Merkmale der Erosion und Ablagerung von Stroh–Schachbrettbarrieren in alpinem Sandland

Morphologische Merkmale der Anpassungskurve

Auf der Grundlage der Merkmale der Anpassungskurve zeigen die verschiedenen Größen von Stroh-Schachbrettbarrieren mit dem Spline-Interpolationsprozess an, dass die Ablagerungstiefe vom Rand zum Zentrum verringert ist, während der mittlere Osten die schwache Akkumulations- oder Erosionsorientierung ist. Darüber hinaus ist es offensichtlich, dass die Erosion auf der Diagonale auftrat, was mit nordwestlich und südwestlich vorherrschenden Winden und Luftströmungen zusammenhängt, die auf der Diagonale aggregiert sind. Bei unterschiedlichen Größen von Schachbrettern bestehen jedoch signifikante Unterschiede in Form und Tiefe bei diffusen Morphologien. Insgesamt sind für den Hauptstandort der Tiefenbereich und der Erosionsbereich (Ablagerung) insgesamt in Konsistenzen und lokaler Einzigartigkeit vorhanden (Abb. 4; Tabelle 1).

Abb. 4
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Morphologische Eigenschaften der Anpassungskurve

Tabelle 1 Prozentsätze verschiedener Erosionstiefen (Ablagerung)

Je größer das Quadrat des Schachbretts (A → C → F) ist, desto tiefer ist die Tiefe, desto größer ist der Bereich, desto größer ist die Erosion und desto schwächer ist die Ablagerung. Aufgrund des instabilen Luftstroms innerhalb des Schachbretts wird der Erosionsbereich von der einzelnen Richtung in mehrere Richtungen (A, C und F) ausgedehnt. Die Anpassungskurve, die einfach Erosions- oder Ablagerungsstatus unter primär Windrichtung wird allmählich ähnlicher Talbecken und Gräben Mikrorelief komplexe Formen.

Am unteren Ende des Luvbereichs (X) traten zusammen mit den Quadratzunahmen mehrere schwache Ansammlungen im Südosten, Nordosten und Südwesten auf, und die Tiefenbereiche nahmen zu. Innerhalb von ungefähr 10-15 cm Tiefe verringerte sich der Prozentsatz der Akkumulationsfläche von 87,75 auf 32,75%, und bei ungefähr 0-5 cm Tiefe nahm die Fläche von 1,16 auf 27,37% zu. Zu dieser Zeit trat eine schwache Erosion auf. Nach der niedrigen Akkumulationsfläche nahm die Tiefe allmählich zu, Unterschiede in der Akkumulationsintensität traten zunehmend im Zentrum und in der Umgebung auf.

Die schwächsten Lager der Passkurve in der Mitte des Luvbereichs (Y) ändern sich bei verschiedenen Größen von Stroh-Schachbrettern kaum. Bei einer Akkumulation von etwa 5-10 cm Tiefe ist C der größte Ablagerungsanteil, und das Verhältnis von F nimmt im Vergleich zu A bzw. C um etwa 30 und 15% ab. Alternativ nahm die Ablagerungsrate von F merklich ab und erschien bei ungefähr -10 bis 0 cm Erosion. Mit der Zunahme des Barriereabstands zeigt die Oberseite der Luvneigung (Z) deutlich an, dass die Akkumulation in Erosion umgewandelt wurde. Dem A- und C-Quadrat wird Akkumulationspriorität eingeräumt, aber in einer Tiefe von ungefähr -5 bis 0 cm trat der Erosionsgraben in CZ auf, während F in der SE–NE-Orientierung mit einer maximalen Tiefe von 14,55 cm und einem Erosionsflächenverhältnis von 30,25 % auf Blatterosion stieß.

Für die gleiche größe, von unten nach oben von der luv hang (X → Y → Z), die tiefe palette der erosion (ablagerung) allmählich erhöht. Gleichzeitig wird die Erosion stärker, während die Ablagerung schwächer wird. Es gibt keine klare Änderung an einer anderen Site, aber im Schachbrett gibt es weniger bekannte Erweiterungen. Bei 1 m Schachbrettabstand (A) sind die verschiedenen Teile hauptsächlich miteinander verbunden. Von X, Y bis Z ist die durchschnittliche Ablagerungstiefe reduziert, aber die stärkste Akkumulationszone ist oben. Im Vergleich zu AX erhöhte sich die Fläche der Ablagerungstiefe von ungefähr 0-5 cm um 21% in AZ und die Fläche von ungefähr 5-10 cm in der Tiefe um 35%. Das schwache Akkumulationsgebiet erstreckt sich von Südosten nach Nordosten. Jeder Teil des 1.5-m Abstand zwischen den Stroh Schachbretter (C) Priorität auf die Anhäufung von etwa 5-15 cm in der Tiefe gegeben. Die Erosion nimmt allmählich von X, Y nach Z. Ein Erosionsloch erschien im Südosten und Südwesten in Tiefen von etwa 0-5 cm. Im Vergleich zu CX und CY gibt es etwa 50% in etwa 5-10 cm Tiefe Akkumulation. In der größten Raumgröße von 2 m (F) ist die Erosionsfläche größer und die Intensität der Ablagerung nimmt nach X, Y und Z ab, und der Prozentsatz der Fläche im Erosionszustand beträgt 2,75, 25,43 bzw. 29,42%. Die Spitze des Luvhangs im schweren Erosionszustand beträgt ungefähr 15%.

Insgesamt ist Z anfällig für Erosion und schwächere Ablagerungen. An der Stelle ist das Verhältnis der Ablagerung größer als die Erosion, und die Akkumulationsfläche ist teilweise zur NE–SE-Orientierung. Alternativ ist der Boden der Luvneigung (X) die größte Akkumulationsstelle, und der Prozentsatz der mäßigen und schweren Ablagerungsintensität ist größer als 70%. Osten ist die primäre Orientierung, dass Erosion und Ablagerung in Y stattgefunden haben und die Tiefe der Erosion (Ablagerung) zwischen X und Z liegt.

Erosion (Ablagerung) Koeffizient (R), Erosion (Ablagerung) Menge (Q) und Intensität der Erosion (Ablagerung) (Q m)

Die Vor- und Nachteile jeder Größe des Stroh-Schachbretts hängen davon ab, ob die konkave Oberfläche stabil ist. Der Erosions- und Ablagerungskoeffizient (R) ist ein wichtiger Index zur Bewertung der Stabilität der konkaven Oberfläche. Gemäß Tabelle 2 liegen die Werte von R in AZ, CX, CY und CZ zwischen 0,09 und 0,1, was die Stabilität der konkaven Oberfläche widerspiegelt. Dass R in AX und AY kleiner als 0 ist.07 zeigt das Auftreten eines starken Akkumulationsphänomens an, das dazu führt, dass die konkave Oberfläche ohne jede Art von Winderosionsnut nahezu flach ist. Starke Erosion trat in der Mitte von FY und FZ auf, weil R größer als 0,1 ist. Schließlich verteilen sich die Gruben und der Sandgraben in der konkaven Oberfläche.

Tabelle 2 Eigenschaften der Anpassungskurve in verschiedenen Größen von Stroh Schachbrett

Die Erosion (Ablagerung) Menge kann quantitativ die internen physikalischen Veränderungen im Quadrat widerspiegeln. Aus den Werten der Erosionsmenge in Tabelle 2 ergeben sich im größeren Quadrat (A, C bis F) die größten Unterschiede in der Akkumulationsmenge an den verschiedenen Stellen. Normalerweise ist die Erosionsmenge (Ablagerung) in X größer als Y und Z. Die Beweise zeigen, dass ein Erosionsphänomen in A nicht aufgetreten ist, B nur eine schwache Erosion an der Spitze aufweist und C in jedem Teil entlang des Abhangs eine starke Erosion aufweist. Darüber hinaus beträgt die Erosionsmenge in CZ ungefähr das 8,7-fache von X und das 1,6-fache von Y.

Die Größe der Erosion (Ablagerung) (Q m) ist schwächer zusammen mit den Quadratzunahmen (A → C → F) und der Stelle von X, Y nach Z. In diesem Prozess ist die Akkumulationsintensität größer als die Erosion. An derselben Stelle ist das Q m von A ungefähr das 1,3-1,4-fache von C und ungefähr das 1,7–2,2–fache von F. Auf demselben Quadrat ist das Q m von X ungefähr das 1,04–1,52-fache von Y und ungefähr das 1,31-1,37-fache von Z. Insgesamt befindet sich am unteren Rand des Abhangs die geringe Größe des Strohschachbretts unter starker Ablagerung, während das große Quadrat am oberen Ende des Luvhangs sichtbar ist. Nach einer windigen Jahreszeit beträgt die durchschnittliche Höhe der A-Barriere weniger als 6 cm, während die Sandbarriere am Boden auftrat. Die Höhe der Barriere von C macht jedoch das Gleichgewicht von 7 bis 10 cm, die durchschnittliche Höhe der F-Barriere übersteigt 9 cm und das Weizenstroh ist unter starker Erosion.

Erosionskurve im Transekt

Die Erosionskurve in der Orientierung NW–SE und NE–SW (Abb. 5) ist an derselben Stelle am selben Quadrat und Transekt ähnlich; Die Tiefe und Intensität haben jedoch einen großen Unterschied (Tabelle 3).

Abb. 5
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Erosions– (Depositions–)Kurven in der NW–SE– und NE-SW-Ausrichtung in verschiedenen Größen von Stroh-Schachbrettern

Tabelle 3 Intensität der Erosion (Ablagerung) auf dem Transekt (Q p) in verschiedenen Größen von Stroh-Schachbrettern

Auf dem Transekt der NW-SE-Orientierung im Dünenabschnitt ist jedes Quadrat in der NW-Orientierung die starke Akkumulationszone und der Center-SE-Azimut ist die schwacher Ablagerungs- und Erosionsbereich. Entlang der Luvneigung von X, Y nach Z beträgt die durchschnittliche Akkumulationstiefe in der nordwestlichen Ausrichtung 9,56, 8,57 bzw. 7,48, während die durchschnittliche Tiefe der Ablagerung in der Mitte–SE-Ausrichtung 8,28, 5,67 bzw. 3,10 beträgt. Insgesamt beträgt die durchschnittliche Intensität der Erosion (Ablagerung) im Transsekt 0,85, 0,70 bzw. 0,52 kg m−2. Für die verschiedenen Größen desselben Teils ist die nordwestliche Ausrichtung die Hauptansammlungszone innerhalb der Leistungskontur. Die durchschnittliche Tiefe und Intensität der Erosion oder Ablagerung im großen Strohschachbrett ist geringer als im kleinen und mittleren Schachbrett. Die stärkste Erosionsintensität liegt jedoch in der Mitte-Südost-Ausrichtung.

Die Tiefe der Erosion (Ablagerung) in verschiedenen Größen von A, C und F in der nordwestlichen Ausrichtung beträgt 11,09, 9,01 und 5,50 bzw. 8,96, 6,15 und 1,94 in der südöstlichen Ausrichtung. Die integrale durchschnittliche Intensität der Erosion (Ablagerung) im Transsekt beträgt 0,98, 0,69 bzw. 0,38 kg m−2. Daher zeigt die Ablagerung der nordwestlichen Ausrichtung einerseits, dass X > Y > Z, aber CY ist eine Ausnahme, und A > C > F. Auf der anderen Seite sind die schwache Akkumulation und Erosion als X < Y < Z und A < C < F. Für A ist es die starke Akkumulation, die sich in nordwestlicher und südöstlicher Ausrichtung befindet. Insgesamt ist die Erosion stärker als die Akkumulation an der Spitze des Luvhangs von F.

In der NE–SW–Ausrichtung ist der primäre Akkumulationsort die südwestliche und mittel-nordöstliche Ausrichtung, um der schwache Akkumulations- und Erosionsbereich zu sein. Der primäre Akkumulationsort ist in Tiefe und Intensität den verschiedenen Größen und Stellen auf dem NW–SE-Transsekt ähnlich. Entlang des unteren, mittleren und oberen Abhangs beträgt die durchschnittliche Ablagerungstiefe in nordöstlicher Ausrichtung 7,63, 4,46 bzw. 2,65. Die durchschnittliche Tiefe der Ablagerung in südwestlicher Ausrichtung beträgt 9.01, 8,51 und 7,34, während die Akkumulation im Südwesten stärker ist als im Nordosten (P > 0,01) und die integrale durchschnittliche Intensität der Erosion (Ablagerung) im Transsekt 0,79, 0,56 und 0,37 kg m−2 beträgt. Insgesamt ist der Akkumulationseffekt des Bodens stärker als der der Oberseite (P > 0.01).

Gleichzeitig beträgt für A, C und F die durchschnittliche Tiefe der Ablagerung in nordöstlicher Ausrichtung 10,10, 5,62 bzw. -0,87 cm und im Südwesten 10,84, 7,09, 6,92 cm. Der Akkumulationseffekt im Nordosten ähnelt der südwestlichen Ausrichtung in A. Und für F trat die Erosion in der nordöstlichen Ausrichtung auf, während der Südwesten hauptsächlich von Ablagerungen dominiert wurde (P > 0.01). In Anbetracht der Intensität der Erosion oder Ablagerung beträgt die Intensität der großen Größe ungefähr das 0,1– bis 0,6–fache der kleinen Größe und das 0,3-bis 0,8-fache der mittleren Größe. Im Großen und Ganzen ist die Erosion offensichtlich.

Auswirkungen von Windschutz und Sandfixierung

Unterschiedliche Größen von Stroh-Schachbrettern an verschiedenen Standorten spiegeln die Fähigkeit wider, Winderosion und Sandvergrabung zu widerstehen, was durch die Windschutz-Funktion P innerhalb einer Höhe von 2 m ausgedrückt werden kann, die dem Windreduktionsprozentsatz im Vergleich zur gleichen Höhe von sandigem Land ohne Barrieren entspricht. Laut einem Feldexperiment aus dem Jahr 2013 ist der P-Wert am unteren (X) und mittleren (Y) der Luvneigung für A und C ähnlich, während am oberen (Z) A 10% größer als C ist. Vergleicht man C mit F, so ist der P–Wert in X, Y und Z größer, was ungefähr dem 1,8- bis 2,5-fachen des letzteren entspricht (Abb. 6).

Abb. 6
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Windgeschwindigkeitsprofile verschiedener Größen von Stroh-Schachbrettern

Die Sandfixierungseffizienz S ist der prozentuale Anteil der Sedimentableitung im Vergleich zu sandigem Land ohne Barrierehöhe, dargestellt als > C > F an der mittleren Stelle des Luvhangs. Das Verhältnis des S-Wertes beträgt ungefähr 20: 19:17, und das Verhältnis der Unterschiede an der Stelle ist gekennzeichnet durch X < Y < Z. Das P und S in Bodennähe in F ist kleiner als das A und C an der Z-Stelle, und die Luvseite ist anfällig für Erosion, die leicht zerstört werden kann. Gleichzeitig neigt diese Stelle dazu, ein Sekundärwirbel-Zyklotron zu erzeugen und sich schließlich im Erosionsbereich des Schachbretts auszudehnen. Nach übermäßiger Sandbestattung am unteren und mittleren Teil des Luvhangs nimmt der Windschutz- und Sandfixierungseffekt von A allmählich ab. Schließlich wird weniger als in einer windigen Jahreszeit A begraben. Da C eine relativ stabile Erosions- und Ablagerungsanpassungskurve aufweist und die Schutzwirkung zwischen A und F moderat ist, ist die maximale Schutzdauer am längsten.

Beziehung zwischen den Eigenschaften der Erosion (Ablagerung) und der Windgeschwindigkeit und -frequenz

Windgeschwindigkeit und -richtung sind die Hauptfaktoren, die die Unterschiede in der Erosion oder Ablagerung an der Stelle in der Anpassungskurve beeinflussen. Basierend auf den meteorologischen Daten sind während des Beobachtungszeitraums die vorherrschenden Windrichtungen Südwesten und Nordwesten. Die Windfrequenz beträgt 25,75 und 40,05 % und die durchschnittliche Windgeschwindigkeit beträgt 4,46 bzw. 5,82 m s-1. In Kombination mit der Tiefe der vier erhaltenen aufeinanderfolgenden Insert-Bit-Messungen änderte sich jeder Teil des freiliegenden Stahls während des Zeitraums, d. H. Die Tiefe der Erosion oder Ablagerung in den verschiedenen Perioden änderte sich, und die Winddaten änderten sich in der entsprechenden Zeit. Während der verschiedenen Stadien hängen die Frequenz und die durchschnittliche Windgeschwindigkeit im Südwesten mit der Tiefe der Ansammlung auf der Südwestorientierung zusammen, und der positive Korrelationskoeffizient ist ungefähr 0.85–0.88 und 0.87–0.85, beziehungsweise. Darüber hinaus beträgt der positive Korrelationskoeffizient im Nordwesten ungefähr 0,89–0,92 和 bzw. 0,90–0,93, und die große Größe wird von der Windgeschwindigkeit beeinflusst, und die Frequenz ist der geringen Größe überlegen. Darüber hinaus wird die mittlere Tiefe der Anpassungskurve von der Windfrequenz und -geschwindigkeit der Saison dominiert. Bemerkenswerterweise befindet sich diese Stelle nicht in der minimalen Tiefe der Anpassungskurve, sondern im nordöstlichen Boden und in der nordöstlichen Mitte und oben am Luvhang. Die Erosionsgrube bildet sich leicht in der Mitte und oben auf dem Luvhang in der großen Größe und oben auf der mittleren Größe, während in der Mitte und oben auf dem Hang die kleine Größe dazu neigt, allmählich durch den flachen Schlitz beeinflusst zu werden (Abb. 7).

Abb. 7
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Beziehung zwischen dem Sedimentabfluss und der Höhe in verschiedenen Größen von Stroh-Schachbrettern

Anwendung von verschiedenen Größen von Stroh-Schachbrettern

Bei der Auswahl der geeigneten Größe von Weizenstroh-Schachbrettern muss der Zweck der Sandvermeidung und insbesondere die Feldbedingungen in alpinem Sandland berücksichtigt werden. Mit anderen Worten, die Messungen müssen an die örtlichen Bedingungen angepasst werden. Darüber hinaus müssen verschiedene Sanddünengebiete unterschiedliche Größen festlegen. Dies hat eine Bedeutung, um die Konfiguration der Größen von Schachbrettern unter unterschiedlicher Vegetationsbedeckung, die Intensität der Wind- und Sandaktivität sowie einige spezielle Zwecke von Sanddünen zu fördern. Die geringe Größe ist nützlich, um Sand oben am Luvhang zu blockieren. Die Luvseite der Megadünen ist von einer starken Strömung, Sandaktivitäten und einem isolierten Schutzgürtel betroffen, beispielsweise entlang von Autobahnen und Eisenbahnen. Die Rolle des kurzfristigen Notfalls ist die beste, um die Beerdigung von Eisenbahnen und Autobahnen durch Sand zu verhindern. Für den Luvhang der festen, halbfesten oder mobilen Dünen ist die Vegetation relativ gut darin, Erosion oder Dünenaktivierung zu verhindern. Die große Größe reicht aus, um die niedrigsten wirtschaftlichen Kosten und den niedrigsten Sandschutzeffekt zu erzielen. Schon allein zur Verbesserung der Überlebensrate künstlicher Vegetation oder Vegetationsbarrieren vor und nach der Transplantation waren die Intervalle von 1,5 und 2 m eine wirtschaftliche und effektive Wahl. Die Maßnahmen können die Winderosion und den vergrabenen Sand reduzieren, die Infiltration der Wasseransammlung und die Wiederherstellung der natürlichen Vegetation fördern sowie den Schutz unter dem vegetativen Schutz verlängern, um eine Win–Win-Situation zu erreichen. Daher sind die Maßnahmen in der alpinen Sandlandförderung weit verbreitet. Darüber hinaus haben die rechteckigen und Determinantenbarrieren unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen Einsparungen und der praktischen Einfachheit praktische Anwendungen. In Gebieten, in denen sich die vorherrschende Windrichtung nicht ändert oder zwei nahezu vertikale Winde dominieren, steht die lange Seite rechteckiger Barrieren senkrecht zur vorherrschenden Windrichtung. Der Trend, dass determinante Barrieren senkrecht zu dominanten Windrichtungen stehen, kann auch im alpinen Sandland weit verbreitet sein.

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