珠江三角洲小城镇耕地动态变化研究

选择位于珠江三角洲腹地的佛山市南海区盐步为研究区域，采用GIS技术与方法，对其耕地动态变化及趋势进行分析。研究表明，1987～2003年间耕地变化是盐步土地利用变化的核心类型，耕地年变化率达到4．50％，各村委会耕地面积变化存在差异；耕地主要转化为园地、独立工矿用地、农村居民点用地、城镇用地和交通运输用地，占耕地变化面积的70．82％；耕地内部三级类型的相互转化趋势明显，主要是由灌溉水田向菜地进行转化；耕地景观格局变化明显，斑块数量不断增加，平均斑块面积急剧减少，耕地并4用不断破碎化，斑块形状趋于复杂化，耕地在研究区的地位不断下降；预测到2010年和2020年，耕地仍将呈减少趋势，占土地总面积比重分别比2003年减少1．89和3．11个百分点。图3，表6，参11。     

多站差分RTKGPS技术在海岸风沙观测中的应用

根据海岸风沙运动的特点和单站差分RTKGPS的特点,提出了应用多站计算7个参数Δx、Δy、Δz、Ωx、Ωy、Ωz和K的坐标平滑处理技术和求解高程异常值ζ进行曲面拟合的多站差分RTKGPS技术,并对海岸风沙观测点的高程进行实际测量,选取186个观测点的结果与传统的水准测量观测出来的结果进行比较,其高程误差范围在0.6～1.0 mm之间。表明多站差分RTKGPS技术的测量精度能满足海岸风沙观测的精度要求。     

岭南粤东北地区晚第四纪红土与棕黄色沉积物的古气候转变记录

通过对南岭以南的粤东北地区河流沿岸晚第四纪地质调查, 并主要以对临江地层剖面为代表的红土与棕黄色粉砂的时代、主氧化物——SiO₂, Al₂O₃, TOFE(Fe₂O₃+FeO)和CIA值反映的古环境的研究结果认为, 该地主要分布于一级阶地的红土属末次间冰期(距今132~73 ka)湿热的类似于现代热带北缘季风气候环境背景下形成的网纹红土; 上覆棕黄色粉砂层主要是末次冰期(距今73~11 ka)暖温带季风气候环境的堆积, 其中的风成砂——LJ3层位代表了其时气候恶化的极端时期. 这一看法与前人对岭南及其以东的大量的古生物指示的古生态的研究结果颇为吻合. 由此表明, 粤东北甚至整个岭南地区从末次间冰期到末次冰期、从红土为嗣后的棕黄色粉砂沉积替代(甚至从大熊猫-剑齿象动物群演替为澎湖动物群), 生物气候带确实经历了一场大规模的急剧的古地理环境变迁, 这一研究可为全球变化影响下的中国低纬区域万年尺度的环境响应提供一个重要的地质学实证.     

“荒漠化”与“沙漠化”

摘要 荒漠化与沙漠化是当今全球共同面临的严重问题和研究的热点,但研究中存在有概念混杂、界定不清等问题。本文以对概念由来的分析为基础,介绍了目前对荒漠化概念和沙漠化概念的主要争议,探讨了荒漠化与沙漠化的定义及其基本含义,并阐述了荒漠化、沙漠化、沙化与风沙化之间的联系与区别。
目前,国内涉及沙漠化的概念和术语较多,计有荒漠化、沙漠化、广义沙漠化、狭义沙漠化、土地沙化、土壤沙化、沙化、风沙化、风蚀沙化等,加之不同的释义,使得彼此界定不清,易于混淆和误解,其科学界定已成为一个亟待解决的问题,本文拟就此作一初步探讨。一、概念由来“荒漠化”(desertification)概念是由法国学者1949年提出的,但当时并未引起注意,在此前后国际上曾使用了诸如荒漠蚕食、荒漠蔓延、荒漠扩张、荒漠化、干燥化、萨赫勒化等来表述“荒漠化”现象。但随着荒漠化问题及其危害的日益严重,考虑到“荒漠化”一词有很强的警示性,为了唤起全世界关注这一问题就决定采用“荒漠化”概念,并于1977年召开了联合国荒漠化大会(UNCOD),首次对荒漠化问题进行了系统、科学的分析与总结,明确了荒漠化的定义,即“荒漠化是土地的生物潜能衰退或遭到破坏,最终导致出现类似荒漠的景观”^[1]。之后,国际上逐渐趋于使用“荒漠化”概念,特别是后来在1991年全球荒漠化评估、1992年联合国环境与发展大会和1994年签定《联合国关于发生严重干旱和/或荒漠化的国家特别是在非洲防治荒漠化的公约》等的大力推动下,“荒漠化”概念被广泛认可和应用,成为一个热点术语。“沙漠化”(sandy desertification)是国内应用的概念,其提出远早于“荒漠化”,早在1941年葛绥成就明确提出了“沙漠化”概念并论述了其成因^[2],但研究未能延续下去,长时期国内仅见“土地沙化”、“土壤沙化”、“沙化”、“风沙化”与“风蚀沙化”等概念的零星应用。1977年后朱震达教授等才以联合国荒漠化大会为契机,从我国实际出发,倡导国内开展以风蚀荒漠化为中心的研究,同时借鉴“荒漠化”一词,重新提出了“沙漠化”概念,并多次著文阐述沙漠化的定义,目前“沙漠化”概念已为大家所熟知。二、主要争议虽然国际上应用“荒漠化”概念和国内应用“沙漠化”概念已成共识,但不同的专家学者对其含义给予了不同的解释,出现了类型繁多、各有侧重的定义,争论较大。1.对“荒漠化”概念的争论国外对荒漠化的定义,主要是从植被退化、生物潜力降低与破坏、生态系统退化、生产力衰退、环境退化、荒漠环境的蔓延以及土地退化等不同角度界定荒漠化的内涵^[3,4],如“荒漠化一直被用于描述包括半湿润与湿润和荒漠及有自然生物联系的森林地区的各种类型与形式的植被退化”^[5]等,其中从“土地退化”角度界定荒漠化的概念后来逐渐为大家接受,成为主流意见。即使如此,在该角度也给出了不同的定义,如“荒漠化是指生产性土地转化并最终导致荒漠生态的土地退化过程的一个专门术语”^[6]、“荒漠化是在干旱、半干旱及干燥半湿润地区主要由于人类的不利影响引起的土地退化”^[7]和“‘荒漠化’是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱区的土地退化”^[8]等。国内进入90年代后才注重对荒漠化问题的研究,普遍认同荒漠化的实质就是土地退化,大多同意联合国有关组织所给出的“‘荒漠化’是指包括气候变异和人类活动在内的种种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱区的土地退化”^[8]的定义,但也有学者将其定义为“土地荒漠化是由于人为不合理的经济活动,破坏了脆弱的生态平衡,使原非荒漠的地区出现了类似荒漠景观,导致土地生产力破坏的土地退化过程”^[9]。2.对“沙漠化”概念的争论朱震达等首先定义“沙漠化乃是指在脆弱的生态系统下,由于人为过度的经济活动,破坏其平衡,使原非沙漠的地区出现了类似沙漠景观的环境变化过程”^[10],后经数次修订,近期提出“沙漠化乃是人类不合理的经济活动和脆弱生态环境(干旱多风与沙质地表环境)相互作用造成土地生产力下降,土地资源丧失,地表呈现类似沙漠景观的土地退化过程”^[11]。杨根生等则提出沙漠化是“在具有沙物质分布的干旱、半干旱及部分半湿润地区,不同时间尺度下,以风为动力,参与其他条件作用的一系列气候地貌过程”^[12]。之后,董光荣等建议把引起争论的定义中的时间、地点和成因等限定条件去掉,将其定义为“原非沙漠地区出现以风沙活动为主要标志的类似沙漠景观的环境变化过程”^[13]。再后,吴正认为沙漠化应是“在干旱、半干旱和部分半湿润地区,由于自然因素或受人为活动的影响,破坏了自然生态系统的脆弱平衡,使原非沙漠的地区出现了以风沙活动为主要标志的类似沙漠景观的环境变化过程,以及在沙漠地区发生了沙漠环境条件的强化与扩张过程。”^[14]三、概念辨析1.荒漠化的定义及其基本含义“土地退化”是包括了土地系统组成、结构与功能退化以及景观格局变化的综合性概念,上述许多侧重点不同的“荒漠化”定义基本上均可归结于“土地退化”之中,如“植被退化”、“干旱化”、“生态系统退化”和“生态系统的衰竭化”基本上是土地系统组成或结构的退化,“生物潜力的降低与破坏”与“生产力衰退”通常是土地系统功能退化的主要指征,“荒漠环境的蔓延”等则一般是土地退化在景观格局上的表现方式。同时,与“环境退化”相比,用“土地退化”定义“荒漠化”应更为具体、准确和科学,如属于“环境”的海洋是难以与荒漠化联系起来的。因此,从“土地退化”角度定义荒漠化已基本上为大家所接受。同时,分析上述利用“土地退化”说明荒漠化概念的几个定义,Dregne给出的定义(见本页左栏第4行)并没有对其内涵和外延作出明确说明;UNEP 1991年的定义对荒漠化成因的说明并不确切;朱震达等的定义侧重于“景观”的描述,但荒漠化与荒漠景观并无必然的联系,而且定义中缺乏对荒漠化时空尺度的界定。比较之下,“荒漠化是由于气候变化和人类活动等因素所造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱区的土地退化”这一定义则比较全面、确切,得到了广泛的认可,应以此对荒漠化概念进行科学界定。根据该定义,“荒漠化”概念具有以下基本含义：时间上,发生于人类历史时期;空间上,发生于干旱、半干旱及亚湿润干旱区;实质上,是指由于使用土地或一种营力或数种营力结合致使特定地域各类土地的生物或经济生产力和复杂性下降或丧失;成因上,主要是由气候变化、人类活动造成的;内容上,包括风蚀、水蚀致使土壤物质流失,土壤的物理、化学和生物特性或经济特性退化,自然植被的长期丧失;后果上,导致土地生物生产量的减少,土地生产潜力的衰退,土地资源的丧失,生物多样性的减少等。2.沙漠化的定义及其基本含义国内对沙漠化定义的分歧主要在于对“沙漠化”是一个“自然变化过程”还是一个受到人为影响的“退化过程”的不同认识,从沙漠化过程自身特征出发应该把“沙漠化”看作是一个受到人类活动影响的“自然-人为过程”,并危害人类生存与发展的“退化过程”。因为,首先,沙漠化与沙漠是分属两个不同范畴的概念,二者关系密切,可并不存在必然的因果关系和区域对应,沙漠与沙漠化土地也是性质不同的土地系统,不应将其等同起来。其次,沙漠形成和演变于大时空尺度,而沙漠化土地的形成与发展在区域自然环境并无大的变迁、在1×10¹年的时间尺度内就会产生极为明显的变化,尤其是沙漠化土地分布与区域生态环境状况及其变化的不相适应,表明二者有着本质性的不同,这仅靠过去的单纯自然环境变迁理论是不可能给予明确解释的,必须从自然变化和人为活动及其相互作用中去寻找原因,就要求在研究中应将沙漠化从沙漠的形成与演化过程中区分出来。再次,现今沙漠化土地迅速蔓延,程度逐渐加剧,构成对人类生存与发展的重大威胁,社会实践上亦要求能对这一现象进行专门研究并作出科学解释。因此,沙漠化与沙漠形成演化虽然联系紧密,但严格来说二者在分布、时间、成因、发展过程、结果及表现方式等方面均有本质性的区别和差异,应将其科学地区分开来。相比之下,利用“退化过程”定义沙漠化,就能将其区别于沙漠形成演化的特征有一个较全面的、代表性的反映,适应学科发展的要求,具有重要的理论与现实意义。但是,现有利用“退化过程”表述沙漠化概念的定义,叙述比较繁杂,对其风沙活动这一本质特征阐述不够,特别是在当前大量事实证明沙漠化成因具有多解性和时空性情况下仍界定其是人为成因就有一定的局限性,同时定义亦没有将沙漠化的时空尺度予以说明。因此,考虑以上方面,借鉴联合国对荒漠化的定义,可较简单地将沙漠化定义为：在干旱、半干旱及亚湿润干旱区内由于气候变化与人类活动等因素作用下所产生的一种以风沙活动为主要标志的土地退化过程。根据这一定义,可将沙漠化概念的基本含义概括如下：时间上,发生于人类历史时期;空间上,发生于干旱半干旱及亚湿润干旱区;实质上,是有时空等条件限定的一种以风沙活动为主要标志的土地退化过程;成因上,是气候变化、人类活动等因素作用的结果;内容上,包括风力作用下的土地风蚀、风沙流、流沙堆积、沙丘活化与前移等一系列过程;景观上,是一个以风沙活动及其造成的地表形态为景观标志的渐变过程,最终大多形成类似沙漠的景观;结果上,地表逐渐为风蚀地、粗化地、流动沙(丘)地等侵占,造成土地生产力下降、土地生产潜力衰退和可利用土地资源的丧失等。3.荒漠化、沙漠化、土地沙化与风沙化的联系与区别分析业已表明,荒漠化的内容要比沙漠化广泛得多,如根据外营力的不同将其归纳为风力的、水力的、化学的和物理的四种荒漠化类型,在我国主要有风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、土壤盐渍化、植被长期退化以及土壤理化特性或经济特性退化等类型,故沙漠化——风蚀荒漠化仅是荒漠化的主要内容或类型之一,又称沙质荒漠化,荒漠化与沙漠化之间的联系与区别是十分明显的。但是,早期由于国内翻译的习惯,长期将“荒漠化(desertification)”译作“沙漠化”,造成了“荒漠化”与“沙漠化”概念的混淆,之后为了对二者加以区分又提出用“广义沙漠化”表示“荒漠化”,用“狭义沙漠化”表示国内一般意义上的“沙漠化”,但随着后期“荒漠化”概念逐步得到公认,也为与国际研究接轨,近期这两个概念已基本不再使用,普遍接受和运用“荒漠化”与“沙漠化”概念。在国内文献中“土地沙化”、“土壤沙化”与“沙化”常被看作是同义词,即“沙化(sandification)”。但对“沙化”的理解有少许分歧,一般认为“沙化”是指受外营力(风力、水力、重力等)作用地表组成物质中细粒部分损失或外来沙砾覆盖原有地表而出现的地表粗化过程,也有学者将其狭义地理解为受风力作用地表组成物质中细粒部分损失或外来沙粒覆盖原有地表而出现的地表粗化过程^[15]。无论广义的还是狭义的“沙化”都与“沙漠化”有着本质性的差别,首先在时空尺度上“沙化”没有类似“沙漠化”的时空限定,“沙化”可以发生于任何自然地带和时期;其次,在作用营力上“沙化”可能会是风力、水力、重力等多种营力单个或综合作用的结果,而“沙漠化”则仅是风力作用的结果;再次,在内容上“沙漠化”的土地风蚀、风沙流、流沙堆积、沙丘活化与前移等一系列过程与“沙化”过程并无完全的对应关系,“沙漠化”的部分过程属于“沙化”,但“沙化”的过程即使是风力作用下的沙化过程也并不包含“沙漠化”的所有过程,如风蚀劣地并不一定代表地表的粗化。因此,“沙化”应是一个内涵较“沙漠化”广泛的概念,“沙漠化”至多仅是“沙化”的过程与内容之一,或“沙化”仅可能是沙漠化过程中的一个阶段。“风沙化(wind sandification)”其实是“风蚀沙化”的简称,其具有与狭义理解的“沙化”相同的含义,故“风沙化”与“沙漠化”过程在时间、空间以及成因上并不相同,尤其是在时空尺度上有着严格的区别,如海岸风沙等湿润半湿润地区风沙活动并形成风沙地貌景观的“风沙化”过程并不属“沙漠化”过程,只有历史时期内发生于干旱半干旱及亚湿润干旱区的“风沙化”属于“沙漠化”范畴,但又非所有的“沙漠化”过程都包含在“风沙化”范畴内,“风沙化”与“沙漠化”应属交集关系,既有联系又有区别。     

“荒漠化”与“沙漠化”

荒漠化与沙漠化是当今全球共同面临的严重问题和研究的热点,但研究中存在有概念混杂、界定不清等问题。本对概念由来的分析为基础,介绍了目前对荒漠化概念和沙漠化概念的主要争议,探讨了荒漠化与沙膜化的定义其基本含义,并阐述了荒漠化、沙漠化、沙化与风沙化之间的联系与区别。     

风速对海岸风沙流中不同粒径沙粒垂向分布的影响

 选择河北昌黎黄金海岸状态自然、规模高大、形态典型的海岸横向沙脊,野外实地观测不同风速下海岸沙丘表面风沙流中不同粒径组沙粒垂向分布的变化。结果表明,随着风速的增大,海岸横向沙脊表面不同粒径组的沙粒在距地表60 cm高度内输沙量的垂向分布呈现出了不同的变化特点,其中粗沙的总输沙量减少,但中沙和细沙增加,在不同高度层内的变化亦不一致;相对输沙量基本呈现为下层减少、中层增加或基本持平、上层减少的变化特点,但各个变化层位的高度不一;垂向分布模式,粗沙转变为典型负幂函数分布,中沙由负幂函数转变为指数函数,细沙则为典型的指数函数布模式。究其原因,主要应与不同风速气流的携沙极限、随风速增大增加了沙粒的搬运高度以及不同粒径组沙粒的主导运动方式有关。     

输沙量对海岸沙丘表面风沙流中不同粒径沙粒垂向分布的影响

 在我国海岸沙丘的典型分布区河北昌黎黄金海 岸,对不同输沙量下海岸沙丘表面风沙流中不同粒径组沙粒垂向分布的变化进行了野外观测。结果表明,在风速相近、物质组成一 致和下垫面性质相同情况下,随着风沙流总输沙量的增加,在非均匀沙床面上不同粒径组沙粒的垂向分布呈现出了不同的变化特点 。其中,随总输沙量增加粗沙输沙量总量并无增加,其输沙量下层减少、中层增加、上层减少,垂向分布转变为典型负幂函数模式 ;中沙在不同高度的绝对输沙量均有增加,相对输沙量下层（0~4 cm）减少、上层（4~60 cm）增加或基本持平,其垂向分布基本 符合指数递减规律,尤其是在0~60 cm高度内的分布随总输沙量的增加由负幂函数转变为指数函数;细沙输沙量总量和不同高度的 输沙量均有不同程度的增加,相对输沙量下层（0~6 cm）减少、上层（6~60 cm）基本持平或增加,垂向分布符合典型的指数函数 布模式。究其原因,主要应与不同风速气流的携沙极限以及不同粒径组沙粒的运动方式密切相关。     

国内外海岸风成砂粒度参数特征的比较与分析

利用278个国外海岸沙丘砂样数据和136个国内海岸沙丘砂样数据，采用平均粒径、标准偏差、偏度和峰态等指标，对国内外海岸风成砂的粒度参数特征进行了比较和分析。结果表明，我国温带海岸风成砂的粒度参数特征并不完全具备是由分选很好的细砂组成、偏度为对称至正偏、峰态很宽等国外海岸风成砂的粒度参数特征，此与我国海岸风成砂特有的发育条件和演化过程密切相关，其中主要与季风气候特征显、形成时间短风力作用时间有限以及风沙活动空间狭小等有关。     

基于逐步宽容约束法的广州花都区土地利用优化配置研究

 以逐步宽容约束(GECM)方法为基础,构建多目标线性规划模型,以社会、经济和生态效益为系统约束,设置涉及土地面积、土地利用结构、宏观计划、资源及技术约束等8个方面的GECM约束条件,对广州市花都区土地利用结构进行优化配置研究,研究表明花都区2008年的用地水平接近2020年合理用地的规模,研究结果可为花都研究区土地资源合理利用提供建议。