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…     

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。     

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。     

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。     

雷州半岛海岸侵蚀及其原因研究

通过对比不同时相的遥感影像,结合2008年的现场调查,介绍了雷州半岛海岸侵蚀现状并初步探讨了海岸侵蚀的原因.结果显示,雷州半岛南部和西部海岸除海湾之外都有不同程度的海岸侵蚀现象,共有10段岸段发生海岸侵蚀,总长度约281 km,占整个雷州半岛岸线的21.95％.除湛江湾、雷州湾、北莉河口以及安浦港等湾外,雷州半岛海岸侵...     

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。     

中国北方农牧交错带风水蚀复合区的粮食与退耕还林(草)问题

中国北方农牧交错带风水蚀复合区是一个非常特殊的生态脆弱区,通过对该类型区60个典型县域的实地考察和统计资料分析表明：①该类型区的人均粮食产量自给有余,但粮食单产较低,较高的人均粮食产量是以扩大耕地面积,牺牲生态为代价的,今后粮食增产的主要潜力重点应放在提高水浇地单产上。②从区域和国家生态安全角度考虑,该类型区不适宜大规模开垦耕地,而应在粮食自给的基础上逐渐转变为以牧为主的发展方向,退耕还林(草)正是实现这一重要转变的最有效途径和措施。③农户调查结果表明,退耕对农户粮食产量和家庭经济收入的影响不大,大部分农户能够自觉接受退耕还林(草)政策,但目前正处于相持阶段,仍需要国家给予适当经济补偿。因此,该类型区的退耕还林(草)工程不但不能压缩,而且应该进一步扩大规模,加大投资力度。     

湘西北侵蚀小流域生态恢复适宜度与景观格局特征

开展生态恢复区景观空间格局特征分析,对于山丘土壤侵蚀区的治理具有重要意义.以湘西北女儿寨小流域为例,运用景观生态学原理及空间格局分析方法,对流域生态恢复适宜度与景观格局特征进行了研究.结果表明:生态恢复对女儿寨流域土地利用结构有较大改善,土壤侵蚀量有效减少;林地面积最大,斑块数最多,流域以林地景观为基质;斑块形状较简单,斑块间相似性较强,景观面积有效性较小;流域景观多样性较高,但均匀程度较低,偏离度较大;整体景观的破碎度不高,但居民点的破碎化程度极大,不利于流域景观系统的稳定性.研究结论可为流域治理与生态恢复、土地利用结构调整、景观优化利用提供科学依据和参考.     

花岗岩崩岗侵蚀劣地的生态恢复试验研究

花岗岩崩岗侵蚀是红壤区最严重的侵蚀方式，本研究根据生态学的原理和方法，探索了花岗岩崩岗区水土流失治理和生态恢复的途径，提出了植被重建的模式。     

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。     

风蚀容忍量研究进展及其若干问题的探讨

土壤风蚀是造成沙漠化的首要环节。长期以来,由于没有制定一个合理的风蚀控制临界值,土地利用和土壤风蚀防治之间的矛盾非常突出,风蚀控制措施收效不大。风蚀容忍量(T值)的研究,为风蚀控制提供了一个标准。在确定T值时,应该首先对风蚀地区进行分区,根据不同地区的情况和要求制定相应的T值标准,同时进行投入与产出的对比,制定T值的一个合理的阈值,使其随着我国经济的发展而逐步降低,从而使T值标准具有更强的实用性与适应性;在基于T值标准的风蚀防治措施的实施保障方面,除了要把它纳入法律轨道外,还需要制定相应的政策引导当地居民将之转化为脱贫致富的自觉行为,并建立生态资产补偿制度。     

干旱半干旱地区土壤微生物结皮的生态学意义及若干研究进展

土壤微生物结皮广泛存在于干旱半干旱地区，且具有重要的生态学意义。文章对微生物结皮的形成、发育过程的特点，以及它对微生境的影响，包括对土壤理化性质、风蚀水蚀的抗性、土壤水分时空分布特点、养分及微量元素地球生物化学循环等土壤学过程和对植被的影响与作用等方面的国内外研究进展进行了综述，并对一些有争议研究结论进行了分析；探讨了土壤微生物结皮在中国干旱沙漠地区生态恢复中的地位及作用。     

中国区域土壤水蚀碳量空间分布及其时间动态

本文利用三次全国土壤侵蚀遥感普查数据和第二次土壤普查土壤有机碳和无机碳密度数据,分析了我国土壤水蚀碳量的空间分布及其时间动态。研究结果表明：我国土壤水蚀碳量为74.61Tg C y^-1,其中有机碳量51.49Tg C y^-1,无机碳量23.12Tg C y^-1。在七大水土流失区中,水蚀有机碳量最多的是西南岩溶区,占总水蚀有机碳量的26.48%;水蚀无机碳量最多的是黄土高原区,占总水蚀无机碳量的67.62%。前者以中度水蚀为主,后者以极强度和强度水蚀为主。80年代中期至90年代中期,我国土壤水蚀碳量共减少了11.66Tg C y^-1,以有机碳迁移量减少为主,占总减少量的81.93%;90年代中期至21世纪初,土壤水蚀碳量依然呈下降趋势,共减少了1.65Tg C y^-1,其中,有机碳迁移量减少了1.514Tg C y^-1,无机碳迁移量减少了0.134Tg C y^-1。     

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.     

耕作土壤表面的空气动力学粗糙度及其对土壤风蚀的影响

土壤表面粗糙度是影响耕作土壤抗风蚀能力的一个重要因素。根据风速廓线计算得到的空气动力学粗糙度,可以简捷而有效地刻画土壤表面的空气动力学性质。风洞模拟实验表明,耕作土壤表面的空气动力学粗糙度主要取决于暴露地表的土块直径,在土块大致均匀分布的条件下,直径愈大,空气动力学粗糙度愈大。土壤风蚀速率则随空气动力学粗糙度的增大而迅速减小,二者具有良好的相关性。     

宁化县紫色土侵蚀区治理年限对不同治理模式植物多样性的影响

以宁化县紫色土侵蚀区4种主要治理模式的植物群落调查资料为基础,采用丰富度指数、均匀度指数和多样性指数对其进行分析。研究结果表明：1）与对照区相比,各治理样地植物群落物种多样性、丰富度和均匀度指数均有不同程度提高,植物群落结构趋于复杂稳定。2）随着演替的进展,群落多样性指数在乔灌草混交及封禁治理模式增大,但在油茶园改造模式中变化不明显。3）经济林模式治理年限短,受人为干扰强烈,植物多样性差异较大,其随治理年限的变化有待于进一步观察。4）植物多样性与植物生长型的关系：物种丰富度和多样性指数在治理初期为草本层大于灌木层,随着群落演替的进展,灌木层逐渐大于草本层;均匀度指数的变化,在油茶园改造及乔灌草混交模式中草本层大于灌木层,而在经济林和封禁模式中,多表现为灌木层大于草本层。因此,后续治理应注意：侵蚀劣地的生态恢复必须进行科学的人为干预,生物措施应合理配置乔灌草物种数和个体数,对树种单一的群落需进行补植修复;针对不同治理阶段和治理模式,生态恢复侧重点要有差异。