土壤復合侵蝕研究進展與展望
發(fā)布時間：2021-07-23 11:44
土壤復合侵蝕是在兩種或多種以上侵蝕營力交互作用或耦合作用下發(fā)生的侵蝕現象,也是最難治理的生態(tài)環(huán)境問題之一。近年來,在復合侵蝕發(fā)生機理、復合侵蝕對土壤退化作用及多動力侵蝕交互作用的模擬技術等方面取得了明顯進展。該文基于前人研究成果,系統總結了復合侵蝕類型與特征、復合侵蝕發(fā)生機理、復合侵蝕研究方法等若干方面的研究進展,分析了研究中存在的主要問題,提出了今后在復合侵蝕規(guī)律與模擬試驗方法等研究中需要重點解決的若干關鍵科學問題,以及應關注的基于多源數據融合的降雨-風洞-凍融等多動力交替循環(huán)試驗模擬技術、復合侵蝕系統中驅動因子作用的定量評估技術與方法、多動力不同耦合狀態(tài)下產沙過程辨識及量化等研究方向,以期為開展相關研究提供參考。
【文章來源】：農業(yè)工程學報. 2019,35(24)北大核心EICSCD
【文章頁數】：8 頁
【部分圖文】：
自然復合侵蝕類型劃分
在鄂爾多斯高原砒砂巖區(qū)，復合侵蝕的季節(jié)性周期變化非常明顯。冬春季凍融、風化嚴重，瀉溜物堆積在坡腳形成扇形坡積裙；夏秋季暴雨洪水多發(fā)，形成富含泥沙的暴雨徑流，使前期堆積的粗顆粒泥沙大量向下輸移，導致高強度的侵蝕產沙過程（圖2）。水蝕-風蝕-凍融侵蝕是自然界水、風、溫度綜合作用的結果，形成了與單一的水蝕或風蝕發(fā)生機理完全不同的泥沙侵蝕、搬運、沉積過程[1]。然而，以往對這一地區(qū)的土壤侵蝕研究多以單相侵蝕為主，卻對復合侵蝕的交替過程與機理研究涉及較少，對于復合侵蝕對產沙過程的驅動機制仍不清楚。砒砂巖區(qū)處于多種自然要素相互交錯的過渡區(qū)，風沙、溫差、地形、松散層、粒度組成等提供了泥沙產生的動力與邊界基礎，暴雨、裸露地表、入滲能力低等提供了泥沙輸移的條件，形成了特殊的復合侵蝕產沙機制[25,26]。凍融侵蝕導致砒砂巖表層酥松破碎，在重力作用下發(fā)生瀉溜，形成堆積在坡腳的坡積裙，其凍融侵蝕量可以達到溝道產沙量的一半左右，最大可達流域侵蝕量的1/3左右[27]；風力侵蝕主要是大風作用于裸露基巖產生風積、風化，大量粗顆粒泥沙存貯在坡面、溝道中，砒砂巖的年風化速度為1.5～3.6 mm，提供的風化物質達2 250～5 292 t/km2·a[28]；水力侵蝕使前期存貯在那里的粗顆粒泥沙懸浮而被搬運，形成輸送能力極強的高含沙水流[29]。在風力-水力兩相作用占優(yōu)勢的區(qū)域，風水交互作用通過對泥沙供應條件的調節(jié)，來控制懸移質泥沙中粗細顆粒的搭配關系，使之形成絮凝結構的漿液，降低粗顆粒泥沙的沉降速度，從而實現最優(yōu)組合，形成了高強度的粗泥沙輸移機制[30-32]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]風水復合侵蝕下錫林河流域不同管理方式草地表土粒度特征[J]. 王則宇,崔向新,蒙仲舉,黨曉宏,王健,葛楠. 土壤. 2018(04)
[2]砒砂巖侵蝕機理研究與展望[J]. 姚文藝,李長明,張攀,王愿昌. 人民黃河. 2018(06)
[3]風水復合侵蝕研究進展與展望[J]. 楊會民,王靜愛,鄒學勇,史培軍. 中國沙漠. 2016(04)
[4]內蒙古孔兌區(qū)叭爾洞溝中游河谷段的風水交互侵蝕動力過程[J]. 馬玉鳳,嚴平,李雙權. 中國沙漠. 2013(04)
[5]室內模擬水巖作用對砒砂巖風化侵蝕的影響[J]. 王強恒,孫旭,劉昀,張貴秀,石建省,葉浩. 人民黃河. 2013(04)
[6]黃土高原風蝕水蝕交錯區(qū)侵蝕產沙過程及機理[J]. 脫登峰,許明祥,鄭世清,李強. 應用生態(tài)學報. 2012(12)
[7]黃土高原風水蝕交錯帶風力作用對流域產沙貢獻的空間特征研究[J]. 李秋艷,蔡強國,方海燕. 水資源與水工程學報. 2011(04)
[8]風水兩相變化對黃河中游支流粗泥沙的影響[J]. 顏明,張守紅,許炯心,王紅兵. 水土保持學報. 2010(02)
[9]黃土高原小流域淤地壩泥沙粒度的剖面分布[J]. 汪亞峰,傅伯杰,陳利頂,呂一河,王德,宋成軍. 應用生態(tài)學報. 2009(10)
[10]北方農牧交錯帶風水蝕復合區(qū)水土流失現狀、分布特點及發(fā)展趨勢[J]. 姚正毅,屈建軍,鄭新民,張偉民,拓萬全,賈澤祥. 中國水土保持. 2008(12)
博士論文
[1]東柳溝流域風力—水力侵蝕動力過程試驗研究[D]. 張洋.西安理工大學 2018
[2]黃土高原水蝕風蝕交錯區(qū)土壤退化機理研究[D]. 脫登峰.西北農林科技大學 2016
碩士論文
[1]黃土高原沙黃土水蝕與風蝕交互作用模擬試驗研究[D]. 張慶印.西北農林科技大學 2013
[2]黃土高原水蝕風蝕交錯帶土壤侵蝕速率的7Be和137Cs示蹤研究[D]. 孫喜軍.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2012
本文編號：3299229
【文章來源】：農業(yè)工程學報. 2019,35(24)北大核心EICSCD
【文章頁數】：8 頁
【部分圖文】：
自然復合侵蝕類型劃分
在鄂爾多斯高原砒砂巖區(qū)，復合侵蝕的季節(jié)性周期變化非常明顯。冬春季凍融、風化嚴重，瀉溜物堆積在坡腳形成扇形坡積裙；夏秋季暴雨洪水多發(fā)，形成富含泥沙的暴雨徑流，使前期堆積的粗顆粒泥沙大量向下輸移，導致高強度的侵蝕產沙過程（圖2）。水蝕-風蝕-凍融侵蝕是自然界水、風、溫度綜合作用的結果，形成了與單一的水蝕或風蝕發(fā)生機理完全不同的泥沙侵蝕、搬運、沉積過程[1]。然而，以往對這一地區(qū)的土壤侵蝕研究多以單相侵蝕為主，卻對復合侵蝕的交替過程與機理研究涉及較少，對于復合侵蝕對產沙過程的驅動機制仍不清楚。砒砂巖區(qū)處于多種自然要素相互交錯的過渡區(qū)，風沙、溫差、地形、松散層、粒度組成等提供了泥沙產生的動力與邊界基礎，暴雨、裸露地表、入滲能力低等提供了泥沙輸移的條件，形成了特殊的復合侵蝕產沙機制[25,26]。凍融侵蝕導致砒砂巖表層酥松破碎，在重力作用下發(fā)生瀉溜，形成堆積在坡腳的坡積裙，其凍融侵蝕量可以達到溝道產沙量的一半左右，最大可達流域侵蝕量的1/3左右[27]；風力侵蝕主要是大風作用于裸露基巖產生風積、風化，大量粗顆粒泥沙存貯在坡面、溝道中，砒砂巖的年風化速度為1.5～3.6 mm，提供的風化物質達2 250～5 292 t/km2·a[28]；水力侵蝕使前期存貯在那里的粗顆粒泥沙懸浮而被搬運，形成輸送能力極強的高含沙水流[29]。在風力-水力兩相作用占優(yōu)勢的區(qū)域，風水交互作用通過對泥沙供應條件的調節(jié)，來控制懸移質泥沙中粗細顆粒的搭配關系，使之形成絮凝結構的漿液，降低粗顆粒泥沙的沉降速度，從而實現最優(yōu)組合，形成了高強度的粗泥沙輸移機制[30-32]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]風水復合侵蝕下錫林河流域不同管理方式草地表土粒度特征[J]. 王則宇,崔向新,蒙仲舉,黨曉宏,王健,葛楠. 土壤. 2018(04)
[2]砒砂巖侵蝕機理研究與展望[J]. 姚文藝,李長明,張攀,王愿昌. 人民黃河. 2018(06)
[3]風水復合侵蝕研究進展與展望[J]. 楊會民,王靜愛,鄒學勇,史培軍. 中國沙漠. 2016(04)
[4]內蒙古孔兌區(qū)叭爾洞溝中游河谷段的風水交互侵蝕動力過程[J]. 馬玉鳳,嚴平,李雙權. 中國沙漠. 2013(04)
[5]室內模擬水巖作用對砒砂巖風化侵蝕的影響[J]. 王強恒,孫旭,劉昀,張貴秀,石建省,葉浩. 人民黃河. 2013(04)
[6]黃土高原風蝕水蝕交錯區(qū)侵蝕產沙過程及機理[J]. 脫登峰,許明祥,鄭世清,李強. 應用生態(tài)學報. 2012(12)
[7]黃土高原風水蝕交錯帶風力作用對流域產沙貢獻的空間特征研究[J]. 李秋艷,蔡強國,方海燕. 水資源與水工程學報. 2011(04)
[8]風水兩相變化對黃河中游支流粗泥沙的影響[J]. 顏明,張守紅,許炯心,王紅兵. 水土保持學報. 2010(02)
[9]黃土高原小流域淤地壩泥沙粒度的剖面分布[J]. 汪亞峰,傅伯杰,陳利頂,呂一河,王德,宋成軍. 應用生態(tài)學報. 2009(10)
[10]北方農牧交錯帶風水蝕復合區(qū)水土流失現狀、分布特點及發(fā)展趨勢[J]. 姚正毅,屈建軍,鄭新民,張偉民,拓萬全,賈澤祥. 中國水土保持. 2008(12)
博士論文
[1]東柳溝流域風力—水力侵蝕動力過程試驗研究[D]. 張洋.西安理工大學 2018
[2]黃土高原水蝕風蝕交錯區(qū)土壤退化機理研究[D]. 脫登峰.西北農林科技大學 2016
碩士論文
[1]黃土高原沙黃土水蝕與風蝕交互作用模擬試驗研究[D]. 張慶印.西北農林科技大學 2013
[2]黃土高原水蝕風蝕交錯帶土壤侵蝕速率的7Be和137Cs示蹤研究[D]. 孫喜軍.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2012
本文編號：3299229
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