卡拉贝利工程区风蚀特征及防治措施的研究

发布时间：2017-10-19 00:30

  本文关键词：卡拉贝利工程区风蚀特征及防治措施的研究

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【摘要】：土壤风蚀是困扰人类生存和发展的重大环境问题,在干旱地区的开发建设项目工程区表现尤为突出,地表植物和砾石沙障可以通过改变近地表风沙流结构,进而达到防治风蚀的目的。本文选取卡拉贝利工程区作为研究区域,根据野外观测实验数据,采用统计分析的方法,对工程区不同下垫面风蚀特征、植物的固沙效果、砾石的防蚀效益进行研究,得出结论如下：(1)工程区的人为扰动增加了土壤风蚀的可能性并改变了近地表输沙流结构,其中以反复碾压地表和弃土场表现最为显著。相比于原地表,反复碾压地表和弃土场的起沙风速分别减小2.1m·s-1和2.7 m·s-1,土壤易侵蚀颗粒比例分别增加15.7%和11.6%,其不同高度上的输沙量和输沙平均粒径也均有不同程度地增加。(2)工程区不同下垫面的主要输沙量均集中在近地表30cm内,主要风蚀颗粒为中砂及以下粒级砂粒,其中原地表的极细砂和扰动地表的细砂为最易侵蚀颗粒。不同下垫面的输沙量和风蚀颗粒粒径均随着高度的增加而减小,其中输沙量随高度增加呈指数递减,原地表、弃土场、反复碾压地表递减函数分别为:Y=55.04e-0.150x、Y=30.14e-0.10x、Y=12.21e-009x。(3)工程区的主要植物为盐爪爪、骆驼刺、碱蓬和假木贼等,长势较差,区域植物平均盖度、高度、密度、冠幅和固沙量分别为4.1%、14.5cm、0.7株·m-2、28.0cm、 1023.4cm3.植物的固沙效果与植物的形态和地表的砾石覆盖存在相关关系,在同样植物形态条件下,生长在土质表面植物固沙效果最好,土石混合表面次之,砾石表面的植物固沙能力最弱,植物固沙量随着植物冠幅和高度的增加呈指数增长,而且当植物的高度和冠幅分别在15cm和35cm以上时,固沙效果显著,植物形态对固沙量影响表现为植物高度纵向冠幅横向冠幅。(4)砾石沙障改变了近地表输沙量的空间分布规律,沙障后输沙量空间分布规律在其沙障高度边缘处与对照组差异最大,其差异度由144.2%到1880.7%不等,而且距离沙障越近、沙障高度越高差异度越大。沙障的综合防沙效益,随着沙障高度的增加而增加,随着障后距离的增加减而减小,10cm砾石沙障综合防沙效益最弱,对沙障后0-120cm的防沙效益均≤15.7%,综合防沙距离80cm,20cm砾石沙障防沙效益居中,对沙障后0-120cm的防沙效益均≥18.7%,综合防沙距离120cm,30cm砾石沙障防沙效益最佳,且明显优于10cm沙障和20cm沙障,对沙障后0-120cm的防沙效益均≥47.2%,实际防沙距离120cm,宜作为卡拉贝利工程区沙障防治风沙措施的布设高度。
【关键词】：卡拉贝利工程区 下垫面 输沙量 植物固沙 砾石沙障 防沙效益
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S157.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 引言10-18
• 1.1 研究背景、目的和意义10-11
• 1.2 国内外土壤风蚀的研究进展11-14
• 1.2.1 国内土壤风蚀研究进展11-12
• 1.2.2 国外土壤风蚀研究进展12-14
• 1.3 风蚀防治措施的研究现状14-18
• 1.3.1 不同下垫面土壤风蚀特征的研究14-15
• 1.3.2 植物防风蚀效益研究15-16
• 1.3.3 机械沙障防风蚀效益研究16-18
• 2 研究内容与研究方法18-26
• 2.1 研究内容18
• 2.2 研究方法18-23
• 2.2.1 下垫面地表状况调查18-19
• 2.2.2 起沙风速的调查19
• 2.2.3 风沙流结构调查19
• 2.2.4 植物形态与固沙量的调查19-20
• 2.2.5 沙障防沙效益调查20-21
• 2.2.6 数据分析指标和模型的建立21-23
• 2.3 技术路线23-26
• 3 研究区概况26-32
• 3.1 地理位置26-27
• 3.2 地质特征27
• 3.3 地貌特征27-28
• 3.4 气候特征28-29
• 3.5 水文特征29
• 3.6 土壤特征29-30
• 3.7 植物特征30
• 3.8 社会经济状况30-32
• 4 不同下垫面土壤风蚀特征研究32-40
• 4.1 下垫面特征32-34
• 4.1.1 下垫面地表状况32-33
• 4.1.2 下垫面土壤颗粒组成33-34
• 4.2 输沙量随高度的分布规律34-36
• 4.3 不同下垫面风蚀物粒径特征36-37
• 4.4 风蚀物粒径随高度的分布规律37-38
• 4.5 小结38-40
• 5 植物固沙效益的研究40-48
• 5.1 植物形态特征分析40-41
• 5.2 沙堆空间特征分析41-42
• 5.3 植物形态与沙堆的相关性分析42-43
• 5.4 植物的形态特征与固沙量的量化关系分析43-47
• 5.4.1 不同参数拟合模型对比分析43-44
• 5.4.2 植物的形态特征与固沙量对数模型关系44-46
• 5.4.3 植物的形态特征对固沙量影响程度分析46-47
• 5.5 小结47-48
• 6 沙障的防沙效益研究48-60
• 6.1 对照组输沙量随高度变化规律48-49
• 6.2 10CM高沙障的防沙效果49-51
• 6.2.1 10cm沙障对输沙量随高度变化规律的影响49-50
• 6.2.2 10cm沙障对空间输沙量分布的影响50-51
• 6.3 20CM高沙障的防沙效果51-54
• 6.3.1 20cm沙障对输沙量随高度变化规律的影响51-53
• 6.3.2 20cm沙障对空间输沙量分布的影响53-54
• 6.4 30CM高沙障的防沙效果54-56
• 6.4.1 30cm沙障对输沙量随高度变化规律的影响54-55
• 6.4.2 30cm沙障对空间输沙量分布的影响55-56
• 6.5 不同高度沙障防沙效益的综合对比分析56-59
• 6.6 小结59-60
• 7 结论、不足和展望60-62
• 7.1 结论60-61
• 7.2 不足和展望61-62
• 参考文献62-68
• 个人简介68-69
• 导师简介69-70
• 获得成果目录清单70-71
• 致谢71

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本文编号：1058020