立了人文因素与环境影响间的影响关系的账户恒等式,通过对IPAT等式的扩展,得到分析影响可持续消费影响因素、指导可持续消费政策制定的IHPACT框架,并从水足迹视角,基于黑河流域张掖市水足迹调查与核算数据,探讨了该分析框架的可行性与必要性。研究结果表明:减少食物消费中水足迹奢侈品肉类的消费(多吃蔬菜少吃肉)可以有效地调节居民消费水足迹;消费能力的进一步提高将增加居民消费水足迹,但以水足迹表征的环境影响与消费能力两者间环境Kuznets曲线假说成立,即消费能力的提高最终将会降低消费的环境影响。
2017 Vol. 39 (4): 910-916 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 517KB] ( 71 )
917 1980-2010年石羊河流域生态服务类型变化与分析
苏芳, 尚海洋, 张志强
根据石羊河流域1980年、1990年和2010年三期遥感影像数据,基于GIS技术方法,分析了石羊河流域各县市的土地利用方式变化情况。评估了流域主要生态系统生态服务价值量,分析了30 a来流域生态系统服务价值在时间和空间上的变化。结果表明:过去30 a来,石羊河流域的土地利用变化主要以耕地、草地、未利用土地的变化为主。石羊河流域生态系统服务的总价值呈减少趋势,生态服务价值在空间分布上表现为下游呈增加趋势、中上游表现为减少趋势。流域下游生态服务价值增加的主要原因是流域生态保护与恢复措施取得了显著成效。
2017 Vol. 39 (4): 917-925 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [PDF 2397KB] ( 86 )
926 石羊河流域城镇化用地空间扩展分析
张惠, 张志强
石羊河流域是流域经济社会可持续发展研究的重点区域之一。为找出流域城镇化用地空间扩展的机理,从社会经济、区位交通、生态约束出发,开展了城镇空间扩展用地评价与预测研究。首先,利用改进的土地适宜性评价方法,找出城镇扩展可能性和各乡镇适宜性高值区的空间格局,发现其主要位于流域中部绿洲生态功能区,沿G30高速公路和312国道分布,以县城/城区为中心呈星形扩散。然后,利用经过精度检验的土地转化模型(LTM),在适宜性评价因子的基础上模拟城镇扩张。结果表明:凉州区和金川区为流域发展的"两核",312国道天祝至永昌段、211省道凉州至民勤段、212省道永昌至金川段为流域发展的"三带"。上述结果可为政府制定流域发展规划提供参考。
2017 Vol. 39 (4): 926-934 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [PDF 3112KB] ( 89 )
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