依秦岭而生,靠秦岭发展,为秦岭服务— —应用型高校商洛学院的“智慧”守护

“橘生淮北则为枳”从课本到植物标本的具象化展现
地区。商洛学院、商洛市气象局、商洛水文水资源勘测中心共建了秦岭南麓生态水文野外科学观测研究站。据城乡规划与建筑工程学院(简称建工学院)地理科学系李晓刚教授介绍,研究站主要开展秦岭生态要素、水资源、生态-水文过程互馈等方面的研究。
在秦岭南麓生态要素时空变化及演替规律方面,研究站结合遥感技术和地理信息系统(GIS),取得了气候格局演变、景观生态风险评估、土壤重金属元素污染等方向的研究成果。首先,气候格局的演变。通过分析秦岭近60年的气候数据,发现气候突变(以1990年为节点)后,秦岭山地暖温带和亚热带界限明显向高海拔(约120米)以及向北移动,秦岭以北甚至跨越式地出现了北亚热带气候。这一变化对区域植被分布、农业生产和生态系统结构产生了重要影响。例如,可能导致原本适应暖温带的作物种植区域上移,改变山区的农业布局。其次,景观生态风险评估。所谓生态风险,是指在特定区域内,由于各种不确定性因素(如人类活动、自然灾害等)对生态系统结构和功能产生的潜在威胁。景观生态风险评估作为其重要分支,专注于研究人类活动和自然因素如何共同影响区域生态风险。研究人员针对2000-2020年秦岭南麓商洛市的景观生态风险进行动态评估,结果表明,该区域景观生态风险整体处于中等水平,但风险值及其空间相关性有所下降。这意味着退耕还林、植被恢复等生态保护措施,一定程度上改善了商洛的生态环境,但仍需持续关注人类活动密集区、工矿开发区等局部高风险区域。最后,土壤重金属元素污染。秦岭尾矿库众多,尾矿库长期堆放过程中重金属元素的释放和迁移会导致重金属污染。研究站在南水北调水源区选取了4个典型尾矿库区,发现土壤中的重金属污染指数均值达到2.34,处于中度污染状态。这一研究为环保部门开展土壤污染治理、农业部门调整种植结构提供了重要的科学依据。
在秦岭南麓水资源演变规律与机理方面,研究站也开展了三项核心研究,并取得了可观的成果。第一,研究东秦岭近60年的降水情况。在地理学上,大秦岭东西向被划分为东、中、西三大部分,整个陕西尤其是商洛主要处在东秦岭。研究人员发现,2000年以后东秦岭降水侵蚀力呈阶段性增加趋势。降水侵蚀力增强意味着降水量增多,可能会加剧土壤侵蚀和水土流失风险。这项研究,有助于预测当地降水对丹江等河流的水质和下游水利工程安全的影响。第二,解析南水北调中线水源区的水汽来源。通过分析2018-2024年采集的298个降水样品中的稳定同位素,发现该区域水汽来源具有明显的季节特征:雨季主要受季风控制,西南季风是研究区重要的水汽来源;旱季则主要受西风环流控制。这一研究成果有助于深入理解该区域的水循环机制,为水资源预测和调度提供理论支持。第三,向史前推进,重建了距今9000-8500年的特大洪水事件。通过分析丹江两岸古洪水地质记录、采集岩石标本,发现距今9000-8500年内,丹江流域共发生过4次特大洪水,达到了实测洪水水量记录的2.4倍。这一发现为设计洪水提供了关键的历史数据支撑。例如,在建设桥梁、大坝等工程时,有了更大范围的古洪水数据参考,在提高工程防洪标准的同时,能够避免仅依赖短期实测数据而导致的设计不足或过度设计问题,既保障工程安全,又能够合理地控制建设成本。
基于上述两个方向的研究成果,