【摘要】：南方紅層軟巖巖性特殊,受濕潤多雨氣候條件影響,表土層喪失以后,紅層軟巖巖性決定其抗侵蝕風化的能力和速度。在紅層軟巖裸露地表之后,其侵蝕速度受日曬及降雨因素控制,日曬加連續(xù)降雨二者交替作用,紅層軟巖由原本的狀態(tài)不斷崩解碎裂,逐漸形成紅層荒漠景觀。荒漠化在景觀特征上,以表層土被蝕為初始標志,以密集侵蝕溝(雞爪溝)出現(xiàn)為典型標志。江西省紅壤侵蝕面積在南方8個紅壤省中居第三位,出露的紅層荒漠化面積廣泛,嚴重影響著生態(tài)穩(wěn)定和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。本研究選取具有典型荒漠化特征的江西省吉泰盆地的次級紅層盆地——永陽盆地為研究對象,基于野外調查、影像分析、土壤剖面測制和理化特征分析,結合荒漠化空間分布特征和盆地沉積相類型,闡明紅層荒漠演化過程中的侵蝕溝類型及特征和不同演化階段下土壤物理化學性質的變化規(guī)律,揭示控制紅層荒漠化形成的因素,為南方紅層荒漠化治理提供科學依據(jù),并利用荒漠化的美學價值和科普價值開發(fā)成旅游資源,打造以荒漠化為主體的地學文化村,有利于生態(tài)環(huán)境維護和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。結果表明:(1)永陽盆地是一個陸相沉積盆地,盆地邊緣出露白堊系紫紅色砂巖、粉砂巖和泥巖。盆地內巖性為第四系網(wǎng)紋紅土,主要發(fā)育河流沖積相、殘積-坡積相,受巖性因素制約,大部分的荒漠化區(qū)(點)出露在抗侵蝕能力最弱的第四系沖積層和殘積—積層上。(2)區(qū)內荒漠化在影像上主要呈四種形態(tài):出現(xiàn)在整片山地上,向山地兩邊堆積分布的“楓葉狀”、地勢較低的山丘,擴張趨勢先橫向再縱向,擴張速度較快的“片狀”、平坦開闊的地勢區(qū),荒漠化呈橫向擴張的“星點狀”、出現(xiàn)在單斜山丘易受侵蝕一面的“帶狀”。(3)通過提出的荒漠化/土地退化的分級標準,利用研究區(qū)影像為數(shù)據(jù)源,計算出區(qū)內荒漠化的面積,根據(jù)野外調查結合等級劃分標準,對荒漠化程度進行歸類統(tǒng)計,結合數(shù)據(jù)將區(qū)內荒漠化分輕度荒漠、中度荒漠、重度荒漠和極度荒漠四個等級,輕度荒漠化面積成為主體,且有輕度向中度荒漠化過渡趨勢。四個等級的荒漠化對應四種景觀類型,各景觀類型的雞爪溝特征具有明顯差異。(4)土壤剖面結構和理化分析表明,隨著荒漠化程度不斷加深,植被逆行演替加重,土壤層厚度逐漸減小,極度荒漠化期的土層總厚度僅40cm;表土層土壤含水率僅13.447%~27.16%,表明其保水能力差;白堊系風化土壤和網(wǎng)紋紅土風化土壤pH值測定結果表明,前者pH值為7.08~8.20,呈過堿狀態(tài),后者為4.25~5.39,呈過酸狀態(tài);區(qū)內土壤呈不同程度荒漠化區(qū)土壤理化分析表明,區(qū)內土壤性質為沙質土,組分含量以粉砂(2-63μm)和中細砂(125μm)占主導,均超50%,最高可達85%,粘土(2μm)含量極少,色度數(shù)據(jù)及比重數(shù)據(jù)反映出土壤有機質含量隨土壤深度加深而降低;土壤氮(N)磷(P)鉀(K)養(yǎng)分含量數(shù)據(jù)表明,土壤綜合養(yǎng)分過低,在土壤養(yǎng)分分級表列為三、四、五等級,這些都是影響植物逆向演替的重要因素。(5)紅層荒漠化由開始到結束共分為四個演化階段,模擬荒漠化演化模式,從單一的植被類型區(qū)為發(fā)源地,在氣候、人為活動、以及紅層軟巖自身特性等因素影響下,表土層零星出露,中期—中后期風化侵蝕加速缺失,此后基巖裸露,在不斷遭受侵蝕的過程中,侵蝕溝逐漸發(fā)育,侵蝕方向為面狀(橫向)轉為下切(縱向)侵蝕,到后期出現(xiàn)密集的“雞爪溝”,呈現(xiàn)出現(xiàn)有的荒漠景觀。(6)針對區(qū)內土壤理化性質(pH值、土壤層厚度、含水率、養(yǎng)分含量等)和地勢坡度等特征,為區(qū)內后期荒漠化治理工作提供相對應的治理建議,并提出將區(qū)內中后期和后期極具美學價值和科普價值的荒漠化景觀作為一種旅游資源進行開發(fā),打造荒漠化相關的地學旅游文化村品牌,能在保護生態(tài)環(huán)境的同時,充分發(fā)揮荒漠化景觀的價值,提高經(jīng)濟效益。
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X171.4
【圖文】：

1 引言1.1 選題依據(jù)及研究意義紅層主要是指從中生代以來形成的一套陸相碎屑巖系的總稱，因其總體顏色呈紅色，故稱為紅層。紅層在我國出露面積達 83×104km2（郭永春等，2007），紅層地貌分為紅層山地、紅層丘陵、紅層高原、紅層盆地內的堆積平原以及丹霞地貌（Peng，2011），我國紅層在各地均有分布，其中以南方濕潤區(qū)的紅層占主要部分，如四川、云南、廣西、湖南、湖北、江西、廣東等地（圖 1.1）。在紅層出露的南方濕潤地區(qū)存在著嚴重的土地退化問題，導致脆弱的紅層軟巖裸露地表，遭受強烈流水侵蝕和風化作用，成土速率雖較快，但土質偏沙質，結構性差（趙景波等，2012）。南方多山地丘陵，在集中降雨時節(jié)坡度差距稍大、且植被覆蓋率低的前提條件下，紅層出露區(qū)的表土層極易發(fā)生流水侵蝕作用（何毓蓉和黃成敏，1993），加之紅層上的風化土壤持水性差、土中有機質含量少，長此以往植被覆蓋率下降，土層厚度變薄，直至基巖裸露，形成紅色劣地。

圖 1.2 江西吉泰永陽盆地地質略圖Fig1.2 Geological sketch map of Yongyang Basin, Jitai, Jiangxi1.圭峰群；2.進賢組；3.聯(lián)圩組；4.黃褐色亞砂土、亞粘土層；5.紅土、網(wǎng)紋紅土層；6.紫紅色礫巖、砂礫巖夾含礫砂巖、粉砂巖、泥巖；7.斷層；8.河流；9.紅色荒漠化點1.2 研究綜述1.2.1 國內外研究現(xiàn)狀自 1949 年“荒漠化”一詞被提出以來，其概念從用于描述土地生產(chǎn)潛力下降、土地資源功能喪失和地表類荒漠景觀破壞（Uncod，1977），不斷發(fā)展為包括氣候變化和人類經(jīng)濟活動在內的各種因素作用下，干旱、半干旱和亞濕潤干旱區(qū)的土地退化過程（Unced，1992），“荒漠化”的概念自提出以來便得到廣泛認可，該定義的荒漠化概念只強調了空間上的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)（董玉祥，2002），大部分學者圍繞該定義將荒漠化與干旱聯(lián)系在一起，關注沙質荒漠化，用于描述干旱、半干旱區(qū)的土地退化過程（Reynolds et al,2007），強調干旱半干旱區(qū)地表干燥（Muelleret al,2007）、土壤淺薄（Zuo et al,2009）、植被覆蓋低（Geist et al,2004；Maestre et

圖 1.3 草叢演替示意圖（據(jù)孔德珍和楊寶珍，1985）Fig.1.3 Grass succession diagram（After Kong Dezhen and Yang Baozhen,1985）紅層軟巖風化殼的土壤，自身保留了成土母巖的巖性特征，有研究者就紅層土壤理化性質進行了研究，分別對土壤的含水率、pH 值、粒度組分、有機質含量、N、、K 養(yǎng)分含量等進行研究，其結論表明母巖成土過程與紅層軟巖的易風化崩解特性烈相關（趙景波，2012）。紅層軟巖崩解速度快，但軟巖崩解形成的土壤中常保留多巖石碎屑（青長樂等，2009），在質地上屬“砂質土”一類，表現(xiàn)為砂粒含量高粉粒和黏粒含量低（高華端和劉應明，2009），同時成土速率較快但有機質積累緩，土壤結構較差（金遠亮等，2016）。如白堊系紫色粉砂巖和泥質母巖膠結疏松，化侵蝕速度過快，在降雨集中的南方、丘陵山區(qū)坡度較大且地表無植被覆蓋的條件，紅層上的土層極易發(fā)生風化侵蝕、水土流失（何毓蓉和黃成敏，1993；張文超和惠方，2013）。紅壤土保水和耐旱性能較差，土溫高，對植被生長再生恢復有一定限制（楊寧，2010）。在長期強烈流水侵蝕作用下，土壤肥力逐步降低、質地變差、層逐漸變薄，出現(xiàn)物理性干旱，母質乃至基巖裸露，形成紅層劣地或紅層荒漠（金亮等，2015）。退化的區(qū)域含水量較少，蒸發(fā)損失量高、持水量少、全年多數(shù)時間含水量最少，風速較大等（萬少文，1991）。

【參考文獻】

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本文編號：2796612