中国干旱区不同成因沉积物吹蚀速率的实验研究

通过对中国干旱区8种不同成因沉积物吹蚀速率的风洞实验,从风蚀动力机制上讨论沙漠的物质来源及其与沙丘发育和沙漠形成的关系。对比风洞实验测定结果发现,在我国西北干旱区及其周围分布最广的8种沉积物中,吹蚀速率从大到小依次是:湖相沙>河流沙>砂页岩风化物>洪积物>冰水沙>花岗岩风化物>坡积物>冰碛物。吹蚀速率与沉积物组成中0.063￣2 mm的易蚀性颗粒含量和分选性成显著线性正相关,与<0.063 mm的粉粘粒和>2 mm的砾石含量成显著线性负相关。根据不同沉积物吹蚀速率的差异性,可以将这8种沉积物划分为4类:(1)湖相沙和河流沙在干燥条件下极易遭受风蚀,是最主要的沙源物质;(2)砂页岩风化物、洪积物和冰水沙吹蚀速率较强,为次要的沙源物质;(3)花岗岩风化物和坡积物吹蚀速率较差,仅能提供少量沙物质;(4)冰碛物对风力有较强的抗蚀性,所能提供的沙物质数量甚微。我国沙漠的形成除了强盛的风力条件以外,内陆湖盆的干涸导致大范围湖相沙层的暴露以及流水对碎屑物质的前期分选起到了关键作用,这可能是我国沙漠一般分布在内陆湖盆周围或河流沿岸的主要物质原因。

砾石覆盖对土壤吹蚀的抑制效应

在风洞实验室模拟测定了不同砾石覆盖密度和覆盖方式的土壤吹蚀速率。结果表明，砾石覆盖对吹蚀速率的抑制作用可表达为砾石铺压的密度效应和空间排列效应。在一定的风力条件下，吹蚀速率随砾石覆盖密度的增加呈现指数递减变化；在一定的铺压密度下，不同铺压方式表现出不同的吹蚀抑制效应，从小到大依次是：平行条带铺压＜簇状铺压＜斜交条带铺压＜垂直条带铺压＜随机铺压。

干涸湖床不同类型盐土地表净风吹蚀实验研究

以内蒙古东乌珠穆沁旗及浑善达克沙地区域干涸湖床3种不同形态的盐土原状土为对象,通过风洞模拟实验,研究了干涸湖床不同类型盐土地表的净风吹蚀速率。对比风洞实验测定结果发现,3种盐土净风吹蚀速率依次是:蓬松盐霜盐土(14.44 g·m^-2·min^-1)>普通盐土(1.00 g·m^-2·min^-1)>结皮盐土(0.42 g·m^-2·min^-1)。风蚀过程中,不同类型盐土的近地表物质输移主要集中分布在0~10 cm的高度范围内,初始运动中,实验盐土风蚀颗粒物质以就地滚动和近距离跃移为主。实验观测发现,随着风速的增大,更多、更大的表面物质会受到更强烈的撞击与磨蚀作用,形成较细小的粉尘物质释放于空中,因此,干旱区盐土地表是形成区域盐碱浮尘或含盐沙尘天气的重要物源。不同类型盐土近地表物质输移总量从大到小依次是:蓬松盐霜盐土(3.17 g)、结皮盐土(0.42 g)、普通盐土(0.35 g)。