砒砂岩原状坡面不同季节复合侵蚀动力的贡献研究

来源：农业工程学报杂志2020年第11期北京时间：

作者：付金霞,王静,张宝利,吴娟,杨玉春,肖培青,姚文艺,

摘要：为揭示黄河中游砒砂岩区多动力复合侵蚀的季节变化特征，该研究融合野外原位观测、三维激光扫描仪技术和GIS等多研究手段，基于2018年3月-2019年4月砒砂岩裸坡上3个试验小区的各4期地形点云数据、坡面实测侵蚀量以及研究区气候数据，分析了砒砂岩水蚀、冻融侵蚀、风蚀的季节交互特征，并分离了各侵蚀动力对原状坡面的侵蚀贡献。3个试验小区为水力+冻融+风力复合侵蚀原状小区、水力+冻融复合侵蚀小区和冻融小区，尺寸均为12.5 m × 2.5 m。结果表明，3月-6月、11月-翌年4月砒砂岩坡面侵蚀动力以冻融+风力为主，7-10月坡面侵蚀动力以水力为主。在3月-6月、7月-10月、11月-翌年4月3个时段中，水力+冻融+风力原状小区内侵蚀量比例分别为10.58%、76.61%和12.81%，水力+冻融复合侵蚀小区内侵蚀量比例分别为10.43%、78.57%和11%，冻融小区内侵蚀量比例分别为31.90%、28.65 %和39.45 %。3个时段中，对原状坡面而言，水力侵蚀的贡献率分别为21.85%、71.42%和 11.12%，冻融侵蚀的贡献率分别为53.09%、6.58%和54.20%，风力侵蚀的贡献率分别为25.06%、21.99%和34.69%。在3月-6月、11月-翌年4月，冻融侵蚀量最大，水力侵蚀量最小；7月-10月，水力侵蚀量最大，冻融侵蚀量最小。在整个研究期，原状坡面侵蚀量中水蚀占58.45%、冻融和风蚀共占41.55%。2018年各侵蚀动力对坡面的影响程度由大到小依次为水力侵蚀、冻融侵蚀、风力侵蚀。研究结果可为砒砂岩区复合侵蚀综合治理提供理论依据。

关键词：风, 水, GIS, 砒砂岩坡面, 冻融, 复合侵蚀, 季节, 三维激光扫描仪