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。     

气候变化对风水蚀复合区的影响

风水蚀复合区作为农牧交错带的敏感区域,对气候变化有着显著的响应。通过实地考察和气象资料的分析,厘定了风水蚀复合区的概念并对其范围加以界定。由于风水蚀复合区区内气候类型复杂、侵蚀动力多样、风季和雨季的交错分布及其脆弱的生态环境,造成水土流失和沙漠化相当严重,并发育了独特的地貌景观。风水蚀复合区的界限受降水的影响而呈南北摆动,干旱年,向东南方向移动;多雨年,向西北方向移动。     

半干旱区植物篱侵蚀及养分控制过程的试验研究

针对目前国内外对于温带及半干旱地区植物篱的侵蚀及养分控制过程研究较少的状况,利用冀西北黄土丘陵区较为完备的试验小区的长年观测资料,并结合野外全坡面的大型人工模拟降雨试验,定量地分析黄土丘陵区坡面侵蚀分异规律,得到了在暴雨条件下细沟产生并导致侵蚀剧烈增加的临界坡长为10～15m,从而以此作为植物篱在该区域布设的理论依据。本研究模拟和分析了植物篱对养分流失拦蓄的形态、植物篱改变坡面侵蚀过程、控制细沟产生以及拦蓄泥沙而达到控制侵蚀及养分的目的,对于植物篱———农作复合农林技术在温带及半干旱地区的实践具有科学价值。     

内蒙古孔兑区叭尔洞沟中游河谷段的风水交互侵蚀动力过程

本文选择内蒙古十大孔兑区的叭尔洞沟中游河谷段的观测小区开展研究,通过野外调查、气象观测、径流小区观测、地形测量和遥感监测等手段,应用“ 3S” 技术,分析了叭尔洞沟中游河谷小区风水交互侵蚀的过程及其侵蚀产沙贡献率。研究得出：（1）在叭尔洞沟中游河谷小区,以风水两营力作用下的侵蚀量作为衡量该区侵蚀力大小的指标,在2010年,风力侵蚀量与水力侵蚀量之比约为1.8∶1。在147 794 m2观测小区里,风水交互作用下侵蚀率为0.1 kg·m-2。（2）风季,风力的搬运作用为观测区形成的风水交互小系统提供了输入,雨季,洪水的侵蚀作用为系统进行了输出,通过沉积物的侵蚀、搬运和堆积的循环作用,对系统的输入物质进行再分配后输出系统。（3）在1998-2010年的少风多雨时期,叭尔洞沟中游河谷小区,东岸稳定,西岸的凸岸变窄、凹岸拓宽,摆幅变大,河岸沙丘后退,切沟不断发育,水力作用在风水交互侵蚀中贡献突显。     

威连滩冲沟砂黄土的风蚀与降雨侵蚀模拟实验

 通过风洞与模拟降雨实验，研究了风力与降雨对青海省贵南县威连滩冲沟砂黄土的复合侵蚀作用。实验得出：①风蚀后的降雨使砂黄土表面在风干过程中形成了一层较为坚硬的结壳，增大了土壤的抗蚀性，降低了第二次风洞实验后期的风蚀率;②土壤水分与人为扰动是影响土壤风蚀的两个重要因素。当土壤水分较小时，风蚀率受人为扰动影响巨大;当土壤水分较大时，人为扰动对土壤风蚀的影响较小;③在持续降雨的实验条件下，砂黄土的产流、产沙量随着雨强的变化而改变。这种变化与表土的侵蚀率、可蚀性物质的多少、土壤水分以及土壤的入渗率等都有很大的关系。     

闽东南地区降雨侵蚀力的初步研究

本文利用实测降雨与径流小区资料对闽东南地区不同降雨类型的雨强等特点及其对土壤侵蚀的影响进行了分析；提出了６０分钟瞬时最大雨强为侵蚀性降雨指标，其指标在该地区为Ｉ６０≥９ｍｍ；建立了研究区年侵蚀力Ｒ值的简便算式，并根据谝绘制了研究区Ｒ值分布图。     

耕作侵蚀及其农业环境意义

２１世纪来临之际,耕作研究和耕作习惯将发生重大变化。这一革命性变化的驱动力是人们对耕作位移与耕作侵蚀及其农业持续性和环境保护的日益了解和认识。耕作位移是耕作活动造成的土壤移动。因受耕作工具的设计、操作、景观地形和土壤性质等因素的影响,耕作位移在景观内的变化导致净土壤重新分配,即耕作侵蚀。典型的民政部是耕作连续地导致土壤顺坡移动,造成土壤在坡上部严重流失,而在坡下部堆积,本文描述了耕作位移和耕作侵蚀     

黄土高原侵蚀期研究

黄土高原在沉积的同时也存在着侵蚀,主要是流水、重力等因素造成的。这种侵蚀会受到气候、构造运动以及人类活动控制。资料显示,黄土高原存在3种基本的侵蚀期,一是气候侵蚀期,二是构造侵蚀期,三是人为因素侵蚀期。此外还有气候与构造共同作用产生的侵蚀期和构造与人类共同作用产生的侵蚀期。温湿期风尘堆积少,降水量增多,流水动力增强,是黄土高原理论上的侵蚀期。构造抬升引起侵蚀基准面下降,进而导致黄土高原加快侵蚀,出现构造侵蚀期。人类活动破坏了黄土高原的植被和土层结构,导致黄土高原侵蚀加剧,从而出现了人类因素引起的现代侵蚀加速期。在黄土发育的冷干期,由于植被稀疏,侵蚀量大于温湿期,但堆积量远大于侵蚀量。要改变现代侵蚀状况,就应当加强黄土高原生态环境治理。     

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.     

风蚀气候侵蚀力研究进展

风蚀气候侵蚀力是土壤风蚀方程中的气候因子,计算模型经多次修正后已基本发展成熟,广泛应用于干旱半干旱地区风蚀气候条件评估与响应机理分析及其与风沙地貌、风沙灾害的相关性研究等方面,其中风蚀气候侵蚀力对区域气候变化的响应研究是当下的热点问题。目前,风蚀气候侵蚀力研究仍存在计算模型不完善、研究区域发展不平衡、气候变化响应分析不全面、风沙地貌及风沙灾害相关性争议较多等问题。未来应进一步从构建区域校准性计算模型、计算并分析沿海地区风蚀气候侵蚀力、综合分析风蚀气候侵蚀力对气候变化的响应、建立风沙地貌及风沙灾害相关的综合性风蚀气候评价指标等方面开展风蚀气候侵蚀力的研究。     

水蚀风蚀过程中土壤可蚀性研究述评

1 IntroductionSoil erosion is the process of detachm ent and transport of soil particles caused by w ater andw ind (M organ,1995).Soilerosion by w ater and w ind leads to decline in soilfertility,brings ona series of negative im pacts of land degradation …     

A review of soil erodibility in water and wind erosion research

Soil erodibility is an important index to evaluate the soil sensitivity to erosion. The research on soil erodibility is a crucial tache in understanding the mechanism of soil erosion. Soil erodibility can be evaluated by measuring soil physiochemical properties, scouring experiment, simulated rainfall experiment, plot experiment and wind tunnel experiment. We can use soil erosion model and nomogram to calculate soil erodibility. Many soil erodibility indices and formulae have been put forward. Soil erodibility is a complex concept, it is influenced by many factors, such as soil properties and human activities. Several obstacles restrict the research of soil erodibility. Firstly, the research on soil erodibility is mainly focused on farmland; Secondly, soil erodibility in different areas cannot be compared sufficiently; and thirdly, the research on soil erodibility in water-wind erosion is very scarce. In the prospective research, we should improve method to measure and calculate soil erodibility, strengthen the research on the mechanism of soil erodibility, and conduct research on soil erodibility by both water and wind agents.     

土壤含水率对风沙流结构及风蚀量的影响

通过对科尔沁沙地典型生境(流动沙丘、沙质草地和农田)的土壤进行风洞试验,分析了不同含水率下3类土壤的风沙流结构、输沙率及总输沙量的变化趋势.结果表明:(1)不同含水率下,3类土壤的输沙率随高度的增加均呈现减小趋势,且有良好的指数函数关系.(2)随含水率的增加,流动沙丘和沙质草地土壤风沙流沙粒的平均跃移高度增加、0-12...     

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.     

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。     

土壤侵蚀模型研究中的几个问题

土壤侵蚀模型是定量研究土壤侵蚀的有效工具,探讨土壤侵蚀模型研究中的有关问题对于土壤侵蚀模型的发展及相关研究具有重要意义。从模型的过程模拟、模型时空尺度变异、模型验证和不确定性几方面对模型研究现状及局限进行了归纳和分析,认为:不同过程的模拟及其模拟方法的不同导致了各具特色的土壤侵蚀模型的出现;大多水蚀模型是对不同时空尺度上的水流及相应侵蚀过程进行模拟预测,在不同的时空尺度上,不同的侵蚀过程占主导地位;现实过程和现象的复杂性、观测方法和手段的限制以及模型的自身的局限性是导致土壤侵蚀模型预测的不确定性的主要原因;与GIS结合的强预测力、低数据要求的模型是土壤侵蚀模型发展的趋势。