地理学报

城市化和退耕还林草对中国耕地生产力的影响

闫慧敏, 刘纪远, 黄河清, 董金玮, 徐新良, 王军邦

2012, 67 (5): 579-588.
doi: 10.11821/xb201205001

摘要 ( )

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20 世纪90 年代以来的快速城市化进程和1999 年开始启动的退耕还林草生态工程对耕地的分布与生产能力产生了重要影响。本研究应用由TM 遥感影像获取的1980s-2000 年与2000-2005 年两个时间段耕地变化数据,结合以多时相遥感数据为主要数据源的耕地生产力光能利用率遥感模型估算两个研究时段耕地生产力变化特征,比较城市化与退耕还林草政策主导下两个时期耕地转移对各区域耕地生产力的影响。研究结果表明:两个研究时段因城市占用损失的耕地生产力占土地利用变化(LUCC) 导致的耕地生产力减少总量比例均在60%以上。在20 世纪90 年代,全国新增耕地生产力总量比被占用耕地生产力高87%,耕地转移使中国耕地生产力增加。2000-2005 年间,退耕还林草政策的启动和快速城市化进程对耕地的持续占用导致耕地生产力占补正平衡指数由前一时段的正平衡变为负平衡,转出耕地生产力总量比新增耕地生产力高31%,耕地转为林草地和建设占用损失的耕地生产力分别较前一时段提高57%和85%。城市化与退耕还林草政策等驱动因素作用下耕地开垦区与占用区的空间分布差异使得耕地生产力占补平衡状态和趋势呈现明显的区域分异。

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近25 年三北防护林工程区土地退化及驱动力分析

黄森旺, 李晓松, 吴炳方, 裴亮

2012, 67 (5): 589-598.
doi: 10.11821/xb201205002

摘要 ( )

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以长时间序列的遥感数据NOAA/AVHRR NDVI 为基础, 利用Sen 趋势度与Mann-Kendall 分析法相结合的方式分析了三北防护林工程区1982 年到2006 年土地退化趋势,结合气候因子降雨,运用残差法模型评价了人类活动在工程区内土地退化中所起的作用。结果表明:区域内土地退化程度整体趋于减轻,即植被上升的区域大于下降的区域,13.00%的地区退化程度显著减轻,6.20%的地区退化程度显著加重。其中绝大多数省份的土地退化程度趋于减轻,尤以内蒙古、青海和新疆最为明显,只有甘肃省土地退化程度明显趋于加重。而人类活动对植被变化起显著正作用的占11.93%,显著负作用的为6.19%。这说明在干旱、半干旱区,由于降雨随时间的变化不显著,对植被变化的影响相对较为微弱,植被显著变化主要受人类活动的影响。

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梯田建设和淤地坝淤积对土壤侵蚀影响的定量分析

高海东, 李占斌, 李鹏, 贾莲莲, 张翔

2012, 67 (5): 599-608.
doi: 10.11821/xb201205003

摘要 ( )

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为了研究梯田建设和淤地坝淤积对流域土壤侵蚀的影响,本文首先建立了包含梯田、坡耕地、陡坡草地以及坝地在内的黄土高原丘陵沟壑区流域简化模型,并定义了流域的先锋期、过渡期以及顶级期三个状态,使用修正通用土壤流失方程(RUSLE) 分析了不同时期的流域土壤侵蚀模数。结果显示:先锋期与顶级期是流域水土保持治理的极限状态,先锋期峁边线上部土壤侵蚀模数为299.56 t×hm^-2×a^-1,下部土壤侵蚀模数为136.64 t×hm^-2×a^-1,平均侵蚀模数为229.74 t×hm^-2×a^-1;顶级期峁边线上部土壤侵蚀模数为39.10 t×hm^-2×a^-1,下部土壤侵蚀模数为1.10 t×hm^-2×a^-1,平均侵蚀模数为22.81 t×hm^-2×a^-1;在过渡期,随着梯田面积比例的增加,峁边线上部土壤侵蚀模数呈指数减少,而随着淤积高度的增加,峁边线下部土壤侵蚀模数呈线性减少,文章最后对这一结论进行了实证分析。

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近百年来人类活动对鸭绿江口河床演变的影响

程岩, 刘月, 高建华, 张春鹏, 李富祥, 刘敬伟, 张亮

2012, 67 (5): 609-620.
doi: 10.11821/xb201205004

摘要 ( )

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本文以鸭绿江口西汊道连续性较好、时间分辨率较高、以海湾性质为主的2 处现代沉积物为样本,对其沉积速率、粒度特征、碎屑矿物、重金属进行了测定和分析。柱状样记录了1920 年以来西汊道上游的沉积过程,平均沉积速率约为0.98 cm/a,粒度参数、指示性碎屑矿物、重金属的垂向分布显示出这里的沉积是以海相河口湾沉积为主,但交替存在河流沉积。通过与前期研究成果的比较,揭示了近百年来人类活动对鸭绿江口河床演变的影响。其中,兴修水利对河床演变的影响集中在早期,并带来了河床地貌的重大改变,西汊道失去了河流主汊道的地位;围垦带来的河床演变出现在中期,对河床地貌的影响也很深刻,表现为陆域面积不断扩大,水域面积不断缩小;航道治理等人类活动对河床演变的影响出现在中后期,河床地貌没有明显的改变;最近的人类活动影响有待观察。

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怒江流域气候特征及其变化趋势

樊辉, 何大明

2012, 67 (5): 621-630.
doi: 10.11821/xb201205005

摘要 ( )

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利用怒江流域及其毗邻地区16 个气象台站长时序逐月气温和降水量数据,运用TFPW-MK (Trend-free Pre-whitening Mann-Kendall) 检验和重复迭代变化诊断等方法,分析了近几十年来怒江流域气候要素空间格局和变化特征。结果表明:(1) 怒江流域气温(年平均、年最高和年最低) 和年降水量由北向南总体呈递增,并与海拔相关性极为显著(α=0.01),且气候要素值随海拔升高而降低;(2) 降水集中度地域差异明显,西藏境内降水集中度多达60%以上,全流域降水集中期(除贡山站外) 多介于7 月下旬至8 月下旬;(3) 流域升温趋势显著,其年平均、年最高和年最低气温变化趋势多与纬度和海拔呈显著相关,其中年平均气温增幅为0.36 ℃10a;(4) 部分站点气温变化存在突变点,且其多出现于暖冬频发的20 世纪80 年代以后;(5) 年降水量总体有所增多,但变化趋势多不显著,无明显变点。

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近50 年来祁连山及河西走廊降水的时空变化

贾文雄

2012, 67 (5): 631-644.
doi: 10.11821/xb201205006

摘要 ( )

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利用1960-2009 年的日降水量资料,采用线性趋势、5 年趋势滑动、IDW 空间插值、Morlet 小波分析、Mann-Kendall 突变检验等方法,对祁连山及河西走廊地区不同等级降水日数和降水强度的时空变化特征进行了研究。结果表明:不同等级降水日数和降水强度的多年平均在空间上既表现出东西分异,也表现出南北分异;不同等级降水日数的年际变化在绝大部分区域呈增多趋势,且自东向西增幅减小,大雨强度的年际变化在绝大部分区域呈增大趋势,其它等级降水强度为部分区域呈增大趋势,部分区域呈减小趋势;小雨、中雨日数的年际变化呈显著增多趋势,大雨日数呈明显增多趋势,暴雨日数呈不明显增多趋势,小雨、大雨强度的年际变化呈不明显减小趋势,中雨、暴雨强度呈不明显增大趋势;不同等级降水日数变化的周期集中在2a、5a、8a、11a、19a,不同等级降水强度变化的周期集中在2a、5a、11a、15a、25a;除小雨强度突变减小外,其它等级降水日数均突变增多,降水强度均突变增大,降水量的增加主要是降水日数的增多造成的,其中小雨、中雨日数的增多贡献最大。

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“蒸发悖论”在黄河流域的探讨

马雪宁, 张明军, 王圣杰, 马潜, 潘淑坤

2012, 67 (5): 645-656.
doi: 10.11821/xb201205007

摘要 ( )

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利用黄河流域72 个气象站点1960-2010 年的气象资料,系统分析了过去51 年间气温、降水量以及潜在蒸散量的变化趋势,研究了气温、降水量与潜在蒸散量之间的长期变化趋势关系,对影响潜在蒸散量下降的主要因子进行了探讨,重点对黄河流域是否存在“蒸发悖论”进行验证。研究结果表明:(1) 过去51 年间,黄河流域内气温增加显著、潜在蒸散量呈下降趋势,总体上存在“蒸发悖论”;(2) “蒸发悖论”具有空间上和时间上的不一致性,随着气温增加,春、夏、冬三季潜在蒸散量呈减少趋势,减少区域主要集中于山西、河南大部分区域以及甘肃、宁夏、内蒙古、陕西等少部分区域;时间上主要表现在1960-1979 年潜在蒸散量变化趋势不明显,1980-2010 年气温与潜在蒸散量变化趋势在空间分布上的逆向关系更加明显;(3) 过去51 年间,降水量无论是年际还是夏、秋季变化趋势都不明显,降水量与潜在蒸散量时空变化分布上大体呈现逆向变化关系;(4) 从气象要素变化对潜在蒸散量变化的贡献率来看,近51年来风速的明显减小是导致黄河流域潜在蒸散量减少的主导因素。

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云南千湖山第四纪冰川发育特点与环境变化

张威, 刘蓓蓓, 李永化, 冯俊, 张兵, 王志麟, 李大鹏

2012, 67 (5): 657-670.
doi: 10.11821/xb201205008

摘要 ( )

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千湖山(4249 m) 是横断山脉中段保存确切第四纪冰川遗迹的山地,受西南季风影响强烈。对于研究青藏高原边缘山地冰川发育与气候和构造之间的耦合关系具有十分重要的科学意义。在千湖山海拔3500 m以上保存着古冰川侵蚀与堆积地貌,冰川发育依托海拔4000~4200 m的夷平面及其支谷地形。冰川形态类型为小型的冰帽以及由冰帽边缘溢流进入山谷的山谷冰川。应用相对地貌法,光释光(OSL) 年代测试,本文确定千湖山地区的冰进系列:末次冰盛期(LGM,22.2±1.9 ka BP)、末次冰期中期(MIS3b,37.3±3.7 ka BP、45.6±4.3 ka BP45.6±4.3 ka BP)、末次冰期早期(MIS4)。千湖山冰川前进规模是MIS3b 阶段大于末次冰盛期,主要原因是末次冰期中期(MIS3b) 时本区气候相对湿润,而在末次冰盛期(MIS2) 时气候条件比较干燥。在总体相似的气候背景下,与横断山其它存在多期次冰川作用的山地相比,千湖山只发育末次冰期的冰川作用,其差异性说明该地区冰川发育主要受山体构造抬升控制。

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汉江上游郧西段全新世古洪水事件研究

查小春, 黄春长, 庞奖励, 周亚利

2012, 67 (5): 671-680.
doi: 10.11821/xb201205009

摘要 ( )

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古洪水水文学是全球变化科学领域的前沿课题。通过对汉江上游的深入调查研究,在郧西段基岩峡谷发现全新世古洪水滞流沉积地层。通过沉积学观察研究,采样分析和与2010年汉江洪水滞流沉积物的粒度、磁化率特征对比,判定为典型的全新世洪水滞流沉积物(SWD)。通过全新世地层对比和光释光(OSL) 测年,确定其记录了全新世时期3200-2800 a BP的特大古洪水事件。在确定了古洪水洪峰水位和相关参数的基础上,采用比降法水文模型推算出该期洪水洪峰流量在48830~51710 m³/s 之间。同时在该断面观测了汉江上游1983 年、2005 年和2010 年洪水洪痕水位,采用相同水文参数和模型,恢复了其洪峰流量,与白河水文站实测流量比较,误差在1.99%~4.21%之间,说明我们对于古洪水水文参数选择与洪峰流量计算结果是合理的。从而将古洪水数据加入洪水频率序列中,建立了万年尺度洪水流量与频率关系。该研究成果为汉江上游水资源水能源开发利用和防洪减灾等,提供了重要的水文资料。

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新疆独山子的冲沟发育与断层新活动

钱蟒, 李有利, 司苏沛, 吕胜华, 王怡然

2012, 67 (5): 681-688.
doi: 10.11821/xb201205010

摘要 ( )

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独山子背斜是天山北麓三排褶皱带中西北端的背斜,其北翼发育一条逆冲断层。断层的活动在奎屯河阶地和冲积扇上形成了高度小于20 m的断层陡坎。陡坎上游冲积物中发育多条冲沟,冲沟根据长度可分为7 组。探槽揭示了独山子背斜北翼断层最新的两次活动,其中较早的断层活动时间为3110±40 a BP。根据这次断层活动触发的冲沟的平均长度得到冲沟溯源侵蚀的速率为38 mm/a。由该溯源侵蚀速率,计算出每组冲沟发育的时间,分别约为1170 aBP,3110 a BP,7200 a BP,12570 a BP,14990 a BP,30570 a BP,37750 a BP,可能代表断层多次活动的时间。断层最新一次活动的时间与本文探槽研究限定时间段相符,其他最近的三次活动时间与前人探槽研究的结果相符。说明在特定条件下,用断层上升盘冲沟平均溯源侵蚀速率推算断层活动时间是可行的。

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可可西里地区库赛湖变化及湖水外溢成因

姚晓军, 刘时银, 孙美平, 郭万钦, 张晓

2012, 67 (5): 689-698.
doi: 10.11821/xb201205011

摘要 ( )

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以库赛湖研究区地形图、Landsat TM/ETM+和中国环境与灾害监测预报卫星HJ1A/BCCD影像为基础,结合五道梁气象站气温降水资料,利用地理信息技术和数理统计方法,对2011 年9 月可可西里地区库赛湖湖水外溢成因进行分析。结果表明,库赛湖湖水外溢发生在2011 年9 月20 日至30 日期间,卓乃湖湖水进入库赛湖是后者发生变化的直接原因,而库赛湖规模近20 年来的持续增长,尤其是2006 年之后湖泊面积快速增加是其湖水外溢的基础。卓乃湖湖水外泄的主要诱因是区域持续降水,其中8 月17 日和21 日强降水使卓乃湖于8 月22 日出现漫顶溢流,8 月31 日至9 月5 日、9 月16 日至17 日期间两次持续降水导致卓乃湖水量剧增,并在9 月14 日至21 日期间形成洪水。由于水量外泄,卓乃湖面积骤降,截至11 月29 日,湖泊面积168.07 km²,仅为8 月22 日湖泊面积的62%,共减少104.88 km²。库赛湖外溢湖水流入海丁诺尔后又进入盐湖,其中海丁诺尔湖水进入盐湖时间介于10 月6 日至20 日期间。外来湖水大量进入导致海丁诺尔和盐湖在10-11月份快速扩大。

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鄱阳湖流域水文变化特征成因及旱涝规律

郭华, HU Qi, 张奇, 王艳君

2012, 67 (5): 699-709.
doi: 10.11821/xb201205012

摘要 ( )

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本研究分析了1960-2008 年鄱阳湖流域的气候和水文变化特征,用水量和能量平衡关系解释和印证了这些特征,并由此揭示了鄱阳湖流域水文变化特征的成因及干旱和洪涝发生的规律。得到以下主要结论:1) 正常或偏湿年份鄱阳湖流域6 月份容纳水量能力已达到饱和,若6-7 月降水量超出正常年份,则流域超饱和,洪涝发生。长江中上游降水量7 月份的异常偏多会对鄱阳湖流域的洪涝起触发和强化作用。2) 鄱阳湖流域7-10 月蒸发量大于降水量,特别是7-8 月蒸发量大于降水量的一倍以上,所以若4-6 月流域降水量少于平均年同期量的20%以上,则累积效应使秋旱发生。当初冬(11 月) 降水偏少时,秋旱可持续到来年的初春,形成严重的春旱。长江中上游降水量对鄱阳湖流域的春旱没有直接影响,但7-8 月降水量偏少时则对秋旱起重要的强化作用。3) 长江对鄱阳湖流域的水文过程和旱涝的发生、发展的影响主要在7-8 月的“长江与鄱阳湖耦合作用”时期和9-10月的“弱长江作用”期。

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甘肃黄土高原土壤水分变化对冬小麦产量的影响

蒲金涌, 王润元, 李晓薇, 张谋草

2012, 67 (5): 710-718.
doi: 10.11821/xb201205013

摘要 ( )

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甘肃黄土高原属半干旱和半湿润气候过渡区。潜在蒸散量大于降水量,土壤水是影响冬小麦生产最直接因素。运用甘肃西峰农业气象试验站1981-2010 年冬小麦大田试验及土壤湿度观测资料,对近30 年土壤水变化规律及与冬小麦各产量要素的关系进行分析。结果表明,冬小麦贮水量最大时段为冬前生长期,其次为返青期至拔节期,最小为孕穗期至成熟期。耗水量最大时段为孕穗期至成熟期,其次为冬前生长阶段,最小为返青期至拔节期。1981-2010年土壤100 cm土层、1990-2010 年200 cm土层贮水量呈减少趋势,耗水量呈增加趋势。冬小麦土壤水分利用率呈上升趋势,变化转折点出现在1998 年。200 cm、100 cm土层贮水量与冬小麦不孕小穗率相关性显著。不同生长阶段各层次土壤贮水量均与千粒重相关性显著,且随着深度加深,相关性愈加显著。冬前生长阶段、返青期至拔节期各深度层次土壤贮水量与单株成穗数相关性分别通过0.1、0.01 信度水平检验。在冬小麦各生长阶段,各层次土壤贮水量与单产相关性显著。5 月中旬100 cm 土层贮水量对产量影响较大,aj(t) 值达20 kg/hm²·mm。不孕小穗率与不同生长阶段100 cm土层耗水量均呈显著负相关关系。千粒重与冬前生长阶段的各深度层次耗水量相关性显著。单株成穗数与返青期至拔节期上层土壤耗水量相关性显著。单产与孕穗期至成熟期各层次耗水量相关性显著。从当年9 月到次年5 月100 cm土层耗水量对单产影响逐渐增大,5 月中旬aj(t) 达25 kg/hm²·mm。此后耗水量对产量的影响逐渐降低。

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2012中国地理编辑出版年会在太原举办

何书金

2012, 67 (5): 719-719.
doi: 10.11821/xb201205014

摘要 ( )

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2012 年4 月26-29 日,2012 中国地理编辑出版年会在太原师范学院成功举办。来自全国各地30 多个地理期刊和有关出版社的地理编辑50 多人出席了年会。会议由中国地理学会编辑出版工作委员会和太原师范学院共同主办,太原师范学院城市与旅游学院承办。

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