荒漠化防治原理PPT课件

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1、.,1,荒漠化,荒漠化防治的原理,1,2,3,目 录,补充 中国荒漠化与沙化公报 荒漠化治理研究,.,2,.,3,.,4,土地沙漠化,土地沙漠化：是指单纯风力作用引起的沙质荒漠化。在我国主要分布在西北干旱地区，另外在藏北高原、东北地区的西部和华北地区的北部也有较大面积分布。,.,5,土地沙漠化,.,6,红漠化：主要发生在我国江南丘陵以红色砂岩为主的地区，当地表土流失后,露出光秃秃的红色石山，土地丧失了生产力，所以被称为红漠化。,红漠化,.,7,石质荒漠化,石质荒漠化：是指在原来的岩石地带的植物被破坏,可能造成严重的水土流失，并最终成为岩石裸露的地表，形成类似荒漠的景观。石质荒漠化在我国西南喀斯

2、特地貌区（贵州、云南、广西）表现尤为明显。,.,8,次生盐渍化,次生盐渍化又称“次生盐碱化”，指由于不合理的灌溉而引起的土壤盐渍化过程。多发生在气候干旱、蒸发量大的干旱、半干旱地区和半湿润地区。在我国多发生在西北地区和华北地区。因受人为不合理灌溉的影响，使地下水抬升，在当地蒸发量大于降水量的条件下，使土壤表层盐分增加，引起土壤盐化。,.,9,风蚀荒漠化防治的风沙物理学原理,风蚀荒漠化防治的生态学原理,水蚀荒漠化的防治原理,盐渍荒漠化的防治原理,荒漠化防治的原理,.,10,一、风蚀荒漠化防治的风沙物理学原理,1、风力侵蚀作用 1.1沙粒的起动 1.2 风力作用过程 1.3 影响风蚀的因素 2、风

3、沙运动规律 2.1风沙流结构特征 2.2 沙丘的移动 3、风蚀与沙质荒漠化 3.1土地风蚀退化 3.2 风蚀荒漠化的成因类型 4、风蚀荒漠化防治的基本原理,.,11,1、风力侵蚀作用 1.1沙粒的起动,.,12,一、风蚀荒漠化防治的风沙物理学原理,风蚀条件： 1.强风 2.干燥、疏松土壤,发生条件： 1.蒸发量降水量的干旱、半干旱区； 2.海岸、河流沙普遍存在的、受季节性干旱影响的亚湿润干旱区。,.,13,1、风力侵蚀作用 1.1沙粒的起动,.,14,沙粒粒径与起沙风速值（新疆莎车）,沙粒粒径（mm) 起沙风速（m/s),0.10.25 4.0 0.250.5 5.6 0.501.0 6.7

4、1.0 7.1,风速距地面2m处测值。大于或小于0.1mm，启动风速增大。,1、风力侵蚀作用 1.1沙粒的起动,.,15,1、风力侵蚀作用 1.1沙粒的起动,.,16,地表状况,起动风速（m/s),戈壁滩 12.0 风蚀残丘 9.0 半固定沙丘 7.0 流沙 5.0,不同地表状况下沙粒的起动风速,风速距地面2m处测值。,1、风力侵蚀作用 1.1沙粒的起动,.,17,1.2 风力作用过程 分离、搬运、沉积3个过程,D = f(v2) 式中 D侵蚀力； V侵蚀床面上的摩阻流速。,吹蚀、磨蚀2种,1.2.1 风力侵蚀,粒径0.050.5mm的颗粒可被风分离，以跃移形式运动；其中粒径0.10.15mm

5、颗粒最易被分离侵蚀。,.,18,1.2.2 风力输移作用,当风速大于启动风速时，土壤和沙粒物质随风运动，其运动方式有悬移、跃移、蠕移3种形式。,悬移质占3%38%,跃移质占55%72%,蠕移质占7%25%,搬运比例,.,19,风的搬运能力与摩阻流速的3次方成正比： Q = f（ V3）,在特定条件下输沙量与风速的关系（新疆莎车）为： Q = 1.4710-3 V3.7,式中 Q输沙率g/（cm.min）； V风速（m/s）。,.,20,1.2.3 风力沉积作用,土壤颗粒被风搬运的距离取决于风速大小、土壤颗粒或团聚体的粒径和重量，以及地表状况。,沉降堆积,.,21,.,22,1.3 影响风蚀的因

6、素,（1）土壤抗蚀性,我国干旱区风成沙的力度成分，以细沙为主，很难形成抗风蚀的结构单位，易被吹蚀。,土壤抵抗风蚀的性能主要取决于土粒质量及土壤质地、有机质含量等。 常称大颗粒为抗蚀性颗粒，小颗粒易蚀性颗粒。,.,23,（2）地表土袭,（3）降雨,由耕作过程形成的地表土袭，能够通过降低地表风速和拦截运动的泥沙颗粒来减慢土壤风蚀。,.,24,（4）裸露地块长度,（5）植被覆盖,风力侵蚀强度随被侵蚀地块长度而增加，对于一定的风力，挟沙能力是一定的。土壤可蚀性越高（抗蚀性越低），则饱和路径长度越短。,.,25,（6）土丘坡度,坡面上相对于平坦地面的风蚀量,.,26,2、风沙运动规律,2.1风沙流结构特

7、征,.,27,风沙流中含沙量与风速的关系,风速与含沙量的关系（新疆莎车）,.,28,2.2 沙丘的移动,（1）沙丘移动的方向 移动的总方向是和起沙风的年合成风向大致相一致。 （2）沙丘移动的方式 取决于风向及其变率，分为3种情况。,.,29,3、风蚀与沙质荒漠化 3.1土地风蚀退化,（1）土壤流失 （2）土壤质地变化 （3）养分流失 （4）生产力降低 （5）磨蚀,.,30,3、风蚀与沙质荒漠化 3.2 风蚀荒漠化的成因类型,我国北方现代荒漠化土壤中94.5%为人为因素所致。,.,31,4、风蚀荒漠化防治的基本原理,风蚀荒漠化的实质就是土地的风蚀退化过程。制定风蚀荒漠化防治的技术措施主要依据土壤

8、风蚀原因及风沙运动规律，即蚀积原理。,原理和途径概括为下述几个方面： （1）增大地表粗糙度，降低近地层风速； （2）阻止气流对地面直接作用； （3）提高沙粒起动风速，增大抗蚀能力； （4）改变风沙流蚀积规律。,.,32,二、风蚀荒漠化防治的生态学原理,植物治沙成为防治土地沙质荒漠化最有效的首选措施。利用植物改造沙质荒漠化土地，首要问题是植物在流沙上如何成活与保存，及其改造流沙环境的生态功能。,1、植物对流沙环境的适应性原理 1.1 植物对干旱的适应性 1.2 植物对风蚀、沙埋的适应 1.3 植物对流沙环境变异性的适应 2、植物对流沙环境的作用原理,.,33,1、植物对流沙环境的适应性原理,（1

9、）可以利用天然植物在流沙地区去恢复和建立植被，这便是植物治沙的物质条件和理论基础。,（2）干旱和流沙的活动性是影响植物最普遍、最深刻的2个限制因素，是制定各项植物治沙技术措施的主要依据。,.,34,1.1 植物对干旱的适应性,在长期干旱气候条件下，流沙上分布的植物，产生一定的适应干旱的特征，表现为：,（1）萌芽快，根系生长迅速而发达,（2）具有旱生形态结构和生理机能,（3）植物化学成分发生变化,1、植物对流沙环境的适应性原理,.,35,1.2 植物对风蚀、沙埋的适应,流动沙丘上的植物对风蚀、沙埋的适应能力可归纳为以下4种类型：,1速生型适应,2稳定型适应,3选择型适应,4多种繁殖型适应,.,3

10、6,沙生植物对流沙环境活动性的适应途径主要是避免风蚀，适度沙埋。沙埋的适度范围可用沙埋厚度与灌木本身高度之比值（A）来衡量。A=00.7为适度沙埋，A0.7为过度沙埋。 天然灌木、半灌木产生灌丛沙堆效应，以消除风蚀。,1.2 植物对风蚀、沙埋的适应,1.3 植物对流沙环境变异性的适应 植物对环境变异的适应性变化，亦即沙地植被演替规律，这是恢复天然植被和建立人工植被各项技术措施的理论基础。,.,37,2、植物对流沙环境的作用原理,.,38,三、水蚀荒漠化的防治原理,1、水力侵蚀作用 1.1 侵蚀起动流速 1.2 水力侵蚀作用过程 2、土壤侵蚀规律 2.1 雨滴击溅侵蚀 2.2 地表径流侵蚀 2.

11、3 下渗侵蚀（重力侵蚀） 3、影响土壤水蚀的因素,.,39,三、水蚀荒漠化的防治原理,1、水力侵蚀作用,1.1 侵蚀起动流速,起动流速或临界流速分为滑动起动和滚动起动2种。,.,40,1.2 水力侵蚀作用过程 （1）水流侵蚀作用 （2）水流搬运作用 （3）泥沙堆积,1、水力侵蚀作用,侵蚀强度分为微度、轻度、中度、强度、极度和剧烈侵蚀6级。 常用侵蚀模数、侵蚀深度、沟谷密度、地面割裂等指标来表征。,.,41,.,42,2、土壤侵蚀规律,水力侵蚀过程中剥蚀、搬运和沉积3种状态的发生是在不同条件下，水的破坏力大于土体的抵抗力的结果。,2.1 雨滴击溅侵蚀 主要表现在3个方面： （1）破坏土壤结构，形

12、成“板结”。 （2）直接打击地面，产生土粒飞溅和沿坡面迁移。 （3）雨滴打击增强地表薄层径流的紊动强度，导致了侵蚀和输沙能力增大。,.,43,降雨侵蚀力指标,.,44,2、土壤侵蚀规律 2.2 地表径流侵蚀 形成分三个阶段： 蓄渗阶段 坡面漫流阶段 沟槽集流阶段,根据程度分为： （1）坡面径流侵蚀 （2）沟蚀,.,45,.,46,2、土壤侵蚀规律 2.3 下渗侵蚀（重力侵蚀）,水流下渗，增加了土体重力，土体颗粒之间凝聚力减弱，发生滑坡、崩塌、泻溜等，造成土壤侵蚀。 水力对土壤侵蚀还有混合侵蚀。最常见的混合侵蚀就是泥石流。,.,47,3、影响土壤水蚀的因素,（1）降雨对土壤水蚀的影响 （2）地形

13、对土壤水蚀的影响 （3）土壤条件对水蚀的影响 （4）植被对土壤侵蚀的影响 （5）人为活动对水力侵蚀的影响,自然因素,人为因素,雨型、降雨强度、降雨量,坡度、坡长、地形、坡向,质地、结构、水稳性、孔隙、剖面结构、土层厚度、湿度、土地利用方式等,拦截降雨、调节径流、团结土体、改良土壤性状,人为过度的经济活动 人为促进退化土壤逆转,.,48,四、盐渍荒漠化的防治原理,1、盐渍土的形成与分布 1.1 盐渍土的形成 1.2 我国盐渍土的分布 2、水肥盐运动规律 2.1 水盐运动规律 2.2 肥盐关系 3、土壤次生盐渍化的成因及特点 3.1 土壤次生盐渍化的成因 3.1 次生盐渍化发生的特点和规律 3.2

14、 盐斑的成因 4、土壤盐渍化的防治原理,盐渍土（盐碱土）：对作物生长有害的水溶性盐类（NaCl、NaCO3）在土中的积累超过一定限度，到达对作物正常生长产生危害的土壤。,.,49,1、盐渍土的形成与分布 1.1 盐渍土的形成,条件主要有： （1）物质来源 （2）地形条件 （3）水文条件 （4）气候条件 （5）生物条件 （6）人为因素,.,50,1、盐渍土的形成与分布 1.2 我国盐渍土的分布,我国盐渍土主要分布在干旱、半干旱和亚湿润的干旱地区，主要有滨海、华北、西北、东北、灌区次生等五大盐渍土区。其中三北防护林地区是我国盐渍土集中分布区，盐碱地2170.48万hm2，占全区土地总面积的5.3%

15、。,三北地区境内共有5个亚类： 旱盐土、草甸盐土、沼泽盐土、碱化盐土（苏打盐土）、滨海盐土。,.,51,2、水肥盐运动规律 2.1 水盐运动规律,（1）垂直运动。水盐垂直运动有积盐和脱盐2种。 （2）水平运动。大地形洼处形成盐渍化；小地形洼地边缘或平地中局部高地形成盐斑。,2.2 肥盐关系 肥料对土壤盐类的克制作用： （1）有机质使碱性盐被吸附固定对作物起到缓冲作用。 （2）有机质利于脱盐，活化钙镁盐类，中和土壤，释放养分。 （3）施肥可以补充和平衡阳离子，提高作物的抗盐性。 水肥盐的运动规律是盐渍化防治重要理论依据，治水是基础，培肥是根本。,.,52,3、土壤次生盐渍化的成因及特点 3.1

16、土壤次生盐渍化的成因,含有可溶性盐类的地下水位上升是形成土壤次生盐渍化的根本原因。 （一）引起灌区地下水位上升的原因主要有： （1）渠系渗漏水大量补给地下水 （2）缺少充分的出流条件 （3）过量灌水促使地下水位上升 （二）利用高矿化度的咸水、碱性水灌溉也是引起次生盐渍化的因素之一。 （三）工业废水（污水）大量排放，也造成土壤盐分积累。,.,53,3、土壤次生盐渍化的成因及特点 3.2 次生盐渍化发生的特点和规律,（1）灌区的地上河道或输水道两侧，次生盐渍化沿河、渠呈条带状分布。 （2）洪积扇扬水灌区的下部或多级扬水灌区的一级扬水地区，大面积成片发生。 （3）耕种的条田中，插花盐斑，呈点片状分布。 （4）平原水库、湖泊，常年积水的洼地和插花种稻的稻田周围地带，由内向外呈辐射状