第三章2 壤侵蝕原理2

第三章

土壤侵蝕原理一、坡面重力侵蝕應(yīng)力（一）概念重力侵蝕是以單個(gè)落石、碎屑流或整塊土體、巖體在重力作用下，沿坡向下運(yùn)動(dòng)的一系列現(xiàn)象。由于坡地重力所移動(dòng)的物質(zhì)多系塊體形式，故也稱為塊體運(yùn)動(dòng)。斜坡（包括山坡、岸坡、人工邊坡）上松散堆積物或風(fēng)化基巖，由于本身重量而沿著斜坡向下運(yùn)動(dòng)或發(fā)生垂直下落，在塊體運(yùn)動(dòng)中地表水、地下水以及地震等因素往往起促進(jìn)和觸發(fā)作用。塊體運(yùn)動(dòng)是一種固體或半固體物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，可以是快速運(yùn)動(dòng)，也可以是緩慢不易覺察的移動(dòng)或蠕動(dòng)。它既是地質(zhì)作用的動(dòng)力，又是地質(zhì)作用的對(duì)象，因?yàn)楫?dāng)它沿斜坡向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，一方面破壞沿途可能遇到的基巖，同時(shí)運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)本身也遭受破壞。一、坡面重力侵蝕應(yīng)力（二）塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析1直線破裂面（1）坡面塊體運(yùn)動(dòng)斜坡表層的巖土體，受多種成因的裂隙分割而成分離體。該巖土體受地心引力而具有重力，重力向坡下的分力一一下滑力與坡面產(chǎn)生摩阻力（見下圖）。一、坡面重力侵蝕應(yīng)力（二）塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析1直線破裂面圖1塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)圖解之一圖2塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)圖解之一一、坡面重力侵蝕應(yīng)力（二）塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析1直線破裂面圖中重力G=mg,下滑力T=G■sin6，摩阻力「p,式中f為摩擦系數(shù).當(dāng)M處于靜止不動(dòng)時(shí)，稱靜摩阻力，與T大小相等、方向相反，共同作用于坡面上。若坡度不斷增大（圖2）,下滑力和摩擦阻力同時(shí)增加。而增大是有限度的，當(dāng)增大到塊體與坡面間的最大摩擦阻力時(shí)，塊體處于極限平衡狀態(tài)，與此相應(yīng)的坡角6稱為臨界坡角，它反映了塊體與坡面間摩擦力大小的性質(zhì)，因此，又將臨界坡角稱為該塊體與坡面間的內(nèi)摩擦角。一、坡面重力侵蝕應(yīng)力（二）塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析1直線破裂面根據(jù)平衡條件可見，摩擦系數(shù)可用內(nèi)摩擦角的正切值表示。一、坡面重力侵蝕應(yīng)力（二）塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析由于內(nèi)摩擦角6反映了塊體沿坡面下滑剛起動(dòng)的坡度1此，通常也稱為松散物質(zhì)的休止角。對(duì)于松散的砂和巖屑而言內(nèi)摩擦角和休止角是一致的凡是坡角6小于內(nèi)摩擦角①時(shí)不論坡度高有多大，坡面總是較穩(wěn)定的。內(nèi)摩擦角e值隨坡面物質(zhì)顆粒粗細(xì)、形狀、密度和含水量多寡而變化。粗大并呈棱角狀而密實(shí)的顆粒，休止角大；反之，則小。一般風(fēng)化碎屑離源地愈遠(yuǎn)，其顆粒逐漸變小，棱角被摩蝕，圓度增加，摩擦度減小，休止角變緩。因此，愈向坡腳，坡度愈趨緩和。土粒間的孔隙被水充填后會(huì)增加滑潤性，減少摩擦力，因而休止角也相應(yīng)變緩。在同一斜坡上，坡頂遠(yuǎn)離地下水面較干燥，而坡腳接近地下水面較濕潤，因此，坡度也有向坡腳變緩的趨勢?；脽羝?一、坡面重力侵蝕應(yīng)力（二）塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析對(duì)于巖石邊坡，巖體被裂隙分割成許多塊體，巖塊的穩(wěn)定性受裂隙面的傾向和傾角的控制（圖3）。若裂隙面的傾向與邊坡的斜向一致，且裂隙面的傾角大，超過其內(nèi)摩擦角時(shí)，塊體就會(huì)下滑。圖3巖石裂隙及軟弱平層與巖體穩(wěn)定圖示幻燈片10一、坡面重力侵蝕應(yīng)力（二）塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析（2）直線破裂面的塊體運(yùn)動(dòng)無論巖土體，若破裂面在其內(nèi)部，且為一斜面，破壞的土巖體向下運(yùn)動(dòng)，可用庫倫定律表示：式中：K為安全系數(shù)；C為破裂面兩側(cè)顆粒間粘聚力，L為破裂面的長度，其他符號(hào)同、八刖幻燈片11一、坡面重力侵蝕應(yīng)力（二）塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析2面圓弧破壞面在黃土區(qū)或一些粘土區(qū)，常見到破裂面呈現(xiàn)圓弧狀，而且破裂下滑的土體還包括了谷底的一部分。這種破壞現(xiàn)象的受力狀況與上述狀況稍有不同，除考慮作用力之外，還需要考慮力矩，用穩(wěn)定程度來表示：或幻燈片12一、坡面重力侵蝕應(yīng)力（二）塊體運(yùn)動(dòng)力學(xué)分析2面圓弧破壞面圖滑坡的力學(xué)分析圖示幻燈片13二、重力侵蝕分類以重力為主要外營力的侵蝕形式有蠕動(dòng)、瀉溜、崩塌和滑坡等?；脽羝?4第四節(jié)土壤侵蝕規(guī)律幻燈片15一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)是一種貼近地面的氣流對(duì)沙粒的搬運(yùn)現(xiàn)象。（一）近地層風(fēng)的性質(zhì)大氣對(duì)流層屬于大氣層中直接與地表接觸的部分，與地球表面的相互影響極其強(qiáng)烈，人類的生產(chǎn)生活關(guān)系極其密切，歷來受到人們的重視。而大氣對(duì)流層中貼近地面100m范圍內(nèi)的氣層稱為近地層，一切風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)都與本層大氣的性質(zhì)及活動(dòng)狀況有關(guān)，因此也是風(fēng)力侵蝕學(xué)研究的重點(diǎn)?；脽羝?6一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（一）近地層風(fēng)的性質(zhì)1層流和紊流由于地球表面熱量分布的不均，出現(xiàn)氣壓差，空氣由高壓區(qū)向低壓區(qū)流動(dòng)，就生了風(fēng)。與其他流體一樣，風(fēng)也存在兩種流態(tài)：層流和紊流。層流的空氣質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡平穩(wěn),鄰近的空氣質(zhì)點(diǎn)平衡運(yùn)動(dòng)，互不干擾，但空氣的這種流態(tài)，僅在地表平坦，風(fēng)速很低的情況下才能見到。當(dāng)風(fēng)速稍大時(shí)，層流大氣即失去其穩(wěn)定性而變成紊流。紊流的空氣質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)不規(guī)則，并且互相干擾，各氣流層層間夾雜了大小不同的渦旋運(yùn)動(dòng)。渦流的產(chǎn)生使得各層之間的動(dòng)能更易交換，上下層之間的流速趨于一致，這對(duì)于沙粒的運(yùn)動(dòng)是非常重要的。幻燈片17一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（一）近地層風(fēng)的性質(zhì)1層流和紊流層流大氣是否失去其穩(wěn)定性取決于流體的慣性力與粘滯力之間的比例關(guān)系。對(duì)于粘度低，密度小的空氣來說，當(dāng)雷諾數(shù)超過1400時(shí)，就會(huì)使層流過渡到紊流。據(jù)勃蘭特（D.Brunt）估算，在室外大氣中如果風(fēng)速超過1.0m/s，則不管他看來是怎樣平穩(wěn)地流過，空氣流動(dòng)必然是紊流。特別是引起沙粒運(yùn)動(dòng)的風(fēng)幾乎都是紊流運(yùn)動(dòng)?；脽羝?8一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（一）近地層風(fēng)的性質(zhì)2湍流與地表粗糙度湍流運(yùn)動(dòng)是一種疊加在一般流動(dòng)上的不規(guī)則的旋渦狀的混合運(yùn)動(dòng)。湍流發(fā)生時(shí)，分子群代替了單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)，空氣分子不再恒定地向前移動(dòng)，而是不斷地改變著運(yùn)動(dòng)的方向和速度，通過這種旋渦運(yùn)動(dòng)進(jìn)行風(fēng)的動(dòng)能的傳遞和交換。其中最明顯的就是風(fēng)吹過地表時(shí)，受地面磨擦阻力的影響，風(fēng)速減小，并把這種阻力向上層大氣傳遞，由于磨擦阻力隨高度增加而減小，故風(fēng)速隨高度而增大?；脽羝?9一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（二）沙粒的運(yùn)動(dòng)沙粒起動(dòng)的機(jī)制半個(gè)多世紀(jì)以來，中外科學(xué)家對(duì)靜止沙粒受力起動(dòng)機(jī)制進(jìn)行了深入的研究，并形成了多種假說，如沖擊碰撞說，壓差升力說及湍流的擴(kuò)散作用說等，但都沒有圓滿地解決這一問題?；脽羝?0一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（二）沙粒的運(yùn)動(dòng)沙粒起動(dòng)的機(jī)制1980年吳正和凌裕泉在風(fēng)洞中用高速攝影方法對(duì)沙粒運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行了研究。他們認(rèn)為在風(fēng)力作用下，當(dāng)平均風(fēng)速約等于某一臨界值時(shí)，個(gè)別突出的沙粒在湍流流速和壓力脈動(dòng)作用下，開始振動(dòng)或前后擺動(dòng)，但并不離開原來位置，當(dāng)風(fēng)速增大超過臨界值后，振動(dòng)也隨之加強(qiáng)，迎面阻力（拖曳力）和上升力相應(yīng)增大，并足以克服重力的作用.氣流的旋轉(zhuǎn)力矩促使某些最不穩(wěn)定的沙粒首先沿沙面滾動(dòng)或滑動(dòng)。由于沙粒幾何形狀和所處空間位置的多樣性，以及受力狀況的多變性，因此在滾動(dòng)過程中，一部分沙粒碰到地面凸起沙粒的沖擊時(shí)，就會(huì)獲得巨大沖量。受到突然沖擊力作用的沙粒，就會(huì)在碰撞瞬間由水平運(yùn)動(dòng)急劇地轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪边\(yùn)動(dòng)，驟然向上（有時(shí)幾乎是垂直的）起跳進(jìn)入氣流運(yùn)動(dòng)，沙粒在氣流作用下，由靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到躍起狀態(tài)?；脽羝?1一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（二）沙粒的運(yùn)動(dòng)臨界風(fēng)速與起沙風(fēng)假定地表風(fēng)力逐漸增大，達(dá)到某一臨界值后，地表沙粒脫離靜止?fàn)顟B(tài)開始運(yùn)動(dòng)，這時(shí)的風(fēng)速稱為臨界風(fēng)速或起動(dòng)風(fēng)速，一切大于起動(dòng)風(fēng)速的風(fēng)稱為起沙風(fēng)。起動(dòng)風(fēng)速與沙粒粒徑、地表，性質(zhì)、沙粒含水率等多種因素有關(guān)。國內(nèi)外專家研究證實(shí)，在一般情況下起動(dòng)風(fēng)速和沙粒粒徑的平方才艮成正比。幻燈片22一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（二）沙粒的運(yùn)動(dòng)沙粒運(yùn)動(dòng)形式據(jù)觀測研究，風(fēng)沙流中沙粒依風(fēng)力大小、顆粒粒徑、質(zhì)量不同而以懸移、躍移、蠕移三種形式向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)沙粒起動(dòng)后以較長時(shí)間懸浮于空氣中而不降落，并以與風(fēng)速相同的速度向前運(yùn)動(dòng)時(shí)稱為懸移。懸移運(yùn)動(dòng)的沙粒稱為懸移質(zhì)。懸移質(zhì)粒徑一般為小于0.1mm甚至小于0.05mm的粉沙和粘土顆粒。由于其的體積小質(zhì)量輕，在空氣中的自由沉速很小，一旦被風(fēng)揚(yáng)起就不易沉落，因而可長距離搬運(yùn)?；脽羝?3一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（二）沙粒的運(yùn)動(dòng)3.沙粒運(yùn)動(dòng)形式沙粒在風(fēng)力作用下脫離地表進(jìn)入氣流后，降落到沙面時(shí)有相當(dāng)大的動(dòng)能，能使其降落點(diǎn)周圍的一部分沙粒受到撞擊而飛濺起來，造成沙粒的連續(xù)跳躍式運(yùn)動(dòng)。沙粒的這種運(yùn)動(dòng)方式稱為躍移，躍移運(yùn)動(dòng)的沙土顆粒稱為躍移質(zhì)。躍移運(yùn)動(dòng)是風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)的主要形式，在風(fēng)沙流中躍移沙量可能達(dá)到運(yùn)動(dòng)沙量總重量的1/2甚至3/4.粒徑0.1?0.15mm的沙粒最易以躍移方式移動(dòng)。在沙質(zhì)地表上躍移質(zhì)的跳躍高度一般不超過30cm，而且有一半以上的躍移質(zhì)是在近地表5cm高度內(nèi)活動(dòng)?；脽羝?4一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（二）沙粒的運(yùn)動(dòng)3.沙粒運(yùn)動(dòng)形式沙粒在地表滑動(dòng)或滾動(dòng)稱為蠕移，蠕移運(yùn)動(dòng)的沙粒稱為蠕移質(zhì)。在某一單位時(shí)間內(nèi)蠕移質(zhì)的運(yùn)動(dòng)可以是間斷的。蠕移質(zhì)的量可以占到總沙量的20?25%。呈蠕移運(yùn)動(dòng)的沙粒都是粒徑在0.5?2.0mm左右的粗沙。造成這些粗沙運(yùn)動(dòng)的力可以是風(fēng)的迎面壓力，也可以是躍移沙粒的沖擊力?；脽羝?5一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（三）風(fēng)沙流及其結(jié)構(gòu)特征風(fēng)沙流是氣流及其搬運(yùn)的固體顆粒（沙粒）的混合流。它的形成依賴于空氣與沙質(zhì)地表兩種不同密度物理介質(zhì)的相互作用，而它的特征對(duì)于風(fēng)蝕風(fēng)積作用的研究及防沙措施的制定有重要意義?；脽羝?6一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（三）風(fēng)沙流及其結(jié)構(gòu)特征含沙量隨高度的分布風(fēng)沙流中沙粒隨高度的分布稱為風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)。根據(jù)野外觀測，氣流搬運(yùn)的沙量絕大部分（90%以上）是在沙面以上30cm的高度內(nèi)通過的，尤其是集中在0?10cm的高度（約占80%）,也就是說風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)是一種近地面的沙粒搬運(yùn)現(xiàn)象幻燈片27一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（三）風(fēng)沙流及其結(jié)構(gòu)特征風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)特征值近地表氣流層沙粒分布性質(zhì)，即風(fēng)沙流的結(jié)構(gòu)決定著沙粒吹蝕與堆積過程的發(fā)展。前蘇聯(lián)學(xué)者茲納敏斯基提出了采用Qmax/Q的比值（用S表示）作為風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)的指標(biāo)（Qmax為氣流中0-1cm層的沙量），稱之為風(fēng)沙流的結(jié)構(gòu)數(shù)，并以此作為判斷風(fēng)蝕過程的方向性?；脽羝?8一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（三）風(fēng)沙流及其結(jié)構(gòu)特征風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)特征值為了說明風(fēng)沙流的結(jié)構(gòu)特征與沙粒吹蝕、搬運(yùn)和堆積的關(guān)系，吳正等人引用了特征值入作為判斷的指標(biāo)，風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)特征值入（無量綱）為：X=Q2-10/Q0-1式中：Q0-1―0?1cm高度氣流層內(nèi)搬運(yùn)的沙量（g/min或%）；Q2-10—2?10cm高度氣流層內(nèi)搬運(yùn)的沙量（g/min或%）?；脽羝?9一、風(fēng)沙運(yùn)動(dòng)（三）風(fēng)沙流及其結(jié)構(gòu)特征風(fēng)沙流的固體流量氣流在單位時(shí)間通過單位寬度或面積所搬運(yùn)的沙量叫做風(fēng)沙流的固體流量，也稱為輸沙率。影響輸沙率的因素是很復(fù)雜的，它不僅取決于風(fēng)力的大小、沙粒粒徑、形狀和其比重，而且也受沙粒的濕潤程度、地表狀況及空氣穩(wěn)定度的影響。幻燈片30二、風(fēng)蝕與風(fēng)積作用（一）風(fēng)蝕與風(fēng)積作用的概念概念風(fēng)和風(fēng)沙流對(duì)地表物質(zhì)的吹蝕和磨蝕作用，統(tǒng)稱為風(fēng)蝕作用。風(fēng)沙流運(yùn)行過程中，由于風(fēng)力減緩或地面障礙等原因，使風(fēng)沙流中沙粒發(fā)生沉降堆積時(shí)稱風(fēng)積作用。經(jīng)風(fēng)力搬運(yùn)、堆積的物質(zhì)稱為風(fēng)積物?；脽羝?1二、風(fēng)蝕與風(fēng)積作用（二）風(fēng)沙蝕積作用與沙丘的運(yùn)動(dòng)沙漠中各種類型的沙丘都不是靜止和固定不變的，而是運(yùn)動(dòng)和變化的。沙丘的移動(dòng)是通過沙粒在迎風(fēng)坡風(fēng)蝕、背風(fēng)坡堆積而實(shí)現(xiàn)的。沙丘移動(dòng)方向沙丘移動(dòng)的方向取決于有一定延續(xù)時(shí)間的起沙風(fēng)的風(fēng)向，移動(dòng)總方向與大于起沙風(fēng)的年合成風(fēng)向大體相一致，但不完全重合，二者之間有一交角。沙丘的移動(dòng)是在大于砂粒起動(dòng)風(fēng)速的風(fēng)力作用下，砂粒在迎風(fēng)坡吹蝕搬運(yùn)到坡頂后，受重力作用沿被風(fēng)坡滾落堆積，沙丘就以這種方式順著風(fēng)向向前移動(dòng)幻燈片34二、風(fēng)蝕與風(fēng)積作用（二）風(fēng)沙蝕積作用與沙丘的運(yùn)動(dòng)沙丘移動(dòng)方式沙丘移動(dòng)方式取決于風(fēng)向及其變化，它可分為三種方式。其一為前進(jìn)式，即在單一的風(fēng)向作用下終年保持向某一方向移動(dòng)；其二為往復(fù)前進(jìn)式，即在兩個(gè)風(fēng)向相反而風(fēng)力大小不等的情況下往復(fù)向前移動(dòng)；其三為往復(fù)式，即它是風(fēng)力大小相等而風(fēng)向相反的情況下產(chǎn)生的往復(fù)移動(dòng)。二、風(fēng)蝕與風(fēng)積作用（二）風(fēng)沙蝕積作用與沙丘的運(yùn)動(dòng)沙丘移動(dòng)速度沙丘移動(dòng)速度主要取決于風(fēng)速和沙丘本身的高度，沙丘移動(dòng)速度與其高度成反比,而與輸沙量成正比，所以沙丘移動(dòng)的速度也就同樣和風(fēng)速的三次方成正比。橫向沙丘由于走向與主風(fēng)向垂直，在同等風(fēng)力條件下有效作用面積最大，因此在各種類型的沙丘中移動(dòng)速度是最快的?；脽羝?6二、風(fēng)蝕與風(fēng)積作用（二）風(fēng)沙蝕積作用與沙丘的運(yùn)動(dòng)沙丘移動(dòng)速度縱向沙丘除橫向移動(dòng)外，還有縱向移動(dòng)的特點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)的總方向與沙壟構(gòu)成一個(gè)斜交的角度，交角介于25?40°之間，移動(dòng)速度比橫向沙丘要慢的多。復(fù)合型沙壟的運(yùn)動(dòng)是通過覆蓋其上的新月形沙丘和沙丘鏈的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。金字塔沙丘是多向風(fēng)作用下的一種典型沙丘類型。沙丘來回?cái)[動(dòng)，但總的移動(dòng)量并不大。二、風(fēng)蝕與風(fēng)積作用（二）風(fēng)沙蝕積作用與沙丘的運(yùn)動(dòng)沙丘移動(dòng)速度復(fù)合型橫向沙丘的移動(dòng)則是通過復(fù)蓋在其上的次一級(jí)沙丘的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。這種復(fù)合型沙丘移動(dòng)速度比簡單類型沙丘慢許多。沙丘移動(dòng)速度除了受風(fēng)速和沙丘本身高度的影響外，還與沙丘的水分含量、植被狀況及下伏地貌條件的差異性等多種因素有關(guān)?；脽羝?8三、沙漠化成因與類型（一）荒漠化的概念荒漠化（Desertification）1993?1994年，防治荒漠化公約上確定的定義為：“荒漠化是指包括氣候變異和人類活動(dòng)在內(nèi)的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退化。”中國科學(xué)家認(rèn)為，沙漠化是荒漠化的一種表現(xiàn)形式，它是指在干旱多風(fēng)的沙質(zhì)地表?xiàng)l件下，由于人為強(qiáng)度活動(dòng)破壞脆弱生態(tài)平衡所造成的地表出現(xiàn)以風(fēng)沙活動(dòng)為主要標(biāo)志的土地退化過程。并提出沙漠化的定義是：“在干旱、半干旱和部分半濕潤地區(qū)，由于自然因素或人為活動(dòng)的影響，破壞了自然生態(tài)系統(tǒng)的脆弱平衡，使原非沙漠的地區(qū)出現(xiàn)了以風(fēng)沙活動(dòng)為主要標(biāo)志的類似沙漠景觀的環(huán)境變化過程，以及在沙漠地區(qū)發(fā)生了沙漠環(huán)境條件的強(qiáng)化與擴(kuò)張過程。簡言之，沙漠化也就是沙漠的形成和擴(kuò)張過程?！被脽羝?9三、沙漠化成因與類型（一）荒漠化的概念風(fēng)沙化風(fēng)沙化是朱震達(dá)等人根據(jù)我國情況提出的名詞術(shù)語。其內(nèi)涵與沙漠化基本一致，外延是指半濕潤、濕潤地區(qū)的沙質(zhì)干河床與河流泛淤三角洲（如北京永定河谷、灤河三角洲等地區(qū)）古河谷和古代河流決口扇（如黃淮海平原）及海濱沙地（如河北、山東、福建、臺(tái)灣、海南及廣東省等地的沿海地段）因風(fēng)力作用，產(chǎn)生風(fēng)沙活動(dòng)并出現(xiàn)類似沙漠化地區(qū)的沙丘起伏地貌景觀。三、沙漠化成因與類型（二）荒漠化的成因沙漠化的形成與發(fā)展既有自然因素的作用，又有人類活動(dòng)的干擾與影響。在自然因素中，沙源與氣候變化是最主要的因素。?氣候變化與沙漠化在沙漠化的自然因素中，氣候干旱是決定性的。撒哈拉地區(qū)的研究資料表明，沙漠化過程主要是在持續(xù)干旱期間發(fā)生和加強(qiáng)的。眾多學(xué)者認(rèn)為只有對(duì)土地及其資源給予合理的正確使用，才能避免由于干旱而引起沙漠化的巨大災(zāi)難。幻燈片44三、沙漠化成因與類型（二）荒漠化的成因?人類活動(dòng)與沙漠化干旱地區(qū)、特別是半干旱地區(qū)（包括部分半濕潤地區(qū)），自然生態(tài)系統(tǒng)具有脆弱性和敏感性。人為過度的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，除了直接破壞生態(tài)環(huán)境，對(duì)沙漠化的自然因素起誘發(fā)和促進(jìn)作用以外，還能夠?qū)е戮植亢偷乇硇夂虻膼夯；脽羝?5四、沙塵暴（一）沙塵暴沙塵暴是大風(fēng)揚(yáng)起地面沙塵，使空氣變得混濁，水平能見度低于1000m的惡劣天氣現(xiàn)象。在氣象學(xué)中規(guī)定，凡水平方向有效能見度小于1000m的風(fēng)沙現(xiàn)象，稱為沙塵暴。黑風(fēng)暴是大風(fēng)天氣中的一種特強(qiáng)沙塵暴天氣，其標(biāo)準(zhǔn)是大風(fēng)吹揚(yáng)起的沙塵使最小水平能見度降到0級(jí)（W50m）,瞬間風(fēng)速大于25m/s的一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。由于發(fā)生強(qiáng)度和特強(qiáng)沙塵暴時(shí)天色昏暗，甚至伸手不見五指，所以人們又根據(jù)天色昏暗的程度形象地稱為“黃風(fēng)”和“黑風(fēng)”?；脽羝?6四、沙塵暴（二）沙塵暴形成因素沙塵暴形成的基本條件一是大風(fēng)，二是地面上有裸露沙塵物質(zhì)，三是不穩(wěn)定的空氣，三者同步出現(xiàn)時(shí)方能產(chǎn)生沙塵暴。三因素中強(qiáng)風(fēng)是起沙塵的動(dòng)力，豐富的沙塵源是形成沙塵暴的物質(zhì)基礎(chǔ)，而不穩(wěn)定的空氣乃是局地?zé)崃l件所致，使沙塵卷揚(yáng)得更高?；脽羝?7四、沙塵暴（二）沙塵暴形成因素天氣因素干旱少雨，大風(fēng)頻繁，冷熱劇變，寒潮過境，不穩(wěn)定的空氣在對(duì)流層底部形成強(qiáng)對(duì)流天氣等，均為沙塵暴的形成提供了有利的天氣背景?；脽羝?8四、沙塵暴（二）沙塵暴形成因素地形因素沙塵暴的路徑除受高空氣壓場制約外，地形是不可忽視的因子。我國沙塵暴路經(jīng)一般分為4條，西路、西北路沙塵暴東移，主要是受秦嶺及陰山緯向構(gòu)造山系的導(dǎo)向作用。沿途所經(jīng)過的下墊面主要為戈壁、沙漠，不僅為沙塵暴提供豐富沙源，而且由于湍流熱交換量的增加，造成強(qiáng)烈熱力對(duì)流，從而增強(qiáng)了沙塵暴動(dòng)能，強(qiáng)化了沙塵暴強(qiáng)度。由于秦嶺緯向山系及大興安嶺一一太行山系斜接，形成沙塵暴的東壁南界，一般沙塵暴很難逾越這兩條地形界線。北路、東路沙塵暴所以能爆發(fā)式南下，主要是內(nèi)蒙古高平原地形坦蕩，使源于貝加爾湖的冷空氣能長驅(qū)直入，肆虐于內(nèi)蒙古高平原、鄂爾多斯高平原。但一般很難危害大興安嶺太行山以東地區(qū)?；脽羝?9四、沙塵暴（二）沙塵暴形成因素物質(zhì)因素一類是自然的第四紀(jì)沉積物，如沙漠風(fēng)成沙、戈壁沙礫、第三紀(jì)紅色砂礫巖、現(xiàn)代流水沖積物、湖積物、黃土、沙黃土，另一類是人類生產(chǎn)活動(dòng)的人工堆積物。當(dāng)發(fā)生沙塵暴滾滾而來的“黑風(fēng)墻”過境時(shí)，這些物源類型將為其提供大量塵埃?；脽羝?0四、沙塵暴（二）沙塵暴形成因素人為因素人為過度墾荒、過度放牧、濫伐森林、不合理利用水資源、土地不合理經(jīng)營方式、工業(yè)廢棄物的堆放等，是加強(qiáng)和誘發(fā)沙塵暴的重要因素。幻燈片51第四節(jié)土壤侵蝕規(guī)律幻燈片52一、凍融侵蝕（一）凍土作用凍土:是指溫度在攝氏零度以下，含有冰的土（巖）層。處在大陸性氣候條件下的高緯度極地或亞極地地區(qū)，以及高山高原地區(qū)，降水量極少、溫度低，由于缺少冰雪覆蓋，土層直接暴露于地表，從而導(dǎo)致土層中熱量不斷散失，引起地溫的逐步下降，因此在土層下部形成了多年不化的凍結(jié)層。凍土的主要外力作用是凍融作用。有些土層的溫度很低，但沒有冰的存在則不能稱為凍土，只能叫低溫寒土。幻燈片53一、凍融侵蝕（一）凍土作用凍土厚度多年凍土的厚度從高緯到低緯逐漸減薄，以至完全消失。例如，北極的多年凍土厚達(dá)1000m以上，年平均地溫為-15°C，永凍層的頂面接近地面。向南到連續(xù)凍土的南界，多年凍土厚度減到100m以下，地溫-3?-5C，永凍層的頂面埋藏加深。大致在北緯48度附近是多年凍土的南界，這里年平均地溫接近01,凍土厚度僅1?2m。幻燈片54一、凍融侵蝕（二）冰川侵蝕冰川分布在高緯度和高山地區(qū)，氣候嚴(yán)寒，年平均溫度在0°C以下，常年積雪。當(dāng)降雪的積累大于消融時(shí)，地表積雪逐年增厚，經(jīng)過一系列物理過程，積雪就逐漸變成微蘭色的透明的冰川冰。冰川冰是多晶