戈壁地表沉积物组分空间异质性研究

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hechangying1
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戈壁是我国干旱区典型的荒漠景观地表,也是东亚主要沙尘源。风沙运动是干旱区地表过程的主要表现形式,在长期风沙作用下,戈壁地表景观在宏观上表现为均质的表面,但其地表沉积物组分、砾石盖度及分布形式存在明显的空间差异性,使得戈壁地表风沙运动呈现时间上“间歇性”和空间上“不连续”等特征。地表异质性制约戈壁风沙运动过程,同时风沙运动又显著影响戈壁地表沉积物组分的空间分布,能否定量化表达这种地表异质性并深入探究风沙运动对其的影响是目前研究较少且较具科学意义的重要问题。为此,本文基于全粒径分布模型及分形理论方法分析了狼山以西戈壁像元尺度及区域尺度戈壁地表沉积物的组分特征及参数空间异质性规律并对不同地表进行风沙活动观测。研究结果表明:(1)戈壁地表沉积物粒度分布呈“双峰”形式,以粒径为0.063~0.125 mm、0.125~0.315 mm组分为主,且沉积物组分具有时空变异性。全粒径分布参数与分形维数参数特征较为明显:戈壁地表沉积物全粒径分布参数C、μ、Dc分布范围分别为0~1000、-0.5~0.4、0.04~32,当μ<0.11时为沙质类地表,μ>0.11时为砾质类地表,特征粒径Dc也随着沉积物颗粒粒径的增大而增大;戈壁地表沉积物分形维数值分布范围为2.2~2.9,该类地表分形维数值域范围大于沙漠地表。(2)观测期内不同戈壁地表风沙运动特征差异明显,低风速背景下(7.5m/s~7.91 m/s),沙质类地表(细沙砾质地表、粗沙砾质地表)平均输沙率、平均风蚀强度、平均沙尘释放强度分别为砾质类地表(细砾质地表、中砾质地表)的2.33~2.75倍、3.77~4.26倍、8.5~171.82倍。在地表异质性影响下戈壁地表风蚀强度变异特征较为明显,表现为粗沙砾质地表变异程度最高,中砾质地表变异程度最低。(3)全粒径分布参数与分形维数分别在量化像元尺度和区域尺度地表异质性中具有指示意义。像元尺度地表异质性主要受沉积物组分的影响,沙质类地表C、μ变异程度高于砾质类地表,Dc变异程度低于砾质类地表,变异性随着特征粒径Dc的增大呈现先增大后减小的趋势;区域尺度地表异质性主要受长期的风沙作用影响,在主导风路径下不同类型戈壁地表分形维数空间差异显著。
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