發(fā)布時(shí)間：2020-04-13 23:14

【摘要】：黃土高原是我國(guó)水土流失最嚴(yán)重的地區(qū),深入探討較長(zhǎng)時(shí)間序列的土壤侵蝕規(guī)律是治理水土流失的關(guān)鍵之一,而挖掘壩淤地或者天然聚湫沉積信息則是揭示土壤侵蝕規(guī)律的一個(gè)突破口。黃土洼天然聚湫距今已有440年,是全淤全沖型、淤積時(shí)間最長(zhǎng)的天然聚湫,是一個(gè)很好的信息源。通過(guò)對(duì)黃土洼天然聚湫沉積物淤積信息的挖掘以及侵蝕產(chǎn)沙量變化規(guī)律的研究,可深入研究并揭示近500年來(lái)陜北黃土高原土壤侵蝕的演變規(guī)律,建立較長(zhǎng)時(shí)間的侵蝕產(chǎn)沙變化序列,科學(xué)認(rèn)識(shí)人類活動(dòng)對(duì)黃土高原侵蝕的影響,為治理黃土高原的土壤侵蝕提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文以陜北黃土洼天然聚湫為對(duì)象,通過(guò)手搖鉆對(duì)黃土洼支溝-虎園則溝進(jìn)行采樣,對(duì)樣品的粒度特征進(jìn)行分析,探討黃土洼天然聚湫粒度特征,在此基礎(chǔ)之上,劃分黃土洼天然聚湫的沉積旋回層；利用137Cs斷年和洪水?dāng)?shù)據(jù)建立黃土洼的時(shí)間坐標(biāo),計(jì)算天然聚湫的沉積速率；結(jié)合GPS的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和黃土洼地區(qū)DEM資料,擬合高程與累積面積、高程與累積庫(kù)容曲線方程,計(jì)算產(chǎn)沙量和土壤侵蝕模數(shù)。主要結(jié)論如下：(1)黃土洼天然聚湫溝道沉積物粒度與壩前淤積物相比偏粗,與原生黃土相比整體偏細(xì)。從粒度組成上來(lái)看,沉積物粒徑以粗粉砂含量最高,其次是極細(xì)砂、細(xì)粉砂、粘粒、膠粒,中粗砂含量較少；這些粒徑組分的含量在極大值與極小值之間頻繁變換,反映歷史時(shí)期沉積環(huán)境變化頻繁。黃土洼地區(qū)沉積物頻率曲線以單峰為主,雙峰僅少量存在,說(shuō)明黃土洼地區(qū)的沉積動(dòng)力條件相對(duì)穩(wěn)定,泥沙來(lái)源單一。從粒度參數(shù)來(lái)看,平均粒徑變化呈現(xiàn)出“細(xì)-粗-細(xì)”的規(guī)律,408cm以上沉積層理變化顯著,動(dòng)力環(huán)境復(fù)雜；沉積物分選性較差,頻率曲線正偏,粒徑集中分布在粗端,樣品峰態(tài)呈中等偏窄。(2)根據(jù)膠粒、粘粒、細(xì)粉砂變化,可將黃土洼溝道發(fā)展歷史分為三個(gè)階段：第一階段為408cm-700cm,膠粒、粘粒、細(xì)粉砂含量變化相對(duì)緩慢,各沉積層厚度較厚；第二階段是266cm-408cm,膠粒、粘粒、細(xì)粉砂含量變化劇烈；第三階段是0-266cm,膠粒、粘粒、細(xì)粉砂變化再次變緩。從100um分布規(guī)律來(lái)看,剖面在36cm、58cm、86cm、182cm、292cm處對(duì)應(yīng)著侵蝕力強(qiáng)的降雨,86cm處對(duì)應(yīng)著歷史最強(qiáng)降雨。特征參數(shù)的分布趨勢(shì)基本相似,變化趨勢(shì)與膠粒、粘粒、細(xì)粉砂在垂直深度上變化趨勢(shì)相反,與極細(xì)砂和細(xì)砂在垂直深度上變化同步。(3)依據(jù)粒度成分的差異、沉積層厚度的差異、沉積物顏色的不同、明顯的分層界限,通過(guò)對(duì)剖面細(xì)顆粒(0.005mm)、中值粒徑、粗顆粒(100um)的分析,以“細(xì)-粗-細(xì)”的變化規(guī)律作為分類標(biāo)準(zhǔn),將7米(1054.9-1061.9m)剖面最終分為60個(gè)沉積旋回層。0-30cm是農(nóng)耕層,在其余的59個(gè)沉積旋回層中,有39層中值粒徑只有一個(gè)峰值,是單一的沉積旋回層；其他層中值粒徑和平均粒徑至少有兩個(gè)峰值,至少對(duì)應(yīng)兩場(chǎng)侵蝕性降雨,這樣7米剖面至少有79場(chǎng)侵蝕性降雨。利用137Cs初步斷定1964、1986所對(duì)應(yīng)的沉積物,利用洪水完善時(shí)間,可以確定1959、1972、1977-1978、1994年所形成的沉積物,在框定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)依據(jù)暴雨、大雨降水?dāng)?shù)據(jù)也可以確定其他時(shí)間所形成的沉積旋回層。(4)依據(jù)所建立的時(shí)間坐標(biāo),初步估算黃土洼地區(qū)1959-2015這55年間平均沉積速率為6.33 cm/a,其中1959-1984沉積速率大于平均沉積速率,1985-2015的沉積速率小于平均沉積速率；最大沉積速率發(fā)生在1959-1963、1973-1978這兩個(gè)階段,沉積速率為10.8cm/a；最小沉積速率在1994-2003,沉積速率為3.60cm/a；沉積速率與大雨和暴雨的次數(shù)有顯著的關(guān)系。(5)根據(jù)黃土洼5m分辨率的DEM數(shù)據(jù),提取黃土洼地區(qū)所覆蓋的等高線信息,擬合出不同高程的累積面積與累積庫(kù)容的曲線方程,估算出0-7米剖面淤積泥沙總量為132.947萬(wàn)噸。1959年以來(lái)(即0-3.48m)共淤積泥沙45.655萬(wàn)噸,1959年之前厚3.52m,共淤積泥沙總量為87.292萬(wàn)噸。估算黃土洼土壤侵蝕模數(shù)平均值為8150t/km2·a,屬于極強(qiáng)度侵蝕；根據(jù)土壤侵蝕模數(shù)變化規(guī)律,以1979-1983這五年為界,可將1959-2015分為兩個(gè)階段,1959-1978年土壤侵蝕模數(shù)大于平均值,屬于極強(qiáng)度侵蝕；80年代之后土壤侵蝕模數(shù)都小于平均值,屬于中度、強(qiáng)度侵蝕,侵蝕有減小的趨勢(shì)。
【圖文】：

２．２剖面選擇及樣品采集逡逑２．２．１剖面樣品的采集逡逑筆者于２０１５年８月１８日至８月３０日赴黃王注天然聚淑進(jìn)行采樣如圖２－２，逡逑經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查，對(duì)游地項(xiàng)項(xiàng)地研究較多而從支溝角度研巧天然聚漱泌＾信息較少，逡逑經(jīng)過(guò)考慮最終選擇采樣點(diǎn)位于天然聚漱最大的支溝——虎園則溝�；@則溝發(fā)育逡逑最完整，分別在溝道上游溝頭取一個(gè)剖面，中游和下游分別�。硞�(gè)剖面，共７個(gè)逡逑剖面，剖面具體位置如圖２－１，經(jīng)諱度如表２－１。用人工手搖鉆在剖面自上到下每逡逑２ｃｍ進(jìn)行高密度均勻采樣，采樣深度７ｍ，共３５０個(gè)樣，為了避免現(xiàn)代耕作的影響，逡逑近地面３化ｍ只進(jìn)行采樣，不參與比較，將所采樣品用塑料袋密封加標(biāo)逡逑簽帶回實(shí)驗(yàn)室。邐ｆｆ逡逑圖２－２灻±法野外采樣逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｔｈｅ邋ｆｉｅｌｄ邋ｓａｍｐｌｉｎｇ邋ｉｎ邋Ｈｕａｎｇｔｕｗａ逡逑１３逡逑

２．２．２容重樣品采集逡逑為了保證測(cè)得黃±注游地巧項(xiàng)地的容重準(zhǔn)確度，容重樣品采集時(shí)從地表３０ｃｍ逡逑開(kāi)始取樣，這樣避免了耕作層的影響，同時(shí)樣品應(yīng)均勻分布在巧地內(nèi)，，如圖２－３逡逑所示。在使用環(huán)刀取樣時(shí)應(yīng)注意，環(huán)刀自止壤發(fā)生層自下而上平穩(wěn)打入，保證一逡逑次取樣環(huán)刀內(nèi)充滿主壤，然后取出環(huán)刀，脫去環(huán)刀上的環(huán)刀托，用削±刀削平環(huán)逡逑刀兩端的±壤，使其與刀口平面齊平，將樣品放入己知重量的侶盒中。逡逑下游侵中上游梁逡逑~�。辶x稀觥觥觥鎏烊幌魈鞛迪靛義稀泄靛義希懾澹苫⒃霸蜆靛�。＂…＂＂臎_義賢跡玻橙葜夭裳惴植煎義希疲椋紓玻沖澹裕瑁邋澹洌椋螅簦海潁椋猓酰簦椋錚鑠澹錚駑澹螅幔恚穡歟椋睿玨澹穡錚椋睿簦簀澹錚駑澹饃劍脲澹洌澹睿螅椋簦義希玻逞返拇磧氬舛ㄥ義希玻常毖妨６鵲牟舛ㄥ義轄杉乩吹難販旁謔笛槭夷謐勻環(huán)綹扇繽跡玻�，剔除样品中根蠙n仍游錚誨義嫌錳炱階既煩屏炕�？婛屏P湃耄擔(dān)埃埃恚焐氈�，加入１�(dān)恚炫ǘ任保埃ィ齲不�，在辶x希保村義

本文編號(hào)：2626564