唐山市迁安三里河流域沙丘区风蚀因子研究

就河北省迁安市三里河流域大魏庄与白沙坡之间沙化土地,确定与研究该区风蚀气候因子和侵蚀性风能,提出相应治理对策,它将有利于该区的土壤改良、涵养水源、防止沙化扩张,以及对减轻春季沙尘暴的危害具有实际指导意义。

北方农牧交错带不同农作制度对土壤风蚀因子的影响

不合理的农作制度是引发北方农牧交错带土壤风蚀的重要原因。以内蒙古武川旱农试验区为基地,研究了撂荒制、压青休闲制、粗放轮作制、保护性耕作制4种农作制度对风速、土壤紧实度、地表粗糙度、地表覆盖度、土壤有机质含量、表层土壤含水率、土壤风蚀量等因子的影响。结果表明,保护性耕作能够显著降低土壤风蚀,有效防止土地荒漠化。当前,北方农牧交错带应重点推广保护性耕作制,促进农业生产的可持续发展。

滦河水系三里河流域沙丘区风蚀因子研究

根据河北省迁安市三里河流域土壤侵蚀现状,确定与研究该区风蚀气候因子和侵蚀性风能,提出相应治理对策。不仅有利于该区的土壤改良、涵养水源、防止沙化扩张,而且对减轻春季沙尘暴的危害具有实际指导意义。

准东地区土壤风蚀影响因子分析与风蚀量估算

为阐明准东地区土壤风蚀现状及影响因子,通过实地采样,结合气象、土地利用数据、DEM、遥感影像,从气候因子、地形因子、土壤因子以及植被盖度4个方面进行分析,利用GIS平台结合WEQ经验模型对各因子叠加计算的土壤风蚀状况进行分级,并对各侵蚀等级进行评价分析。结果表明:气候、土壤及植被盖度共同影响该区域的土壤风蚀状况。受各因子的影响,准东地区风蚀分级状况比较明显,侵蚀强度由南向北呈增强趋势,主要表现为重度侵蚀,占研究区面积的43.02%。该区域平均侵蚀模数为4 470.64t/(km2·a),风蚀量达9 969.53万t。为验证模型的准确性,利用137 Cs示踪法推算的风蚀模数与模型值进行对比,结果表明模型计算值与137 Cs示踪法估算值间的平均相对误差7.78%,证明该模型在研究区具有很好的适用性。

土壤风蚀影响因子分布规律研究的最大熵方法

土壤风蚀是一个综合的自然地理过程,包括气候、植被、土壤、地形地貌等多种因子。作为随机变量的风蚀因子,其分布规律直接或间接地影响着风沙的运动规律,一方面导致土壤风蚀程度及方向的变化,另一方面变量之间的非线性相互作用的结果导致风沙流的混沌特性。为此把影响风沙运动规律的各因子作为研究对象,应用最大熵原理与遗传算法相结合的方法,建立了风蚀影响因子概率密度函数模型,采用Matlab语言编制了相应的计算程序,并以阴山北部农牧交错带为例对所建模型的合理性和可行性进行了验证。结果表明,风蚀影响因子的熵概率密度函数不仅合理可行而且具有较高的精度。

红崖山地区风力侵蚀影响因子分析

以武威市民勤县红崖山地区为研究区,根据2018—2020年红崖山水库风蚀监测站监测数据,采用Excel 2016、Origin 2019、SPSS 22.0等软件分析降尘量、风蚀深度、输沙率、风速、降水量、蒸发量、土壤含水量的变化情况,探究主要风蚀因子与各气象因子的相关关系。结果表明,红崖山地区风蚀深度与蒸发量、相对湿度具有显著相关性,与风速具有极显著相关性;降尘量与降水量之间呈极显著负相关,与蒸发量和风速之间呈极显著正相关;输沙率与降水量呈极显著负相关,与风速呈极显著正相关。因此,民勤县风蚀防治应重点考虑风速的影响,加强防风林、沙障等建设,减轻风力侵蚀强度。

1960—2019年河西地区风蚀气候侵蚀力时空演变及其影响因素分析

基于河西地区14个气象站点1960—2019年逐月气象观测资料,利用联合国粮农组织(FAO)推荐的公式计算河西地区风蚀气候因子指数值(C值),对河西地区气候侵蚀力的时空演变特征及其影响因素进行分析。结果表明:①在整个研究时段内,河西地区C值的年际变化呈现出波动下降趋势,下降速率为4.03/10a,年C值呈现出上升−下降−略微上升的状态;该地区季节C值呈现出秋季开始逐渐变大、次年春季达到最大、到夏季又迅速减小的变化特征。②河西地区多年平均C值范围8.7~132.9,整体呈现出从东南向西北增加的特点;研究区C值最大值位于西北部的马鬃山,中部地区C值相对较小,最小值出现在研究区东部的武威。③Mann-Kendall(M-K)突变检验结果表明,该地区年C值在1984年发生突变,而春、夏、秋、冬四季C值发生突变的年份分别为1983年、1984年、1987年和1988年;突变前和突变后C值差异明显;④河西地区气候因子对C值的影响程度表现为平均风速>降水量>相对湿度>平均气温,其中风速是首要驱动因子。

基于风蚀模型的河北省土壤风蚀风险评价

[目的]对河北省空间范围开展土壤风蚀风险评价研究,以期为研究区基于土壤风蚀的土地退化和大气污染防治提供科学依据。[方法]在遥感和地理信息系统技术的支持下,采用第一次全国水力普查中推荐的风蚀模型,对研究区2009年的土壤风蚀风险进行评价。[结果]河北省土壤微度侵蚀面积所占比例最大,约占河北省总面积的65.36%,主要分布在河北平原、太行山地和冀北山地;其次为轻度侵蚀,约占河北省总面积的12.46%,主要分布在坝上高原和冀西北间山盆地;中强度侵蚀的风蚀面积最小,合计不足河北省总面积的0.1%,主要为分布在研究区北部的沙地类型;极强侵蚀和剧烈侵蚀没有分布。[结论]河北省土壤风蚀强度呈现出明显的空间差异性,干燥,风速大,植被覆盖度低的冀西北地区风蚀强度最大,湿润、风速小、植被覆盖度高的冀东北地区风蚀强度最小,南部平原和太行山区风蚀强度中等。

额济纳盆地绿洲风蚀荒漠化危险性分析

针对额济纳盆地河泛低地绿洲带植被呈斑块化格局的特点,运用景观结构与其功能间的关系的原理进行了风蚀危险性评价。评价结果认为额济纳盆地风蚀最危险的区域包括:河泛低地绿洲带中植被斑块迎风面与裸地接触的位置;植被斑块间风蚀裸地(廊道)与植被接触的位置。

近50年青海省风蚀气候侵蚀力时空演变趋势

利用青海省43个气象站1961-2010年的观测资料,选择联合国粮农组织给出的风蚀气候因子指数计算公式,计算了青海省风蚀气候因子指数值,以此阐述了风蚀气候侵蚀力的基本特征.结果表明,多年平均风蚀气候因子指数C值得分布范围为-12.9～160.1,整个青海省的平均值为32.4;从空间分布来看,C值由西北部向东南部呈减小趋势,最大值出现在柴达木盆地的茫崖;风蚀气候因子指数具有显著的月际和季节变化,春季最大,冬季次之,夏季最小;近50 a来风蚀气候因子指数总体上呈现减小趋势,说明风蚀气候侵蚀力在降低;风蚀气候侵蚀力主要受风速的制约,与降水和沙尘暴日数的关系不显著.

中国北方风蚀水蚀侵蚀动力时空分布特征

以中国北方15省为研究对象,收集了研究区内长时间序列气象数据349站,计算了降雨侵蚀力和风蚀气候因子指数,采用半方差函数和基尼系数等指标,系统分析了风蚀动力和水蚀动力的时空分布格局。结果表明:(1)中国北方降雨侵蚀力平均值为1 652.90MJ·mm/(hm^2·h·a),风蚀气候因子指数平均值为70.12,降雨侵蚀力在空间分布上呈中等程度变异,而风蚀气候因子指数为强变异。(2)降雨侵蚀力具有强烈的空间相关性,而风蚀气候因子指数具有中等的空间相关性。风蚀气候因子指数总体表现北方高南方低,中部高,东西较低,而降雨侵蚀力的空间分布从东南向西北呈递减趋势。(3)风蚀气候因子指数和降雨侵蚀力具有明显的非同步性,风蚀气候因子指数的年内分布较为均匀,而降雨侵蚀力的年内分布极不均匀。研究结果可为我国北方风蚀水蚀综合治理提供一定参考。

气候变化背景下吉林省风蚀气候侵蚀力时空特征

利用吉林省50个气象站1961—2015年的观测资料,计算了吉林省不同区域的风蚀气候因子指数,并分析其变化特征及其影响因子。结果表明:风蚀气候因子指数C值从1月开始逐渐升高,在4月达到最高,7月最低。C值在季节变化上表现为春季>冬季>秋季>夏季。全年尺度上,C值呈显著的降低趋势(p<0.001),倾向率为-18.7/10a。春季、秋季和冬季C值降低趋势显著(p<0.001),夏季C值降低趋势不显著。年代际变化上,C值在近5a最低。风蚀气候因子指数呈由西向东逐渐递减的空间分布,西部风蚀气候侵蚀力最强,中部次之,东部最弱。吉林省各站风蚀气候因子指数均呈降低趋势,降低最显著的站点主要分布在中部。风速是西部风蚀气候因子指数的主要气候影响因子,大风日数是中部和东部的主要气候影响因子。

吉林省西部沙地土壤风蚀机理分析

风蚀危害是吉林省西部沙地的主要自然灾害之一。通过典型样地调查和室内风洞试验,分析了该区沙地土壤风蚀机理。结果表明,土壤风蚀随地表粗糙度、土壤含水量和有机质含量的增加而减小,其风蚀量与地表粗糙度、土壤含水量近似地呈负指数关系,与土壤有机质含量呈负相关。风是吉林省西部沙地产生风蚀的主要源动力,当风速超过临界起沙风速时,土壤侵蚀量与风速的3次方成正比,其风蚀性气候因子为155.2,春季最大(76.2)。在空间分布上,该区风蚀性气候因子和侵蚀性风能均自东向西递增,西北部的通榆县为最大。

陕西省风蚀气候侵蚀力时空演变特征

利用陕西省94个气象站1981—2020年气象观测资料计算了全省风蚀气候因子指数,采用气候趋势分析、空间插值、敏感性分析等方法,分析了陕西省风蚀气候侵蚀力演变特征及其对风速变化的响应。结果表明:(1)陕西省1981—2020年平均风蚀气候侵蚀力为3.18,侵蚀力较小,年际变化显著,但变化趋势不明显;风蚀气候侵蚀力在20世纪90年代最强,2010年代最弱;其季节变化特征为春季最大,冬季次之,夏秋季较小。(2)风蚀气候侵蚀力呈现北高南低的分布特征;大部分地区风蚀气候侵蚀力较弱,仅有10%左右的地区风蚀气候侵蚀力较强,主要分布在榆林地区。(3)风蚀气候侵蚀力与平均风速空间分布较为一致,且在风蚀较强的冬、春两季二者空间一致性更高;敏感性分析显示,陕北地区春季风蚀气候侵蚀力对平均风速更为敏感,关中地区冬季敏感性高于春季。

1960~2019年新疆达坂城风区风蚀气候侵蚀力变化特征

基于新疆达坂城风区达坂城气象站1960~2019年逐月降水量、平均气温、平均风速和平均相对湿度,采用联合国粮农组织给出的公式计算新疆达坂城风区风蚀气候因子指数值,分析达坂城风区风蚀气候侵蚀力基本特征,结果表明:1) 达坂城风区风蚀气候因子指数近60年整体上呈显著减少的趋势,并以−54.2 (10a)-1的趋势在较少,但变化过程呈现为开口向下的抛物线形状,60年代到70年代初期呈现显著上升的趋势,70年代初期到80年代中期起伏波动较大,80年代中后期开始趋于稳定的下降趋势,历史极高值出现在1979年,高达601.7,极小值出现在2019年,仅为38.9;2) 风蚀气候因子指数具有明显的月际和季节变化特征,4~5月最大,9~10月最小,春季最大,冬季次之,秋季和夏季最小,四季和年指数线性变化趋势一致;3) 通过Mann-Kendall检验分析,风蚀气候因子指数没有发生突变;4) 影响风蚀气候因子指数的关键气象因子为平均风速,降水量、平均气温和相对湿度三个因子并不显著。

近50年新疆地区风蚀气候侵蚀力时空变化特征分析

为了评价新疆地区潜在风蚀能力及沙漠化演化特征,利用新疆地区41个地面气象站点的观测资料,计算了1969—2019年新疆地区的风蚀气候侵蚀力。采用气候倾向率、Mann-Kendall(M-K)检验、地统计学分析等方法,探讨了该地区风蚀气候侵蚀力的时空变化特征及突变性。结果表明:(1)近50 a新疆全区风蚀气候侵蚀力呈显著的波动式下降趋势(p<0.01),年递减速率为1.14,不同区域C值变化特征不同,北疆和南疆地区的C值均在2012年左右出现回升趋势。(2)C值具有明显的季节性,春季最高,夏季次之,冬季最低,最小值出现在1月,5月达到最大值。(3)全区风蚀气候因子指数总体呈现从东向西递减,从南向北递增的空间格局,随着时间推移,全区风蚀等级均有所下降,极重侵蚀区范围不断缩小,仅分布在阿拉山口和准东地区与吐哈盆地交界处。(4)新疆地区的C值在1993年开始突变,同年进入显著下降趋势;南疆和北疆地区的C值分别在1975年和1998年开始突变,且分别在1976年和2006年进入显著下降趋势;东疆地区的C值在1979年以后显著下降,无突变。总体来看,全疆风蚀范围较广,以微度或轻度侵蚀为主,极重度风蚀区的风速明显高于其他地区,说明风蚀气候侵蚀力的大小与风速有明显的关系。

1961～2015年雅鲁藏布江流域风蚀气候侵蚀力变化

根据雅鲁藏布江流域13个气象站观测资料,利用联合国粮农组织给出的公式计算雅鲁藏布江流域风蚀气候因子指数值,分析雅江风蚀气候侵蚀力基本特征。结果表明,雅江流域风蚀气候因子指数分布范围为4.2～31.9,平均值为14.7。从空间分布来看,风蚀气候因子指数由西向东呈减小趋势,西部可达40,东部加查-米林段降到了5左右。风蚀气候因子指数具有显著的季节变化,春季最大为8.5,冬季次之为5.2,夏季、秋季都很小。雅江流域风蚀气候因子指数年、春季、秋季、冬季下降趋势显著,夏季上升趋势不显著。通过Mann-Kendall(M-K)检验分析可知,风蚀气候因子指数在1987年发生突变。

1960—2017年阿拉善高原风蚀气候侵蚀力时空演变

根据阿拉善高原8个气象站观测资料,利用联合国粮农组织公式计算风蚀气候因子指数值(C值),分析气候侵蚀力时空演变特征。结果表明:(1)阿拉善高原C值为15.0-160.0,平均为67.7。(2)从空间分布来看,C值由拐子湖分别向东南、西南减小;拐子湖站高达156.1,而阿拉善高原东南部的腾格里沙漠南缘C值为20-30;西南部合黎山一带C值下降至30-35。(3)季节变化明显,春季最大,夏季次之,秋季最小;春季和夏季的C值之和约占全年的62.6%。Mann-Kendall(M-K)检验分析表明,风蚀气候侵蚀力在1990年发生突变。拐子湖站年C值增加趋势显著,其余各站年C值均显著下降。风速是阿拉善高原风蚀气候侵蚀力的决定性气象因子。

锡林郭勒地区风蚀气候侵蚀力时空变化规律研究

利用锡林郭勒地区15个气象观测站1971-2015年的气象资料,选择联合国粮农组织提出的风蚀气候因子指数计算公式,计算出锡林郭勒地区风蚀气候因子指数值,以此阐述风蚀气候侵蚀力的时空变化特征.研究表明:(1)锡林郭勒地区风蚀气候因子指数表现出先增大后减小的趋势,即最小值出现在1月,随着月份的增加,风蚀气候因子指数逐渐升高,在4月达到最高,随后又呈下降趋势;风蚀气候因子指数四季排序为:春季>秋季>夏季>冬季;且除冬季外,春季、夏季、秋季风蚀气候因子指数的年际变化特征与全年的相同,均呈下降趋势;在年代际变化上,除冬季外,全年和春季、夏季、秋季风蚀气候因子指数均呈整体下降趋势;(2)从锡林郭勒地区风蚀气候因子指数空间分布上看,全年风蚀气候因子指数呈现出由西南向东北逐渐递减的分布特点,且最大值出现在朱日和,为151.95,超过风蚀气候侵蚀"极重"级(C≥100)的分级标准;四季风蚀气候因子指数的空间分布特点与全年的相同.同时,在全年尺度上,可将研究区划分为3种类型:轻度风蚀区、中度风蚀区和重度风蚀区.研究结果可为锡林郭勒地区土壤风蚀治理提供基础数据支撑.