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共和盆地位于青藏高原东北部,是中国干草原与荒漠草原地带沙漠化发展的主要地区之一。沙漠化是导致当地生态环境恶化、制约牧区经济持续发展的重要因素。在诸多沙漠化土地景观中,风蚀坑是主要的风蚀地貌类型。特别是在盆地东南部的塔拉滩地区,在适宜的风况以及沉积条件下,形态各异风蚀坑的分布广泛,并与横向沙丘共同构成了荒漠化景观的主体。 但是,作为古沙丘活化的一种重要表现形式,却鲜有文献对塔拉滩地区高密度、大形态的风蚀坑做过相关报道,对于其发生与演变机理更是缺乏一个系统完备的认知过程。所以,本文以共和盆地塔拉滩东南部三塔拉地区作为研究区,采用野外考察、原位定位监测、室内实验、分析以及影像解译等技术手段,对风蚀坑沉积物、形态以及演变过程进行了研究。主要结论如下: (1)三塔拉地区年均风速3.44m/s,冷季以西向气流为主,暖季多东北风。年输沙势为352.1UA,合成输沙势为264.4UA,合成输沙势方向为127.9°,风向变率指数为0.75,属单峰风况、风向变率为中等的中等风能环境。不同季节相比,春、冬两季输沙势要显著大于夏、秋两季。 (2)古风沙沉积物是风蚀坑发育的主要物质基础。不同发育阶段风蚀坑沉积物尽管空间尺度相差很大,但因为动力学过程的相似性,沉积物粒度变化依然在宏观尺度上表现出了一致性。两侧坍塌壁相比,东北壁受到更强的风力掏蚀且分选性更好。随着风蚀坑面积的扩大,粗沙粒会在坑底以及迎风坡中下部富集,并有可能会形成风蚀坑的侵蚀基准面,抑制风蚀坑的下蚀过程。 (3)三塔拉地区风蚀坑可按照形态特征可分为风蚀斑、典型风蚀坑以及复合风蚀坑三大类。风蚀坑平均面积2669.78m2,最大可达十余万平方米,要远远大于世界其它地区发育的风蚀坑。其长度与宽度之间呈高度线性正相关,且走向与起沙风主风向以及合成输沙势方向基本保持一致。随着风蚀坑的发展,其走向会越来愈加集中,积沙体与坑体的面积比逐渐减小,而风蚀坑的长宽比则会逐渐增大。 (4)研究区大部分风蚀坑表现出了扩张趋势,且边缘扩张主要由陡坎坍塌引起,是冻融、风蚀、水蚀以及人类活动等多种营力共同作用的结果。 在不同地貌部位之间,以坑头部位的溯源侵蚀现象最为显著,年最大坍塌幅度超过6m。东北侧坡壁的形变也比较明显,年均扩张速率接近1m。从表面变化特征上看,小型风蚀坑整体受到了侵蚀,而大型风蚀坑内部总体维持蚀积平衡。不同风蚀坑的增长速率相差很大,且不同时期内扩张速率的变化趋势也并没有表现出一致性。此外,其形态发展也并不是一个无限扩张的过程,存在着最大尺度。 除形态发生增长的风蚀坑外,也监测到了一些边缘被植被固定,形态出现微弱收缩的固定风蚀坑。而在风蚀坑分布比较密集的区域,相邻风蚀坑很有可能发生频繁的相互作用,主要包括融合以及吞噬两种过程。 (5)研究区可根据风蚀密度划分为轻度风蚀区、中度风蚀区、重度风蚀区、风蚀-风积过渡区以及流动沙丘区这五个区域。其中在上风向的轻度、中度、重度风蚀区,风蚀坑的发育比较迅速,而在下风向的过度区域则表现出了较为突出风积现象。因此,应根据不同区域的具体沙害类型有针对性地部署防沙治沙策略。而保护原始草场,防止风蚀坑的发生,掐断沙质沉积物的释放源头,是控制沙漠化土地蔓延的关键。对于已经形成的风蚀坑,应根据其形态演变规律,布置不同的机械沙障。