不同尺度下环境因子对崩岗分布及其发育过程的影响

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崩岗是我国南方危害最大的水土流失类型,是丘陵岗地上由水力、重力共同作用形成的一种特殊土壤侵蚀类型,主要分布在热带、亚热带花岗岩发育的红壤地区。崩岗的形成受制于许多自然、土地利用类型(人为因素)等因素的影响。在花岗岩风化壳发育地区,植被破坏后面蚀加剧,片流形成的凹地迅速演变成为冲沟。随着冲沟的不断加深和扩大,冲沟下切到一定深度变形成陡壁。斜坡上的径流在陡壁处转化为瀑流。瀑流强烈的破坏其下的土体,在沙土层中很快形成溅蚀坑,逐渐发展成为龛。龛上的土体吸水饱和,在重力作用下便发生崩塌,形成雏形崩岗。在地面径流和暴流的影响下又形成新的龛,再度发生崩塌,如此反复,崩岗就形成了。本研究以湖北省崩岗为宏观尺度,以湖北省通城县杨垄小流域崩岗为流域尺度,以湖北省通城县五里和程凤两地的典型崩岗为微观尺度,分三个层面对崩岗的分布和形成机理进行相关研究。得到以下结论:1.湖北省崩岗的分布与地区的地质条件、地形地貌、气候条件和土地利用类型(人为因素)关系密切,崩岗的分布主要集中在花岗岩为母质发育的红壤类土壤,海拔100m—-500m、坡度10。-30。的丘陵地区,年降雨量集中在1500 mm、年平均气温16.5℃的区域。崩岗的形态以弧形、瓢形、条形、爪形和混合形为主,其中85%的崩岗为活动型崩岗。2.湖北省通城县杨垄小流域分布着19个崩岗,崩岗的分布与流域的地形、流域的坡度和坡向、土地利用类型及地域的地质构造和节理密切相关。杨垄小流域分布土地利用主要是堤坝、居民住宅、旱地、林地、水田和池塘等六种类型。其中流域的上游两侧均匀分布10个崩岗,流域中游只有西侧分布4个崩岗,流域下游两侧分布5个崩岗,并且崩岗主要分布在水田或池塘附近。崩岗在垂直空间上的分布规律为:通城崩岗主要分布在海拔在98 m至235 m的低山丘陵区,低于98 m和高于255 m基本没有看到崩岗的发育。3.湖北省通城县五里和程凤两地的典型崩岗,在时间序列上崩岗面积和崩岗侵蚀量不断增大,但由于在崩岗处设立了部分实验设施,减缓了崩岗发育的速度,适当的工程措施有利于崩岗的治理。4.通过不同干湿效应下崩岗区岩土抗剪强度衰减规律分析,得出以下结论:(1)对于风干阶段,对抗剪强度影响程度由大到小依次为:塑性指数>游离氧化铁>小于0.002mm粘粒含量>水溶性盐>干密度;在增湿阶段,对抗剪强度影响程度由大到小依次为:干密度>水溶性盐>小于0.002 mm粘粒含量>塑性指数>游离氧化铁。(2)自然含水率之前,裂隙性是红土抗剪强度的控制因素;而自然含水率之后,基质吸力是影响红土抗剪强度的主要因素。
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