库布齐沙漠南缘风水交互特征及其对抛物线形沙丘发育的影响

通过对内蒙古库布齐沙漠南缘气象水文数据的监测、多期高分辨率遥感影像的分析以及实地考察,探讨区域风水交互特征及其对抛物线形沙丘形成发育的影响。结果表明：从1970年到2014年,研究区水沙作用方式逐渐由水沙平衡交互转变为流水侵蚀主导,期间叭尔洞沟发生多次高输沙量的洪水,河流大幅度改道,流水对上风向西岸横向沙丘的切割作用使得一部分残余沙丘留在东岸,成为沿岸抛物线形沙丘的初始沙源。在西北风作用下,河床内积累的沙物质通过东岸的输沙沟槽为沿岸抛物线形沙丘提供外来沙源。1970-2014年该区域合成输沙势持续下降,河床积累沙物质逐渐减少,在流水侵蚀主导阶段,洪水对河床沙丘的搬运以及降雨对河道沿岸阶地的坡面侵蚀使得河流对西岸沙丘的截沙作用增强,流水逐渐阻断外来沙源供给,为东岸首先发育新月形沙丘创造条件。随着风沙作用减弱,降水增加,新月形沙丘在植被"翼角固定"的转换机制下逐渐演变为抛物线形沙丘。库布齐沙漠南缘的风水交互作用对叭尔洞沟沿岸抛物线形沙丘形成发育产生较大影响,是区域风沙地貌形成演化的重要因素。     

风力侵蚀对无定河流域产沙作用定量分析

本文利用无定河的水文泥沙观测日值资料和该流域内及周围气象站气象观测月值资料,通过流域的水沙关系与各年风蚀气候因子,估计了风力作用对无定河流域产沙的贡献量。结果揭示出:在风沙区,由于水力的搬运作用仍然决定了流域输沙量的大小,所以风力作用产生的输沙模数很小,在总输沙量中只占约1/4;风力作用增加输沙量比例最大的地区是穿过风沙区和丘陵沟壑区交界区,既有活跃的风沙活动又有强烈的黄土水蚀,风力和水力形成强耦合侵蚀搬运作用的干流上游,占输沙量的1/3以上;位于靠近风沙区并有片沙分布的黄土丘陵沟壑区的流域,风蚀产沙占流域输沙量的比例约为1/10;在黄土丘陵沟壑区,相对强烈的水力侵蚀,风力作用对产沙影响较小。整个无定河流域风力作用产生的输沙量包括入河风沙、降尘以及风力与水力的耦合侵蚀搬运作用可能增加的泥沙,接近流域总输沙量的1/6。     

风水复合侵蚀与生态恢复研究进展

风水复合侵蚀是风力与水力共同或交替作用相互增强或者削弱的过程。从侵蚀区划分、驱动因素、侵蚀机理和生态恢复对策等方面论述了风水复合侵蚀的研究进展,简述了半干旱风水复合侵蚀区和海岸复合侵蚀区是两个影响最大的风水复合侵蚀区。晋陕蒙接壤区为半干旱风水复合侵蚀区的强烈侵蚀中心,在土地利用上属农牧交错区,生态环境极为脆弱。海岸复合侵蚀岸段分布广泛,侵蚀岸线在总岸线中所占比例较大。影响风水复合侵蚀的因素包括自然和人为因素,且地域差异显著。半干旱区风水复合侵蚀研究主要从侵蚀特点、土壤特性、侵蚀产沙、侵蚀能量研究等方面;海岸复合侵蚀区从侵蚀特征、风暴潮与海岸复合侵蚀关系等方面分析了取得的进展和存在的不足。总结了生物措施和工程措施对风水复合侵蚀区生态恢复的作用,展望了风水复合侵蚀与生态恢复的研究方向,并指出复合侵蚀机理与评估、生态恢复机理与评价研究是今后研究的趋势。     

风水复合侵蚀研究述评

风水复合侵蚀或风水交互作用是干旱、半干旱地区常见的侵蚀过程。这种风力与流水对同一侵蚀对象 (区域) 的共同作用或交替作用塑造了风蚀水蚀交错区特有的侵蚀地貌景观。作为一个相互联系、影响的复杂系统,风水复合侵蚀具有明显的时空分布特征,其侵蚀过程可以划分为古代过程与现代过程。由于以往的风蚀和水蚀研究相互独立,风水复合侵蚀的研究起步较晚。在研究中存在着尺度转化与研究方法不成熟等问题。对风水复合侵蚀的机理与防治以及土壤复合可蚀性的研究都将成为今后研究中的重点与难点。     

风水复合侵蚀研究进展与展望

风水复合侵蚀是干旱,半干旱区一种常见的土壤侵蚀类型,是风水两相外营力相互耦合驱动下发生的地表物质再分配过程。在辨析风水复合侵蚀类型的基础上,将风水复合侵蚀影响因子归结为侵蚀动力因子、土壤抗蚀性因子与干扰因子,并分析了影响因子间的互馈关系;从全球尺度、区域尺度和局地尺度,总结了风水复合侵蚀在空间尺度上的差异;评述了风水共同侵蚀过程中侵蚀力与侵蚀能量的叠加效应,风水交替侵蚀过程中侵蚀力与侵蚀能量的交替性特征,以及下垫面和干扰因子对风水复合侵蚀的响应;阐述了风力与水力侵蚀在总侵蚀量中的贡献比率与两者叠加所产生的耦合效应;认为风水复合侵蚀实验研究是认识风水复合侵蚀过程与机理的基础,应将风水复合侵蚀过程段研究扩展到全过程研究,同时加强下垫面在风水复合侵蚀中的响应机制以及水蚀与风蚀间的抑制效应研究,以期达到全面客观地认识风水复合侵蚀过程与机制的目的。     

西安地区灞河河谷土壤侵蚀量研究

以野外调查测量与河谷侵蚀历史资料为依据,研究了灞河河谷土壤总侵蚀量和各阶段侵蚀量,并提出了非对称型河谷区与对称型河谷区的土壤侵蚀量计算公式。结果表明,灞河发育的5级阶地与河漫滩代表灞河发育以来共经历了6个明显的侵蚀阶段,各阶段侵蚀量均存在差别,从老到新,第一、三侵蚀阶段侵蚀强,第二、四、五阶段及河漫滩代表的侵蚀阶段侵蚀弱。河流侧向迁移造成的侵蚀量大于垂直下切产生的侵蚀量。蓝田县城附近57.3 km²范围内侵蚀总量约为6.5 km³。文中提出的计算河谷土壤侵蚀量的计算公式不仅适用于灞河河谷区,而且也适用于其他河谷区。这项研究对河谷区土壤侵蚀总量和分阶段侵蚀量的计算以及查明侵蚀强度变化规律有重要意义。     

黑河中游现代孢粉传播过程研究

在位于河西走廊的黑河中游地区选取8个河流沉积样品和7个表土样品进行孢粉分析,通过其孢粉百分含量分别探讨河流与风力搬运对孢粉传播的影响。结果表明：风力对孢粉具有较强的搬运能力,能够将区域外或上游山地植被孢粉搬运至中游地区,但其对当地孢粉贡献较小,一般低于10%;河流搬运孢粉的能力大于风力,能够将上游山地植被孢粉大量的搬运至研究区,外来孢粉含量最高可达39.4%,成为孢粉谱的重要成分。表土孢粉组合能够较好的反映研究区现代植被的分布情况;河床沉积物孢粉组合反映的是上游山地植被和研究区植被混合状况。     

响水河中游右岸沙丘群粒度分布特征

在野外实地考察和测量的基础上,沿盛行风向,对西辽河平原西部响水河中游右岸普遍发育的新月形沙丘链进行样品采集。经室内激光粒度仪测定,研究了河岸沙丘粒度分布规律。结果表明：（1）响水河右岸沙丘及丘间地以中沙为主,而河谷谷底细沙含量最多,平沙地次之。（2）滨岸沙丘由迎风坡脚到丘顶平均粒径变小,远岸沙丘由迎风坡脚到丘顶平均粒径变大;多数沙丘分选性由两侧坡脚到丘顶变好;多数沙丘丘顶偏度值和峰态值大于两侧坡脚。（3）滨岸沙丘受风、水两相作用,能从较深地层获得沙源;其下风向沙丘主要受风力作用,沙源主要为丘间地沙及上风向风沙流携带的较细沙。     

甘肃敦煌雅丹地质公园区风蚀气候侵蚀力特征

风蚀气候侵蚀力是潜在风力侵蚀强度的重要表征。基于2013年和2014年风速、降水和空气温度、湿度等气象要素的实地观测数据,对甘肃敦煌雅丹地质公园区的风蚀气候因子指数进行了逐月的计算和分析。结果表明：（1）研究区风蚀气候因子指数为151.98±0.13,是全国的三大极大值区之一;（2）研究区风蚀气候因子指数不同于全国干旱半干旱区基本季节变化特征,夏季最大,春夏季明显高于秋冬季,与新疆和田地区的季节变化特征相似;（3）研究区风蚀气候因子指数具有4—8月持续高值、9月至翌年3月持续低值的月变化特征;（4）风蚀气候因子指数的决定性气象因子是风速,而降水的减弱作用甚微;（5）一般来说,雅丹地貌分布区风蚀气候因子指数≥150。     

基于遥感和137Cs方法的半干旱草原区土壤侵蚀量估算

结合遥感地学分析方法和地球化学放射性同位素——137Cs示踪技术对青藏高原东北部共和盆地塔拉滩草原地区的土壤风蚀量进行估算。利用遥感数据获取研究区土壤侵蚀强度相对等级图斑,在不同等级侵蚀空间信息中选取137Cs样品采集点,并测定土壤样品中的137Cs含量,以此确定不同等级侵蚀类型的土壤侵蚀量。结果表明,在本研究区发生的风力侵蚀强度不大,主要属于微度侵蚀和轻度侵蚀类型,分别占研究区总面积的47.12%和35.58%,二者占研究区总面积的82.70%,侵蚀模数介于220.28~580.13 t·km-2·a-1之间;只有极小区域发生了强烈以上侵蚀,面积为22.14 km2。在本区还发生强烈的堆积过程,出现大面积的风沙堆积区域,面积约322.67 km2,占研究区总面积的11.78%。本区年均土壤总侵蚀量约为87~115万t,总堆积量约为55~78万t,平均每年由塔拉滩向龙羊峡水库输入的土壤量约为32~37万t。此方法可以对干旱环境中土壤风力侵蚀进行快速的较为客观的估算,具有一定的应用前景。     

A review of the research on complex erosion by wind and water

Complex erosion by wind and water, which is also called aeolian-fluvial interactions, is an important erosion process and landscape in arid and semiarid regions. The effectiveness of links between wind and water process, spatial environmental transitions and temporal environmental change are the three main driving forces determining the geomorphologic significance of aeolian-fluvial interactions. As a complex interrelating and intercoupling system, complex erosion by wind and water has spatial- temporal variation features. The process of complex erosion by wind and water can be divided into palaeoenvironmental process and contemporary process. Early work in drylands has often been attributed to one of two schools advocating either an ‘aeolianist’ or a ‘fluvialist’ perspective, so it was not until the 1930s that the research on complex erosion by wind and water had been conducted. There are two obstacles restricting the research of complex erosion by wind and water. Firstly, how to transform in different temporal and spatial scales is still unsettled; and secondly, the research methodology is still immature. In the future, the mechanism and control of erosion, the complex soil erodibility in wind and water erosion will be the focus of research on complex erosion by wind and water.     

风水复合侵蚀研究述评

1 Introduction Water erosion and wind erosion are two main types of soil erosion. Water erosion is generally linked with humid climate and wind erosion is connected with arid climate. Whereas, water and wind erosion often occurs simultaneously or alterna…     

雅鲁藏布江河谷加查-米林段沙丘成因

加查-米林段位于雅鲁藏布江河谷中游下段,分布沙丘89片。通过实地考察、遥感卫星影像解译、DEM分析、粒度分析等方法对加查-米林段沙丘成因进行分析。结果表明：依据沙丘沙物质来源可将加查-米林段沙丘划分为河漫滩型沙丘、阶地型沙丘和谷坡型沙丘。河漫滩型沙丘形成与雅鲁藏布江水位关系密切。丰水期洪水淹没河漫滩,泥沙沉积;枯水期水位降低,泥沙出露,经风的吹蚀、搬运、堆积形成河漫滩型沙丘。阶地型沙丘和谷坡型沙丘形成与表层覆盖的黄土层（粉质砂土）破坏有关。雅鲁藏布江不断下切,在阶地及谷坡不同高度残留古河流冲积沙,遭受风蚀后风蚀堆积物形成古沙丘。因环境演变,古沙丘表面沉积黄土,形成致密坚硬的黄土层,不易被风吹蚀,成为古沙丘的保护层。黄土层受风蚀、水蚀及人类活动破坏,导致下伏古沙丘裸露,形成现代流动沙丘。     

黄河内蒙古河段非汛期和汛期冲淤量计算方法

基于多沙河流“多来多排”的经验输沙公式,建立了考虑上站来沙量、前期河床累计淤积量、临界输沙水量及干支流泥沙粒径影响的非汛期和汛期输沙量一般表达式。在此基础上,根据黄河内蒙古河段1952-2010年实测的水沙资料,将其应用于黄河内蒙古河段巴彦高勒—三湖河口河段、三湖河口—头道拐河段以及巴彦高勒—头道拐全河段非汛期和汛期输沙量的计算,并应用输沙率法计算了各河段1952-2010年的非汛期和汛期冲淤量及其相应的累计冲淤量。通过输沙量、冲淤量和累计冲淤量计算值与实测值的对比表明,各河段非汛期和汛期输沙量、冲淤量及相应的累计淤积量计算值与实测值的吻合较好,其中非汛期和汛期输沙量计算值和实测值之间的相关系数R²分别约为0.93和0.97;非汛期和汛期冲淤量计算值与实测值之间的相关系数R²分别约为0.80和0.90;非汛期和汛期累计冲淤量之间的相关系数R²分别约为0.94和0.99。结果表明,就吻合程度而言,累计冲淤量优于年冲淤量,汛期优于非汛期。本文建立的冲淤量方法能够很好模拟该河段长历时的非汛期和汛期冲淤过程,可为黄河内蒙古河段输沙量及长期淤积发展趋势的分析提供科学依据。     

大河口潮滩地貌动力过程的研究-- 以长江口为例

该文阐述河口潮滩的发育依赖于河流泥沙来源、河口动力和海底地形诸方面的有利条件.长江口潮滩在世界大河三角洲潮滩发育中独具特色.大河口潮滩的平面形态有“长条状”、“裙状”、“沙咀状”和“江心洲”型,横剖面形态有“宽缓型”、“陡岸型”和“侵蚀崖型”.主河道两侧潮滩水流基本上是往复流,但岛屿面向外海一侧的潮滩是旋转流.潮滩近底流速随着高程的增大而减小.虽然潮汐始终是潮滩水动力的控制因子,但径流起着加强落潮流和改变流速不对称性的作用.潮滩上的波能随风力、水深、滩坡和植被状况而变化.长江口潮滩水体属高浑浊水体,悬沙浓度变化于每升几百毫克至每升几万毫克之间.在总体迅速淤涨的背景下,大河口潮滩存在不同时间尺度的冲淤循环.     

Techniques for simultaneous quantification of wind and water erosion in semi-arid regions

Wind and water erosion are usually studied as two separate processes. However, in semi-arid zones both processes contribute significantly to soil degradation. Whereas for water erosion the direction of sediment transport is controlled by topography, in wind erosion the direction of transport is controlled by the wind direction. Furthermore, the spatial pattern of erosion and deposition for wind erosion is determined by the spatial distribution of source material, soil erodibility factors and non-erodible roughness elements. Given this difference in dependence on topography, different approaches are needed to determine the mass balance for a given area. For water erosion, the research area has to be defined such that no input of sediment occurs, whereas in wind erosion the input and output fluxes of sediment should be measured, or a non-eroding boundary should be created.In semi-arid regions, wind erosion events are often followed immediately by heavy rain. As wind and water erosion occur almost simultaneously at the same site, the effect of wind and water erosion at a given site should be studied concurrently. To do so, a number of measurement techniques with different spatial and temporal scales are necessary. The research should be started at the scale of a Sahelian field. For a complete insight into the processes at a site, the research should include measurement techniques that quantify the impact of wind and water erosion separately and techniques that quantify their combined effect.