2008年, 第30卷, 第5期　刊出日期：2008-10-25

  

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冰冻圈与全球变化
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  降水观测误差修正对降水变化趋势的影响

  叶柏生;陈鹏;杨大庆;丁永建;韩添丁

  冰川冻土. 2008, 30(5): 717-725. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0104

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  本文依据我国国家气候数据中心提供的660个气象站1951－2004年逐日气温、降水、风速资料，以及雨雪类型资料，在乌鲁木齐河源降水误差对比观测试验基础上，对我国的降水资料进行了系统的修正计算，这一修正不仅使降水量在数量上增加，更接近实际值，同时由于相关气象要素的变化，还会对降水的长期变化趋势产生影响，通过对比分析原始观测降水系列和修正后的降水系列的长期变化趋势，结合理论分析估计这一影响的大小，结果表明，我国观测和修正后的全国面积加权平均降水量分别为565.2mm和654.9mm，平均修正量为89.7mm （16％）；修正后的降水系列，绝对趋势大于实际观测系列趋势，而相对趋势则小于观测系列，全部台站统计结果表明，实际的降水变化趋势被低估了6％，而相对变化趋势被高估了约10％；同时由于我国大部分地区风速呈减少趋势，导致降水观测误差减小，结果实际的降水变化趋势远小于观测资料显示的趋势值，1955-2004年全国实测降水的变化趋势为--1.9mm•(10a)^-1而修正后降水的变化趋势高达-0.6mm• (10a)^-1，由此看到，目前依据实测的降水观测资料得出的降水变化趋势远远小于实际的变化趋势。
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  青藏高原南北降水变化差异研究

  段克勤;姚檀栋;王宁练;田立德;徐柏青

  冰川冻土. 2008, 30(5): 726-732. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0105

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  首先利用青藏高原近45年气象台站年降水记录，对高原中东部年降水做了空间变化分析，发现高原以唐古拉山为界，高原南北降水变化存在明显差异，特别是高原南部和高原东北部降水几乎成相反的变化。进一步分析5个重建的长时间降水序列，发现青藏高原南北降水在百年时间尺度上也存在明显的差异。在百年时间尺度上，过去600年高原南北降水变化都在1740和1850年左右发生突变，1740年以前，整个高原北部降水都在波动中增加，而高原南部在减小；1740－1850年期间，高原北部降水在波动中减小，而高原南部在增加；1850年以后，高原北部降水又在波动中增加，而高原南部降水在减小。高原南北降水变化的空间差异主要是由季风和西风带决定的。
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  两千年来黑河流域水资源平衡估算与下游水环境演变驱动分析

  肖生春;肖洪浪

  冰川冻土. 2008, 30(5): 733-739. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0106

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  利用地方史志、历史地理、树木年轮和近代器测记录相关的黑河流域历史时期人口变动、水土资源开发利用、下游湖泊变化、流域水资源和气候变化等资料，通过对比上游出山水资源量、中游人类活动水资源利用量和下游湖泊面积变化，在千-百年时间尺度上对流域水资源平衡进行了估算，并分析了历史时期各阶段下游湖泊水环境和天然绿洲演变过程和驱动机制。研究结果表明：在黑河流域，气候变化条件下的上游山区水资源总量和中游走廊平原区绿洲人类活动用水后下泄的水资源量，决定了下游水环境演变过程;在两千年来显现出不同历史阶段的流域水资源平衡模式和下游水环境演变特征，以及气候变化和人类活动在不同历史时期的耦合驱动机制。
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  青藏高原季节性冻土的时空分布特征

  高荣;董文杰;韦志刚

  冰川冻土. 2008, 30(5): 740-744. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0107

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  本文利用青藏高原72站的冬季逐日冻结深度资料，采用动力学Q指数和小波分析方法，研究了青藏高原季节性冻土的时空变化特征。结果发现：青藏高原季节性冻土各站点相互间的动力学Q指数在高原大部分地区都比较小，只是在高原南部部分站点值较大，表明在高原上总体来说季节性冻土的动力学结构是一致的。各站季节性冻土80年代前后的Q指数在高原主体也都比较小，只是在高原东南部和柴达木盆地的部分地区Q指数较大，表明在高原大部分地区季节性冻土变化的动力学结构特征没有发生突变。青藏高原季节性冻土总体上呈现下降趋势，在80年代中期有一次均值突变，在80年代中期以前的冬季平均冻结深度在93cm左右，在80年代中期以后的冬季平均冻结深度下降了10cm左右。高原季节性冻土冬季平均深度有准4年的周期变化。
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  西藏浅层地温对气候变暖的响应

  杜军;胡军;罗布次仁;周保琴;路红亚

  冰川冻土. 2008, 30(5): 745-751. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0108

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  利用1971－2006年西藏13个站的0～20cm浅层地温资料，采用气候倾向率等现代统计诊断方法，研究了近36年西藏年、季平均地温的变化趋势、气候突变。结果表明：西藏地表年平均地温绝大部分站点呈现显著的升高趋势，升幅为0.26～0.91℃/10a，以狮泉河升幅最大。夏季10cm平均地温，改则以-0.28℃/10a的速率降低，其它各站升幅为0.08～0.79℃/10a，以江孜增温幅度最突出。冬季10cm平均地温除林芝变化趋势不大外，其它各站均呈现显著的升温趋势。就西藏平均而言，年、季平均浅层地温表现为显著的升高趋势，其中冬季增幅最大，夏季最小。绝大部分站点年、季浅层平均地温较同时期的平均气温增温幅度更明显，年平均地温呈逐年代升高趋势，20世纪70年代偏低，90年代偏高。昌都地区北部、林芝地区、泽当和日喀则年、季浅层地温从未发生突变，其它大部分站点浅层年平均地温突变时间都发生在20世纪80年代中后期。
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  夏季消融期祁连山“七一”冰川反照率初步研究

  蒋熹;王宁练;蒲建辰;贺建桥;陈亮;武小波;宋高举;李全莲;谢君;

  冰川冻土. 2008, 30(5): 752-760. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0109

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  本文根据2006年夏季“七一”冰川自动气象站和光谱仪的反照率资料，分析了夏季“七一”冰川反照率的时、空变化特征。结果表明：夏季“七一”冰川反照率的日际变化受气温影响明显，冰川上、下部位反照率差值动态变化并具有一定的日变化特征。冰川表层积雪随着变质作用的增强，其光谱反射率不断下降，其中紫外和红橙光波段反照率降幅较大（尤其是紫外波段），在紫蓝波段降幅相对较小。晴天时，雪面上紫外及可见光波段反照率日变化幅度要比在冰面上的变幅大，日变化曲线在雪面时也不对称。冰面上各波段反照率日变化较平缓，曲线则都比较对称。无论在雪面还是冰面，近红外波段反照率日变化曲线均比较对称。冰川上全波段反照率的日变化曲线形式趋同于可见光波段反照率的日变化曲线。同时，文中还初步分析了反照率和积雪密度，积雪污化浓度之间的关系，以及反照率变化对径流的影响。
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  广州大气降水中δ¹⁸o与气象要素及季风活动之间的关系

  薛积彬;钟巍;赵引娟

  冰川冻土. 2008, 30(5): 761-768. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0110

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  根据2004年5月至2005年6月广州日大气降水中δ¹⁸o资料和GNIP提供的广州、香港多年月平均降水中D、δ¹⁸o资料，研究了天气尺度下广州大气降水中δ¹⁸o与降水量、水汽压、气温和露点温度等气象要素之间的关系，并就季风活动对本地降水中δ¹⁸o的影响作了初步分析。结果表明：在天气尺度下，广州大气降水中δ¹⁸o与降水量、水汽压、气温和露点温度均存在显著的负相关关系，同温度露点差存在显著的正相关关系，表明广州大气降水中δ¹⁸o变化具有显著的降水量效应和湿度效应。夏季风期间季风活动对天气尺度下降水中δ¹⁸o的变化具有显著影响，使得天气尺度下大气降水中δ¹⁸o变化有时并不遵循水量效应。从多年气候平均状况来看，广州、香港降水中δ1⁸o的季节变化同亚洲夏季风的爆发和推进演变过程较为相似，在夏季风活跃的时期，大气降水中δ¹⁸o至5也较低，反映了季风降水再循环活动对降水中稳定同位素含量具有显著影响。
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  SRM融雪径流模型在黑河流域上游的模拟研究

  李弘毅;王建

  冰川冻土. 2008, 30(5): 769-775. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0111

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  在以融雪水为水资源主要补给、且水文气象资料相对稀缺的地区，需要一个适当的融雪模型模拟水文径流过程。本文以黑河流域上游作为典型干旱区流域，探讨了SRM（Snowmelt Runoff Model）融雪径流模型的可操作性。在论述模型结构、参数意义的基础上，重点讨论了以MODIS雪产品为基础的雪盖面积衰减曲线的获取方法，细化了退水系数的获取，并分析了其中存在的问题。通过利用WinSRM1.10版本对黑河上游2004年融雪期进行径流量模拟，结果表明：SRM模型在以融雪水为主要补给的黑河流域上游有着较好的径流量模拟精度，拟合优度确定系数 为0.020， 体积差 为7.124%。研究发现，在实际应用中应最大限度利用已有的气象水文资料，以更为准确地描述融雪径流过程。针对数据稀缺的问题，需要加强小流域的观测，改进SRM模型以更适用于以融雪为主的我国西北山区流域。
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  祁连山典型小流域降水特征及其对径流的影响

  张立杰;赵文智;何志斌;胡广录

  冰川冻土. 2008, 30(5): 776-782. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0112

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  研究了祁连山排露沟流域降水特征及对径流的影响。结果表明：降水的季节性强且分配不均匀，存在明显的干季（11月至至翌年4月）和雨季（5--10月）之分；排露沟雨季降水占全年降水量的88%，占全年降水频数的70%；干季降水仅占全年降水量12%，占全年降水频数的30%，降水事件主要以0～5mm的降水为主，占全年降水事件的78.8%占全年降水量的30%；0～10d的降水间隔期出现的频率高达86.1%，占全年无降水期的55.5%，降水受海拔高度的影响明显，沿海拔梯度呈先曾后减的趋势，降水的峰值出现在海拔3400m区域，径流受降水的影响，主要集中在雨季，占全年的95.6%，干季径流仅占4.4%。江流与日降水、旬降水及其雨季月降水显著相关，其复相关系数<0.7。径流主要受降水量和前期降水的影响，对于前期无降水基础、雨量<20mm降水过程，径流变化迟缓，而对于前期有一定降水基础，雨量>25mm的降水过程，径流变化大。
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  青藏高原南部羊八井古仁河口冰川GPR测厚及冰川体积估算

  马凌龙;;田立德;;杨威;唐威;

  冰川冻土. 2008, 30(5): 783-788. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0113

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  2007年春季对青藏高原南部的羊八井古仁河口冰川进行了探地雷达（GPR）的冰川测厚工作,获取了该冰川中轴线的厚度数据.基于羊八井古仁河口冰川的测量结果,对该冰川的体积进行了初步估算.估算结果表明:冰川的体积为0.0447Km³,并结合雷达图像分析了冰下地形和冰川槽谷形态;冰川槽谷呈V字形状,纵剖面由末端向上出现阶梯状起伏.
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  西宁地区大气中黑碳气溶胶浓度的观测研究

  赵玉成;德力格尔;蔡永祥;张占峰;温玉璞

  冰川冻土. 2008, 30(5): 789-794. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0114

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  对2005年9月～2007年7月在西宁获得的黑碳气溶胶（BC）浓度观测资料及气象观测资料进行了分析。结果表明，受当地冬季取暖和冬季逆温出现频率高的影响，该地BC浓度的月际变化规律明显，且变化幅度大，BC浓度高值出现在每年10月～次年元月；低值出现在5～8月；日平均浓度为4240.1ng&#8226;m^-3，其变化范围为957.5～11045.5ng&#8226;m^-3；受局地人为活动和大气垂直对流扩散等影响，BC浓度日变化表现出明显的双峰值特征，即BC高浓度出现在一天之中的7～12h和18～24h,而低浓度一般在14～17h和02～05h时间段内出现；与附近(90km处)瓦里关全球本底站相比，BC日平均浓度偏高约13倍，且月际变化差异大，与国内部分城市相比还是较低（除西藏拉萨外）。
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  青海湖区降水序列及其变化的特征研究

  时兴合;李生辰;汪青春;李栋梁;段水强;苏忠诚

  冰川冻土. 2008, 30(5): 795-800. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0115

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  利用青海湖区1958～2005年8个降水量观测点各月的资料计算了5条（A～E）年、季降水序列，并应用气候诊断方法分析了降水的年代际变化规律及其突变特征。结果表明：5条序列年、季降水量的年际变化趋势大多数年代比较一致，并且E序列代表青海湖区降水量比较可靠。多数序列60年代春季多雨、70年代秋季多雨、80年代春夏秋季多雨、90年代冬春夏季多雨的季节变化特征以及60～70年代少雨、80年代多雨和90年代少雨的年代际变化特征比较明显，多数序列年度和冬夏季降水量增多的趋势与新疆、河西中西部、柴达木盆地完全相同。春季降水量5条序列在80年代初发生了一次气候突变，年度和其他季节没有发生气候突变。
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  中国不同区域MIS-3时期气候特征研究进展

  甄治国;钟巍;薛积彬;郑琰明;刘伟

  冰川冻土. 2008, 30(5): 814-824. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0116

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  在对比分析前人对MIS-3阶段气候环境特征的研究基础上，通过冰芯、石笋氧同位素与磁化率等各种代用指标，对中国不同区域在MIS-3时期的气候环境特征及其原因进行了探讨。研究认为，中国不同区域MIS-3阶段的气候环境特征在大背景较为一致的条件下也存在一定的区域性差异，青藏高原在MIS-3阶段的早期（MIS-3c）和晚期（MIS-3a）较其他区域来说可能温度要高，降水量更为充沛，中期（MIS-3b）气候曾经一度变冷变干，存在着千年尺度的气候转换；东亚季风区主要以暖湿气候为主，西南季风区则以凉湿为主，而温湿的气候环境可能是MIS-3时期西北地区主要气候特征。广泛地区域对比研究还发现，Heinrich事件与D-O循环在中国不同地区同样着存在不少记录。
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  西北地区农林牧业生产及农业结构调整对全球气候变暖响应的研究进展

  邓振镛;沈永平;徐金芳;蒲金涌;黄蕾诺;王润元;奚立宗;黄涛

  冰川冻土. 2008, 30(5): 835-842. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0117

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  本文系统总结了甘肃省科技攻关重大项目“甘肃干旱生态环境对全球气候变暖的响应研究”等三个课题的主要成果和研究进展。受西北地区现代气候变化冬暖夏干的影响，使得甘肃黄土高原200cm深土壤贮水量呈减少趋势，适宜农作物生长时段减少2～3月。黄土高原作物气候生产力呈下降趋势，年递减率为10.45kg/nm²，暖干型和冷干型气候对作物生长非常不利，减产为4.3～27.1％。对畜牧业的影响利弊共存，使牧区草场产草量和质量以及生产力下降；但牲畜死损率明显降低，幼畜成活率明显增加；牲畜抓膘育肥利弊因素相当，牲畜肉量呈波动式变化。使小陇山森林资源呈减少趋势，90年代最为严重。使农林牧业结构发生重大调整，提出了甘肃省以及祁连北坡、陇东、陇东南和陇南等4个具有代表性的重点地域的农林牧业种植结构调整发展战略与优化方案。其研究结果为西北地区农林牧业安全生产、趋利避害、减轻不利影响提供科学的指导意见。
寒旱区生物与生态
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  青藏铁路路基表面温度及融冻指数预测

  王可丽;王大勇;;程国栋;江 灏

  冰川冻土. 2008, 30(5): 855-859. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0118

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  首先利用青藏铁路沿线的沱沱河和那曲气象站的历史气温资料，采用趋势和波动外推方法预测2010年代两站气温，以此作为青藏铁路路基表面热力学模式的输入，计算输出路基表面辐射温度，然后采用年振幅方法计算2010年代融化指数和冻结指数及融冻比。研究表明，与1990年代相比，2010年代除沱沱河冬季月平均路基表面温度稍有下降外，沱沱河和那曲地区路基表面温度预测值都有较大幅度的上升，其中沱沱河地区是夏季温度上升较大，升幅达到0.8℃，而那曲地区则是冬季温度上升较大，升幅达到0.6℃。沱沱河夏季路基表面融化指数明显增大，冬季冻结指数略有减小，预测融冻比的升幅在8%以上，达到0.85；融冻比目前仍然保持在1以下，表明其冻结能力依然占优势，但其优势已经在明显减弱，即多年冻土在向退化的方向发展。那曲路基表面融化指数增大而冻结指数减小，使得融冻比大幅度跃升，融冻比的升幅超过10%，达到1.79。总之，与1990年代相比，2010年代沱沱河和那曲地区路基冻土有明显向融化方向发展的趋势。
寒区工程与技术
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  列车荷载下青藏铁路冻土路基动力响应分析

  李双洋;张明义;赵德安;黄志军

  冰川冻土. 2008, 30(5): 860-867. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0119

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  根据带相变瞬态温度场的热量平衡控制微分方程，采用有限元方法计算分析了青藏铁路路基的瞬态温度场。随后，根据温度场的分布特点，应用Biot动力固结理论推导出的Biot动力固结控制方程，采用热、力间接耦合方法对青藏铁路路基在列车荷载作用下的瞬态动力问题进行了数值模拟，并系统的分析了列车荷载作用下铁路路基内的振动孔隙水压力、应力、位移等动力响应特点。
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  青藏高原冻土区域的相干特性分析

  谢酬;李震;李新武

  冰川冻土. 2008, 30(5): 868-874. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0120

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  永久冻土和季节性冻土分别覆盖了青藏高原1,272,709 km²和1,146,399km²的面积，而青藏铁路穿越冻土区域的长度约为550km。由季节性的冻胀和融沉导致的地表变形是在永久冻土区域进行的工程施工的最主要的危害。青藏铁路建设和维护中的一个主要问题就是如何监测冻土的形变。科学家已经成功利用小基线子集和永久散射体方法进行了城市区域地表形变的时间序列分析。而在进行冻土区域地表形变的时间序列分析之前，首先对冻土区域的地表相干特性进行研究，能够了解影响地物相干性变化的因素及各因素对不同地物相干性影响的程度，以便于进行稳定散射体的选择。本文利用北麓河地区的ASAR数据，联系冻土的相关变化规律，对于冻土区域的相干特性进行了分析。通过对不同自然地物的相干性进行对比分析，发现冻土区域地物的相干性不仅与地物特性相关，同时也与冻土的冻结和融化密切相关。不同时间段干涉对的相干性的差别反映了冻土在不同季节的变化规律。青藏铁路和公路在不同空间基线和时间基线上的相干性表现，为该区域的稳定散射体的选择提供了一种可能，对于利用进行北麓河区域的冻土形变的时间序列分析具有重要的指导意义。
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  寒区线性工程沿线冻土区的植被恢复

  杨思忠;金会军;吉延峻;魏智;何瑞霞

  冰川冻土. 2008, 30(5): 875-882. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0121

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  寒区油气管道、公路、铁路等线性工程占地、建设和开挖对沿线寒区生态环境是一个切割、破碎的过程，对自然植被和和下伏冻土造成了很大的扰动。管道泄露引发的油污还可引起植被的退化和死亡。植被覆盖层破坏后改变了原有的地气界面之间的水、热交换条件和力学性质，反过来又可加速引发下伏冻土和线性工程地基的退化。基于保护线性工程地基及下伏冻土的目的，同时也是环境保护的要求，目前就寒区线性工程的植被恢复问题已经有许多探索和实践。当前，寒区植被恢复注重最低限度的人为介入干预下的自然恢复。基于线性工程沿线土壤、湿度、营养条件、物种分布和丰度，视具体情况选择物种，确定建植方法。阿拉斯加管道和青藏铁路植被恢复上的经验和方法，可为拟建的冻土区中俄输油管道项目沿线的植被恢复问题提供科学的参考和借鉴。
生态经济与可持续发展
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  张掖甘州区农村居民不同收入群体家庭虚拟水消费比较

  苏 芳;徐中民

  冰川冻土. 2008, 30(5): 883-889. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0122

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  从消费需求角度研究人类对水资源的真实占用，探索可持续的消费模式，对缓解区域水资源压力具有明确的科学和政策涵义.本文以2005年甘肃省张掖市甘州区不同收入群体家庭为例进行实证研究，通过对虚拟水的量化将各种食品的消费需求转换成水资源的消费需求，从而衡量不同收入群体对水资源的需求.结果表明:各类食物的消费支出大都随着家庭可支配收入的增加而减少；在家庭食物虚拟水消费中，肉类和粮食对总的虚拟水消费影响较大；家庭食物虚拟水消费随着可支配收入的增加而增大，2005年农村居民可支配收入每增加1000元，将增大124.4 m³的食物虚拟水消费；中等收入家庭的多样性指数最高，而最低收入家庭的多样性指数最低，说明最低收入家庭各类食物的虚拟水消费分配最不均匀.2005年张掖甘州区不同收入群体家庭虚拟水消费的不公平系数为0.198, 表明2005年不同城镇收入群体家庭虚拟水消费分配相对公平.
寒旱区生态与环境
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  天水-定西公路路域地质环境安全评价与灾害防治对策研究（2）：地质灾害综合评估与防治对策

  张慧清;王世武;岳平七;李海军

  冰川冻土. 2008, 30(5): 896-902. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0123

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  天水-定西高速公路通过地区的地质灾害危险性预测评估结果表明，公路建设可能引发或加剧的地质灾害包括：16处原有滑坡复活的危险性；7处崩塌的危险性；2处泥石流的危险性，路基开挖≥20m的高边坡有24处，其中工程建设可能引发或加剧其危险性的有8处；隧道进出口可能引发滑坡、崩塌地质灾害有16处；工程建设本身可能遭受滑坡危险的有13处；崩塌危险的有10处；泥石流危害的有28条。根据区内地质灾害的特征及其对工程建设的影响和危险性，将评估区分为危险性大、中和小3个区，其中属于危险性大的有3段；危险性中的有3段；危险性小的有2段。地质灾害根据其类型的不同采用不同的防治措施，在施工过程中注意对地质环境的保护。
简讯
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  生态水文学：植被形态与功能的达尔文表达 Book Review on Ecohydrology：Darwinian Expression of Vegetation Form and Function

  杨大文;丛振涛;雷志栋

  冰川冻土. 2008, 30(5): 903-905. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0124

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  美国麻省理工学院 Eagleson教授的专著《Ecohydrology：Darwinian Expression of Vegetation Form and Function》（中午译名《生态水文学》），从生产力最大化驱动下植物特征性的自然选择出发，致力于有植被覆盖地表的简化生物气候边界条件的推导和应用，提出了包括光学最优性原则、力学最优性原则、热力学最优性原则和水文最优性原则在内的生物气候最优性原则。该书通过严密的数学物理推导，辅以大胆合理的假设。最终得到简洁明了的具体结论，给生态水文学的研究提供了许多启示，全书系统完整、逻辑严密，代表了陆地生态水文学的前沿，其主要观点与研究方法将对生态水文学研究产生重要的影响。
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  《collecanea of the studies on glacilogy,climate and Environmental changes in china》评介

  赵井东

  冰川冻土. 2008, 30(5): 906-906. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2008.0125

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