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Study on the Regularities of Wind-Erosion of Different Land-Use Types in Yongding River Sand Land,Beijing

北京市永定河沙地不同土地利用类型风蚀规律研究


选取北京市永定河沙地4种不同土地利用类型(耕地、林地、荒草地、河滩地)作为试验地,对不同下垫面的起沙风速、下垫粗糙度、输沙量、风沙流结构、土壤机械组成、土壤风蚀量进行研究。结果表明:1)不同利用类型起沙风速及粗糙度大小顺序为:林地>荒草地>耕地>稀疏荒草地>河滩地;2)不同下垫面在相同风速时的输沙量明显不同,近地面0~20cm随高度增加输沙率逐渐减少,不同下垫面的风沙流结构垂直分布明显不同;3)河滩地和稀疏荒草地的机械组成主要以细沙为主;耕地、林地、荒草地主要由细沙、极细沙以及粉沙组成。4)不同利用类型在相同时间内风蚀量与风积量不同;5)建议对区域风沙治理主要从两个方面进行:提高未利用地的植被覆盖度;改变农业耕作技术措施。

The threshold velocity for transportation of sand, roughness, windblown sediment, wind-sand flow structure, soil mechanic composition and wind erosion amount were studied in 4 different land-use types (field land, forest land, wild grass land, flood land) in the Yongding River sand land in Beijing. Conclusions can be drawn as follows. Firstly, the order of wind speed of displace and roughness were forest land, wild grassland, field land, sparse wild grass land, flood land. Secondly, At the wind speed, there are significant differences in sand flux among different ground cover. In the height of 0~20 cm, the height increased while the sediment discharge percent of sand flux reduced. There were significant differences in the sand flow formation in different land use types. Thirdly, mechanic composition of sand particle mainly composed of silver sand in flood land and sparse wild grass land,while others were made of silver sand, particle silver sand and floury sand. Fourthly,the amount of wind erosion and sand sediment was different in land-use types at the same time. Fifthly, some advice was put forward in:improving the vegetation coverage in wind sand prevention and control; changing farming technology.


全 文 :第 wt卷 第 w期
u s s x年 z 月
林 业 科 学
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∂²¯1wt o‘²1w
∏¯ qu s s x
北京市永定河沙地不同土地利用类型风蚀规律研究
岳德鹏t 刘永兵t 臧润国u 王 贤t
kt1 北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室 北京 tsss{vl ~
u1中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 北京 tsss|tl
摘 要 } 选取北京市永定河沙地 w种不同土地利用类型k耕地 !林地 !荒草地 !河滩地l作为试验地 o对不同下垫面
的起沙风速 !下垫粗糙度 !输沙量 !风沙流结构 !土壤机械组成 !土壤风蚀量进行研究 ∀结果表明 }tl不同利用类型
起沙风速及粗糙度大小顺序为 }林地 荒草地 耕地 稀疏荒草地 河滩地 ~ul不同下垫面在相同风速时的输沙
量明显不同 o近地面 s ∗ us ¦°随高度增加输沙率逐渐减少 o不同下垫面的风沙流结构垂直分布明显不同 ~vl河滩地
和稀疏荒草地的机械组成主要以细沙为主 ~耕地 !林地 !荒草地主要由细沙 !极细沙以及粉沙组成 ∀wl不同利用类
型在相同时间内风蚀量与风积量不同 ~xl建议对区域风沙治理主要从两个方面进行 }提高未利用地的植被覆盖度 ~
改变农业耕作技术措施 ∀
关键词 } 永定河沙地 ~土地利用 ~风蚀
中图分类号 }≥ztw1z 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlsw p ssyu p sx
收稿日期 }ussw p st p s| ∀
基金项目 }北京市自然基金重点项目k{sttssvl !北京林业大学振兴计划人才培养课题kussuswstul ∀
Στυδψ ον τηε Ρεγυλαριτιεσ οφ Ωινδ2Εροσιον οφ ∆ιφφερεντ Λανδ2Υσε Τψπεσιν
Ψονγδινγ Ριϖερ Σανδ Λανδ oΒειϕινγ
≠∏¨ ⁄¨ ³¨ ±ªt ¬∏≠²±ª¥¬±ªt ¤±ª •∏±ª∏²u • ¤±ª ÷¬¤±t
kt1 Τηε Κεψ Λαβορατορψφορ Σιλϖιχυλτυρε ανδ Χονσερϖατιον οφ Μινιστρψοφ Εδυχατιον o ΒΦΥ Βειϕινγ tsss{v ~
u1 Τηε Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Φορεστ Εχολογψo Ενϖιρονµεντ ανδ Προτεχτιον o ΧΑΦ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ} ׫¨ ·«µ¨¶«²¯§√¨ ²¯¦¬·¼ ©²µ·µ¤±¶³²µ·¤·¬²± ²©¶¤±§oµ²∏ª«±¨ ¶¶oº¬±§¥¯²º± ¶¨§¬°¨ ±·oº¬±§2¶¤±§©¯²º ¶·µ∏¦·∏µ¨ o¶²¬¯
°¨ ¦«¤±¬¦¦²°³²¶¬·¬²± ¤±§º¬±§ µ¨²¶¬²± ¤°²∏±·º¨ µ¨ ¶·∏§¬¨§¬± w §¬©©¨µ¨±·¯¤±§2∏¶¨ ·¼³¨¶k©¬¨ §¯ ¤¯±§o©²µ¨¶·¯¤±§oº¬¯§ªµ¤¶¶
¤¯±§o©¯²²§ ¤¯±§l ¬±·«¨ ≠²±ª§¬±ª •¬√¨ µ¶¤±§ ¤¯±§¬± …¨ ¬­¬±ªq≤²±¦¯∏¶¬²±¶¦¤± ¥¨ §µ¤º± ¤¶©²¯ ²¯º¶qƒ¬µ¶·¯¼o·«¨ ²µ§¨µ²© º¬±§
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Κεψ ωορδσ} ≠²±ª§¬±ª •¬√¨ µ¶¤±§ ¤¯±§~ ¤¯±§2∏¶¨ ·¼³¨¶~º¬±§2 µ¨²¶¬²±
土壤风蚀是指土壤及其母质在风力作用下剥蚀 !分选 !搬运的过程 o其实质是气流或气固两相流对地表
物质的吹蚀和磨蚀过程k陈渭南 ot||t ~董治宝 ot||xl ∀风蚀是土地沙化的一个基本过程和重要原因k吴正 o
ussul ∀在风蚀地区开展风沙运移方式k刘贤万 ot||x ~董治宝 ot||xl !风沙流结构k刘贤万 ot||x ~黄福祥 o
usst ~ussul !人为活动对风蚀的影响等方面的研究k董治宝 ot||z ~刘玉璋 ot||u ~王涛 ot|||l o对区域土地沙化
的防治有重要的理论和实践意义 ∀
永定河沙地是北京市五大风沙源之一 o区域内分布着北京市面积最大的风蚀沙化土地 ∀由于长期开发
利用 o北京市永定河流域的绝大部分地区受到了人为活动的巨大影响 o不同土地利用方式下土壤性质和土壤
风蚀的影响因子明显不同 o风蚀规律差异较大 ∀本文选择北京市永定河沙地 w种典型土地利用类型k耕地 !
林地 !荒草地 !河滩地l o在野外观测 !调查的基础上 o对起沙风速 !粗糙度 !输沙量 !风沙流结构 !机械组成 !风
蚀量等进行研究 ∀
t 试验地概况
试验地位于北京市大兴区 o属于海河水系的永定河洪积 p冲积平原 o是永定河沙地的典型地段 ∀试验区
年平均气温 tt1x ε o多年平均降雨量为 xy{1| °° o降雨主要集中在 z !{月份 o占全年降雨量的 yx h左右 ∀冬
春两季干旱 o多风且风速大 o出现 { °#¶pt的大风日平均每年 uv1v §o以西北风为主 ∀主要为风沙土 o土壤结
构差 o有机质含量低 o极易受到风蚀 ∀境内人工营造植被为主体 ∀
u 研究方法
211 试验地选取
试验地选择永定河河漫滩典型沙带 o北起芦城乡高家堡 o南至榆垡镇十里铺 o全长 wu ®°∀大部分沙层
在 u °以上 o土壤瘠薄 !干旱 o下垫面结构较均一 ∀根据土地利用分类标准 o该区域目前可分成 w种典型的土
地利用类型 }耕地 !林地 !荒草地 !河滩地 ∀其中耕地和林地属于土地利用一级分类中的农用地 o在当地居主
导地位 ~荒草地和河滩地属于未利用地 o在研究区域属于比较典型的土地利用类型 ∀根据覆盖度将荒草地分
为稀疏荒草地与荒草地 u种类型 ∀
耕地 }耕地有极少量玉米k Ζεα µαψσl留茬 o覆盖度在 u1x h左右 o耕地外围设有防护林网 o在林网内部的
耕地上沿防护林带主害风向轴线 o距背风林缘 tus !uws !vys °处布设面积为 u ° ≅ u °的观测小区 v个 ots次
观测取平均值为耕地的风蚀量 ∀
林地 }长 uws ° o宽 tux ° o树种为毛白杨k Ποπυλυστοµεντοσαl ouu年生 o平均树高 t{ ° o株行距 w ° ≅ w °∀
地势平坦 o林分内地面覆盖物主要为狗尾草k Σεταρια ϖιριδισl o平均盖度 vs h ∀在林分内部距林缘 s !tus !uws °
处布设面积为 u ° ≅ u °的观测小区 v个 ots次观测取平均值 ∀
荒草地 }该类型草地在永定河沙地分布较广泛 o主要草种是狗尾草 !马唐草k ∆ιγιταρια σανγυριναλισl !虎尾
草k Χηλοριχ ϖιργαταl o平均高度 x ∗ ts ¦°o分布比较均匀 o平均覆盖度 uy h ∗ vx h o沙面固结 o部分地表有沙结
皮 ∀在荒草地上布设面积为 u ° ≅ u °的观测小区 v个 ots次观测取其平均值 ∀
稀疏荒草地 }该类荒草地具有一定的代表性 o主要草种是狗尾草 !马唐草 !虎尾草 o呈簇状分布 o平均高度
x ∗ ts ¦°覆盖度 x h ∗ tu h ∀沙面没有完全固结 o下垫面沙粒结构疏松 o部分沙地出现大小不等的风蚀破
口 o受人类活动的影响严重 ∀在荒草地上布设面积为 u ° ≅ u °的观测小区 v个 ots次观测取其平均值 ∀
河滩地 }地势开阔 o沙面裸露 o沙地上有零散分布的狗尾草 !马唐草 !虎尾草 !沙米 k Αγριοπηλλυµ
σθυαρροσυµl o平均覆盖度在 ts h以下 ∀风沙流动比较强烈 o有片状流沙 o部分地段出现小型沙丘与风蚀坑 ∀
裸露沙面上布设面积 u ° ≅ u °的观测小区 v个 ots次观测取其平均值 ∀
212 数据采集
在 ussu !ussv年北京市永定河沙地风沙活动最频繁的春季进行试验数据采集 ∀定位观测与半定位观测
相结合 o试验数据采集基本是同时 !同步进行 ∀观测指标主要有 }起沙风速 !风速 !风蚀量 !输沙量 !植被覆盖
度 !粗糙度以及土壤机械组成等 ∀风速的观测采用 ⁄∞ p y型三杯风向风速表k精度为 s1u °#¶ptl o观测垂
直高度为 u ° o多次观测取平均值 ∀风蚀量的观测采用插杆法 o铁杆上标有刻度 o每次大风前后观测其距地
表的高度 o单位采用 °° o差值为/ n 0表示风积 o差值为/ p 0表示风蚀 ∀河滩地 !荒草地以及农田地的样地对
角线的中心点 !样地边缘的 w个点以及样地对角线的中心点 o分别布设铁杆 o铁杆顶端高度距离地面us ¦°∀
输沙量的观测采用阶梯式积沙仪 o积沙仪的进沙孔宽 u ¦°o共分 ts层 o观测时集沙仪布设在观测样地内竖
立 o进沙口与主风向垂直 o底部与地面平齐 ∀观测开始时记录时间 o同时打开各个集沙仪的口盖 o观测结束时
关闭集沙仪的口盖 ∀每次观测结束后 o将集沙仪内的集沙进行分层称重 ∀观测时间为 x °¬±∀用 ⁄∞ p y型
三杯风向风速表同时刻观测 u °高处风速 ots次测量取平均值 ∀土壤机械组成的测定 }在每个样地内取土
壤样品 o取样深度为 s ∗ ts ¦°∀室内采用筛析法分析 ov个重复取平均值 ∀起沙风速观测 }采用 ⁄∞ p y型三
杯风向风速表k精度在 s1u °#¶ptl o风速仪设在距下垫面垂直高度 u °处 ∀观测人员观测下垫面沙粒的起动
情况 o当在风力作用下沙粒开始运动时 o记录该时刻的风速 o多次测量取其平均值 ∀粗糙度 }依据公式 ª¯Ζs
vy 第 w期 岳德鹏等 }北京市永定河沙地不同土地利用类型风蚀规律研究
€ k¯ ªυu p ª¯υt ≅ υuΠυtlΠkt p υuΠυtl计算 o式中 }Ζs 为地表粗造度 oυt o υu 分别为同一时刻 u个不同高度处风
速 ∀在本研究中粗糙度风速观测高度为 s1x ° !u °∀
v 结果与分析
311 起沙风速
表 1 不同土地利用类型起沙风速统计表
Ταβ . 1 Τηρεσηολδ ωινδ ϖελοχιτψ οφ διφφερεντ λανδ−υσε τψπεσ
土地类型
¤±§2∏¶¨ ·¼³¨
u °高平均起沙风速
׫µ¨¶«²¯§º¬±§√¨¯²¦¬·¼ ¤·u ° «¨¬ª«·Π
k°#¶ptl
沙粒粒径
≥¤±§³¤µ·¬¦¯¨¶¬½¨Π°°
s ∗ ts ¦°水分含量
s ∗ ts ¦° º¤·¨µ¦²±·¨±·Π
kª#®ªptl
起动情况
Œ±¦¬³¬¨±·°²·¬²±
河滩地 ƒ¯ ²²§ ¤¯±§ w1v| s1ts ∗ s1ux ts1s 滚动 • ²¯ ¬¯±ª
稀疏荒草地 ≥³¤µ¶¨ º¬¯§ªµ¤¶¶¯¤±§ w1|t s1ts ∗ s1ux tt1s 滚动 • ²¯ ¬¯±ª
耕地 ƒ¬¨ §¯ ¤¯±§ x1ts s1ts ∗ s1ux tu1t 滚动 • ²¯ ¬¯±ª
荒草地 • ¬¯§ªµ¤¶¶¯¤±§ y1zv s1ts ∗ s1ux tu1y 滚动 • ²¯ ¬¯±ª
林地 ƒ²µ¨¶·¯¤±§ z1ut s1ts ∗ s1ux tw1v 未滚动 ‘²µ²¯ ¬¯±ª
由表 t可看出 o在 s ∗ ts ¦°内土壤含水量变化不大的情况下 o不同利用类型下垫面对应的起沙风速明
显不同 ∀起沙风速大小顺序为 }林地 荒草地 耕地 稀疏荒草地 河滩地 ∀荒草地有植被覆盖 o使植被对
气流摩擦阻力增大 o所以荒草地的起沙风速较大 ~耕地有少量玉米残茬 !外围防护林网的庇护作用以及土壤
颗粒粘结力较大等原因 o起沙风速较大 ~而河滩地表面裸露 o缺少植被保护 o沙粒结构松散 o沙面极不稳定 o抗
风蚀作用最差 o其起沙风速最小 ~林地下垫面有林分的保护作用 o极大地增加了下垫面的起沙风速 o在试验小
区当风速达到 z1ut °#¶pt时还没有出现起沙现象 o表明该林分下垫面的起沙风速在所研究的对象中最大 ∀
根据陈效逑等kussvl的研究 o在永定河沙地 o冬春季裸露土地集中在河滩地 !覆盖度较低的荒草地和耕地 o而
且这个季节恰好风速大 o上述地类的风蚀较其他地类严重 ∀这一结论和本文的研究结果相吻合 ∀
312 粗糙度
表 2 不同土地利用类型下垫面粗糙度
Ταβ . 2 Ρουγηνεσσιν διφφερεντ λανδ−υσε τψπεσ
土地利用类型
¤±§2∏¶¨ ·¼³¨
s1x °处风速
•¬±§¶³¨ §¨¤·s1x °
«¨¬ª«·Πk°#¶ptl
u °处风速
•¬±§¶³¨ §¨¤·u °
«¨¬ª«·Πk°#¶ptl
粗糙度 Ζs
•²∏ª«±¨ ¶¶ ΖsΠ¦°
河滩地 ƒ¯ ²²§ ¤¯±§ x1ut x1xz s1sss suy |u
稀疏荒草地 ≥³¤µ¶¨ º¬¯§ªµ¤¶¶¯¤±§ x1vz y1sy s1ssu u{u
耕地 ƒ¬¨ §¯ ¤¯±§ v1uu v1{y s1stw yv
荒草地 • ¬¯§ªµ¤¶¶¯¤±§ u1tw u1zx s1sww xy
林地 ƒ²µ¨¶·¯¤±§ u1x| x1wy t1uvt
粗糙度 Ζs 用来描述下垫面对近
地面层气流的阻碍作用 o是衡量治沙
防沙防护效益最重要的指标之一 ∀如
表 u o下垫面覆盖不同 o地表粗糙度也
不同 o林地粗糙度最大为t1uvt ¦°o其
次为荒草地s1sww xy ¦°o稀疏荒草地
为s1ssu u{u ¦°o耕地为s1stw yv ¦°o
河滩地最小为s1sss suy |u ¦°∀河滩
地与林地粗糙度相差 x个数量级 o主要是林分枝叶对气流的扰动 o削弱了贴近地层的风速 o使风的水平作用
面抬升 o粗糙度就增大 o风力就不能直接作用于地表 o达到防治风蚀的作用 ∀而其他类型下垫面在观测期间
植被对近地面气流的削弱作用相对于林地而言要相对小一些 o所以对应的粗糙度就小 ∀
313 输沙量
表 3 不同土地利用类型下垫面风速与近地面层 0 ∗ 20 χµ 内输沙量
Ταβ . 3 Ωινδ σπεεδ ανδ ωειγητ οφ τρανσπορτινγ σανδσιν 0 ∗ 20 χµ
ιν διφφερεντ λανδ2υσε τψπεσ
土地利用类型
¤±§2∏¶¨ ·¼³¨
风速
•¬±§¶³¨ §¨Πk°#¶ptl
输沙量 • ¬¨ª«·²©
·µ¤±¶³²µ·¬±ª¶¤±§¶Πkª#°¬±pt¦°pul
河滩地 ƒ¯ ²²§ ¤¯±§ z1wx v1vu
稀疏荒草地 ≥³¤µ¶¨ º¬¯§ªµ¤¶¶¯¤±§ z1x u1xt
耕地 ƒ¬¨ §¯ ¤¯±§ y1y u1ts
荒草地 • ¬¯§ªµ¤¶¶¯¤±§ y1vu t1yx
林地 ƒ²µ¨¶·¯¤±§ y1| s1zv
从表 v可以看出 o不同利用类型
下垫面在相同的风速下输沙量明显不
同 ∀风速为 z1wx ∗ z1x °#¶pt时 o在
s ∗ us ¦° 河滩地的输沙量为 v1vu
ª#°¬±pt¦°pu ~稀疏荒草地的输沙量为
u1xt ª#°¬±pt¦°pu o也就是说在风速基
本相同的情况下 o不同利用类型下垫
面的输沙量会有差异 ∀由于河滩地地
表裸露 !沙粒间的粘结力小 ~而稀疏荒
wy 林 业 科 学 wt卷
草地表面有部分植被覆盖 o沙面比较稳定 o对风沙流有一定的消减作用 o这样部分沙粒就发生沉降使得相应
的输沙量减少 ∀同样耕地 !荒草地和林地利用类型下垫面性质存在差异 o输沙量也不同 o在 y1y ∗ y1| °#¶pt
时对应的输沙量分别为 u1ts !t1yx !s1zv ª#°¬±pt¦°pu ∀这种输沙量的差异性也是不同土地利用类型下垫面
风蚀的一个显著特点 ∀
314 风沙流结构
表 4 不同下垫面近地面 0 ∗ 20 χµ 风沙相对含量随高度的变化特征
Ταβ . 4 ς αρψινγ φεατυρε οφ ωινδ2σανδ ρελατιϖε χοντεντ ιν διφφερεντ γρουνδ χοϖερστο 0 ∗ 20 χµ
高度
‹ ¬¨ª«·Π¦°
不同土地利用类型的相对输沙率
׫¨ µ¤·¨ ²©·µ¤±¶³²µ·¬±ª¶¤±§¶¬± §¬©©¨µ¨±·¯¤±§∏¶¨ ·¼³¨¶Πh
河滩地
ƒ¯ ²²§ ¤¯±§
耕地
ƒ¬¨ §¯ ¤¯±§
林地
ƒ²µ¨¶·¯¤±§
稀疏荒草地
≥³¤µ¶¨ º¬¯§ªµ¤¶¶ ¤¯±§
荒草地
• ¬¯§ªµ¤¶¶ ¤¯±§
s ∗ u wv1s| vw1wy u|1{ wv1ts vz1ws
u ∗ w uw1wt t|1v{ ut1v uv1ws us1ts
w ∗ y tt1|z tu1uw tw tu1ys tx1xs
y ∗ { z1|u |1uu ts z1{s {1vw
{ ∗ ts w1ss z1tw y w1|s y1ts
ts ∗ tu u1{y y1tw x v1vs w1xs
tu ∗ tw u1ut w1vu w1w u1ss v1u{
tw ∗ ty t1ww w1s{ v1w t1ws u1|x
ty ∗ t{ t1us u1ss v1v s1|s t1uv
t{ ∗ us s1|s t1su v1u s1ys s1ys
从表 w可以看出 o各层相对输沙率随着高度的增加有减少的趋势 o不同下垫面相同高度的相对输沙率大
小也不同 o在近地面 s ∗ y ¦°内集中了风沙含量的大部分 ∀风速相同的条件下 o河滩地在 s ∗ u ¦°输沙量占
总输沙量的 wv1s| h o稀疏荒草地 !耕地 !荒草地和林地在 s ∗ u ¦°输沙量分别占总输沙量的 wv1ts h !
vw1wy h !vz1ws h !vw1wy h o这说明风沙流是一个贴近地表的沙物质的搬运过程 ∀下垫面性质的差异性 o导致
地表风沙流结构在 s ∗ us ¦°的相对含量不同 ∀
315 机械组成
表 5 不同利用类型沙地土壤机械组成
Ταβ . 5 Μεχηανιχ χοµ ποσιτιον οφ σανδ παρτιχλειν διφφερεντ λανδ2υσε τψπεσ
土地利用类型
¤±§2∏¶¨ ·¼³¨
土壤粒径分布 ⁄¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²©¶¤±§³¤µ·¬¦¯¨¶¬½¨ Πh
 s1sx °° s1sx ∗ s1ts °° s1ts ∗ s1ux °° s1ux ∗ s1xs °° s1xs ∗ t1ux °°  t1ux °°
河滩地 ƒ¯ ²²§ ¤¯±§ v1wx tu1|z {s1us v1yy s1sv s
稀疏荒草地 ≥³¤µ¶¨ º¬¯§ªµ¤¶¶¯¤±§ s1u| ut1vz zw1{x s1zz s1sv s1sv
耕地 ƒ¬¨ §¯ ¤¯±§ tw1yw tz1tt ww1u| us1vw t1|w t1y{
荒草地 • ¬¯§ªµ¤¶¶¯¤±§ tz1zy v{1ss vz1vw u1{y s1|t s1wz
林地 ƒ²µ¨¶·¯¤±§ u|1xw vu1sx vs1{| x1zw t1tu s1yz
从表 x可以看出 o河滩地和稀疏荒草地土壤粒径在 s1ts ∗ s1ux °°之间的含量占总量的 {s1us h 和
zw1{x h ~农田 !林地 !荒草地的这部分含量则占总量的 ww1u| h !vs1{| h和 vz1vw h ~荒草地粒径在 s1sx ∗
s1ts °°之间的含量为 v{ h o高于其他 v种沙地 o这主要是因为植被的保护作用使地表粉粒 !粘粒不易被风
吹蚀 !搬运 o使地表物质颗粒的机械组成比较均匀 ∀相反 o稀疏荒草地 !河滩地以及耕地等由于缺少植被的保
护作用 o更容易发生风蚀 o使下垫面沙粒的组成出现粗化现象 ∀
316 风蚀量
表 6 不同土地利用类型下垫面积蚀量
Ταβ . 6 Ωινδ εροσιον αµ ουντ ιν διφφερεντ λανδ2υσε τψπεσ °°
项目 Œ·¨°¶
不同土地利用类型 ⁄¬©©¨µ¨±·¯¤±§2∏¶¨ ·¼³¨¶
河滩地
ƒ¯ ²²§ ¤¯±§
稀疏荒草地
≥³¤µ¶¨ º¬¯§ªµ¤¶¶ ¤¯±§
耕地
ƒ¬¨ §¯ ¤¯±§
荒草地
• ¬¯§ªµ¤¶¶ ¤¯±§
林地
ƒ²µ¨¶·¯¤±§
风蚀量 ≥ §¨¬° ±¨· t{1x tt1| v1w u1t p
风积量 ∞µ²¶¬²± p p p p u1{
xy 第 w期 岳德鹏等 }北京市永定河沙地不同土地利用类型风蚀规律研究
由连续 u年的定位观测可以知道k见表 yl o河滩地的风蚀量为 t{1x °° o稀疏荒草地为 tt1| °° o耕地为
v1w °° !荒草地为 u1t °° o林地出现风积现象 o其风积量为 u1{ °° o河滩地风蚀量是荒草地的近 |倍 ∀产生
这种风蚀与风积量的差异主要是不同土地利用类型的下垫面性质所致 ∀据前面研究结果 o河滩地缺少植被
保护 o沙粒松散 o下垫面抗风蚀性弱 o所以在大风季节就会产生强烈的风蚀 ∀据作者调查 o在永定河部分河滩
地出现了类似微型沙丘的风蚀景观 o可以从侧面证明上述结论 ∀林地由于林分对下垫面的保护作用没有出
现风蚀现象 o反而产生积沙现象 o其积沙量为 u1{ °° o表明植被在风蚀防治方面有重要作用 ∀
w 结论
不同利用类型起沙风速 !粗糙度大小顺序为 }林地 荒草地 耕地 稀疏荒草地 河滩地 ∀
不同下垫面类型在相同风速时的输沙量明显不同 o近地面 s ∗ us ¦°随高度增加输沙率逐渐减少 o不同
下垫面的风沙流结构垂直分布明显不同 o河滩地和稀疏荒草地的机械组成主要以细沙为主 ~耕地 !林地 !荒草
地kvs h l主要由细沙 !极细沙以及粉沙组成 ∀
不同利用类型在相同时间内风蚀量与风积量不同 o在试验观测时段河滩地的风蚀量为 t{1x °° !稀疏荒
草地为 tt1| °° !耕地为 v1w °° !荒草地为 u1t °° o林地出现风积现象 o其风积量为 u1{ °°∀
本区域风沙治理对策主要从两方面进行 }一方面是提高地面起沙风速 ~另一方面是增加地面的粗糙度 ∀
河滩地主要目的是固沙 o进行一些机械与生物固沙工程 ~荒草地主要是以提高植被覆盖度为目的的植被恢复
与重建 ~耕地是通过实行科学的耕作管理技术减少耕地的裸露时间 ∀
参 考 文 献
陈渭南 qt||t q蒙陕接壤地区土壤母质的风蚀实验研究 1 水土保持学报 oxktl }vv p v|
董治宝 o李振山 qt||x q国外土壤风蚀的研究历史与风蚀特点 q中国沙漠 otxktl }tss p tsw
吴 正 qussu q风沙地貌与治沙工程学 q北京 }科学出版社
刘贤万 qt||x q实验风沙物理与风沙工程学 q北京 }科学出版社
董治宝 o董光荣 o陈广庭 qt||x q风沙物理学研究进展与展望 q大自然探索 otwkvl }vs p v{
黄富祥 o王明星 o王跃思 qussu q植被覆盖对风蚀地表保护作用研究的某些新进展 q植物生态学报 ouykxl }yuz p yvv
黄福祥 o牛海山 o王明星 o等 qusst q毛乌素沙地植被覆盖率与风蚀输沙率定量关系 q地理学报 oxykyl }zss p zts
董治宝 o陈广庭 qt||z q内蒙古后山地区土壤风蚀问题初论 q土壤侵蚀与水土保持学报 ovkul }{x p |s
刘玉璋 o董光荣 o李长治 qt||u q影响土壤风蚀主要因素的风洞实验研究 q中国沙漠 otukwl }wt p w|
王 涛 o吴 薇 qt||| q我国北方的土地利用与沙漠化 q自然资源学报 otwkwl }vxx p vx{
陈效逑 o谭文垦 o刘大平 o等 qussv q北京平原地区裸露土地的时空分布 q水土保持研究 okvul }t{ p ux
yy 林 业 科 学 wt卷