多年凍土區(qū)活動(dòng)層凍融狀況及土壤水分運(yùn)移特征

焦永亮，李韌，趙林，等

摘要：目的：青藏高原多年凍土對(duì)氣候變化的響應(yīng)較為敏感，而活動(dòng)層在地氣間水熱交換過程中扮演著重要角色，因此，研究活動(dòng)層的水熱變化特征及其凍融過程對(duì)認(rèn)知?dú)夂蜃兓尘跋露嗄陜鐾恋淖兓捌浞答佊兄匾饬x。本文以青藏高原冰凍圈觀測研究站現(xiàn)有的多年凍土野外觀測和研究為基礎(chǔ)，主要探究：（1）唐古拉多年凍土活動(dòng)層的凍融循環(huán)過程；（2）活動(dòng)層凍融循環(huán)過程中土壤水分的運(yùn)移規(guī)律；（3）土壤水分的高低和運(yùn)移特征對(duì)活動(dòng)層凍融過程的影響。方法：本研究基于唐古拉綜合觀測場的活動(dòng)層2007年9月1日—2008年9月1日土壤溫度、水分觀測數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計(jì)分析方法研究了多年凍土區(qū)活動(dòng)層凍融狀況及土壤水分運(yùn)移特征。結(jié)果：通過對(duì)藏北高原多年凍土區(qū)唐古拉活動(dòng)層的凍結(jié)融化規(guī)律及凍融循環(huán)過程中土壤水熱耦合運(yùn)移特征進(jìn)行分析，得到如下結(jié)果。（1）活動(dòng)層土壤的融化過程是單向的，從地表向深層土壤逐漸發(fā)展，而凍結(jié)過程會(huì)出現(xiàn)雙向凍結(jié)現(xiàn)象，表現(xiàn)為由最大融化深度向上凍結(jié)和由地表向下凍結(jié)。活動(dòng)層凍結(jié)過程持續(xù)日數(shù)為25 d，而土壤從地表融化至300 cm 深處耗時(shí)接近4個(gè)月，凍融循環(huán)中凍結(jié)過程耗時(shí)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于融化過程。（2）表層土壤日凍融循環(huán)持續(xù)日數(shù)隨深度增加顯著減小。對(duì)于5、10 和20 cm 土壤層來說，土壤開始凍結(jié)階段日凍融循環(huán)持續(xù)日數(shù)要遠(yuǎn)小于土壤開始融化階段日凍融循環(huán)持續(xù)日數(shù)。土壤的日凍融循環(huán)引起了土壤水分相變的日循環(huán)，隨著土壤溫度持續(xù)降低，土壤液態(tài)水含量的變幅也逐漸增大，土壤水分相變過程逐漸加劇。表層土壤頻繁發(fā)生的日凍融循環(huán)過程改變了土壤的水力和熱力性質(zhì)，同時(shí)，土壤在相變過程中不斷地吸收和釋放相變潛熱，這就引起了地氣之間能量和水分交換狀況的改變。（3）在凍融循環(huán)的不同階段，土壤水分的運(yùn)移呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。當(dāng)活動(dòng)層處于凍結(jié)狀態(tài)時(shí)，未凍水在溫度梯度作用下呈現(xiàn)整體向上運(yùn)移的趨勢，遷移量較??；當(dāng)活動(dòng)層處于融化過程時(shí)，活動(dòng)層土壤中冰融化產(chǎn)生的液態(tài)水和地表積雪融水均在重力作用下向下移至多年凍土上限附近，活動(dòng)層完全融化之后，降水也會(huì)在重力作用下下移，水分遷移量較大?；顒?dòng)層土壤經(jīng)過一個(gè)凍融循環(huán)，土壤水分呈現(xiàn)整體下移的趨勢，土壤水分將逐步運(yùn)移至多年凍土上限附近凍結(jié)積累。（4）活動(dòng)層各層土壤的水分和溫度呈現(xiàn)相似的變化趨勢，土壤水分的存在會(huì)極大地影響土壤的熱量傳輸過程。水分相變過程使得土壤溫度變化曲線變得平緩，并接近0℃溫度線。土壤含水量的存在也會(huì)造成凍結(jié)過程中土壤溫度的變化滯后于土壤水分變化，土壤含水量越高，這種現(xiàn)象越明顯。對(duì)活動(dòng)層各層土壤溫度日均值與液態(tài)水含量日均值進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果表明溫度水分相關(guān)性較高，土壤液態(tài)水含量的變化與溫度的變化密切相關(guān)。結(jié)論：多年凍土活動(dòng)層融化過程從表層向下呈單向發(fā)展，而凍結(jié)過程是雙向的。在一個(gè)完整的凍融循環(huán)中，凍結(jié)耗時(shí)要遠(yuǎn)小于融化耗時(shí)?；顒?dòng)層凍結(jié)狀態(tài)下的未凍水在溫度梯度作用下向上遷移（遷移量較小），而融化狀態(tài)下的土壤水在重力作用下向下遷移（遷移量較大）。在一個(gè)完整的凍融循環(huán)過程之后，土壤水分會(huì)呈現(xiàn)整體下移的特征，經(jīng)歷若干個(gè)凍融循環(huán)之后，土壤水分被逐步運(yùn)移至多年凍土上限附近，促進(jìn)地下冰的發(fā)育。此外，土壤水分含量的高低、運(yùn)移特征及其相變均會(huì)顯著影響活動(dòng)層的凍融過程。

來源出版物：冰川凍土,2014,36(2):237-247

入選年份：2017

青藏高原東緣高寒草甸退化過程中植物群落物種多樣性、生產(chǎn)力與土壤特性的關(guān)系

羅亞勇，孟慶濤，張靜輝，等

摘要：目的：青藏高原廣泛分布的高寒草甸退化嚴(yán)重。本研究從植被與土壤環(huán)境的關(guān)系入手，通過定量分析不同退化階段高寒草甸群落的生物多樣性、生產(chǎn)力與土壤水分、養(yǎng)分、機(jī)械組成和pH 值的關(guān)系，探討高寒草地退化過程中植被演替與土壤演變的關(guān)系及機(jī)制，明確草甸退化過程中植被與土壤的反饋效應(yīng)，以期為高寒草地資源的合理利用及退化草地的恢復(fù)與重建提供理論依據(jù)。方法：根據(jù)研究區(qū)高寒草甸的退化程度，利用空間分布代替時(shí)間演替的方法，在同一退化系列上選取了4種不同退化程度類型的草甸：輕度退化草甸、中度退化草甸、重度退化草甸和沙化草甸，測定了高寒草甸退化過程中植物群落物種多樣性（物種豐富度指數(shù)、Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)和Pielou 均勻度指數(shù)）、生產(chǎn)力與土壤理化性狀（土壤水分、機(jī)械組成、pH 值、有機(jī)質(zhì)、全N、全P、速效N、速效P 和速效K），分析了高寒草甸退化過程中的植被特征和土壤性狀的變異規(guī)律以及二者的相互關(guān)系。采用SPSS 統(tǒng)計(jì)分析軟件包（SPSS 16.0 for Windows，Chicago，USA）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果：隨著高寒草甸的退化，地上生物量、地下生物量、總生物量與土壤水分、有機(jī)碳、全N和全P 均呈降低趨勢。輕度退化草甸和中度退化草甸的地上生物量沒有顯著差異，從輕度退化到重度和沙化草甸，地上生物量分別降低了35%和85%。從輕度退化到中度、重度和沙化草甸，植被地下生物量分別降低了36%、48%和91%，總生物量分別降低了34%、47%和91%；土壤水分分別降低了20%、80%和88%，有機(jī)碳分別下降了97%、81%和18%，全N 分別下降了95%、82%和25%，全P 含量分別下降了41%、33%和14%。隨著高寒草甸的退化，植被群落的生物多樣性和地上生物量呈先穩(wěn)定后降低的趨勢，土壤砂粒含量、pH 值和全K 含量呈增加趨勢，土壤水分和黏粉粒呈降低趨勢，速效N、速效P 和速效K 呈先增加后降低的趨勢。相關(guān)分析表明，群落物種多樣性和生產(chǎn)力與土壤有機(jī)碳、全N、全P、速效N、速效P、速效K、黏粒含量、粉粒含量、水分含量均呈顯著正相關(guān)（P＜0.01），而與土壤砂粒、全K 和pH 值均呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。結(jié)論：高寒草甸的退化不僅是植被和土壤系統(tǒng)的退化，也是2個(gè)子系統(tǒng)耦合關(guān)系的喪失和系統(tǒng)相悖所致。高寒草甸退化過程實(shí)質(zhì)上是植被的退化和土壤干旱化、堿性化、粗粒化及貧瘠化的過程。在高寒草甸退化過程中，土壤質(zhì)地、養(yǎng)分、水分和酸堿度的相互關(guān)系及作用，共同影響著植物群落的分布格局，共同決定著高寒草甸群落物種多樣性和生產(chǎn)力的變化，同時(shí)植被生產(chǎn)力和土壤碳、氮的降低產(chǎn)生明顯的正反饋效應(yīng)，導(dǎo)致在重度退化階段和沙化階段，植被生產(chǎn)力和土壤碳氮的急劇下降。

來源出版物：冰川凍土,2014,36(5):1298-1305

入選年份：2017

摘要：目的：本文對(duì)不同細(xì)顆粒含量的AB 組填料的最大含水量、最大凍脹量進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)，并選擇哈齊客專施工到基床底層的一段路基進(jìn)行了現(xiàn)場填料滲透試驗(yàn)，確定了AB 組填料的細(xì)顆粒含量和滲透系數(shù)控制指標(biāo)，可為季節(jié)凍土區(qū)高速鐵路路基填料設(shè)計(jì)和施工提供參考。方法：采用了含水率實(shí)驗(yàn)、室內(nèi)凍脹實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場滲透性實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場凍脹變形監(jiān)測。通過室內(nèi)試驗(yàn)研究了細(xì)顆粒含量對(duì)路基填料含水量和凍脹率的影響，通過現(xiàn)場試驗(yàn)研究了路基填料的滲透性能，選取哈齊客專某試驗(yàn)段路基進(jìn)行凍脹監(jiān)測，驗(yàn)證了防凍層填料的導(dǎo)水特征及其防凍脹性能。隨著溫度的降低，在開始的30 h 內(nèi)凍結(jié)深度迅速增加，接近12 cm；30 h 以后凍結(jié)速率很小，凍深趨于穩(wěn)定、當(dāng)凍結(jié)10 h 時(shí)凍結(jié)速率最大，通過監(jiān)測這一時(shí)刻沿試樣高度的溫度情況可以看出，試樣頂部溫度降到-10℃，隨著深度的增加溫度越來越高，此時(shí)的最大凍結(jié)深度已達(dá)7 cm、AB 組土（＜0.25 mm，細(xì)顆粒含量為0%）條件下土樣的凍脹量發(fā)展過程與冷卻時(shí)間的關(guān)系曲線，凍脹變形過程可分為快速期、過渡期和穩(wěn)定期3個(gè)階段。在快速期和過渡期內(nèi)土樣的凍脹變形量增長較快，土體的凍脹曲線梯度較大，說明在這段時(shí)間內(nèi)土體的凍脹速率較大；在過渡期和穩(wěn)定期內(nèi)，雖然土樣的凍脹量越來越大，但凍脹量變化曲線梯度逐漸減小并趨于零。在最大含水量狀態(tài)下，均有凍脹現(xiàn)象發(fā)生，但凍脹率基本是隨著含水量減小而減小，說明在一定的密實(shí)度下，無論粗顆粒土中細(xì)顆粒含量多少，只要存在水分，就會(huì)產(chǎn)生凍脹變形，當(dāng)粗顆粒土中含水量達(dá)到一定時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生凍害；對(duì)于細(xì)顆粒含量均為5%的AB 組土，在天然含水量狀態(tài)下的凍脹率（1.60%）較最大含水量狀態(tài)下（0.38%）減小很多。結(jié)論：（1）現(xiàn)場監(jiān)測凍脹變形結(jié)果表明，AB 組土填料細(xì)顆粒（＜0.075 mm）含量小于5%，壓實(shí)系數(shù)大于0.95，天然含水量基本在5%以內(nèi)，最大含水量達(dá)7.5%（現(xiàn)場滲透試驗(yàn)表明很難達(dá)到這種工況）時(shí)92%的監(jiān)測點(diǎn)凍脹量都在4 mm 以內(nèi)，凍脹率小于2.5%。（2）通過現(xiàn)場滲透性試驗(yàn)可以看出，按標(biāo)準(zhǔn)填筑后AB 組填料滲透性平均達(dá)到2.4×10-4cm·s-1，表水入滲后隨即可滲出排走，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)維持到天然含水量狀態(tài)，填料含水量不會(huì)超過室內(nèi)試驗(yàn)的最大含水量。（3）室內(nèi)凍脹試驗(yàn)結(jié)果表明，在天然含水量狀態(tài)下，凍脹率僅為0.38%，而且是在側(cè)向變形約束條件下的軸向變形率，可以說明在垂向和橫向開放的路基結(jié)構(gòu)中，凍脹率會(huì)小于室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果的、根據(jù)以上室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果分析，結(jié)合以往研究成果（路基土體凍脹主要集中在最大凍結(jié)深度的0.6～0.7 的范圍內(nèi)），可以認(rèn)為在凍深3 m以內(nèi)的地區(qū)，采用AB 組填料（細(xì)顆粒含量小于5%）填筑的路基，填料滿足水洗法測定的細(xì)顆粒含量小于5%，壓實(shí)后小于7%，壓實(shí)后滲透系數(shù)不小5×10-5cm·s-1的技術(shù)要求時(shí)，路基凍脹變形能夠滿足高速鐵路路基防凍脹要求。（4）在季節(jié)性凍融循環(huán)影響下，需要進(jìn)一步對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)路基防凍脹綜合措施的穩(wěn)定性和長期可靠性進(jìn)行研究。

高速鐵路路基填料凍脹試驗(yàn)研究

冷景巖，付新平，楊軍杰

入選年份：2017

海瑞塔·拉克斯在癌癥治療期間，她的主治醫(yī)生從她的腫瘤上取下了一塊組織樣本，送給了約翰·霍普金斯大學(xué)細(xì)胞培養(yǎng)組的頭喬治·蓋伊并進(jìn)行觀察培養(yǎng)。

左后分支區(qū)域起源室早的體表12導(dǎo)聯(lián)心電圖特征如下:① QRS波呈現(xiàn)右束支阻滯+左前分支阻滯圖形；② V1導(dǎo)聯(lián)QRS為右束支阻滯樣圖形，時(shí)限0.11～0.14 s。進(jìn)一步，可以根據(jù)aVR導(dǎo)聯(lián)q波與R波振幅作具體定位:如果aVR導(dǎo)聯(lián)q波振幅小于大R波，則提示起源點(diǎn)近基底部，反之則不然。

來源出版物：冰川凍土,2015,37(2):440-445

政府部門要進(jìn)一步加強(qiáng)土地流轉(zhuǎn)、征用宣傳動(dòng)員工作，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定及時(shí)足額兌現(xiàn)被流轉(zhuǎn)、征用土地群眾的各項(xiàng)補(bǔ)償和扶持政策。對(duì)新規(guī)劃工程應(yīng)制定多個(gè)比選方案，項(xiàng)目選址應(yīng)先廣泛征求項(xiàng)目區(qū)村、組及土地使用管理權(quán)持有者的意愿，提高方案的可操作性，確保工程實(shí)施順利。

青藏高原高寒草地凈初級(jí)生產(chǎn)力（NPP）時(shí)空分異

張鐿鋰，祁威，周才平，等

摘要：目的：青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)的變化，關(guān)系著當(dāng)?shù)睾椭茑彽貐^(qū)的生態(tài)與環(huán)境狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及國家生態(tài)安全屏障的功能和效應(yīng)。已有的青藏高原生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力（net primary production，NPP）研究在數(shù)據(jù)分析、模型參數(shù)調(diào)整和地面驗(yàn)證等方面做出了有益的探索和貢獻(xiàn)，但存在研究多聚焦在局部地區(qū)、時(shí)間跨度較短、地面驗(yàn)證有限等問題。為了揭示1980年代以來青藏高原整體生態(tài)系統(tǒng)健康狀況發(fā)生了怎樣的變化、變化的時(shí)空特征如何、變幅及其區(qū)域差異怎樣等系列問題，本文以占青藏高原面積60%的高寒草地為研究對(duì)象，基于長時(shí)間序列遙感、野外調(diào)查和野外臺(tái)站監(jiān)測數(shù)據(jù)并利用模型模擬，從區(qū)域分異視角系統(tǒng)分析高寒草地植被NPP 的時(shí)空格局與變化過程，研究對(duì)把握青藏高原草地生態(tài)系統(tǒng)功能的健康狀況乃至青藏高原國家生態(tài)安全屏障功能狀況具有重要意義，結(jié)果可為高原草地可持續(xù)利用與生態(tài)建設(shè)及相關(guān)的政策制訂提供科學(xué)依據(jù)。方法：利用GIMMS 與SPOT VGT 數(shù)據(jù)集的NDVI數(shù)據(jù)、逐月氣象（月降水量、月平均氣溫、月太陽輻射）數(shù)據(jù)；采用CASA 模型估算植被NPP，從自然地帶角度（自然地帶、海拔高程、經(jīng)緯度）、流域、（縣級(jí)）行政區(qū)域等方面進(jìn)行NPP 的空間變化統(tǒng)計(jì)，分析其時(shí)空變化特點(diǎn)。簡要步驟如下：（1）對(duì)兩套遙感數(shù)據(jù)集的NDVI數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并采用三點(diǎn)平滑的方法修正NDVI 數(shù)值。對(duì)兩者同時(shí)段的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，構(gòu)建線性回歸方程并利用SPOT VGT 數(shù)據(jù)對(duì)2001—2009年的GIMMS數(shù)據(jù)填補(bǔ)獲取NDVI 產(chǎn)品，接著采用Sellers 方法計(jì)算每月的FPAR。（2）采用ANUSPLINE 軟件對(duì)逐月氣象（月降水量、月均氣溫、月太陽輻射）數(shù)據(jù)進(jìn)行空間插值，獲得氣象要素柵格圖。所有空間數(shù)據(jù)投影均采用大地坐標(biāo)系（WGS84），空間分辨率統(tǒng)一重采樣為0.05°×0.05°。（3）采用AML 語言編寫CASA 模型的運(yùn)算程序，計(jì)算獲得1982—2009年青藏高原高寒草地NPP 數(shù)據(jù)，并對(duì)比實(shí)測數(shù)據(jù)與模型模擬結(jié)果，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)果的精度。（4）確定自然地帶角度（自然地帶、海拔高程、經(jīng)緯度）、流域、（縣級(jí)）行政區(qū)域范圍，利用ArcGIS 空間分析模塊定量分析高寒草地NPP 格局及其時(shí)空變化。在像元尺度上，計(jì)算不同區(qū)域內(nèi)NPP 變化在不同顯著水平上的面積比（不同顯著水平上的變化面積與該范圍內(nèi)總面積的比值），分析其區(qū)域差異。結(jié)果：青藏高原草地植被NPP 的時(shí)空變化特征體現(xiàn)在，（1）高寒草地NPP 多年均值的空間分布表現(xiàn)為由東南向西北逐漸遞減。1982—2009年間，青藏高原高寒草地的年均總NPP 為177.2×1012gC·yr-1，單位面積年均植被NPP 為120.8 gC·m-2yr-1，其中草原、草甸、草本濕地、荒漠草地和高山稀疏植被的年均單位面積植被NPP 分別為55.9 gC·m-2yr-1、188.7 gC·m-2yr-1、147.2 gC·m-2yr-1、41.1 gC·m-2yr-1和34.5 gC·m-2yr-1。（2）研究時(shí)段內(nèi)，青藏高原高寒草地年均NPP 在112.6～129.9 gC·m-2yr-1間，呈波動(dòng)上升的趨勢，增幅達(dá)13.3%，年均增長率為0.46%。青藏高原高寒草地NPP 減少和增加的區(qū)域相間分布，高原東部增加和降低的幅度均較大，而中、西部增加和降低的幅度相對(duì)較少。在P＜0.05 水平上，NPP增加的草地占草地總面積的32.56%（NPP 增加18.0×1012gC）、減少的占5.55%（NPP 減少3.3×1012gC）。（3）青藏高原絕大部分（約92%）縣（市）高寒草地NPP 增加的區(qū)域要高于降低的區(qū)域，其中約79%以上縣域的高寒草地NPP 處于無顯著性變化的狀態(tài)。NPP 降 低面積大于增加的面積的主要分布在新疆南部的策勒和民豐、西藏阿里地區(qū)的札達(dá)和噶爾、云南德欽和四川的理塘。（4）青藏高原多數(shù)自然地帶內(nèi)的NPP 呈增加趨勢，僅阿里山地半荒漠、荒漠地帶NPP 呈輕微減低趨勢，其中高寒灌叢草甸地帶和草原地帶的NPP 增長幅度明顯大于高寒荒漠地帶。在垂直變化上，年均NPP 增加面積比隨著海拔升高呈現(xiàn)“升高—穩(wěn)定—降低”的特點(diǎn)，而降低面積比則呈現(xiàn)“降低—穩(wěn)定—升高”的特征。在水平（經(jīng)、緯向）變化上，年均NPP 變化的差異主要受植被分布類型和環(huán)境狀況的影響。（5）各主要流域草地年均植被NPP 均呈現(xiàn)增長趨勢，其中黃河流域增長趨勢顯著且增幅最大，約為0.74 gC·m-2yr-1，長江流域增長趨勢最小，約為0.33 gC·m-2yr-1。結(jié)論：青藏高原高寒草地植被年均NPP 變化的空間分異特征明顯，表現(xiàn)為由東南向西北逐漸遞減，該分布特征與高原水熱梯度變化保持了較好的一致性。就草地NPP、蓋度和生長季的時(shí)空變化過程而言，1982—2009年間，青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量總體上呈現(xiàn)出向良性發(fā)展的態(tài)勢且其區(qū)域差異明顯，但局部地區(qū)草地持續(xù)退化。高原NPP 的變化除了受大氣降水和溫度變化的影響，人類活動(dòng)也產(chǎn)生了重要的作用。近些年來，國家在三江源區(qū)、雅魯藏布江流域和西藏那曲等地區(qū)實(shí)施的一系列生態(tài)保護(hù)和建設(shè)工程，總體上改善了這些區(qū)域的生態(tài)與環(huán)境狀況，一定程度上提高了項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域的草地生產(chǎn)力。

入選年份：2017

在翻譯過程中，譯者主體性并不是肆意妄為、任性發(fā)揮的，相反，它會(huì)受到方方面面的限制。主要表現(xiàn)為受原文本和譯者前理解兩個(gè)方面的限制。

摘要：目的：如何突出地理學(xué)的綜合性、以及如何在地理學(xué)框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)人—地系統(tǒng)相互作用機(jī)理的深化研究，已成為現(xiàn)代地理學(xué)最高層級(jí)的科學(xué)難題，也是決定未來地理學(xué)前途和命運(yùn)的關(guān)鍵問題。本文以可持續(xù)人地系統(tǒng)為研究對(duì)象，按照地理過程和格局研究的基本范式，結(jié)合社會(huì)需求熱點(diǎn)，選擇具有前沿意義的科學(xué)命題開展研究，是中國人文地理學(xué)學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)和社會(huì)貢獻(xiàn)的一個(gè)特色。方法：結(jié)合筆者近年來在人文地理學(xué)前沿問題探討的綜述，圍繞著區(qū)域均衡、資源環(huán)境承載能力、地域功能、空間結(jié)構(gòu)等4個(gè)前沿領(lǐng)域，討論了影響區(qū)域發(fā)展格局變化的驅(qū)動(dòng)力、自然圈對(duì)人類活動(dòng)圈層的作用、綜合地理區(qū)劃原理和方法、以及“生活—生產(chǎn)—生態(tài)”空間結(jié)構(gòu)變化規(guī)律等研究的學(xué)術(shù)思想，探討了“未來地球”框架下區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究的意義和重要命題。結(jié)果：（1）人—地系統(tǒng)相互作用時(shí)空分異規(guī)律是現(xiàn)代地理學(xué)最高層級(jí)的科學(xué)難題、也是決定未來地理學(xué)前途的關(guān)鍵問題。人文地理學(xué)者在過去應(yīng)對(duì)綜合性問題時(shí)，逐步形成了一套實(shí)用性強(qiáng)的方法論。提出了截至目前開展人地系統(tǒng)綜合研究所采用的“過程歸納、區(qū)域比較、定性分析、邏輯判斷”等4個(gè)實(shí)用方法。（2）區(qū)域均衡通常被認(rèn)為是導(dǎo)致區(qū)域發(fā)展趨向穩(wěn)定態(tài)—均衡格局的發(fā)展要素流動(dòng)過程及由此引起的區(qū)域發(fā)展格局變動(dòng)過程的作用力；資源環(huán)境承載能力是自然圈層同人類活動(dòng)相互作用所呈現(xiàn)的資源屬性、環(huán)境屬性和災(zāi)害屬性的總和所能夠承載人類生產(chǎn)和生活的能力，資源環(huán)境承載能力具有很強(qiáng)的政策內(nèi)涵，可以作為評(píng)價(jià)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)、制定區(qū)域可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃、調(diào)控區(qū)域可持續(xù)發(fā)展過程的重要依據(jù)和政策手段；地域功能研究解決了地理學(xué)開展綜合區(qū)劃缺失目標(biāo)導(dǎo)向的問題，進(jìn)而在區(qū)劃的技術(shù)手段與方法上嘗試了自然和人文因素的復(fù)合，為開展綜合地理區(qū)劃至少提供了一種可行、有用的途徑；“生產(chǎn)空間、生活空間、生態(tài)空間”的提出不僅彌補(bǔ)了“點(diǎn)軸”系統(tǒng)中面狀空間組織結(jié)構(gòu)缺失的問題，同時(shí)，拓展為生產(chǎn)、生活和生態(tài)3 大空間比例關(guān)系表達(dá)空間結(jié)構(gòu)，使其形成與點(diǎn)—線—面空間形態(tài)構(gòu)筑的空間結(jié)構(gòu)相互支撐，初步揭示了空間結(jié)構(gòu)有序化演進(jìn)規(guī)律。（3）“未來地球”的理念和基本框架同黃秉維先生晚年對(duì)地理學(xué)的思考和設(shè)計(jì)、與吳傳鈞先生人地關(guān)系地域系統(tǒng)理論體系和應(yīng)用目標(biāo)的創(chuàng)新貢獻(xiàn)，是完全一致的。結(jié)論：采用自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)相融合的方法、注重基礎(chǔ)研究與決策應(yīng)用的貫穿，越來越得到廣大地球科學(xué)工作者的認(rèn)同，同樣也引導(dǎo)地理學(xué)在直面“綜合性”研究方面共識(shí)越來越高、學(xué)術(shù)探究和面向應(yīng)用的行動(dòng)也趨于同歸，深刻影響著人地系統(tǒng)過程和格局的研究進(jìn)展。

[14]米歇爾·布托爾：《作為探索的小說》，張?jiān)：套g，柳鳴九編選：《新小說派研究》，北京：中國社會(huì)科學(xué)出版社，1986年，第89頁。

人地系統(tǒng)可持續(xù)過程、格局的前沿探索

樊杰

來源出版物：地理學(xué)報(bào),2013,68(9):1197-1211

來源出版物：地理學(xué)報(bào),2014,69(8):1060-1068

入選年份：2017

西北干旱區(qū)氣候變化對(duì)水文水資源影響研究進(jìn)展

陳亞寧，李稚，范煜婷，等

摘要：目的：西北干旱區(qū)是對(duì)全球變化響應(yīng)最敏感地區(qū)之一，研究分析其水資源形成、轉(zhuǎn)化與水循環(huán)等關(guān)鍵問題，對(duì)應(yīng)對(duì)和適應(yīng)未來氣候變化帶來的影響具有重要意義。方法：本文對(duì)西北干旱區(qū)氣候變暖影響下西北干旱區(qū)年和季節(jié)溫度、降水、蒸發(fā)潛力演變機(jī)制、西北干旱區(qū)水汽弱匯作用下的水文、水資源變化、冰川水資源與冰川消融拐點(diǎn)、水資源的構(gòu)成與冰川徑流分割、基于山盆結(jié)構(gòu)的西北干旱區(qū)水文模型改進(jìn)等方面對(duì)最新研究成果進(jìn)行了總結(jié)分析。結(jié)果：（1）西北干旱區(qū)溫度在過去的50年出現(xiàn)“突變型”升高，并以每10年升高0.517℃ 的速度呈現(xiàn)加速升高趨勢。自1997年以來，溫度一直處于高位震蕩狀態(tài)，升溫趨勢減弱。降水量在1987年出現(xiàn)了“突變型”增加，年降水量增加率達(dá)9.7 mm/10a，但進(jìn)入21世紀(jì)，降水的增加幅度減弱；西北干旱區(qū)冬季極端最低氣溫的大幅度升高是拉動(dòng)年均溫度抬升的重要原因，冬季氣溫變化對(duì)年平均氣溫升高的貢獻(xiàn)率達(dá)57.01%，西伯利亞高壓活動(dòng)和二氧化碳排放是引起冬季升溫的重要影響因素。（2）西北干旱區(qū)蒸發(fā)潛力在過去50年出現(xiàn)了一個(gè)明顯的轉(zhuǎn)折變化，以1993年為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在1958—1993年時(shí)段內(nèi)，西北干旱區(qū)的蒸發(fā)皿蒸發(fā)量以－6.0 mm/a 的速率呈現(xiàn)下降趨勢，而1993年以來，蒸發(fā)皿蒸發(fā)量以10.7 mm/a 的速率逆轉(zhuǎn)為明顯上升趨勢。地表風(fēng)速變化是引起1958—1993年蒸發(fā)皿蒸發(fā)量顯著下降的主要驅(qū)動(dòng)因素，而地表風(fēng)速和水汽壓差對(duì)1993年以來蒸發(fā)皿蒸發(fā)的上升趨勢共同起了重要的作用。（3）氣候變暖、蒸發(fā)水平增大對(duì)西北干旱區(qū)生態(tài)效應(yīng)的負(fù)作用已經(jīng)凸顯。2000年以來，西北干旱區(qū)的降水量增幅下降，甚至有將近1/2 臺(tái)站的降水量表現(xiàn)為減少態(tài)勢，而溫度、蒸發(fā)潛力則以持續(xù)升高為主，由此造成大量土壤水分喪失，導(dǎo)致一些依靠地下水和土壤水維系生存的、抗旱性弱的淺根系荒漠植物開始死亡，物種多樣性減少，植被覆蓋率降低。（4）西北干旱區(qū)冰川變化對(duì)水資源量及年內(nèi)分配產(chǎn)生了重要影響。在過去50年，中國西部82.2%的冰川處于退縮狀態(tài)，冰川面積減少了4.5%，尤其是20世紀(jì)90年代以來，西北干旱區(qū)冰川處在加速退縮和強(qiáng)烈消融過程中，部分流域的冰川處于強(qiáng)烈消融或消融殆盡，已經(jīng)出現(xiàn)冰川消融拐點(diǎn)，冰川變化對(duì)水資源的影響已經(jīng)凸現(xiàn)。塔里木河流域的阿克蘇河、葉爾羌河、和田河等河流的冰川融水補(bǔ)給份額較大（50%左右），可能在未來一段時(shí)期，地表水資源量仍將處在高位狀態(tài)波動(dòng)。結(jié)論：在西北干旱區(qū)，河川徑流對(duì)冰川的依賴性強(qiáng)，冰川的變化已經(jīng)對(duì)水資源量及年內(nèi)分配產(chǎn)生重要影響，部分河流已經(jīng)出現(xiàn)冰川消融拐點(diǎn)。全球氣候變暖在加大極端氣候水文事件發(fā)生頻率和強(qiáng)度的同時(shí)，加劇了西北干旱區(qū)內(nèi)陸河流域的水文波動(dòng)和水資源的不確定性。氣候變暖引起的水資源變化，將會(huì)使得西北干旱區(qū)在資源開發(fā)利用過程中生態(tài)維護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾更加突出。因此，未雨綢繆，積極應(yīng)對(duì)和適應(yīng)未來氣候變化帶來的可能影響，尤其是對(duì)水資源的影響；科學(xué)規(guī)劃，確保西北干旱區(qū)生態(tài)安全和綠洲經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

來源出版物：地理學(xué)報(bào),2014,69(9):1295-1304

入選年份：2017