树木地貌学在地质灾害研究中的应用
发布时间：2021-11-27 12:37
树木年轮以其分布广泛、分辨率高、时间长、定年准确等特点,在地质灾害研究中发挥着极其重要的作用,可以利用树木年轮重建历史灾害发生的时间、地点、频率、范围以及进一步探讨植被的恢复状态等。目前由于数据获取手段有限,对于灾害信息的记录并不完整,树木地貌法则可以较好的弥补这一不足,准确地将每次的灾害活动记录在树木年轮中,因此,论文在四川省华蓥山、北京密云龙潭沟流域曹庄子、四川北川县魏家沟等三地进行了调查,分别选择崩塌、泥石流、地震等三种地质灾害为研究对象,以当地优势树种为研究材料,利用树木地貌法进行分析,得到如下结论:（1）华蓥山石林景区在过去20年间可能有四次落石活动;该地区崩塌落石活动大多数发生在树木的生长的早材期间（4-9月）,在非生长季非常罕见;由相同树木组成的健康林分和受干扰林分对温度和降水的响应存在差异,干扰树木对不利的气候条件更为敏感。（2）在泥石流不同区域中,树木呈现出不同的响应。在泥石流流通区,树木年轮呈现明显的生长抑制;在左右岸区域,树木在2012年呈现出生长释放,在2017年产生明显的生长抑制;在堆积区,树木年轮宽度在2012年明显变窄,而在2017年变宽,则在泥石流堆积区...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
树木地貌学基础9图2.1年轮的划分（Stoffeletal.,2005;洪婷，2013）Figure2.1Thedivisionofannualrings2.2树木年轮生长的影响因素树木的年轮宽度的变化受到多种因素的影响，可将其影响因素归纳为=++1+2+其中，Rt是第t年的树轮宽度；At为树木的生长趋势，与树木的年龄、树种等有关，Ct（climate）表示气候因素的影响，如气温、降水量，其中气候因子是影响树木生长的重要因素；D1为具体的生境和干扰因素；D2为内在生理与遗传因素；E为其他随机事件。2.3地质地貌过程对树木的主要影响类型除了某个位置的所有树木共有的特定于地点的信息之外，单个树木还记录了由外部过程引起的机械干扰的影响。树木可能受伤，树干倾斜，树冠或树枝折断，基础树干埋葬或根部裸露。树木地貌学，即：利用记录在树木年轮中的信息来确定地质灾害事件发生的时间、强度，以及分析树木在受到灾害后的响应过程。了解树木受到地质地貌过程后的反应是应用树木年轮的基础，树木年轮技术也被广泛运用于研究灾害事件时空特征以及分析过去很长一段时间的气候变化。灾害活动对树木主要的主要影响类型有：受伤的树木和创伤性树脂管道；树干倾斜和弯曲；树干淤埋；根暴露和损伤；
树木地貌学基础10周边的树木损毁等。2.3.1伤疤与创伤性树脂导管树木受到灾害的影响之后，外皮刮擦和树木受伤是树木受地貌过程影响之后的一个非常普遍的特征(Lundstretal.,2008)。树木受到灾害如泥石流、崩塌、滑坡等的撞击之后，可以在树干、树枝或根上观察到伤口(图2.2)。树木在受到外界的撞击之后，外面的形成层遭到破坏，新的细胞在树的受伤部分停止生长。为了最大程度地减少损坏后的腐烂和昆虫侵袭，受伤的树将伤口分隔开并且迅速在受伤的边缘开始产生无秩序的愈伤组织细胞(Larson,2012)。树木在树木受到崩塌落石活动撞击后，会形成伤疤，在伤疤的部位不会有年轮的形成，而在伤疤的边缘开始过渡形成愈伤组织，即依据年轮内愈伤组织形成的时间来确定灾害发生的季节，并以此来确定过去落石活动时间（图2.3）。树木形成伤疤后，在某些针叶树种的次生木质部中会产生切向行的创伤性树脂导管（TRD），例如欧洲落叶松等。TRD在受伤的位置开始沿切向、轴向延伸(Bollschweileretal.,2008)。如果树木在生长期受到灾害影响之后，则在受到影响后的几天之后，树脂便开始产生，并且在受影响之后的三周内出现导管(Luchietal.,2005)。因此，在灾害发生在树木的生长季时，便可以根据TRD的在树木年轮中的位置可以用来重建精确到月的历史灾害事件。但是该技术不能用于松树中，因为该属不会产生TRD，而是产生大量与灾害活动损伤无关的树脂(PhillipsandCroteau,1999)。图2.2伤疤树木Fig2.2Scartrees
【参考文献】：
期刊论文
[1]密云水库上游河流水质空间异质性及其成因分析[J]. 张敏,李令军,赵文慧,许金浩,赵文吉. 环境科学学报. 2019(06)
[2]北京市密云区龙潭沟流域泥石流灾害成因与动力学特征[J]. 张熠昕,马超,杨海龙,倪树斌. 北京林业大学学报. 2018(07)
[3]树木年代学在山地自然灾害研究中的应用[J]. 唐亚,谢嘉穗,李蓬勃,黄成敏,杨金燕,第宝锋,刘本洪. 工程科学与技术. 2018(03)
[4]北京山区暴雨泥石流激发雨量条件[J]. 涂剑,马超,杨海龙. 中国水土保持科学. 2017(05)
[5]唐山及周边地区中小地震重定位及其构造特征[J]. 陈佳维,崔效锋,胡幸平. 华北地震科学. 2017(01)
[6]四川省北川县活动断裂的地质响应[J]. 陈浩,李勇. 重庆师范大学学报(自然科学版). 2017(01)
[7]1976年唐山MS7.8地震乐亭—滦南地区NW向地裂缝带赵滩点位调查[J]. 郭慧,江娃利,谢新生. 地震学报. 2016(04)
[8]树木地貌学在地质灾害研究中的应用[J]. 王秀丽,唐亚. 山地学报. 2014(06)
[9]倾倒式岩质崩塌运动过程数值模拟分析[J]. 袁志辉,陈志新,倪万魁,张文栋,王博. 中国地质灾害与防治学报. 2014(02)
[10]汶川地震引发的次生山地灾害链及人工断链效果——以小岗剑泥石流沟为例[J]. 李文鑫,王兆印,王旭昭,漆力健,何晓燕. 山地学报. 2014(03)
博士论文
[1]塔柱状岩体崩塌机理研究[D]. 贺凯.长安大学 2015
[2]川西亚高山岷江冷杉与紫果云杉对气候的响应[D]. 赵志江.北京林业大学 2013
[3]地质灾害事件的～（14）C年代学研究[D]. 尹金辉.中国地震局地质研究所 2006
[4]川西亚高山针叶林主要针叶树种年轮生态学研究[D]. 何海.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2006
[5]天山中部不同海拔高度天山云杉林的生态学研究[D]. 王婷.武汉大学 2004
硕士论文
[1]长白山不同坡向和海拔岳桦径向生长差异及其气候敏感性研究[D]. 李思其.东北师范大学 2019
[2]川东红层地区缓倾顺层崩塌发育机制与防治对策[D]. 李壮壮.中国地质大学(北京) 2018
[3]秦岭牛背梁自然保护区巴山冷杉径向生长与气候变化的响应关系研究[D]. 高娜.西北大学 2017
[4]四川省崩塌灾害特征及防治工程效果评价[D]. 罗博宇.成都理工大学 2017
[5]大岗山杉木林降水截留及年轮生长与气象因子的响应关系研究[D]. 刘胜涛.山东农业大学 2016
[6]地震条件下崩塌落石运动特性研究[D]. 黄小福.西南交通大学 2016
[7]4·20芦山地震雅安雨城区地质灾害特征与防治建议[D]. 岳海.西南交通大学 2015
[8]利用树轮重建滑坡复活的时空分布研究[D]. 洪婷.南京师范大学 2013
[9]四川地震灾区陈家山坪崩塌稳定性评价及治理研究[D]. 于廷新.吉林大学 2010
[10]自然火干扰对泰加林主要树种影响的年轮生态学分析[D]. 朱跃峰.新疆农业大学 2009
本文编号：3522304
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
树木地貌学基础9图2.1年轮的划分（Stoffeletal.,2005;洪婷，2013）Figure2.1Thedivisionofannualrings2.2树木年轮生长的影响因素树木的年轮宽度的变化受到多种因素的影响，可将其影响因素归纳为=++1+2+其中，Rt是第t年的树轮宽度；At为树木的生长趋势，与树木的年龄、树种等有关，Ct（climate）表示气候因素的影响，如气温、降水量，其中气候因子是影响树木生长的重要因素；D1为具体的生境和干扰因素；D2为内在生理与遗传因素；E为其他随机事件。2.3地质地貌过程对树木的主要影响类型除了某个位置的所有树木共有的特定于地点的信息之外，单个树木还记录了由外部过程引起的机械干扰的影响。树木可能受伤，树干倾斜，树冠或树枝折断，基础树干埋葬或根部裸露。树木地貌学，即：利用记录在树木年轮中的信息来确定地质灾害事件发生的时间、强度，以及分析树木在受到灾害后的响应过程。了解树木受到地质地貌过程后的反应是应用树木年轮的基础，树木年轮技术也被广泛运用于研究灾害事件时空特征以及分析过去很长一段时间的气候变化。灾害活动对树木主要的主要影响类型有：受伤的树木和创伤性树脂管道；树干倾斜和弯曲；树干淤埋；根暴露和损伤；
树木地貌学基础10周边的树木损毁等。2.3.1伤疤与创伤性树脂导管树木受到灾害的影响之后，外皮刮擦和树木受伤是树木受地貌过程影响之后的一个非常普遍的特征(Lundstretal.,2008)。树木受到灾害如泥石流、崩塌、滑坡等的撞击之后，可以在树干、树枝或根上观察到伤口(图2.2)。树木在受到外界的撞击之后，外面的形成层遭到破坏，新的细胞在树的受伤部分停止生长。为了最大程度地减少损坏后的腐烂和昆虫侵袭，受伤的树将伤口分隔开并且迅速在受伤的边缘开始产生无秩序的愈伤组织细胞(Larson,2012)。树木在树木受到崩塌落石活动撞击后，会形成伤疤，在伤疤的部位不会有年轮的形成，而在伤疤的边缘开始过渡形成愈伤组织，即依据年轮内愈伤组织形成的时间来确定灾害发生的季节，并以此来确定过去落石活动时间（图2.3）。树木形成伤疤后，在某些针叶树种的次生木质部中会产生切向行的创伤性树脂导管（TRD），例如欧洲落叶松等。TRD在受伤的位置开始沿切向、轴向延伸(Bollschweileretal.,2008)。如果树木在生长期受到灾害影响之后，则在受到影响后的几天之后，树脂便开始产生，并且在受影响之后的三周内出现导管(Luchietal.,2005)。因此，在灾害发生在树木的生长季时，便可以根据TRD的在树木年轮中的位置可以用来重建精确到月的历史灾害事件。但是该技术不能用于松树中，因为该属不会产生TRD，而是产生大量与灾害活动损伤无关的树脂(PhillipsandCroteau,1999)。图2.2伤疤树木Fig2.2Scartrees
【参考文献】：
期刊论文
[1]密云水库上游河流水质空间异质性及其成因分析[J]. 张敏,李令军,赵文慧,许金浩,赵文吉. 环境科学学报. 2019(06)
[2]北京市密云区龙潭沟流域泥石流灾害成因与动力学特征[J]. 张熠昕,马超,杨海龙,倪树斌. 北京林业大学学报. 2018(07)
[3]树木年代学在山地自然灾害研究中的应用[J]. 唐亚,谢嘉穗,李蓬勃,黄成敏,杨金燕,第宝锋,刘本洪. 工程科学与技术. 2018(03)
[4]北京山区暴雨泥石流激发雨量条件[J]. 涂剑,马超,杨海龙. 中国水土保持科学. 2017(05)
[5]唐山及周边地区中小地震重定位及其构造特征[J]. 陈佳维,崔效锋,胡幸平. 华北地震科学. 2017(01)
[6]四川省北川县活动断裂的地质响应[J]. 陈浩,李勇. 重庆师范大学学报(自然科学版). 2017(01)
[7]1976年唐山MS7.8地震乐亭—滦南地区NW向地裂缝带赵滩点位调查[J]. 郭慧,江娃利,谢新生. 地震学报. 2016(04)
[8]树木地貌学在地质灾害研究中的应用[J]. 王秀丽,唐亚. 山地学报. 2014(06)
[9]倾倒式岩质崩塌运动过程数值模拟分析[J]. 袁志辉,陈志新,倪万魁,张文栋,王博. 中国地质灾害与防治学报. 2014(02)
[10]汶川地震引发的次生山地灾害链及人工断链效果——以小岗剑泥石流沟为例[J]. 李文鑫,王兆印,王旭昭,漆力健,何晓燕. 山地学报. 2014(03)
博士论文
[1]塔柱状岩体崩塌机理研究[D]. 贺凯.长安大学 2015
[2]川西亚高山岷江冷杉与紫果云杉对气候的响应[D]. 赵志江.北京林业大学 2013
[3]地质灾害事件的～（14）C年代学研究[D]. 尹金辉.中国地震局地质研究所 2006
[4]川西亚高山针叶林主要针叶树种年轮生态学研究[D]. 何海.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2006
[5]天山中部不同海拔高度天山云杉林的生态学研究[D]. 王婷.武汉大学 2004
硕士论文
[1]长白山不同坡向和海拔岳桦径向生长差异及其气候敏感性研究[D]. 李思其.东北师范大学 2019
[2]川东红层地区缓倾顺层崩塌发育机制与防治对策[D]. 李壮壮.中国地质大学(北京) 2018
[3]秦岭牛背梁自然保护区巴山冷杉径向生长与气候变化的响应关系研究[D]. 高娜.西北大学 2017
[4]四川省崩塌灾害特征及防治工程效果评价[D]. 罗博宇.成都理工大学 2017
[5]大岗山杉木林降水截留及年轮生长与气象因子的响应关系研究[D]. 刘胜涛.山东农业大学 2016
[6]地震条件下崩塌落石运动特性研究[D]. 黄小福.西南交通大学 2016
[7]4·20芦山地震雅安雨城区地质灾害特征与防治建议[D]. 岳海.西南交通大学 2015
[8]利用树轮重建滑坡复活的时空分布研究[D]. 洪婷.南京师范大学 2013
[9]四川地震灾区陈家山坪崩塌稳定性评价及治理研究[D]. 于廷新.吉林大学 2010
[10]自然火干扰对泰加林主要树种影响的年轮生态学分析[D]. 朱跃峰.新疆农业大学 2009
本文编号：3522304
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