沙柳方格沙障对土壤粒度特征的影响

1、沙柳栅沙障对土壤粒度特征的影响，1、研究目的和意义，2、研究内容和方法，3、结果和分析，5、1、目的和意义，沙丘粒度特征的研究大多是对自然状态下流动沙丘取样分析的结果。沙丘表面设置沙障后，气流和沙粒流动受到影响，其粒径特征必然不同于流动沙丘。因此，本文对库布齐沙漠过沙公路两侧不同年份的沙丘和沙柳沙障流动沙丘的沙质粒度特征进行了分析，旨在揭示沙障与沙质粒度特征之间的相互反馈机制，为沙柳沙障对沙丘微生境变化和植被恢复的研究提供依据。1。目的和意义，2.1研究内容，2。研究内容和方法。研究区位于库布齐沙漠北部从杜古塔拉镇到乌兰加的巴古的过沙公路两侧。该地区沙漠分布广泛，沙丘高度910米，迎风坡172

2、0度，背风坡3334度，沙丘走向西北约15度。研究区属典型的温带大陆性气候，年平均气温6.1度，年平均降水量286.3毫米，年平均风速4.4米/秒，最大风速24.0米/秒，年大风日数1548天/年，主导风为WNW风，次主导风为SES风，沙丘由西北向东南来回摆动。2.2研究方法2.2.1、研究区概况、研究区谷歌地球地图，采用空间代替时间的方法，选择沙丘高度、坡度、走向等沙丘属性基本相同的流动沙丘和不同年份沙柳方格障新月形沙丘作为实验沙丘。2.2.2样方的选择：选择每种类型的3个典型沙丘作为样方，共有9个样方，在各种调查中，每个样方至少选择3个重复。沙丘有三种类型：没有沙障的流动沙丘、有沙障的沙丘

3、2年和有沙障的沙丘7年。在选取的试验沙丘中，沿垂直沙丘脊线的中线和距中线等距离(10m)的两条边线，选取一个沙障网格作为7个部分的采样网格，即丘间低地、迎风坡底部、中部、上部、顶部、中部和背风坡底部。2.2.3土壤取样采用剖面法采集0.5厘米(表层)和510厘米(下层)的土壤样品，将砂样放入取样袋中，带回室内风干。去除样品中的植物残留物后，将重复的样品在每个试验沙丘的三个样品线上的相应位置混合均匀。使用激光粒度分析仪分析颗粒尺寸，每个混合样品测定三次，以获得任意两种颗粒尺寸之间的体积百分比。2.3.4土样的处理和测量，2.3.5数据处理，在试验中，根据美国标准将机械成分颗粒的粒径分为三个等级：

4、砂(0.052毫米)、粉砂(0.0020.05毫米)和粘土(0.002毫米)，砂进一步分为极粗砂(12毫米)。使用查询表将伍德温特的粒径分类转换为数值，以及MZ(平均粒径)、(分选系数)、SK(偏斜度)。 Kg(峰态)和其他粒度特征参数采用Folk和Ward(1957)公式计算，计算公式如下：所有数据均采用SPSS18.0软件进行统计分析。 结果与分析：3.1不同障壁设置年限沙丘的力学组成不同。细砂和中砂是库布齐沙漠砂的主要力学成分，粘土、粉土、极细砂和粗砂的含量很少，占总量的4.168.79%。随着沙障的设置，中砂和极细砂的含量明显增加，呈现中部减少、两端增加的趋势；此外，屏障设置时间越长，

5、每种粒径的含量越大。沙丘的中砂含量是沙丘的1.6倍，极细砂含量是沙丘的2.0倍。淤泥和粘土的含量b、除细砂和中砂外，其它砂级的平均含量低于下层。就沙丘的各个部分而言，潮间带低地的粘土含量最高，表层最高为1%，下层为0.82%；粘粒含量沿迎风坡从丘间低地向沙丘顶部递减，在沙丘顶部达到0.43%的最低值，表层与下层差异不显著。从沙丘顶部到背风坡底部，三种类型沙丘的粘粒和泥沙含量较低，且趋于一致，均在0.5%左右，差异不显著。中粗砂含量从迎风坡脚到山顶逐渐增加，从沙丘顶部到背风坡脚先减少后增加。细沙含量从丘间低地经迎风坡脚至背风坡底逐渐减少。3.2从表1中可以看出不同障壁年的不同沙丘的粒度参数的变化

6、。三种类型沙丘表层和下层的平均粒度Mz、分选系数、偏度SK和峰态Kg的差异一致，表明L和M之间没有显著差异，但两者与B之间有显著差异；表层和下层的Mz和SK为BLM，Kg为BML。3.2.1各沙丘上下层的粒度参数和平均粒度的变化：三种沙丘的平均粒度中，B最薄，M最厚。分选系数：由于沙障设置时间长，沙障对B区沙丘的影响更明显，沙障中粘土、极细砂、中砂和粗砂的含量不同程度堆积，粒度分散，分选系数明显增大，分选性能比L和M差，表层和下层分选适中，分选良好。偏差：根据偏差分类标准，L型和M型沙丘的表面偏差基本对称，而B型沙丘的表面偏差为正偏差，表明沙障中的中砂含量增加，曲线向粗粒方向集中，粒径集中在粗

7、粒端。三种类型沙丘下层的偏斜度近似对称正态分布，表明粒度集中在细砂和中砂组，粉砂和粘土含量与粗砂相似。峰值状态：上层和下层之间没有显著差异。随着沙障设置年限的增加，Kg逐渐增加，峰值状态的尖锐程度有增加的趋势，这是由于沙障中的中砂、淤泥和粘土的堆积增加。因此，Kg的大小不仅取决于细砂的含量，还取决于中砂、极细砂、淤泥和粘土的含量。3.2.2障壁沙丘不同部位粒度参数的变化，平均粒度：沙丘表层与下层有显著差异，下层无明显差异。各部分的变化规律表现为从丘间低地到迎风坡底部到坡中部逐渐变薄的趋势，从坡中部到顶部逐渐变厚，迎风坡中部的沙粒粒径最小；然而，在背风坡上，它表现出由薄到厚的趋势，并在背风坡的底

8、部达到最厚。沙丘表层的粒度比下层细，表层和下层的差异显著。沙丘在迎风坡和背风坡上的表现不同于沙丘和沙丘。迎风坡的粒度自下而上由细变粗，而下层最粗的粒度出现在坡的中部和上部。背风坡的粒度变化与迎风坡相反，从山顶到背风坡脚表层越来越厚，而下层越来越薄。分选系数：L、M表层和下层的分选系数分别为0.3550.551和0.3790.554，属于良好分选范围，两层之间无显著差异。总的来说，山顶是最好的，丘陵之间的低地和背风坡脚是最差的，排序程度从差到好沙丘各部分的偏度明显增加，主要表现为正偏度，即沙粒的粒度模式趋于粗化，这可以从沙丘的机械组成直方图中看出。除沙丘中部和背风坡脚呈近对称分布外，其余表层为正

9、；下层几乎对称分布在丘陵之间的低地，迎风坡脚，迎风坡中部为负，从山顶到背风坡脚为正。表层各部分的偏斜度无明显差异，但下层差异显著。峰态：从沙丘两侧到山顶，l峰和m峰逐渐变宽，峰值最低，峰态最宽，峰态最窄，位于山丘之间的低地和背风坡中部。表层和下层之间的峰值没有显著差异，并且它们都是尖锐和狭窄的。总的来说，与沙丘和沙丘相比，由于沙障设置时间较长，不同粒径的沙粒有不同程度的堆积。虽然含砂量增加，但沙丘各部分的平均粒径明显变薄，沙粒组分更加分散，分选性变差，峰值变大。在自然状态下，迎风坡最陡处的风蚀最为强烈，随着侵蚀的加强，跳跃体的细颗粒消失，使颗粒变粗；然而，在靠近山顶的背风面上，沉积作用最大，并

10、且越来越多的细颗粒随着堆积而堆积，沙粒的粒径变小。这与流动沙丘顶部和背风坡中部沙质物质的更好分选有关。前者由于风蚀和沙粗化而分选较好，而后者由于细粒物质的积累而分选较好。在流动沙丘中设置沙障后，沙柳网格中沙障的存在降低了沙丘表面的风速，改变了沙丘表面的风分布和风沙流的正常传输路径，并经常导致沙障前后流沙堆积和沙障中间的风蚀。这种堆积不仅拦截了跳跃荷载，还拦截了爬行荷载，因此沙粒的堆积呈现出粒度的多样化。对于M沙丘，由于沙障处于新的状态，沙障中部仍处于强烈的风蚀状态。沙障拦截流动的砂质物质，尤其是障壁中的蠕动和跳跃物质等粗粒物质，细粒物质的拦截能力较弱，导致这类沙丘的平均粒径比流动沙丘粗，偏度接

11、近正态分布，分选较好，峰态为单峰、窄。沙丘不仅具有拦沙固沙的功能，而且屏障内恢复的植被参与了各种粒径砂料的拦截过程，这不仅使中砂的比例比流沙有所增加，而且极细砂、粉砂和粘土颗粒的比例也相应增加，最终使沙粒的平均粒径变细。但是，由于各级粒度呈增加趋势分散，分选变差，分选变差、中等或较好，偏度大多为正。总体而言，沙障的存在改变了沙丘表面的侵蚀格局，从而改变了沙丘表面沉积物的粒度分布。沙丘表面主要有两种粒度分布模式：一是从两侧山脚到山顶，粒度变细，分选变好；另一个是从底部到山顶的粒度变得更粗，分选变得更好。在本研究中，沙丘的粒度在迎风坡和背风坡上呈现出由粗到细再到粗的渐变趋势，但排序表明，从沙丘两侧

12、到沙丘顶部，沙丘的粒度有所提高。从表面上看，从迎风坡脚到山顶，沙丘的粒度逐渐变粗，从背风坡脚到山顶，沙丘的粒度逐渐变细，但排序性质在逐渐变化。这些变化不同于现有的沙丘表面纹理在垂直层面上，L、M沙丘的粘粒和细砂含量、B沙丘的细砂和中砂含量表现为下表层，而其他粒径表现为相反的规律。从位置上看，每个沙丘的粘粒含量从迎风坡的丘间低地向沙丘顶部递减，沙丘顶部与背风坡底部差异不大，细沙含量从丘间低地经迎风坡脚向背风坡底部递减。中粗砂含量从迎风坡脚到山顶逐渐增加，而背风坡含量先减少后增加。(2)三种类型沙丘在不同水平上的平均粒径Mz、分选系数、偏度SK和峰态Kg的差异是一致的，表明L和M之间没有显著差异，

13、两者与B都有显著差异；Mz和SK是BLM，Kg是BML。在三种沙丘类型中，L型和M型沙丘具有较好的分选能力，随着障壁设置年限的延长，B型沙丘的分选能力变差。除了沙丘表层呈正态分布外，沙丘表层、沙丘表层和三种沙丘下层呈对称正态分布。三类沙丘表层和下层的峰值状态单一，分布尖锐而狭窄。随着屏障设置年限的延长，峰值状态的Kg值逐渐增大。(3)三种类型沙丘不同部位的粒度参数变化不一致。l沙丘和b沙丘表层的Mz有显著差异，而m沙丘表层的Mz没有明显差异，下层的Mz变化规律正好相反。三种类型沙丘的不同部位差异显著，各部位下层的SK差异显著，而上层仅在L型和M型沙丘上差异显著。沙丘表层和下层之间的公斤数有明显差异，而沙丘底层的公斤数没有明显差异。l和m沙丘各部分的Mz从迎风坡脚到山顶逐渐变化，从山顶到背风坡逐渐变化，而b沙丘迎风坡的Mz从山脚到山顶逐渐变化，背风坡的粒度变化相反。从沙丘两侧到顶部，L型和M型沙丘各部分的分选程度变好，偏斜度变大，均近似对称