土壤复合侵蚀研究进展与展望

发布时间：2021-07-23 11:44

　　土壤复合侵蚀是在两种或多种以上侵蚀营力交互作用或耦合作用下发生的侵蚀现象,也是最难治理的生态环境问题之一。近年来,在复合侵蚀发生机理、复合侵蚀对土壤退化作用及多动力侵蚀交互作用的模拟技术等方面取得了明显进展。该文基于前人研究成果,系统总结了复合侵蚀类型与特征、复合侵蚀发生机理、复合侵蚀研究方法等若干方面的研究进展,分析了研究中存在的主要问题,提出了今后在复合侵蚀规律与模拟试验方法等研究中需要重点解决的若干关键科学问题,以及应关注的基于多源数据融合的降雨-风洞-冻融等多动力交替循环试验模拟技术、复合侵蚀系统中驱动因子作用的定量评估技术与方法、多动力不同耦合状态下产沙过程辨识及量化等研究方向,以期为开展相关研究提供参考。 

【文章来源】：农业工程学报. 2019,35(24)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

自然复合侵蚀类型划分

在鄂尔多斯高原砒砂岩区，复合侵蚀的季节性周期变化非常明显。冬春季冻融、风化严重，泻溜物堆积在坡脚形成扇形坡积裙；夏秋季暴雨洪水多发，形成富含泥沙的暴雨径流，使前期堆积的粗颗粒泥沙大量向下输移，导致高强度的侵蚀产沙过程（图2）。水蚀-风蚀-冻融侵蚀是自然界水、风、温度综合作用的结果，形成了与单一的水蚀或风蚀发生机理完全不同的泥沙侵蚀、搬运、沉积过程[1]。然而，以往对这一地区的土壤侵蚀研究多以单相侵蚀为主，却对复合侵蚀的交替过程与机理研究涉及较少，对于复合侵蚀对产沙过程的驱动机制仍不清楚。砒砂岩区处于多种自然要素相互交错的过渡区，风沙、温差、地形、松散层、粒度组成等提供了泥沙产生的动力与边界基础，暴雨、裸露地表、入渗能力低等提供了泥沙输移的条件，形成了特殊的复合侵蚀产沙机制[25,26]。冻融侵蚀导致砒砂岩表层酥松破碎，在重力作用下发生泻溜，形成堆积在坡脚的坡积裙，其冻融侵蚀量可以达到沟道产沙量的一半左右，最大可达流域侵蚀量的1/3左右[27]；风力侵蚀主要是大风作用于裸露基岩产生风积、风化，大量粗颗粒泥沙存贮在坡面、沟道中，砒砂岩的年风化速度为1.5～3.6 mm，提供的风化物质达2 250～5 292 t/km2·a[28]；水力侵蚀使前期存贮在那里的粗颗粒泥沙悬浮而被搬运，形成输送能力极强的高含沙水流[29]。在风力-水力两相作用占优势的区域，风水交互作用通过对泥沙供应条件的调节，来控制悬移质泥沙中粗细颗粒的搭配关系，使之形成絮凝结构的浆液，降低粗颗粒泥沙的沉降速度，从而实现最优组合，形成了高强度的粗泥沙输移机制[30-32]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]风水复合侵蚀下锡林河流域不同管理方式草地表土粒度特征[J]. 王则宇,崔向新,蒙仲举,党晓宏,王健,葛楠.  土壤. 2018(04)
[2]砒砂岩侵蚀机理研究与展望[J]. 姚文艺,李长明,张攀,王愿昌.  人民黄河. 2018(06)
[3]风水复合侵蚀研究进展与展望[J]. 杨会民,王静爱,邹学勇,史培军.  中国沙漠. 2016(04)
[4]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[J]. 马玉凤,严平,李双权.  中国沙漠. 2013(04)
[5]室内模拟水岩作用对砒砂岩风化侵蚀的影响[J]. 王强恒,孙旭,刘昀,张贵秀,石建省,叶浩.  人民黄河. 2013(04)
[6]黄土高原风蚀水蚀交错区侵蚀产沙过程及机理[J]. 脱登峰,许明祥,郑世清,李强.  应用生态学报. 2012(12)
[7]黄土高原风水蚀交错带风力作用对流域产沙贡献的空间特征研究[J]. 李秋艳,蔡强国,方海燕.  水资源与水工程学报. 2011(04)
[8]风水两相变化对黄河中游支流粗泥沙的影响[J]. 颜明,张守红,许炯心,王红兵.  水土保持学报. 2010(02)
[9]黄土高原小流域淤地坝泥沙粒度的剖面分布[J]. 汪亚峰,傅伯杰,陈利顶,吕一河,王德,宋成军.  应用生态学报. 2009(10)
[10]北方农牧交错带风水蚀复合区水土流失现状、分布特点及发展趋势[J]. 姚正毅,屈建军,郑新民,张伟民,拓万全,贾泽祥.  中国水土保持. 2008(12)

博士论文
[1]东柳沟流域风力—水力侵蚀动力过程试验研究[D]. 张洋.西安理工大学 2018
[2]黄土高原水蚀风蚀交错区土壤退化机理研究[D]. 脱登峰.西北农林科技大学 2016

硕士论文
[1]黄土高原沙黄土水蚀与风蚀交互作用模拟试验研究[D]. 张庆印.西北农林科技大学 2013
[2]黄土高原水蚀风蚀交错带土壤侵蚀速率的7Be和137Cs示踪研究[D]. 孙喜军.中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心) 2012



本文编号：3299229