福建省崩岗侵蚀的地质地貌背景分析

为探讨福建省崩岗侵蚀的地质地貌背景,从而为崩岗侵蚀防治提供依据,作者运用GIS技术,将福建地质图和数字高程模型(DEM)等地质地貌因子经过处理后与福建省崩岗分布图进行叠加分析,结果表明:在地质构造上,崩岗主要发育在断裂带上,且分布在不稳定区域内;崩岗主要发育在易风化的花岗岩母岩上;从地貌背景来看,崩岗主要分布在海拔高度为100~800m的丘陵和低山地区,并且与相对高程密切相关,主要集中在坡度为10~25°的斜坡和陡坡地区,特别是15~25°的陡坡区,具有坡向选择发育的规律,多分布于向阳坡或半阳坡的位置。     

南方红壤区崩岗侵蚀及其防治研究进展

崩岗侵蚀威胁区域生态安全,是当前土壤侵蚀研究领域所关注的热点和难点。文章首先简要回顾了崩岗侵蚀的研究历程,介绍了崩岗的组成要素。随后重点从崩岗侵蚀类型、崩岗空间分布特征、崩岗发育阶段及形态特征、崩岗侵蚀驱动因素、崩岗侵蚀防治措施等方面总结了崩岗侵蚀及防治的研究现状与进展,探讨了当前崩岗研究的薄弱之处。并在此基础上,提出了崩岗水力重力侵蚀的耦合机理、崩岗发育与区域地貌发育的关系、崩岗产生及发育指标的建立、崩岗防治机理及其评价标准的建立等有待深入研究的问题。     

江西省赣县崩岗发育的地貌特征分析

崩岗是我国南方红壤区由水力和重力相互作用下土体受破坏而崩塌和冲刷的侵蚀现象。本文以江西省赣县崩岗为研究对象,采取GIS空间分析技术,开展了地貌因子对崩岗发育的影响研究,结果表明:崩岗主要分布在海拔在100~250m以及相对高程在100~200m之间的的低山丘陵区,分别占到崩岗总数量和总面积的77%以上和54%以上,以综合型和活动型崩岗为主;5~25°范围内的斜坡和陡坡是崩岗的高发区域,其数量和面积分别占到了总体的73.23%和72.51%,以综合型崩岗居多;东坡向崩岗数量最多,西坡向崩岗面积最大,并且大部分分布在半阳坡上;除条形崩岗凸形坡数量比凹形坡少之外,均以综合型和活动型崩岗数量最多和面积最大,其他崩岗类型数量和面积相当。崩岗受地貌因子影响显著,具有明显的地貌因子选择性。该研究成果为赣县崩岗水土保持生态修复与治理提供一定的数据支撑和依据。     

鄂东南花岗岩区节理对崩岗发育的影响

崩岗是鄂东南花岗岩地区普遍存在的土壤侵蚀现象,给农业生态与经济发展带来了严重影响。研究以鄂东南通城县杨垄小流域崩岗为研究对象,使用RTK测量数据,ArcGIS生成DEM图像,测定坡面坡向及主沟、支沟的发展方向,运用罗盘测量节理产状,描述节理的区域性特征,探讨了节理对崩岗发育的影响。结果表明:杨垄小流域节理产状具有方向性和区域性,多为NE45°—90°和NW280°—310°;崩岗主沟发展方向主要受坡面坡向的影响,多位于北东向;崩岗支沟的发育在一定程度上受节理走向的影响,多分布于NE45°—90°和NW280°—320°;节理倾角大,节理面陡可加快崩岗的侵蚀与发育;节理可加快地下水的下渗,有利于风化壳的形成,加速崩岗侵蚀。研究结果可为探究崩岗地貌系统侵蚀机理及其治理方法研究提供依据。     

福建省崩岗发生的地质和地貌条件分析

以福建省崩岗最发育的地区安溪县官桥镇—龙门镇、长汀县河田镇、永春县达埔镇—蓬壶镇和诏安县官陂镇为对象,从岩性、构造、地质发展史3个方面阐明崩岗侵蚀的地质和地貌背景。结果表明,大规模崩岗发育区的地质、地貌背景是燕山晚期大面积侵入性质均匀的岩石(花岗岩体),位于从古生代至今长期活动的区域性主干断裂带上,发育的地貌处于壮年期的晚期向老年期的发展阶段。海拔高度与崩岗地区的相对侵蚀基准面高度两个指标共同影响着崩岗的发育,相对高差在20～100m以内崩岗最发育。     

广西不同形态崩岗空间分布特征与治理措施研究

广西是我国崩岗分布的典型区域,全区共有崩岗27 767个,总面积6 597.88 hm~(2 ),崩岗侵蚀给经济发展造成了严重影响。根据相关理论和方法,结合资料收集与实地调查,针对广西不同形态崩岗的空间分布情况、活动状态及发育规模进行了研究,结果表明广西的崩岗以条形崩岗和弧形崩岗为主,不同形态崩岗均以活动型崩岗为主,小型崩岗数量比例最大,大型崩岗面积最大。基于广西崩岗侵蚀现状,提出了瓢形崩岗、条形崩岗、爪形崩岗、弧形崩岗和混合型崩岗的治理措施,研究结果可为广西预防和治理崩岗、改善生态环境提供数据支持。     

我国东南部花岗岩古地貌与现代侵蚀关系的研究——以湖南衡山为例

 研究中国东南部花岗岩侵蚀地貌与水土流失的关系,以期为本区农业和环境持续发展提供参考。通过分析衡山花岗岩古地貌坡形、坡向和物质构成对现代侵蚀的影响,发现:古代侵蚀地貌是现代侵蚀产生和发展的基础;在人类干扰较少时,现代侵蚀应为正常侵蚀,而在植被受到破坏时,就有可能产生加速侵蚀。同时,现代侵蚀又是对地貌的重新塑造过程,现代侵蚀与石蛋地貌、沟壑崩岗地貌、坡谷地貌的形成与发育,存在密切关系。单一的人工植被,在一定程度上减缓土壤侵蚀,稳定地貌发育,但与自然形成的草、灌、乔混交林相比,相差甚远。     

我国崩岗侵蚀与国外劣地侵蚀机制类比

作为我国特有的侵蚀地貌,崩岗在长江流域、珠江流域及东南沿海诸河流域集中分布,劣地主要集中发育于环地中海比利牛斯山区、内盖夫沙漠及亚平宁半岛。二者都是世界上侵蚀严重的退化类型,并成为地区生态恢复与重建及人类发展的阻碍因素。通过分析文献,归纳阐述30a崩岗侵蚀与劣地侵蚀机制的研究进展。通过二者的类比,其相似性表现在：1）侵蚀过程由水力-重力混合驱动,岩层结构遭到破坏,稳定性降低;2）地表形态差异较大,沟坡分离,冲积—崩积物堆置于下坡处;3）有机质含量极低,矿质养分稀缺,植被稀少。差异性主要体现在：1）气候类型,地质构造和地貌形态差异明显,植被状况及人为影响程度不同;2）崩壁及其红土层是区分崩岗和劣地垂直剖面的典型特征;3）物化性质、交换性离子活性、分散特性和力学特征存在较大的差异。因此,未来崩岗侵蚀机制研究可关注元素组成、空间分布及交换离子活性等微观领域。     

南方崩岗侵蚀区崩壁龛穴发育特征与稳定性初探

南方花岗岩崩岗侵蚀区崩壁常见形似内凹洞的特殊地貌(龛穴),该地貌的发育可引起崩壁失稳并扩大崩岗侵蚀范围。通过刻画龛穴形态演变过程,研究龛穴发生的物质条件与驱动因素,并结合力矩分析方法构建力学模型评价崩壁及龛穴稳定性。研究表明:龛穴形态演变经历"雏形—发育—形成"3个过程,剖面土层异质性是龛穴发育的基础条件,水力与重力作为外部因素共同作用驱动龛穴发育。龛穴稳定性随其高度增加、角度减小而降低。龛穴的发育可能是崩岗溯源侵蚀启动的标志,遏制龛穴形成有利于提高崩壁稳定性,研究结果为崩岗侵蚀治理提供理论依据。     

南方崩岗发育特征及其监测技术探讨

 崩岗是南方红壤区特有的一种严重侵蚀类型,可认为是发育在花岗岩浅丘岗地上的沟蚀地貌形态。崩岗崩壁高差和倾角都较大,这给监测工作造成了很大的困难,导致崩岗实测数据的匮乏。通过阐明各种土壤侵蚀监测技术的优缺点,结合崩岗地貌特征,分析可用于崩岗的监测技术。认为：径流小区与人工模拟降雨实验技术只能用于面蚀和细沟侵蚀研究;示踪技术可用于面蚀和沟蚀的研究,但不能满足崩岗的实验要求;侵蚀针等传统技术方法不能准确测量崩岗的侵蚀速率;由于崩壁高差太大,用差分CPS监测崩岗存在一定误差;三维激光扫描系统能够克服上述困难,能较为准确地扫描出崩岗的形态特征数据;航片解译可得到崩岗的空问分布数据,但需配合地面监测数据,才能较为准确地调查区域或流域的崩岗数据。另外,用侵蚀针等传统技术方法以及差分GPS对崩岗进行监测时,要注意监测人员的人身安全。     

Simulating and assessing the evolution of collapsing gullies based on cellular automata-Markov and landscape pattern metrics: a case study in Southern China

Purpose

Collapsing gullies, which involve considerable erosion and extreme landform changes, frequently occur in the granite region of Southern China. Capturing the evolution of collapsing gullies is useful and effective for predicting erosion amount and landform changes. However, the evolution of collapsing gullies is too complex to simulate using conventional models. The aim of this study is to modify the traditional cellular automata (CA)-Markov model for simulating the evolution of collapsing gullies and then quantify their morphology using landscape pattern metrics.

Materials and methods

A hillslope eroded by collapsing gullies located in Longmen Town of the granite region of Southern China is used as a case study. Three digital elevation models (DEMs) were derived on 11 March 2017, 21 July 2017, and 2 December 2017 from a remotely piloted vehicle and global positioning system (GPS) real-time kinematics. Rainfall data for the corresponding time was recorded by a tipping-bucket rain gauge. Using these data, the CA-Markov model for simulating the evolution of collapsing gullies was developed, and then the most accurate one was chosen to predict the evolution on 2 December 2018. Evolution of the case study hillslope was interpreted and assessed using landscape metrics to capture the erosional trends of collapsing gullies.

Results and discussion

The area differences of the modified CA-Markov model are lower than those of the traditional model while the kappa coefficients of the modified CA-Markov model are higher than those of the traditional model; that is, the modified CA-Markov model performs better for simulating and predicting the evolution of collapsing gullies. The kappa coefficients also demonstrate that both scouring and gravity impact collapsing gullies, and scouring force is more effective than gravity. Based on the evolution prediction, the erosion amount of collapsing gullies in the subsequent year is predicted to be 904.1 m³. Spatial pattern analysis showed that the mid-lower part of a hillslope eroded by collapsing gullies will continue to be intensively eroded and the ground surface will become more fragmented.

Conclusions

The use of a modified CA-Markov model and landscape pattern metrics provide an improved and effective method for understanding the spatial and temporal variations of collapsing gullies landform and ground surface, as well as better capturing the erosional trends of collapsing gullies.

     

花岗岩崩岗区不同土层的侵蚀水动力学特征

土壤剥蚀率是单位时间单位面积水流剥蚀土壤的质量,定量研究崩岗不同土层土壤剥蚀率对预测土壤剥蚀过程及建立崩岗侵蚀物理模型具有重要的理论和实践意义。针对湖北通城花岗岩崩岗区发育的表土层、红土层、砂土层、碎屑层,采用不同坡度(8.8%、17.6%、26.8%、36.4%、46.6%)和不同流量(0.2 Ls~(-1)、0.4 Ls~(-1)、0.6 Ls~(-1)、0.8 Ls~(-1)、1.0 Ls~(-1))相结合的室内放水冲刷试验,分析表土层、红土层、砂土层、碎屑层土体土壤剥蚀率与水动力学参数之间的关系,初步探讨花岗岩崩岗侵蚀的水动力学机制。结果表明:在一定坡度条件下,土壤剥蚀率随径流流量的增大而增大,且各土层土壤剥蚀率存在很大差异,碎屑层土壤剥蚀率最大,砂土层次之,表土层最小;在相同流量条件下,各土层土壤剥蚀率均随冲刷时间的延长逐渐降低并趋于稳定;径流剪切力、水流功率对崩岗各土层土壤剥蚀率的影响均可采用线性方程很好地描述(R~20.926),相比用单位水流功率拟合的多项式方程的相关性(R0.830)要高,径流剪切力和水流功率均可作为描述崩岗各土层土壤侵蚀的水动力学参数。表土层、红土层、砂土层、碎屑层的临界径流剪切力依次减小,分别为0.28Pa、0.13Pa、0.10Pa、0.07Pa,各土层土壤细沟可蚀性参数差异明显,碎屑层的最大,砂土层次之,表土层最小。因此,在崩岗垂直结构上,随着土层深度的增加,土体抵抗径流剥蚀的能力逐渐减弱。     

指纹法研究花岗岩区典型崩岗小流域悬浮泥沙来源

为研究花岗岩区典型崩岗小流域内悬浮泥沙来源,以安溪县龙门镇崩岗侵蚀小流域为研究对象,在4种土地利用类型(侵蚀林地、茶园、耕地和崩岗侵蚀区)中共采集85个泥沙源地土样,同时在河道布设采样器收集降雨后侵蚀悬浮泥沙。通过分析样品中的34种指纹因子,运用复合指纹法筛选出最佳指纹因子组合,并计算出各泥沙源地的泥沙运移规律。结果表明:不同泥沙源地悬浮泥沙中同种指纹因子存在显著差异,利用Kruskal-Wallis检验和多元判别筛选出Ca、Li、Sn、K和Ba为最佳指纹因子组合(累积贡献率大于90%);同时利用多元混合模型得出茶园的悬浮泥沙相对贡献百分比为33%,耕地为27%,侵蚀林地和崩岗侵蚀区均为20%,且混合模型优度拟合检验值为0.89。进一步分析表明,降雨对崩岗侵蚀区的影响最大,茶园和崩岗侵蚀区单位面积产生悬浮泥沙量明显高于其他两个源地,说明崩岗侵蚀区和茶园是花岗岩区崩岗小流域中需要采取防治措施的重点。     

福建省花岗岩坡地沟谷侵蚀试验研究初报

 根据野外考察和定点径流泥沙资料,对花岗岩坡地沟谷侵蚀动力机制、径流泥沙运行规律、发育过程、侵蚀模数等进行定量分析。指出浅沟在坡地折坡处是引发切沟发育的主要地段,是浅沟治理的重点部位。崩岗沟发育地区土壤侵蚀模数大,是花岗岩坡地水土流失防治的重点。     

丘陵赤红壤降雨入渗产流模型及其变化特征

在分析南亚热带丘陵赤红壤降雨入渗和产流过程基础上 ,依据田间实测资料 ,建立了丘陵赤红壤降雨入渗产流数学模型 ,分析了南亚热带丘陵赤红壤地表径流的动态变化特征及其影响因素。结果表明 ,丘陵赤红壤区 ,4～ 9月每次降雨产生的径流量变化范围为 0 .2～ 5 1.0 4m m,径流率变化范围为 0 .5 6 %～ 47.5 8% ,10月至次年 3月一般不产生地表径流 ;地表径流量与降雨量拟合关系式为 R0 =0 .0 2 5 9.Pn1 .40 34 ,径流率与土壤表层初始含水量拟合关系式为 R′0 =9.8788W7.770 2 ,而降雨强度对径流量的影响要比降雨量、土壤表层初始含水量小得多。     

兰州南北两山绿化造林工程的适宜性分析

兰州地处西北半干旱地区,其南北两山为典型的黄土地貌,自然植被为荒漠草原,土壤类型为灰钙土.这表明,兰州南北两山并不适宜于森林生长,因此不应进行大规模的人工造林.大规模的人工造林不仅消耗大量的人力、财力和物力,而且还消耗了大量的水资源;不仅难以达到改善生态环境的目的,而且还对当地原生的荒漠草原造成了毁坏,具有很大的盲目性.这不仅背离了生态工程建设的真正内涵,也背离了可持续发展的基本原则,因此这种现象必须得到纠正.     

花岗岩红壤丘陵区崩岗土体界限含水量的温度效应研究

水分和温度会显著影响花岗岩红壤的力学状态,是崩岗发生和发展的两大驱动因素.以崩壁三个土层土壤:红土层、砂土层和碎屑层为研究对象,在15、25、40和60℃温度条件下对三个土层土壤的液塑限和结合水含量开展研究.结果表明:红土层的液限、塑限和塑性指数均高于砂土层和碎屑层,碎屑层土壤的液塑限最小.崩岗土壤的液塑限与细黏粒、有...     

加大“四荒”拍卖治理力度为可持续发展战略提供良好的资源环境

从宏观分析了“四荒”的水土流失状况及危害,结合辽宁省的实际,提出了以改革产权制度为突破口,加大“四荒”拍卖力度的新举措,在此基础上论述了“四荒”拍卖的可行性,在拍卖中需要解决的若干问题,供有关领导部门决策时参考。