1、第十讲 荒漠化主要内容主要内容荒漠与荒漠化的概念荒漠与荒漠化的概念荒漠化的成因荒漠化的成因荒漠化的类型荒漠化的类型我国荒漠化的发展现状我国荒漠化的发展现状荒漠化形成的地质学机理荒漠化形成的地质学机理风蚀荒漠化的防治措施风蚀荒漠化的防治措施遥感在荒漠化中的应用遥感在荒漠化中的应用2023-8-15一、荒漠与荒漠化的概念一、荒漠与荒漠化的概念荒漠：指植被稀疏、矮小、土壤贫瘠、厚度较薄，甚至母质基岩裸露地表，并具有较大分布面积的地理景观或地貌类型。荒漠化：指正常土地在自然与人为双重作用下，向荒漠景观演化的时空过程，属于土地退化的一种地质环境问题。因各种因素造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化
2、，其中包括气候变化和人类活动。但在亚湿润区，并不包括存在水土流失现象的所有土地，而是指水土流失发展到具备荒漠境况的地区，即土壤层的缺失或基岩大面积裸露，植被稀疏生长受到抑制的地方。2023-8-15正常土地荒漠化生态环境急剧恶化土地生产力大幅下降农林牧业减产物种减少甚至灭绝极端气候现象频率增高沙尘暴扬沙天气频繁生态移民2023-8-15 土地荒漠化湿当今世界上危害严重的地质环境问题之一。据统计，1984-1991年间，全球荒漠化土地从3475 104 km2 增加到 3592 104 km2 ，受荒漠化影响或威胁的土地面接近52 106 km2，已占全球陆地面积的1/4，而且仍以每年5 104
3、 6 104 的速度在不断扩大。2023-8-15二、荒漠化的成因土地荒漠化的地学本质 地表物质在风力、水力、冻融等外力作用下，再行分配的时间过程。此过程可以由自然条件的改变而导致，也可因不当的人为活动与自然条件的耦合而发生。2023-8-15（一）自然条件的变化导致的荒漠化最有说服力的证据：1.全球沙漠分布格局的变化；2.青藏高原隆升导致的干旱化效应。2023-8-15现代全球活动沙丘的分布距今18ka 全球活动沙丘的分布2023-8-151.世界上的沙漠主要分布在南北半球的中纬度地区。南半球沙漠减少北半球沙漠面积增长2.亚洲中部和我国西北部地区是全球沙漠面积增长最快的地区，荒漠化程度在加剧
4、。1.全球大气环境主要受纬度控制，由于赤道的太阳辐射量最大，因而赤道附近的陆地和海洋变热，热空气比冷空气包含更多水分，上升时以降雨方式落到地面。而中纬度地区处于气流下沉带，由于降水原因已使空气中水分大部分失去，因而该地区气流干燥，干旱程度增强。2.黄赤交角的变化，使不同时间和不同纬度带太阳辐射量有所改变，此变化是北半球现代荒漠化现象比南半球发展更快的重要原因。全球沙漠分布格局的变化2023-8-15青藏高原隆升导致的干旱化效应受青藏高原阻挡向南绕过喜马拉雅山，与印度洋暖湿气流会合，沿横断山一线进入我国云南、贵州、四川甚至到达中南地区；向北绕过阿尔泰山与北冰洋冷湿气流合并，在冬季入侵我国北方。两
5、种气候效应使我国西北地区成为缺乏海陆水汽交换的“死角”，伴随青藏高原的陆续隆升，气候干旱化不断加剧，西北地区风蚀荒漠化愈演愈烈。使给我国东部沿海带来大量雨水2023-8-15二、人为活动与自然条件耦合导致的荒漠化u土地粗放耕植和过度使用u过度放牧和樵采u不合理灌溉、过量抽取地下水、拦截地表水2023-8-15 三、荒漠化的类型戈壁化沙漠化石漠化盐渍化冻融荒漠化 处于荒漠化进程中的土地并不都是典型的荒漠景观，而是以土壤的贫瘠化和植被的退化为标志。在不同气候条件下处于不同阶段的荒漠化土地，特点也各不相同。大体可以分为5类：2023-8-15 1.戈壁化戈壁化：又称戈壁滩，是砾质荒漠的通称。开阔的大
6、型冲洪积扇/宽阔河谷/盆地平原风蚀作用地表沉积物中细小颗粒和营养物质被带走留下粗大的岩石碎块和砾石零散分布形成坚硬的裸地或地表全部被粗粒物质覆盖石滩2023-8-15根据地表砾质的多少和植被情况，进一步划分：砾质硬地和砾质硬地和石滩裸地所石滩裸地所占面积比占面积比植被覆盖度植被覆盖度生物生产能力生物生产能力防治措施防治措施全戈壁化95%10m/s时，随风速增大，风蚀量呈时，随风速增大，风蚀量呈上升趋势，输沙率随风速的变化遵循幂函上升趋势，输沙率随风速的变化遵循幂函数关系数关系2、风力侵蚀的影响因素抗蚀因子1.地表物质的质地地表物质的质地地表物质是风力侵蚀的对象，质地不同的地表物质，其水地表物质
7、是风力侵蚀的对象，质地不同的地表物质，其水稳性结构、碳酸钙含量、有机质、机械组成和团粒结构等不同稳性结构、碳酸钙含量、有机质、机械组成和团粒结构等不同，抗风蚀能力有较大差异。，抗风蚀能力有较大差异。土壤性质有机质%颗粒组成风速(1m高处)风蚀量Kg*m-2*h-10.25-0.050.05-0.010.01-0.0010.001砂土0.1870.028.01.01.0砂壤土1.0434.352.510.52.5土壤结构、物质组成对风蚀强度的影响土壤结构、物质组成对风蚀强度的影响含量越高，形成土壤结构越稳定，抗蚀能力越强含量越高，越难形成团粒，抗风蚀能力越低？哪种土壤需要更大的风速，哪种土壤的风
8、蚀量大2、风力侵蚀的影响因素抗蚀因子1）.地表物质的质地地表物质的质地地表物质是风力侵蚀的对象，质地不同的地表物质，其水地表物质是风力侵蚀的对象，质地不同的地表物质，其水稳性结构、碳酸钙含量、有机质、机械组成和团粒结构等不同稳性结构、碳酸钙含量、有机质、机械组成和团粒结构等不同，抗风蚀能力有较大差异。，抗风蚀能力有较大差异。土壤性质有机质%颗粒组成风速(1m高处)风蚀量Kg*m-2*h-10.25-0.050.05-0.010.01-0.0010.001砂土0.1870.028.01.01.07.35.07砂壤土1.0434.352.510.52.58.40.9土壤结构、物质组成对风蚀强度的影
9、响土壤结构、物质组成对风蚀强度的影响含量越高，形成土壤结构越稳定，抗蚀能力越强含量越高，越难形成团粒，抗风蚀能力越低？哪种土壤需要更大的起动风速，哪种土壤的风蚀量大？2、风力侵蚀的影响因素抗蚀因子2).地表物质的含水量 地表松散堆积物中非饱和的水分通称土壤水，其可在土层颗粒表面形成水化膜，水化膜的静电作用使土壤颗粒产生黏着力，将土壤颗粒黏合在一起，从而提高土壤的抗风蚀能力。土壤含水量%=0.81.112.214.73起动风速/m/s4.5-5.06.5812.2114.32风蚀模数 t/亩/h33.51.80.26不同土壤含水量与风蚀量的关系(试验风速：15.5m/s)2、风力侵蚀的影响因素抗
10、蚀因子3)3)植被覆盖植被覆盖 当地表有植被发育时，相当于覆盖了一层保护层，可显著减弱气流对地表物质的破坏和分离、增加地表颗粒的起动速度，减少风蚀量。不同植被覆盖下的风蚀量（试验风速：12.7m/s）20%60%人为因素对风蚀荒漠化的影响以间接作用为主，即通过改变气流或下垫面状况、影响风力侵蚀的动力因子和抗蚀因子，进而加速或减缓风蚀荒漠化的进程。改变植被覆盖状况土地利用方式小尺度地形修建人工构筑物2、风力侵蚀的影响因素人为因素六、风蚀荒漠化的防治措施1.1.基本原则基本原则控制风速控制风速(1).改变下垫面结构，提高抗蚀能力(2).增加地面粗糙度和摩擦力，降低近地面风速 风蚀形成的两个基本前提：风蚀形成的两个基本前提：（1 1）地表有可蚀性颗粒物）地表有可蚀性颗粒物 （2 2）有足以使地表土壤颗粒产生运动的风速）有足以使地表土壤颗粒产生运动的风速六、风蚀荒漠化的防治措施生物措施生物措施构建防风构建防风林带林带增加植被增加植被覆盖度覆盖度促进生物促进生物结皮形成结皮形成化学措施化学措施化学固沙化学固沙工程措施工程措施风障风障/沙障沙障地表覆盖地表覆盖农业措施农业措施保护性耕保护性耕作作留茬留茬灌溉灌溉兰州化物所成功制备出含木质素磺酸盐接枝共聚物化学固沙剂 抗风蚀性能实验 耐久性实验
