东北典型黑土区土壤风蚀环境分析

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1、东北典型黑土区土壤风蚀环境分析第26卷第4期2006年08月地理科学SCIENTIAGE0GRAPHICAsINICAVo1.26No.4Aug.,2006东北典型黑土区土壤风蚀环境分析杨新,郭江峰.,刘洪鹄,刘宝元(1.北京师范大学地理学与遥感科学学院/环境演变与自然灾害教育部重点实验室,北京100875;2.陕西省气象科技创新基地,陕西西安710015;3.陕西省汉中市气象局,陕西汉中723000)摘要::根据1951～2000年的日平均风速,气温和降水数据以及1980～2000年的沙尘暴资料,分析东北典型黑

2、土区的风蚀环境.结果表明,东北典型黑土区6个气象站点1～5月平均气温5O年来显着升高,1～5月总降水量没有明显变化趋势.嫩江年大风日数1980年以来比1950～1960年多,年沙尘暴日数也有所上升,土壤风蚀环境趋于严重;哈尔滨等5地风蚀环境减弱.典型黑土区土壤风蚀环境在整个东北地区处于中等状态.关键词:东北黑土区;风蚀环境中圈分类号:F301文献标识码:A文章编号:1000—069O(2006)O4—0443—06东北黑土区是中国重要的商品粮基地,但黑土资源正面临着严重的土壤侵蚀问题.黑土流失主要有水蚀和风蚀.冬

3、春地表植被覆盖低值期与降水低值期同步,以及较强的风力是引起风蚀的主要原因¨.根据观测,松嫩平原平播麦地每年被大风剥蚀的表土厚有0.5～1.0em【2J.风蚀除造成土壤退化外,还能引起沙尘暴等环境危害.沙尘暴是指强风把地面大量沙尘卷入空中,使空气特别混浊,水平能见度低于1km.广义的沙尘暴包括气象学中浮尘,扬沙和沙尘暴;狭义的沙尘暴则仅分为沙暴和尘暴,东北三省西部是沙暴的发生区域.史培军认为中国北方的沙尘活动不仅仅是一个气候变化的函数,而且表现为一系列复杂的地表人地系统动力学过程,土地利用中植被覆盖比例减少是北方风

4、沙活动加剧的主要驱动力之一.全球气候变化的背景下,中国东北地区正在暖干化,森林面积减少.7J,耕地增加,沼泽减少J.在如此土地覆盖格局和全球气候变化的大背景下,东北黑土区环境特征及其对土壤风蚀的发生的状况,是很值得研究的问题.研究区概况及数据来源研究区位于中国东北,为典型黑土区,范围包括122.24～128.21E,43.20N～49.4ON之间的黑龙江,吉林,辽宁以及内蒙古自治区的呼伦贝尔盟的部分地区(图1).图1研究区位置及气象站点分布Fig.1Locationofstudied~gionandmeteoro

5、logicalstations沙尘暴,风速,气温和降水等资料来源于中国地面天气资料国际交换站定时值数据集.本文主要分析研究区内(所用资料来自嫩江,克山,海伦,哈尔滨,长春和四平6个气象站)的沙尘暴,风速,气温和降水等气象因子在时间上的变化及其在空收稿日期:2005—04一l1;修订日期:2005一O8一l6基金项目:国家自然科学基金重点项目"东北黑土区土壤侵蚀机理与土地退化预警(40235056)"资助.作者简介:杨新(1976一),女,河北辛集市人,博士研究生,主要从事自然地理方面的研究.E—mail:yang

6、xinxin..3@sohu.corn地理科学26卷间上(所用资料包括东北区其它气象站点如齐齐哈尔等34个)的相对关系,试图探讨研究区土壤风蚀环境状况.2研究方法风速是土壤风力侵蚀的重要驱动因素之一J.地面风速超过一定临界值,就会产生风蚀.这个临界值与地面粗糙度,地面物质粒径大小等有关.沙暴的起沙风速是5m/s,尘暴则更小.据测定,裸地起沙风速4.0m/s,小麦地5.2m/s,生草沙地4.8m/s,二年生果园为6.8m/s….起沙风速指平均风速>5m/s¨¨,刘明义认为吉林省西部风蚀耕地临界起沙风速6.3～

7、7.9m/s,农田土壤的风蚀量与风速之间呈指数函数的变化规律,沙的风蚀量与风速之间呈幂函数的变化规律.根据刘连友等资料,砂质壤土,壤质砂土和固定风砂土的起动风速分别为6.0,6.6和5.1m/s.焉耆盆地3种土壤的起风速度从4.7～7.3m/s.本研究区为东北黑土区,多为农耕地,综合考虑,本文取临界起沙风速的最大值8m/s,来统计风速大于8m/s的日数.对于同一测站,大风日数与沙尘天气的季节变化有着很好的相关关系,湿度条件以及地表温度对沙尘天气的季节变化也有一定作用¨引.由沙尘暴的定义所产生的判断标准过于宽泛,使

8、得沙尘暴的强度等级划分难以实际操作,沙尘暴研究所应用的指标并不统一.徐启运曾用瞬间极大风速和最小能见度为指标划分西北地区的沙尘暴强度¨,更多的文献采用沙尘暴日数来研究沙尘暴特征¨.-21].因此本文以沙尘暴出现日数作为指标来研究东北典型黑土区的沙尘暴发生特征.土壤含水量是影响风蚀的重要因素.气温与浅层土壤含水量关系密切,在东北北部和东北西部,春季气温和浅层土壤水分含量有着