区域水系与崩岗空间分布的关系
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河流演变与地貌格局变化研究河流是自然界中一种非常重要的地质力量,通过长时间的侵蚀和冲刷作用,它们可以改变地表的地貌格局。
河流的演变对于理解地球表面的形成和变化过程具有重要意义。
本文将探讨河流演变与地貌格局变化的研究。
河流演变是指河流在长时间内由于流态、坡降、材料输送,以及其他因素的变化而引起的地貌形态和地形特征的变化过程。
河流演变的研究主要涉及河流的侵蚀、沉积和迁移过程。
这些过程直接影响着河道的形态、长度、坡度以及周围地貌的特征。
河流的侵蚀作用是河流演变的重要驱动力。
当河流流速增大时,其侵蚀作用也会加强,经过长时间的侵蚀,河流可以形成不同的地貌特征,如峡谷、河谷和V字谷等。
另一方面,河流的沉积作用也会改变地貌格局。
当河流流速减小时,河道中的泥沙会沉积下来,形成河滩、洲岛和河口三角洲等地貌特征。
除了侵蚀和沉积作用外,河流的迁移也会引起地貌格局的变化。
河流的迁移通常是由于河道中的流速和坡度的变化,以及河床材料的输送。
当河床的条件发生变化时,河流会寻找更适合流动的路径,这可能导致新的河道形成,旧的河道则逐渐被废弃。
河流迁移还可以形成弯曲的河道,这种现象在长江和尼罗河等大型河流中比较常见。
研究河流演变与地貌格局变化对于我们理解地球表面的过程和变化有着重要意义。
首先,了解河流的演变过程有助于预测河流对周围环境的影响。
例如,当我们研究一条河流的演变过程时,可以提前预知到河流可能会发生洪水、泥石流等自然灾害,从而采取相应的措施来减轻灾害的影响。
此外,通过研究河流演变过程,我们可以揭示地壳运动的规律和过程。
河流的演变往往受到地壳运动的影响,当我们观察到河道的变化时,也可以推断地壳运动的活动程度和速度。
这对于研究地球的动力学过程非常重要。
最后,河流演变与地貌格局变化的研究对于保护和管理河流生态环境也具有重要作用。
通过了解河流演变的规律,我们可以更好地保护河流生态系统,减少人类活动对河流造成的影响。
例如,知道了河流的侵蚀过程,我们可以采取措施避免土壤侵蚀和流域河床的破坏。
什么是崩岗?学地理必须知道当常见的地理知识已经考无所考,当核心素养的考察成为主流。
以新情境搭载旧思维—新瓶装旧酒,便成了主流。
2021年的山东济南三模,就出现了崩岗这一新名词的考察。
概念崩岗是指山坡上的土体或岩体风化壳在流水与重力的综合作用下,受到冲刷而崩坍的一种现象。
本质上是一种水土流失,主要分布在广东、福建、江西、湖南等省。
“崩”是指崩塌侵蚀方式,“岗”则指所形成的地貌形态,因此崩岗一词具有动词和名词两个方面的含义。
成因物源:疏松深厚的岩石风化壳是崩岗形成的物质基础和内在原因。
尤其是花岗岩,在温暖湿润的气候条件下,生物和化学风化作用强烈,往往形成深厚的风化壳,厚度多在十米以上。
气候:降水季节分配不均,暴雨较多,容易形成较大的地表径流,为崩岗的发育和发展提供外部营力。
地形:多发生在丘陵地区,地形起伏较大,坡度较陡。
尤其是坡面冲沟两侧,在地表径流的冲刷下,沟底侵蚀和侧蚀不断加剧,岩石和土体失去平衡后,便容易不断崩塌形成崩岗。
植被:植被可以保护表土不受雨水直接冲刷,同时也可以减缓地表径流的流速,起到固定土体的作用。
植被覆盖率低的地区,容易发生崩岗。
危害破坏土地资源,威胁国土安全。
崩岗侵蚀首先表现为严重破坏地形地貌,造成地表沟壑纵横,山体支离破碎。
毁坏基本农田,危及粮食安全。
一部分崩岗直接侵蚀坡面上的耕地,导致耕地面积减少,同时崩岗产生的大量泥沙可能会淹没农田。
恶化生态环境,威胁生态安全。
崩岗侵蚀往往使得土壤失去养分和水分,土层变薄,土壤肥力下降,植被无法自然修复。
威胁水利设施,影响航运安全。
崩岗所流失的水土会淤塞水库、抬高河床、妨碍水利和航运建设。
治理“上拦、下堵、中削(绿)”的方法,“上拦”是指在崩岗顶部开沟拦截坡面地表径流,“下堵”是指在崩岗沟口或下游修建谷坊或拦沙坝拦堵径流和泥沙,“中削”是指对崩岗内部崩壁进行改造,修建梯级平台以降低坡度;“中绿”是指在裸露坡面修建平台以种植植物。
我们来看一些典型案例和示意图。
【文章编号】1∞6—3862(2∞7)01一027一嘶濑献嘲鬻麟蟛河流水系与城市空间结构邢、忠1陈诚(1重庆大学建筑城规学院重庆400045)【摘要】河流水系是影响和制约城市空同结构的重要自然环境因素。
文章在回顾河流水系与城市空间结构关系的基础上,针对现阶段我国水网城市”空间结构发展误医,对与河流水系融合共生的城市空间结构建构方法进行了有益探索。
并以南阳市城区空间发展研究为例,提出在城市河流水系生态环境分析的基础上,保护性利用河流水系复合生态功能,挖掘潜在边缘效应,融入城市历史文化内涵,架构完整的城市空问格局。
【关键词】水网城市河流水系导向;空间结构建构【中图分类号】”J984【文献标识码】A河流水系往往是城市依托发展的物质支撑源。
从城市发展史来看,城市的形成、发展及演变与河流水系有着密不可分的关系,它们是制约和影响城市空问结构的重要因素。
然而现代一些城市发展建设中,忽视河流水系对城市空间结构的支撑和限定作用。
在眼前利益的驱使下,城市成片蔓延发展,河流环境不断恶化,地域空间特色丧失殆尽。
科学分析河流水系与城市空间格局的关系,发掘其复合生态功能,使之真正成为城市空问建设的活力因素,是城市规划建设值得思考的课题。
1河流水系与城市空间结构关系回顾城市空间结构是指一定时期内城市各种构成要素和功能组织在城市地域上的体现㈤,其受多方面因素的影响。
城市与河流水系的息息相关,使河流水系对城市空间结构形成、发展与演化起重要推动作用。
在不同历史时期,河流水系主要承担的功能随城市发展需求的变化而不同。
正是由于这种需求和功能的转换,使河流水系与城市空间结构间的关系呈现出动态变化的特征。
1.1城市选址之初与河流的关系河流水系充足的水源成为城市选址的最佳选择。
《城市形态史》一书中,分析研究了世界文化发源地分布规律后指出,世界上最早的城市产生于黄河流域、尼罗河流域及两河流域。
在临水筑城之初,城市布局虽有沿河流水系发展的倾向,但因为建设规模甚小,城市空间结构尚未呈现。
崩岗侵蚀分布特征及其成因陈晓安;杨洁;肖胜生;宋月君;郑海金;沈乐【摘要】崩岗是南方最严重的侵蚀类型.通过分析崩岗侵蚀空间上的分布和成因,表明:崩岗主要分布在淮河以南亚热带湿润地带,主要集中分布在花岗岩母质区,垂直空间上分布在海拔100~500 m丘陵地区.崩岗的形成和分布特征主要与以下3点有关:1.亚热带湿润地区高温多雨的气候为崩岗发育提供了深厚的风化壳和侵蚀动力;2.崩岗侵蚀发育与风化壳物理性质密切相关,风化壳颗粒组成决定着其物理性质,是影响崩岗发育的最根本因素之一,花岗岩地区风化壳颗粒组成的特殊性质导致其抗剪强度低,从而容易失稳崩塌;3.丘陵地区土体深厚,同时高强度径流冲刷和重力能量容易引起崩岗.【期刊名称】《山地学报》【年(卷),期】2013(031)006【总页数】7页(P716-722)【关键词】崩岗侵蚀;分布特征;发育成因【作者】陈晓安;杨洁;肖胜生;宋月君;郑海金;沈乐【作者单位】江西省水土保持科学研究院,江西南昌330029;江西省土壤侵蚀与防治重点实验室,江西南昌330029;江西省水土保持科学研究院,江西南昌330029;江西省土壤侵蚀与防治重点实验室,江西南昌330029;江西省水土保持科学研究院,江西南昌330029;江西省土壤侵蚀与防治重点实验室,江西南昌330029;江西省水土保持科学研究院,江西南昌330029;江西省土壤侵蚀与防治重点实验室,江西南昌330029;江西省水土保持科学研究院,江西南昌330029;江西省土壤侵蚀与防治重点实验室,江西南昌330029;江西省水土保持科学研究院,江西南昌330029;江西省土壤侵蚀与防治重点实验室,江西南昌330029【正文语种】中文【中图分类】P642.21;S157崩岗是我国南方最严重的土壤侵蚀类型,是丘陵岗地上由水力、重力相互作用形成的一种特殊侵蚀地貌类型[1]。
崩岗侵蚀危害性仅次于滑坡和泥石流灾害,是造成区域生态环境恶化的重要原因[2],是红壤丘陵山区生态安全、粮食安全、防洪安全和人居安全的主要威胁,是丘陵区发展生态经济、振兴农业的最大障碍,严重制约了地方经济社会的可持续发展。
水文作用与海蚀崖的形成关系探讨水文作用是指水对地表、地下的各种作用和变动的总称。
而海蚀崖是海岸线上由海浪侵蚀形成的陡峭崖壁。
在自然界中,水文作用对海蚀崖的形成起到了至关重要的作用。
本文将探讨水文作用与海蚀崖的形成关系,并从海蚀崖的形成原因、水文作用的类型和影响因素等方面进行详细阐述。
首先,了解海蚀崖的形成原因对于探讨水文作用与其关系至关重要。
海蚀崖的形成主要是由于海浪的冲击、磨蚀和溶解等作用,使得岩石表面被侵蚀掉。
在这个过程中,水势的大小、浪高和浪冲的频率都起着重要的作用。
水文作用中的海浪冲击能量对崖壁陡度形成和演化发挥了关键的作用。
其次,水文作用可分为浸蚀作用、冲击作用和溶解作用。
浸蚀作用是指水的润湿性对岩石表面的渗透和溶解,从而导致岩石的物质流失。
冲击作用是指海浪撞击峭壁时,带动碎石颗粒的冲击力,使得其运动速度加快,从而对崖壁进行破碎和剥蚀。
溶解作用是指海水中含有一定量的溶解性物质,如盐酸和二氧化碳,这些物质与岩石接触后会发生化学作用,使得岩石溶解和破碎。
这些水文作用的共同作用导致了海蚀崖的形成。
此外,水文作用对海蚀崖形成的影响还与地理和地质条件有关。
地质构造的不同会导致地表岩石的结构和性质不同,进而对水文作用的强度和效果产生影响。
同时,海岸线的地形起伏和曲线状况也会影响海浪的冲击力量,进而影响海蚀崖的形成。
此外,海蚀崖的形成还与沉积物和岩石的抗侵蚀性有关。
若岩石抗侵蚀能力较强,那么形成海蚀崖的速度会比较慢。
综上所述,水文作用与海蚀崖的形成之间存在着密切的关系。
水文作用通过浸蚀、冲击和溶解等方式,对海岸线上的岩石进行破坏和侵蚀,从而形成了海蚀崖。
但需要注意的是,水文作用只是海蚀崖形成的一个重要因素,在地质和地理条件等方面也存在很多其他因素的影响。
此外,由于水文作用具有长期性、渐进性和循环性的特点,所以它与海蚀崖的形成是一个复杂而持久的过程。
在未来的研究中,可以进一步深入探讨水文作用与海蚀崖形成之间的关系。
地理微专题-水系演变的地理过程水系演变是地理学中一个重要的研究领域,也是人们对地球表面地理变化和自然地理环境认识的重要途径。
水系演变主要指在长时间尺度下,地球表面水系的形成、发展和变迁过程。
水系演变的地理过程包括河流的形成、断流、漫滩过程、河流流向的变化、河床沉积、冲刷作用等一系列的地理变化过程。
1. 水系演变的地理过程在地理学研究中,水系演变的地理过程是一个复杂的系统工程,它包括了多种地理形态变化的过程。
首先是河流的形成,河流是地球表面上最常见的水系。
常见的形成方式有降雨形成的暴洪型河流、融雪型河流和冰川型河流等。
其次是河流的断流,当气候变化或地质构造变化,或人类经济活动的影响,会导致河流的断流,这也是水系演变中一个重要的地理过程。
还有河流的流向变化,包括盆地河流、断层河流和扇形河流等。
河床的沉积和冲刷过程也是水系演变中的重要地理过程。
2. 水系演变的深度和广度在深度和广度的评估中,水系演变的地理过程必须从单一的地理过程深度剖析,同时也必须进行广度上的关联分析。
地理过程在深度上要细致观察其产生的原因、发展的过程、淘刷地貌的塑造、河流水系亚型的转变等。
在广度上还要和其他地理过程进行关联分析,比如地表径流和地下径流的产生过程、地质构造对水系演变的影响、生物活动对水系演变的影响等。
3. 对水系演变的理解与思考在水系演变的深度和广度评估中,我们可以更深入地理解水系演变的形成和发展规律,探索其与气候、地质和生态等地理要素之间的关系,从而全面、深刻地认识地球表面的水系变迁。
也可以从水系演变的地理过程中体会到自然地理环境的多样性和变化性,引发对人类与自然的关系、地球环境保护等方面的思考。
总结回顾水系演变的地理过程是一个复杂的系统工程,其深度和广度评估是地理学研究的重要内容。
在探讨水系演变的地理过程时,需要深入剖析单一地理过程,同时也要进行与其他地理过程的关联分析,才能全面、深刻地理解水系演变的规律和地球表面的地理环境变迁。
微主题|崩岗(由2021济南三模引发)本文由公众号“讲地又讲理”倾情编辑整理制作,转载请注明出处。
一、明确概况1-概念崩岗,是指山坡土体或岩体风化壳在重力与水力综合作用下分离、崩塌和堆积的侵蚀现象。
“崩”是指崩塌侵蚀方式,“岗”则指所形成的地貌形态,故崩岗一词具有发生和形态方面的双重含义。
2-类型按形态可分为瓢形崩岗、条形崩岗和箕形崩岗(弧形崩岗);按发展程度可分为活动型和稳定型;按单个崩岗的规模可分为小型、中型和大型。
3-发生条件崩岗发生的主要条件是:1.有疏松深厚的风化层作为侵蚀的物质基础;②以径流和重力作用作为侵蚀的营力;③由人为破坏活动作为促发崩岗的主导因素。
4-分布崩岗主要分布在广东、福建、江西、湖南等省的花岗岩和部分砂砾岩区。
5-危害严重毁坏土地资源,流失泥沙淹没农田、淤塞水库、抬高河床,破坏农业生产,妨碍水利和航运建设。
治理措施应以拦蓄径流、消除冲刷和稳定重心、防治崩塌为目的;同时采取植物措施保护和改良土壤,提高其抗蚀抗冲能力,通常采用上截、下堵、中绿化的综合措施加以控制。
二、典例治理A:“门堤下”崩岗治理示范工程情况2012年3月,苏树林省长率有关部门负责人在长汀县河田镇游坊村“门堤下”地段崩岗群现场与当地干部群众共商治理对策,确定对16个崩岗采取削坡、降坡、治坡、稳坡等措施,进行生态-经济型综合治理。
具体做法是:(1)削坡降坡:采用机械的办法自上而下开挖6个水平台地,减小了原有的临空面高度, 防止沟壁溯源侵蚀。
(2)治坡:台地严格做到前埂后沟,台面栽植从浙江引进的杨梅新品种(黑炭梅),杨梅间套种秋大豆、木豆、金银花等,坡面撒播宽叶雀稗草种,前埂种植黄花菜增加植被覆盖,并可拦截径流。
(3)稳坡:在崩岗顶部挖截水沟,拦截坡面径流;在沟底平缓、基础较实、口小肚大的地方,修建石谷坊(2座)、土谷坊(2座),以拦蓄泥沙,做到沙不出沟。
治理前原貌治理后现状“李屋后山”(1#、2#)崩岗治理前后对比图1#崩岗原貌1#崩岗治理后现状2#崩岗原貌2#崩岗治理后现状B:一种加强崩岗沟口土谷坊或拦沙坝拦沙蓄水的方法本发明属于水土流失治理领域,具体涉及一种加强崩岗沟口土谷坊或拦沙坝拦沙蓄水的方法。
水文地质特征对海蚀崖的影响海蚀崖是指海洋侵蚀作用所形成的悬崖峭壁,该地貌特征是海洋侵蚀与陆地地质相互作用的结果。
水文地质特征包括地下水位、潮汐、波浪、海流等因素,对海蚀崖的形成和演化具有重要的影响。
本文将探讨水文地质特征对海蚀崖形成以及演化过程的影响。
首先,地下水位是土壤湿度和地质物质分布的重要指标,也是影响海蚀崖形成的重要因素之一。
地下水位的升降会对海蚀崖的稳定性产生直接影响。
在高地下水位的区域,水会浸透到岩石开裂缝中,引发溶蚀和侵蚀作用,加速崖体的崩塌和侵蚀。
而低地下水位地区则降低了岩石受水侵蚀的程度,从而减缓了海蚀崖的形成速度。
因此,地下水位的变化将直接影响到海蚀崖的形成和演化。
其次,潮汐是在海岸带最为显著的水文现象之一,也是影响海蚀崖形成的重要因素。
潮汐的周期性变化将导致海蚀崖的波浪冲击力的变化。
在涨潮时,海蚀崖常常受到来自海水波浪的强烈冲击,加速了崖体的侵蚀;而在退潮时,海岸线暴露在空气中,崖体较少受到波浪的冲击,海蚀崖的侵蚀作用相对较小。
因此,潮汐的变化对海蚀崖的形成和演化有着重要的影响。
此外,波浪是海洋中的水文现象,也是影响海蚀崖形成的重要因素。
波浪的作用力会直接冲击海蚀崖的崖体,破坏其结构。
波浪的能量与波高和周期有关,波高越大、周期越长,波浪的冲击力越强。
因此,高能水浪会通过长时间的照射加速崖基的侵蚀,进而导致海蚀崖的形成。
此外,波浪还会带走海蚀崖上的碎石和岩屑,加剧了崖体的侵蚀速度,对海蚀崖的演化过程起到重要的作用。
最后,海流是海洋中运动的水流,也是影响海蚀崖形成的重要因素之一。
海流的流速和方向决定了对海蚀崖的冲刷程度。
强劲的海流会带走海蚀崖基部的松散物质,加速岩体崩塌和海蚀崖的形成。
同时,强劲的海流还会形成剪切力,进一步加剧岩石的磨蚀作用,加速海蚀崖的侵蚀过程。
因此,海流对海蚀崖的形成和演化也具有重要的影响。
综上所述,水文地质特征对海蚀崖的形成和演化具有重要的影响。
地下水位的变化、潮汐、波浪和海流等因素的作用将直接影响到海蚀崖的稳定性和形态变化。
河流水位变化与沿岸地区演变河流水位的变化与沿岸地区的演变是一个相互关联且相互影响的过程。
河流水位的变化源于多种因素,例如降雨量、流域不均匀的地貌、冰雪融化等。
这些因素会导致河流水位的波动,从而对河岸地区的形态和生态环境产生重要影响。
首先,河流水位的变化对沿岸地区的沉积和侵蚀过程具有重要影响。
当河流水位升高时,其输沙能力增强,使得河床中的沉积物更容易被搬运和沉淀在河岸地区。
这样一来,河岸地区的沉积物层会逐渐增厚,形成新的河滩和洲滩,并促进植物生长和土壤形成,从而改变河岸地区的地貌特征。
然而,当河流水位下降时,河床输沙能力减弱,会导致河岸地区的沉积物逐渐被冲刷和侵蚀。
此时,原本沉积物丰富的河滩和洲滩可能会消失,而河岸地区受到侵蚀的程度也会增加。
因此,河流水位的变化是河岸地区演变的主要驱动力之一。
其次,河流水位的变化还对沿岸地区的生态环境产生重要影响。
随着水位的升高,许多沿岸洼地和湖泊会受到影响,水体会向这些低洼地区流动,形成湿地和水草丛生的沼泽地。
这些湿地对生态系统的维持具有重要作用,提供了丰富的栖息地和食物来源,吸引了许多鸟类、鱼类和其他水生生物栖息和繁殖。
然而,当河流水位下降时,湿地和沼泽地可能会干涸或减少水量,导致生态系统的破坏和生物多样性的降低。
一些依赖湿地环境的物种可能无法生存下去,对整个生态系统造成不可逆转的影响。
因此,保持河流水位的稳定对维护沿岸地区的生态平衡具有重要意义。
总之,河流水位的变化与沿岸地区的演变密切相关。
河流水位的波动会导致河岸地区的沉积和侵蚀过程发生变化,改变着河岸地区的地貌特征。
同时,河流水位的变化还对沿岸地区的生态环境产生深远影响,影响着生物多样性和生态系统的稳定性。
因此,我们应该更加重视河流水位的变化,并采取措施来保护沿岸地区的自然环境。
只有这样,我们才能实现人与自然的和谐共生。
高三地理水系知识点水系是地球表面上由河流、湖泊、河口、湿地等组成的一种地貌形态。
它们是地球上水循环的重要组成部分,对维持地球水资源的平衡具有重要作用。
本文将介绍高三地理水系的相关知识点。
一、水系的定义及分类水系是由集水区、主河道、支流以及各种水体组成的地貌系统。
根据其排水面积大小不同,可以将水系划分为大水系和小水系两大类。
大水系是面积在10万平方公里以上的水系,如亚马逊河水系、尼罗河水系等;小水系是面积在1千平方公里至10万平方公里之间的水系,如黄河水系、长江水系等。
二、水系的组成要素1. 集水区:指地面上一个或多个河流和湖泊的集水面积,是水系的起始部分。
2. 河道:是水流的主要通道,是水系的主体部分。
3. 支流:是河道的附属部分,一般指汇入主河道但比主河道较窄较短的河流。
4. 湖泊:是由地壳运动或堆积物等原因形成的积水区域,是水系的重要组成部分。
5. 河口:指河流注入海洋或湖泊的地方,也是水系的重要组成部分。
6. 湿地:指地表的一种特殊地貌类型,有水浸、水渍或泥炭质地层,它是水系中的重要生态系统。
三、水系的形成与演变水系的形成与地壳运动、降水、地形、植被等因素密切相关。
地壳运动可以改变地表的高程和坡度,从而影响水流的形成和流动路径。
降水则是水系形成的重要源头,丰沛的降水量会增加水系的发育程度。
地形也对水系的形成起着重要作用,高山地带的水系多为陡峭、短暂,而平原地带的水系则较为稳定。
植被的分布也会影响水系的形成和发育,例如森林覆盖率高的地区,水系发育较好。
水系的演变是一个动态过程,主要受降水、地表径流、蒸发消耗等因素的影响。
降水量的增加会导致水系扩大和发育,而降水量的减少则会导致水系萎缩和消失。
此外,人类活动如水库建设、土地利用变化也会对水系产生影响。
四、水系的功能与价值水系是地球上重要的生态系统之一,具有多种功能与价值。
首先,水系是地球水循环的重要组成部分,通过蓄水和排水,起到水资源的调节和分布的作用。
福建农林大学学报(自然科学版)第40卷第2期Journal of Fujian Agriculture and Forestry University(Natural Science Edition)2011年3月区域水系与崩岗空间分布的关系葛宏力1,黄炎和1,林敬兰2,林金石1,林世清1,蒋芳市1,魏多落1(1.福建农林大学资源与环境学院,福建福州350002;2.福建省水土保持试验站,福建福州350003)摘要:利用GIS空间叠加图层,通过野外实地调查取样,探讨了南方典型崩岗区(安溪县龙门镇)水系和崩岗的空间分布规律.结果表明,区域一级河流两侧斜坡几乎没有崩岗,二级河流两侧斜坡仅有少量崩岗发育,三级河流及其支流两侧和源头沟谷斜坡崩岗强烈发育.导致不同级别河流水系崩岗空间分布差异的原因是:一、二级河流长期处于侧向侵蚀状态中,其两侧斜坡有发育良好的坡积土覆盖;三级以上河流以及源头沟谷两侧斜坡在发展历史上处于强烈侵蚀状态,残积砂土层暴露,导致崩岗侵蚀发生概率增大.关键词:崩岗;水系;土层;斜坡中图分类号:S157.1文献标识码:A文章编号:1671-5470(2011)02-0187-05Relationship between regional water system and spatialdistribution of slope disintegrationGE Hong-li1,HUANG Yan-he1,LIN Jing-lan2,LIN Jin-shi1,LIN Shi-qing1,JIANG Fang-shi1,WEI Duo-luo1(1.College of Resources and Environment,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou,Fujian350002,China;2.Fujian Monitoring Station of Soil and WaterConservation,Fuzhou,Fujian350003,China)Abstract:By using GIS method,combining with field survey,the relationship between regional water system and spatial distribution of slope disintegration in Longmen Town,Anxi County was studied.Result showed that there was no slope disintegration on both slopes along the first order river,there was a little slope disintegration on both slopes along the second order river,and there were some heavily developed slope disintegrations on both slopes along the third order river and its tributary and source.The first order river and the second order river in the state of side-erosion for a long time,and their both side-slopes were covered well by slope washed-soil,which resulted in little slope disintegration.Whereas the valleys of third order river and upwards,and their source,were in the state of severe down-erosion,so both side-slopes were not covered by slope washed-soil,which resulted in easy slope disintegration.Key words:slope disintegration;water system;soil layer;slope近年来,很多专家学者对崩岗侵蚀进行研究,提出坡向是崩岗侵蚀的一个重要影响因素.阮伏水[1]、丁光敏[2]认为,崩岗多分布于阳坡或半阳坡,赵健[3]的研究也说明了这一点.江金波[4]在德庆崩岗侵蚀的研究中发现了这一现象,而在五华这种现象并不明显;他指出崩岗坡向选择性发育不是绝对的,还受到其它因素的影响,如岩性、植被、人为因素等.崩岗的区域性发育发展规律的研究与发现对全国崩岗的预测、预防及综合性治理具有重要的指导意义.在崩岗侵蚀物质的基础上,许多专家和学者都提出:疏松深厚的花岗岩风化壳是崩岗侵蚀的内在原因;崩岗侵蚀一旦深入到风化壳中的砂土层和碎屑层,侵蚀发展速度将大大提高.史德明[5-6]对风化壳各层次土体进行分析和研究,结果表明:砂土层和碎屑层不仅疏松而且深厚,为崩岗侵蚀提供了物质基础;在保留红土层的地段,土壤的抗冲能力较强,侵蚀速度较小,向下切割至砂土层或碎屑层时,抗蚀抗冲能力明显下降,下切速度明显加快,导致崩岗剧烈发生.牛德奎等[7-8]对赣南地区山地丘陵区崩岗土体颗粒组成和容重进行分析后,也认为深厚松散的花岗岩风化物是崩岗的物质基础,而且最松散最容易侵蚀的是砂土层和碎屑层的土体.因此,一旦侵蚀沟切透红土层、砂土层进而进入碎屑层,沟蚀反而加剧,造成基底不稳,导致其上覆盖层的倾斜和倒塌,从而形成崩岗.研究表明[5-8]红土层抗冲能力较强,而砂土层或碎屑层抗收稿日期:2010-06-07修回日期:2010-12-12基金项目:国家自然科学基金资助项目(40671113);国家科技支撑计划资助项目(2009BADC6B0602).作者简介:葛宏力(1962-),男,高级工程师.研究方向:地质地貌.通迅作者黄炎和(1962-),男,教授,博士生导师.研究方向:土壤侵蚀.Email:yanhehuang@hotmail.com.蚀抗冲能力明显下降,这揭示了崩岗个体发育发展的过程.葛宏力等[9]对崩岗侵蚀物质基础的形成进行了研究.红土层在崩岗发育发展中起重要作用,但其地质成因(如残积红土、坡积红土)等综合性地质特征(包括发育程度和分布规律等)目前还鲜见报道.而红土层及其相关地貌的形成与流水作用的侵蚀及堆积有关,崩岗也是以流水侵蚀为基础,进而发展成流水和重力综合作用(侵蚀)形成的特殊地貌.但以往研究只考虑到斜坡静态的形态特征以及朝向对现代侵蚀作用的影响,没有考虑到流水侵蚀的动态演化过程对斜坡土层构成的影响,无法说明在坡度、坡形、坡向和植被覆盖条件都相同的情况下不同地段崩岗发育程度有明显差异的原因.为了揭示红土层的综合地质特征,本文通过GIS 技术叠加以及利用与崩岗相关的图层,对比了研究区各级水系影响区的崩岗侵蚀状况,阐述区域水系与崩岗空间分布的关系,对于崩岗侵蚀发生、发展的研究,以及区域性综合防治等方面都具有重要意义.1研究区概况研究区位于福建省泉州市安溪县(E117ʎ36'-118ʎ17',N24ʎ50'-25ʎ26'),地处戴云山东南侧,地形地貌以山地丘陵为主.境内主要河流是依仁溪,岩石属古竹超单元(J 3GZ )岩体侵入,构造属福安—南靖断裂带[10].该区在亚热带海洋性季风气候及其它地质环境因素的综合作用下,形成了深厚、广布的花岗岩风化壳.土壤分布受地形、气候和海拔高度的影响,由东南向西北依次为赤红壤、红壤、黄壤的水平地带性分布.海拔300m 以下、300-880m 及880m 以上分别为赤红壤、红壤、黄壤的垂直地带性分布.安溪县崩岗数量约占全省的50%,主要集中在官桥和龙门镇(数量接近全县的一半),是福建省崩岗发育最强烈的地区[11].总体南北流向的依仁溪是本次研究区域内的干流,汇入依仁溪的河流为二级河流.在依仁溪西侧的4条二级河流基本属东西流向,两侧斜坡为南北流向,汇入二级河流的为三级河流,两侧斜坡基本为东西流向.研究区内水系分级见图1.本研究以龙门镇的崩岗发育区和穿越龙门镇的依仁溪为研究对象,因它具备崩岗发育、特征坡向以及河流等重要研究条件.图1各地块及崩岗与河流平面关系示意图Fig.1Map of the relationship between land block including slope disintegration and river2研究方法本研究根据等高距5m 的1ʒ1万地形图,利用ArcGIS 软件对地形图扫描件进行矢量化,将其转为10·881·福建农林大学学报(自然科学版)第40卷m 分辨率的栅格数字高程模型.利用高程模型对研究区的河流按汇水关系划分等级,区内水系的干流定为一级河流,流入一级河流的支流定为二级河流,流入二级河流的支流定为三级河流,以此类推,当河流分不清支流大小和汇水关系时2条支流共同降级.在数字高程模型中以分水线、沟谷线、坡角线等地貌要素切划地块,叠加崩岗发生图层后,统计各地块崩岗侵蚀个数、崩岗侵蚀面积,以及侵蚀面积占各地块的百分比;再以分水岭为界限按斜坡坡面流水直接汇入相应等级河流的关系划分各等级河流相关的斜坡地块,三级以上河流和源头沟谷并入三级河流;依据各地块与河流的汇水关系研究水系对崩岗的影响;揭露各地块岩土层剖面,研究各土层的地质成因及其分布;调查各级河流的发育程度、侵蚀和淤积特征,分析水系的发育过程对土层分布的影响,揭示区域水系与崩岗空间分布的关系.3结果与分析3.1各级河流相关地块崩岗发育程度在研究区内依据河流与斜坡关系共划分出78个地块,总面积1020.49hm 2.表1、2表明:一级河流西侧斜坡崩岗侵蚀面积0.37hm 2,占研究区崩岗侵蚀面积的0.74%,占研究区总面积的0.04%;二级河流两侧斜坡崩岗侵蚀面积3.61hm 2,占研究区崩岗侵蚀面积的7.26%,占研究区总面积的0.35%;三级河流影响区崩岗侵蚀面积45.72hm 2,占研究区崩岗侵蚀面积的91.99%,占研究区总面积的4.48%.由此可以看出崩岗侵蚀集中发生于三级河流影响区,一、二级河流两侧斜坡是崩岗发育不活跃区,因此崩岗发育程度与河流等级显著相关.表1地块崩岗侵蚀情况与坡向和水系的关系(>1%地块)1)Table 1The relationship between slope disintegration and direction of slope ,river system坡面河流归属地块编号坡向地块面积hm 2崩岗个数崩岗面积hm 2面积百分比%3级河流30南79.2220.871.102级河流61北19.4620.422.183级河流69南10.1110.242.413级河流27北41.84151.794.293级河流22北3.4510.154.393级河流16西56.0514.307.683级河流1西6.0950.528.562级河流29东7.9030.708.822级河流19北12.5671.159.182级河流74北14.4441.349.273级河流6南7.9650.749.313级河流50东46.12174.549.853级河流70西75.38208.0610.693级河流4东5.6630.6411.263级河流79东77.11228.7211.313级河流33南17.8562.1311.913级河流75北41.39146.1014.733级河流44西21.25133.3315.673级河流76南17.50123.1618.061)一级河流影响区西侧地块不作坡向对比.表2各等级河流斜坡崩岗侵蚀面积百分比Table 2The percentage of slope disintegration areain the slope area of different grade rivers 坡面河流归属地块面积hm 崩岗个数崩岗面积hm 面积百分比/%1级河流169.3320.370.222级河流254.32163.611.423级河流596.8213745.727.66二级河流南北两侧斜坡的总面积为254.32hm 2,崩岗侵蚀面积仅3.61hm 2,南北两侧皆不发育.在整个研究区内发生崩岗侵蚀的19个地块中(表3),北坡有6个地块、46个崩岗,侵蚀面积占6个地块的3.40%;南坡有5个地块、26个崩岗,侵蚀面积占5个地块的3.72%;东坡有4个地块、47个崩岗,侵蚀面积占4个地块的4.96%;西坡有4个地块、39个崩岗,侵蚀面积占4个地块的63%;北坡的崩岗个数、崩岗侵蚀面积都大于南坡,而南坡崩岗侵蚀面积占所在斜坡面积的百分比比北坡高出0.42%.由此可见,在研究区内崩岗发育不符合坡向选择性规律.·981·第2期葛宏力等:区域水系与崩岗空间分布的关系3.2河流等级影响崩岗发育的原因表3各坡向崩岗侵蚀状况Table 3The status of slope disintegration in different direction of slope坡向地块面积hm 2崩岗个数崩岗面积hm 2面积百分比/%东136.794714.6010.67西187.843916.218.63南191.88267.143.72北334.544611.373.403.2.1各级河流两侧斜坡坡度研究表明[1-2]坡度是影响崩岗发育的重要因素.因此本文对各级河流两侧斜坡坡度与崩岗发育之间的关系进行研究.结果表明,一级河流影响区斜坡坡度为17ʎ-26ʎ,二级河流影响区两侧斜坡坡度为19ʎ-28ʎ,三级及三级以上河流影响区斜坡坡度为18ʎ-26ʎ,各级河流影响区坡度没有明显差异.丁光敏[2]、林敬兰等[12]研究表明崩岗发生频率最大的坡度为15ʎ-25ʎ,研究区各级河流的坡度都在容易发生崩岗侵蚀的坡度范围内.坡度因素不能解释研究区内各级河流影响区斜坡崩岗发育差异的现象.3.2.2各级河流两侧斜坡土层分布红土层抗冲能力较强,而砂土层或碎屑层抗蚀抗冲能力明显下降[5-8].因此各级河流两侧斜坡的土层是否有显著差异以及各级河流与红土层分布的关系可能是崩岗发育程度与河流等级显著相关的原因.作者对研究区内土层天然剖面和人工剖面进行了调查研究,并采用钻探揭露斜坡土层,土层分布见图2.图2土层剖面分布示意图Fig.2The map of soil profile distribution研究结果表明,年代比较早的洪坡积层由红粘土、石英砂和大量半风化状的碎石、块石组成,物质来源于崩岗发育区外围海拔300-1500m 的山体,通过片流和沟谷流水作用形成,覆盖于研究区的山顶与研究区外围山体的交界地段.年代比较晚的坡积层由(红色)粘土、粉质粘土、砾质粘性土[13]组成,物质来源于崩岗山体斜坡和年代比较早的洪坡积层,由斜坡片流作用形成,覆盖于一、二级河流两侧的斜坡上,厚度一般为2-4m ,而三级河流两岸的斜坡上没有坡积红土层覆盖.冲积层由石英砂砾组成,由河流作用形成,部分被坡积土覆盖,位于一、二级河流的河谷区.残积层由残积土、全风化花岗岩、强风化花岗岩[13]组成,覆盖于基岩之上.其厚度主要受海拔高度控制,海拔越高厚度越大,最厚的在90m 以上.残积层土体是崩岗侵蚀的物质基础[4-7].在一、二级河流两岸的斜坡上,残积层基本上被坡积土层覆盖;三级河流两岸的斜坡上残积层直接露出地面.由此可明显看出坡积土(红土层)覆盖的区域是崩岗不发育的部位,残积土(砂土层、碎屑层)的暴露区域是崩岗发育的部位.这两者的空间分布造成河流等级与崩岗发育概率明显相关,此结果也符合前人的研究[5-8].3.3各级河流发育状况河流的发育状况是导致各级河流崩岗发育程度不同的内在因素,河流等级反映了河流发育的先后顺序以及干流与支流的关系.不同区域各等级的河流可能有不同的发育程度,不能代表河流的发育状况.为进一步探讨河流等级与坡积红土之间的空间关系,本研究调查了面积为24km 2的河流,包括1条长9km的一级河流,5条长约1.5-2.5km 的二级河流以及汇入二级河流的2-3条三级河流,各级河流发育状况的主要特征见表4.从表4可以看出,研究区内一、二级河流规模虽然有明显差别,但是侧向侵蚀、冲积物发育、两岸坡积物发育的特征都比较接近,同属于侧向侵蚀经历了一定时期的河流.这种河流的河谷宽度是河道的数倍,大部分河道远离两侧谷坡,斜坡不受河流侧向侵蚀的影响,且斜坡底部是地势平坦的河流冲积地貌,使斜坡片流携带物质在此沉积,并逐步向斜坡上方积累形成坡积层,且斜坡高度逐渐下降.与上游同一体系的山体相比,山脊高度下降了100-200m ,只为原来高度的20%-50%,下半段是几乎被红土·091·福建农林大学学报(自然科学版)第40卷层完全覆盖的斜坡.在人类开发利用斜坡之前斜坡大部分处于堆积状态或不被侵蚀的状态.由于斜坡不处于侵蚀状态,表层残积土有足够的时间继续风化,在残积土层顶部形成一定厚度的残积红土层,减缓了一、二级河流影响区内崩岗的发育速度.表4各级河流的发育状况Table 4The development status of different grade river河流分级长度落差河道宽河谷宽度侵蚀方向河漫滩坡积物1级>9km 25m 40-60m 600-800m 侧向发育发育2级>2km 35-45m 10-20m 30-60m 侧向较发育较发育3级0.5km40-50m1-2m-下蚀无无从表4还可以看出三级河流与一、二级河流明显不同之处在于侵蚀方向,三级河流以及三级以上河流和源头沟谷,在长度为0.5km 的距离内落差达40-50m ,完全处于强烈下蚀和溯源侵蚀的发展阶段,在人类开发利用之前就始终处于侵蚀状态.由于河床与沟床的侵蚀引起了斜坡坡面的侵蚀,使斜坡没有形成坡积土堆积的条件,自然没有坡积土覆盖,残积砂土层暴露于地表,并不断遭受侵蚀.由于处于被侵蚀状态时风化速度小于侵蚀速度,因此没有形成残积红土层的条件.由此可以看出一、二级河流与三级河流的侵蚀方式和沉积状况是造成河流等级与崩岗发育密切相关的内在因素.因此河流所处的侵蚀和堆积状态决定了斜坡地表坡积土的发育和分布,直接控制了花岗岩风化残积层在地表的分布,也就确定了深厚的花岗岩风化壳覆盖区内崩岗发育的部位.结果表明,区域性崩岗发育具有阶段性,某区域崩岗发育的历史和地质背景不同则它所处的发展阶段也不同.由此可知本研究发现的崩岗区域特征可能是崩岗区域性发展的阶段性特征.如果该研究区域有足够的雨量累积或遭遇更加强烈的人为破坏,则其红土层有被径流切穿的可能,其崩岗区域性发育状况将处于另一发展阶段.以往关于坡度、坡向、红土层的发育以及地形地貌等地质因素对崩岗影响的研究对象可能是崩岗发展处于不同阶段的不同区域.4结论(1)研究区深厚的花岗岩风化壳地表各部位处于片流、细沟、冲沟和不同等级的河流,导致不同等级河流及沟谷形成的斜坡坡面处于侵蚀或堆积状态,崩岗发育的部位与发育程度受水系溯源侵蚀的发育过程影响.(2)研究区中处于侧向侵蚀发展阶段的河流两侧斜坡有发育良好的坡积土覆盖,不易形成崩岗;处于强烈侵蚀状态下没有沉积物的河流以及源头沟谷的河流或沟谷的坡面残积砂土暴露地表,崩岗侵蚀强烈.(3)研究区中阴坡和阳坡对崩岗发育程度影响不明显.(4)影响崩岗发育的区域特征具有地域性和阶段性.参考文献[1]阮伏水.福建省崩岗侵蚀与治理模式探讨[J ].山地学报,2003,21(6):675-680.[2]丁光敏.福建省崩岗侵蚀成因及治理模式研究[J ].水土保持通报,2001,21(5):10-15.[3]赵健.江西省崩岗侵蚀与形成条件[J ].水土保持应用技术,2006(5):16-17.[4]江金波.再论崩岗侵蚀的成因与防治———以德庆、五华两地为例[J ].中国水土保持,1995(1):19-22.[5]史德明.我国热带、亚热带地区崩岗侵蚀的剖析[J ].水土保持学报,1992,6(4):32-37.[6]史德明.我国南方花岗岩区水土流失、水土保持与生态系统[J 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