胡國云, 郭中領(lǐng), 王仁德, 鄒學(xué)勇, 邱夢如,王紅營, 彭 帥, 魏立濤, 常春平

(1.河北師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 河北省環(huán)境演變與生態(tài)建設(shè)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,石家莊 050024; 2.河北省科學(xué)院 地理科學(xué)研究所, 石家莊 050011; 3.北京師范大學(xué)地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京師范大學(xué) 防沙治沙教育部工程研究中心, 北京 100875)

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河北壩上低山區(qū)坡地灌叢沙堆形態(tài)與沉積特征

胡國云1, 郭中領(lǐng)1, 王仁德2, 鄒學(xué)勇3, 邱夢如1,王紅營1, 彭 帥1, 魏立濤1, 常春平1

(1.河北師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 河北省環(huán)境演變與生態(tài)建設(shè)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,石家莊 050024; 2.河北省科學(xué)院 地理科學(xué)研究所, 石家莊 050011; 3.北京師范大學(xué)地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京師范大學(xué) 防沙治沙教育部工程研究中心, 北京 100875)

通過野外調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn)分析的方法對(duì)河北壩上康保縣北部低山區(qū)坡地小葉錦雞兒(CaraganamicrophyllaLam.)灌叢沙堆形態(tài)及沉積特征進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：從坡頂?shù)狡履_，灌叢沙堆形態(tài)參數(shù)(長、寬、高、水平尺度、長寬比和底面積)趨于增加；迎風(fēng)坡坡頂、坡中、坡腳的灌叢沙堆形態(tài)參數(shù)大于背風(fēng)坡相應(yīng)坡位沙堆形態(tài)參數(shù)；從坡腳到坡頂，沙堆表層沉積物粒徑(>0.1 mm)的百分含量趨于減少，坡地迎風(fēng)坡相應(yīng)坡位沙堆沉積物粒徑>0.1 mm的百分含量大于背風(fēng)坡；灌叢沙堆表層土壤含水率及硬度從坡腳到坡頂逐漸變大，坡地迎風(fēng)坡坡相應(yīng)坡位沙堆表層土壤水分和硬度均小于背風(fēng)坡；而容重從坡腳到坡頂趨于減小，且迎風(fēng)坡坡相應(yīng)部位沙堆容重大于背風(fēng)坡。因此，低山坡地灌叢沙堆形態(tài)發(fā)育過程中除受風(fēng)力強(qiáng)度、沙源和灌叢植被因素影響外，坡位和坡向也是一個(gè)重要的影響因素。

河北壩上; 灌叢沙堆; 坡地; 形態(tài)和沉積特征

灌叢沙堆是分布在干旱、半干旱地區(qū)的一種風(fēng)積地貌，是土壤風(fēng)蝕物在遇到植被阻攔后逐漸堆積而成[1]。灌叢沙堆既有削弱風(fēng)力、截留風(fēng)沙、維護(hù)區(qū)域生態(tài)安全的作用，也是土壤風(fēng)蝕和土地荒漠化的標(biāo)志[2]，對(duì)土地退化有指示意義。近年來，國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)灌叢沙堆開展了大量研究，主要聚焦于灌叢沙堆形成和發(fā)育機(jī)制[2-7]、空間分布格局[8-11]、沉積物粒度特征[12-13]、“沃島效應(yīng)”[14-17]、動(dòng)力機(jī)制[18]、生態(tài)學(xué)[19-18]及土壤水分等[19-22]。但是這些研究主要是在平緩地帶區(qū)進(jìn)行如沙地、干湖盆，對(duì)坡地上生長的灌叢沙堆關(guān)注較少。河北壩上坡地灌叢沙堆是農(nóng)牧交錯(cuò)帶土地沙漠化突出的風(fēng)沙地貌特征，其形成、演化是與氣候旱化和人類的活動(dòng)，特別是放牧強(qiáng)度和不合理的開墾的加大導(dǎo)致的土壤風(fēng)蝕有關(guān)。坡地灌叢沙堆形成、演化研究在解釋半干旱、干旱區(qū)低山坡地草地環(huán)境演變過程方面有重大意義。本研究以半干旱區(qū)典型的坡地小葉錦雞兒灌叢沙堆為研究對(duì)象，通過野外調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn)分析，對(duì)該地區(qū)坡地灌叢沙堆的形態(tài)和沉積特征進(jìn)行初步探討。

1　研究區(qū)概況和研究方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于河北壩上地區(qū)康?？h境內(nèi)(41°25′—42°08′N，114°11′—114°56′E)，境內(nèi)北部分布大面積低山坡地，占全縣總面積的27%[23]。區(qū)域?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，冬春季節(jié)風(fēng)大沙多，風(fēng)向以偏西風(fēng)為主，每年6級(jí)以上風(fēng)日平均60 d左右。冬季寒冷干燥；夏季涼爽且短促；年平均降水量約306.3～409.6 mm。土壤類型以沙質(zhì)、沙礫質(zhì)粟鈣土為主，結(jié)構(gòu)松散、質(zhì)地較粗、土層較薄，土地生產(chǎn)力低下。區(qū)域內(nèi)灌木有小葉錦雞兒、枸杞、沙棘等，其中小葉錦雞兒分布最廣泛。小葉錦雞兒高為40～70 cm，最高者可達(dá)1 m，具有耐干旱、耐鹽堿、抗風(fēng)蝕等特點(diǎn)。小葉錦雞兒作為優(yōu)勢灌木，主要分布在草地上和低山荒坡上[7]。其中，在北部低山坡地上發(fā)育了的大面積野生的小葉錦雞兒灌叢沙堆，非常具有代表性。

1.2研究方法

1.2.1野外調(diào)查及采樣2014年4—5月對(duì)研究區(qū)的小葉錦雞兒灌叢沙堆分布情況進(jìn)行大范圍的野外調(diào)查。在此基礎(chǔ)上，確定康?？h北部照洋河鎮(zhèn)后照陽村南500 m和西五福堂村西500 m附近的兩座低山坡地作為典型樣地進(jìn)行深入研究。該地區(qū)冬春季節(jié)盛行風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，因此本研究中將兩座山丘的西北坡定義為迎風(fēng)坡，東南坡定義為背風(fēng)坡。在山坡迎風(fēng)坡和山坡背風(fēng)坡的坡腳、坡中和坡頂各設(shè)置1個(gè)25 m×25 m樣方，測量樣方內(nèi)每個(gè)灌叢沙堆的長、寬、高等形態(tài)參數(shù)。本次調(diào)查共測量灌叢沙堆620個(gè)(表1)。

同時(shí)，在每個(gè)25 m×25 m的樣方中選取一個(gè)中等大小的典型灌叢沙堆作為沉積物采樣對(duì)象，共選取12個(gè)典型灌叢沙堆。在每個(gè)灌叢沙堆的迎風(fēng)坡坡腳、迎風(fēng)坡坡中、坡頂、背風(fēng)坡坡中、背風(fēng)坡坡腳、側(cè)坡坡中、側(cè)坡坡腳分別采集表層土樣，采樣厚度為表層5 cm，共采集84個(gè)土樣，用來分析土壤粒度。同時(shí)，還采集了灌叢沙堆每個(gè)地貌部分的土壤濕度和容重樣品，并利用土壤緊實(shí)度儀TYD-1測定了土壤硬度，每個(gè)測試點(diǎn)重復(fù)測量10次，取其平均值。

1.2.2土壤物理性質(zhì)測試方法土壤粒度測定采用振篩法，振篩孔徑大小分別為：1，0.85，0.5，0.25，0.1，0.05 mm。沙堆土壤表層含水率測定采用鋁盒烘干稱重法。土壤容重采用環(huán)刀法，每個(gè)采樣點(diǎn)做三個(gè)重復(fù)，取其平均值。

2　結(jié)果與分析

2.1坡地灌叢沙堆形態(tài)特征

在低山坡地上典型小葉錦雞兒灌叢沙堆總體形態(tài)呈凸起的橢圓形沙包，沿山坡走向?yàn)樯扯验L軸，垂直山坡走向?yàn)樯扯讯梯S，沙堆坡度較緩,幾乎被小葉錦雞兒覆蓋。

根據(jù)野外測量結(jié)果(表2)，不同坡位下所發(fā)育的灌叢沙堆長、寬、高有明顯的差異，從山腳到山頂，灌叢沙堆形態(tài)參數(shù)逐漸變小。其中沙堆的長、寬和高尺度高度的變化范圍較大。這是由于坡腳沙源供應(yīng)充足，沙堆充分發(fā)育；坡中和坡頂沙堆沙源受到限制。隨著海拔升高、坡度增大、風(fēng)速增大、氣流加強(qiáng)，對(duì)沙堆侵蝕也加強(qiáng)，導(dǎo)致坡中和坡頂處沙堆發(fā)育小且緩慢。

坡地迎風(fēng)坡與背風(fēng)坡相應(yīng)坡位上的灌叢沙堆大小也有所不同，迎風(fēng)坡相應(yīng)坡位的灌叢沙堆形態(tài)參數(shù)都要大于背風(fēng)坡。迎風(fēng)坡坡腳分別是背風(fēng)坡坡腳沙堆長度的1.8，1.7和2.1倍，迎風(fēng)坡坡中是背風(fēng)坡坡中沙堆長度的3.4，3.2，6.3倍，迎風(fēng)坡坡頂是背風(fēng)坡坡頂沙堆長度的2.2，2.42，6.0倍。因此迎風(fēng)坡灌叢沙堆比背風(fēng)坡相應(yīng)部位發(fā)育的灌叢沙堆形態(tài)參數(shù)尺度大的現(xiàn)象很明顯。這主要是風(fēng)沙流在迎風(fēng)坡受到阻擋，風(fēng)速降低致使沙粒首先在迎風(fēng)坡沉降堆積，為迎風(fēng)坡發(fā)育的灌叢沙堆提供了較豐富的沙源，當(dāng)風(fēng)繞過山丘到達(dá)背風(fēng)坡時(shí)，攜帶的沙塵已經(jīng)減少，因此背風(fēng)坡發(fā)育的灌叢沙堆發(fā)育規(guī)模較小。

表1　樣地基本情況

表2　坡地灌叢沙堆形態(tài)參數(shù)統(tǒng)計(jì)

注:水平尺度=(長+寬)/2，底面積=1/2×π×[1/4(長+寬)]2。

2.2坡地灌叢沙堆表面粒度組成特征

對(duì)坡地不同坡位和坡向下12個(gè)灌叢沙堆的84個(gè)沙堆表面沉積物樣品的粒度測試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，把粗砂、中砂和細(xì)砂劃為沙堆表面沉積物的粗粒組分，將極細(xì)砂和粉砂劃為細(xì)粒組分，粗細(xì)粒組分的分界線為0.1 mm。結(jié)果表明：從坡腳到坡頂，粒徑>0.1 mm粗顆粒含量呈現(xiàn)有規(guī)律地變化：坡腳>坡中>坡頂。這是因?yàn)樵谄履_壓力值與風(fēng)速值均較小，風(fēng)速降低致使較粗的顆粒首先在坡腳發(fā)生沉降堆積，導(dǎo)致坡腳灌叢沙堆表層粗砂、中砂、細(xì)砂3個(gè)較粗粒級(jí)的含量較之坡中和坡頂高(圖1)。

坡地迎風(fēng)坡的沙堆表面>0.1 mm粒徑含量大于背風(fēng)坡相應(yīng)坡位的沙堆含量。這是因?yàn)橛L(fēng)坡的表面壓力和流場中風(fēng)速等值線均比背風(fēng)坡相應(yīng)坡位的高，且坡地的背風(fēng)坡為負(fù)壓區(qū)和渦流區(qū)。因此迎風(fēng)坡相應(yīng)坡位的沉積物粒徑比背風(fēng)坡的粗?？梢姡挛缓推孪蚩梢悦黠@改變其周圍的風(fēng)速及風(fēng)向，使風(fēng)力分選作用在不同坡位和坡向之間也都出現(xiàn)不同程度的差異。

圖1　不同坡位和坡向上灌叢沙堆粒度含量變化特征

2.3坡地灌叢沙堆表面含水率特征

對(duì)坡地不同坡位和坡向上灌叢沙堆含水率分析表明(圖2)，灌叢沙堆表層含水率從山腳到山頂呈現(xiàn)有規(guī)律地變化：坡腳<坡中<坡頂。這是因?yàn)檠芯繀^(qū)冬春季節(jié)氣溫較低，時(shí)常有降雪，積雪在坡頂沉積，造成坡頂濕度明顯偏大。另外，坡頂處沙堆細(xì)顆粒含量大，持水性強(qiáng)，坡中和坡腳處細(xì)顆粒含量依次減少，持水性變差，所以坡頂處灌叢沙堆表層含水率高。

坡地迎風(fēng)坡沙堆含水率小于背風(fēng)坡相應(yīng)坡位沙堆的含水率。原因是研究區(qū)冬春季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，迎風(fēng)坡空氣流動(dòng)快，蒸發(fā)強(qiáng)，沙堆土壤含水率低，背風(fēng)坡冬春季太陽輻射少，空氣流動(dòng)慢，蒸發(fā)弱，且細(xì)顆粒含量大于迎風(fēng)坡，持水性好。

圖2　不同坡位和坡向灌叢沙堆表層土壤含水量變化特征

2.4坡地灌叢沙堆表面容重特征

對(duì)坡地不同坡位和坡向上灌叢沙堆容重分析表明(圖3)，灌叢沙堆表層容重從山腳到山頂呈現(xiàn)有規(guī)律地變化：坡腳>坡中>坡頂。原因是坡腳處灌叢沙堆粗顆粒含量大于坡中和坡頂，粗粒徑密度要明顯高于細(xì)粒徑，從而造成粗顆粒含量較高的坡腳的沉積物容重較大。坡地迎風(fēng)坡相應(yīng)坡位灌叢沙堆容重大于背風(fēng)坡相應(yīng)坡位上沙堆的容重。這是因?yàn)橛L(fēng)坡相對(duì)坡位灌叢沙堆粗顆粒含量大于背風(fēng)坡，迎風(fēng)坡沙粒粒度密度大，造成迎風(fēng)坡相應(yīng)坡位灌叢沙堆容重大于背風(fēng)坡容重。

圖3　不同坡位和坡向灌叢沙堆表面土壤容重變化特征

2.5坡地灌叢沙堆土壤表層硬度特征

對(duì)坡地不同坡位和坡向上灌叢沙堆硬度分析表明(圖4)，灌叢沙堆表層硬度從山腳到山頂呈現(xiàn)有規(guī)律地變化：坡腳<坡中<坡頂。這是因?yàn)槠履_灌叢沙堆沉積物中細(xì)顆粒含量少，粗顆粒含量大，顆粒之間的粘結(jié)力較弱，沉積物較松散，造成土壤硬度較小。坡中和坡頂細(xì)顆粒增多，土壤粘結(jié)性強(qiáng)，土壤緊實(shí)度大。

坡地迎風(fēng)坡灌叢沙堆硬度小于背風(fēng)坡相應(yīng)坡位上沙堆的硬度。背風(fēng)坡灌叢沙堆粗顆粒含量小于迎風(fēng)坡灌叢沙堆，顆粒之間空隙小，緊實(shí)度大，造成迎風(fēng)坡灌叢沙堆硬度小于背風(fēng)坡相應(yīng)坡位的灌叢沙堆。

圖4　不同坡位和坡向灌叢沙堆表面硬度變化特征

3　討 論

3.1坡位對(duì)坡地灌叢沙堆形態(tài)及沉積物特征的影響

在低山坡地不同坡位發(fā)育的灌叢沙堆，在形態(tài)和沉積物特征上存在明顯差異。從坡腳到坡頂，灌叢沙堆的形態(tài)參數(shù)逐漸變小，沉積物粒度逐漸變細(xì)，土壤含水率和土壤硬度逐漸增大，土壤容重逐漸減小。造成這種變化的原因，很可能與坡位不同導(dǎo)致灌叢沙堆的沙源供應(yīng)發(fā)生變化有關(guān)。大風(fēng)攜帶的沙塵顆粒物首先在坡腳處受到灌叢的阻擋沉積下來。由于坡腳距離沙源地最近，沙源最豐富，容易形成較大的灌叢沙堆，并且由于搬運(yùn)距離較短，海拔高度較低，沉積物的粒徑相對(duì)較粗。從坡腳到坡中、坡頂，隨著高度及坡度的逐漸變大，粗沙粒因?yàn)橹亓ψ饔煤椭参锏臄r截作用無法繼續(xù)爬升，大部分在坡腳沉積下來。細(xì)顆粒因?yàn)橹亓枯p，可以被搬運(yùn)到更遠(yuǎn)的距離和更高的高度，從而被風(fēng)攜帶向坡中，甚至坡頂，但由于沙塵的量是有限的，距離沙源地距離越遠(yuǎn)，海拔越高，可供應(yīng)的沙塵量越少，粒徑越細(xì)，從而形成了灌叢沙堆形態(tài)參數(shù)從坡腳到坡頂逐漸變小，沉積物粒度逐漸變細(xì)的變化趨勢，這一研究結(jié)論與岳興玲[24]等在陰山北麓內(nèi)蒙古高原上灌叢沙堆得到的結(jié)論是一致的。

不同坡位下灌叢沙堆沉積物粒度組成的不同，進(jìn)一步導(dǎo)致了不同地貌部位沉積物濕度、硬度和容重的差異。坡腳灌叢沙堆沉積物顆粒較粗，粗沙粒含量高，保水能力較差，因此，土壤含水率相對(duì)較低。坡腳灌叢沙堆沉積物中細(xì)顆粒含量少，導(dǎo)致顆粒之間的粘結(jié)力較弱，沉積物較松散，造成土壤硬度較小。由于粒徑較粗的沙粒的密度要明顯高于粒徑較細(xì)的細(xì)粉沙和黏土，從而造成粗顆粒含量較高的坡腳的沉積物容重較大。隨著高度和坡度的增加，灌叢沙堆沉積物中粗顆粒的含量逐漸減少，細(xì)顆粒的含量逐漸增加，沉積物的保水能力增加，土壤顆粒之間的粘結(jié)力增加，導(dǎo)致土壤含水率和土壤硬度增大；隨著高度和坡度的增加，沉積物中密度較大的粗沙的含量減少，密度較細(xì)的細(xì)粉沙和黏土的含量增加，導(dǎo)致總體密度減小，相應(yīng)的土壤容重降低。

3.2坡向?qū)ζ碌毓鄥采扯研螒B(tài)及沉積物特征的影響

在灌叢沙堆形成和發(fā)育過程中，坡向通過影響風(fēng)速大小，造成不同坡向上發(fā)育的灌叢沙堆形態(tài)及沉積物特征的差異。迎風(fēng)坡正對(duì)風(fēng)的來向，大風(fēng)由于受到山坡的阻擋，風(fēng)速有所降低，其攜帶的大量沙塵，尤其是粒徑較大的粗顆粒，由于風(fēng)的搬運(yùn)能力減小而降落地面，為迎風(fēng)坡提供了較豐富的沙源，因此，迎風(fēng)坡發(fā)育的灌叢沙堆相對(duì)較大。當(dāng)風(fēng)繞過山丘到達(dá)背風(fēng)坡時(shí)，其攜帶的沙塵已經(jīng)減少，并且多是粒徑較細(xì)，易于搬運(yùn)的細(xì)顆粒，因此背風(fēng)坡發(fā)育的灌叢沙堆規(guī)模較小，沉積物粒徑比迎風(fēng)坡也明顯偏細(xì)。

由于坡向?qū)︼L(fēng)的影響，也影響了不同坡向上沙堆表面的含水率。迎風(fēng)坡空氣流動(dòng)快，蒸發(fā)大，導(dǎo)致迎風(fēng)坡灌叢沙堆表面土壤含水率比背風(fēng)坡總體偏低。同時(shí)，與坡位影響灌叢沙堆沉積物特征的原因相似，迎風(fēng)坡灌叢沙堆沉積物的粒徑比背風(fēng)坡偏粗，也會(huì)導(dǎo)致迎風(fēng)坡土壤的含水率和硬度小于背風(fēng)坡坡，容重大于背風(fēng)坡。

4　結(jié)論與建議

植被、沙源和風(fēng)力等因素對(duì)灌叢沙堆的發(fā)育過程起至關(guān)重要的影響，但在不同的區(qū)域條件下，主導(dǎo)因素則有一定的差異[25]，在山坡上的灌叢沙堆由于受到不同坡向和坡位的影響，形成的形態(tài)規(guī)模大小和沉積物有如下的特征：

(1) 灌叢沙堆由于坡位和坡向影響造成氣流、沙源等因子改變，使沙堆形態(tài)參數(shù)從坡腳到坡頂趨于變小，同時(shí)迎風(fēng)坡相應(yīng)坡位的形態(tài)參數(shù)大于背風(fēng)坡。

(2) 研究區(qū)北部低山坡地對(duì)沙源和風(fēng)速的影響，對(duì)沙堆表層土壤粒徑組成、含水率、容重和硬度等沉積特征產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)為①沙堆表層沉積物土壤粒徑組成中粒徑>0.1 mm的百分含量從坡腳至坡頂逐漸減少；背風(fēng)坡相應(yīng)坡位沙堆粒徑>0.1 mm的百分含量小于迎風(fēng)坡。②沙堆表層含水率和硬度變化規(guī)律為：坡頂>坡中>坡腳；同時(shí)背風(fēng)坡相應(yīng)坡位的沙堆含水率和硬度大于迎風(fēng)坡。③沙堆表層容重變化規(guī)律為：坡腳>坡中>坡頂；同時(shí)迎風(fēng)坡相應(yīng)坡位的沙堆容重大于背風(fēng)坡。

總之，在分析坡地不同坡位和坡向上沙堆的形態(tài)特點(diǎn)和沉積特征，可以得出以下推斷：坡地灌叢沙堆生態(tài)景觀環(huán)境不但在防風(fēng)固沙方面具有重要意義，也影響坡地植物多樣性。首先，坡地灌叢沙堆增加了坡面粗糙度，風(fēng)沙流在移動(dòng)過程中遇到的阻力增大，大幅度降低風(fēng)速和輸沙率。其次，沙堆的存在，使坡地的自然環(huán)境產(chǎn)生了很大的分異，背風(fēng)坡(陽坡)的溫?zé)釛l件得以加強(qiáng)，干燥性有所增強(qiáng)；迎風(fēng)坡(陰坡)蒸散強(qiáng)度下降，干旱度有所緩解；而由沙堆圍起來的丘間地，則溫濕度都有所增加。生存條件的改變，必定會(huì)引起別的植物繁殖生長。這種作用對(duì)典型草原地區(qū)的防止沙漠化，恢復(fù)生態(tài)環(huán)境具有更重要的意義。在發(fā)育條件好的沙堆地上利用沙堆所造成的微環(huán)境差異建立草地植被，實(shí)現(xiàn)生物固沙，如在坡地的坡腳和背風(fēng)坡可以人工種植灌叢或草地，這不但可以防風(fēng)固沙，也可以起到提高土地的利用價(jià)值。

[1]杜建會(huì),嚴(yán)平,董玉祥.干旱地區(qū)灌叢沙堆研究現(xiàn)狀與展望[J].地理學(xué)報(bào),2010,65(3):339-350.

[2]唐艷,劉連友,哈斯，等.毛烏素沙地南緣3種灌草叢形態(tài)與阻沙能力的對(duì)比研究[J].水土保持研究,2008,15(2):44-48.

[3]Hesp P A. The formation of shadow dunes[J]. Journal of Sedimentary Research, 1981,51(1):101-112.

[4]Hesp P A. A review of biological and geomorphological processes involved in the initiation and development of incipient foredunes[J]. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh. Section B. Biological Sciences, 1989,96:181-201.

[5]武勝利,李志忠,惠軍，等.和田河流域灌(草)叢沙堆的形態(tài)特征與發(fā)育過程[J].地理研究,2008,27(2):314-322.

[6]高永,黨曉宏,虞毅.烏蘭布和沙漠東南緣白沙蒿(Artemisiasphaerocphala)灌叢沙堆形態(tài)特征與固沙能力[J].中國沙漠,2015,35(1):1-7.

[7]王樂,李改欣,王仁德，等.半干旱農(nóng)田灌叢沙堆形態(tài)及沉積特征[J].水土保持研究,2014,21(1):76-80.

[8]杜建會(huì),嚴(yán)平,俄有浩.甘肅民勤不同演化階段白刺灌叢沙堆分布格局及特征[J].生態(tài)學(xué)雜志,2007,26(8):1165-1170.

[9]張展赫,來風(fēng)兵,陳蜀江，等.和田河西側(cè)胡楊沙堆的三維形態(tài)特征及空間自相關(guān)性[J].水土保持研究,2015,22(3):137-149.

[10]賈曉紅,李新榮.騰格里沙漠東南緣不同生境白刺(Nitraria)灌叢沙堆的空間分布格局[J].環(huán)境科學(xué),2008,29(7):2046-2053.

[11]楊帆,王雪芹,何清，等.綠洲—沙漠過渡帶檉柳灌叢沙堆形態(tài)特征及空間分布格局[J].干旱區(qū)研究,2014,31(3):556-563.

[12]夏訓(xùn)誠,趙元杰,王富葆，等.羅布泊地區(qū)紅柳沙包年層的環(huán)境意義探討[J].科學(xué)通報(bào),2005,50(19):2176-2177.

[13]劉海霞,李晉昌,蘇志珠，等.毛烏素沙地西南緣灌叢沙堆沉積物的粒度和元素特征[J].中國沙漠,2015,35(1):24-31.

[14]崔楠,呂光輝,劉曉星，等.胡楊、梭梭群落土壤理化性質(zhì)及其相互關(guān)系[J].干旱區(qū)研究,2015,32(3):476-482.

[15]蘇永中,趙哈林,張銅會(huì).幾種灌木、半灌木對(duì)沙地土壤肥力影響機(jī)制的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào).2002,13(7):802-806.

[16]陳鴻洋.荒漠區(qū)紅砂灌叢“肥島”效應(yīng)及其固碳特征[D].蘭州:蘭州大學(xué),2014..

[17]杜建會(huì),嚴(yán)平,丁連剛，等.民勤白刺灌叢沙堆演化過程中的土壤理化性質(zhì)研究[J].中國沙漠,2009,29(2):248-253.

[18]孫秋梅,李志忠,武勝利，等.和田河流域綠洲荒漠過渡帶土地荒漠化過程研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2007,21(6):136-141.

[19]Hesp P, McLachlan A. Morphology, dynamics, ecology and fauna of Arctotheca populifolia and Gazania rigens nabkha dunes[J]. Journal of arid environments, 2000,44(2):155-172.

[20]張瑋,韓磊,解李娜，等.不同生境狹葉錦雞兒灌叢沙堆的土壤微生物數(shù)量、養(yǎng)分含量及酶活性的比較研究[J].天津師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2014,34(4):68-71.

[21]楊自輝,高志海.荒漠綠洲邊緣降水和地下水對(duì)白刺群落消長的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2000,11(6):923-926.

[22]韓勝利,葉冬梅,秦佳琪，等.烏蘭布和沙漠白刺灌叢土壤水分及物理特性的研究[J].干旱區(qū)地理,2006,28(4):506-510.

[23]康玉梅.河北壩上緩坡耕地土壤風(fēng)蝕特征研究[D].石家莊：河北師范大學(xué),2013.

[24]岳興玲,哈斯,莊嚴(yán)美，等.沙質(zhì)草原灌叢沙堆研究綜述[J].中國沙漠,2005,16(4):360-363.

[25]郎麗麗,王訓(xùn)明,哈斯，等.灌叢沙丘形成演化及環(huán)境指示意義研究的主要進(jìn)展[J].地理學(xué)報(bào),2012,67(11):1526-1536.

Morphology and Sediment Characteristics of Nebkhas on Slopes in Bashang Region, Hebei Province

HU Guoyun1, GUO Zhongling1, WANG Rende2, ZOU Xueyong3, QIU Mengru1,WANG Hongying1, PENG Shuai1, WEI Litao1, CHANG Chunping1

(1.CollegeofResourcesandEnvironmentSciences,HebeiKeyLaboratoryofEnvironmentalChangeandEcologicalConstruction,HebeiNormalUniversity,Shijiazhuang050024,China; 2.InstituteofGeographicScience,HebeiAcademyofSciences,Shijiazhuang050011,China; 3.StateKeyLaboratoryofEarthSurfaceProcessesandResourceEcology,MOEEngineeringResearchCenterofDesertificationandBlown-SandControl,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China)

The morphology and sediment characteristics of nebkhas on slopes were studied by means of field observation and sampling in Bashang region, Hebei Province. The results show that: (1) from the top to the foot of the investigated hills, the morphology parameters of nebkhas gradually increase, and the morphology parameters of nebkhas for the windward slope is greater than those for the leeward slope; (2) from the foot to the top of the investigated hills, the percentage of the coarse grain (diameter >0.1 mm) of the surface sediments of the nebkhas gradually decreases, the percentage of the coarse grain (diameter>0.1 mm ) of the surface sediments in the windward slope is greater than that in the leeward slope; (3) from the foot to the top of the investigated hills, the surface soil moisture and the soil hardness of the nebkhas become greater, and the surface soil moisture and hardness of the windward slope are less than those of the leeward slope; (4) from the foot to the top of the investigated hill, the bulk density becomes less, and the bulk density of the windward slope is greater than that of the leeward slope. In addition to the three main factors of cover, wind strength, and sand, the site condition is an important factor which influences the formation and evolution of nebkhas on slopes.

Bashang region; Hebei Province; nebkhas; slope location and slope aspects; morphological and sediment characteristics

2015-07-02

2015-07-30

河北省軟科學(xué)項(xiàng)目(13454213D);國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(41330746);國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(41301291)

胡國云(1989—),女,河北邯鄲人,在讀碩士,主要從事建設(shè)與災(zāi)害防治。E-mail:15233611847@163.com

常春平(1969—)，男，河北康保人，教授，博士，碩士生導(dǎo)師，主要從事水土保持與環(huán)境評(píng)價(jià)方面的研究和教學(xué)工作。E-mail：changchunping@126.com

P931.3

A

1005-3409(2016)04-0251-06