Características morfológicas de la curva de ajuste
Sobre la base de las características de la curva de ajuste, con el proceso de interpolación de estrías, los diversos tamaños de cuadros de paja indican que la profundidad de deposición se reduce desde el margen hasta el centro, mientras que el centro–este es la débil acumulación o orientación a la erosión. Además, es obvio que la erosión se produjo en la diagonal, que está relacionada con los vientos predominantes del noroeste y suroeste y el flujo de aire agregado en la diagonal. Sin embargo, con diferentes tamaños de cuadros, existen diferencias significativas en forma y profundidad en morfologías difusas. En general, para el sitio principal, el rango de profundidad y el área de erosión (deposición) presentan consistencias generales y singularidad local (Fig. 4; Cuadro 1).
Características morfológicas de la curva de ajuste
Para la misma parte del área de barlovento, cuanto mayor sea el cuadrado de tablero de ajedrez de paja (A → C → F), más profunda será la profundidad, mayor será el rango, mayor será la erosión y más débil será la deposición. Debido al flujo de aire inestable dentro del tablero de ajedrez, el área de erosión se extiende de una sola dirección a varias direcciones (A, C y F). La curva de ajuste que es un estado de erosión o deposición simple bajo la dirección del viento se vuelve gradualmente más similar a las formas complejas de micro relieves de cuencas de valles y zanjas.
En la parte inferior del área de barlovento (X), junto con los aumentos de cuadrados, se produjeron múltiples acumulaciones débiles en el sureste, noreste y suroeste, y los rangos de profundidad aumentaron. Dentro de aproximadamente 10-15 cm de profundidad, el porcentaje del área de acumulación disminuyó de 87,75 a 32,75 %, y a aproximadamente 0-5 cm de profundidad, el área aumentó de 1,16 a 27,37 %. En ese momento, apareció una erosión débil. Siguiendo el área de baja acumulación, la profundidad aumentó gradualmente, las diferencias en la intensidad de acumulación fueron cada vez más en el centro y los alrededores.
Hay poco cambio en los cojinetes de deposición débil de la curva de ajuste en el centro del área de barlovento (Y) en diferentes tamaños de cuadros de paja. A la acumulación de aproximadamente 5-10 cm de profundidad, C es la proporción de deposición más grande, y la proporción de F disminuye aproximadamente 30 y 15% en comparación con A y C, respectivamente. Alternativamente, la tasa de deposición de F disminuyó notablemente y apareció en aproximadamente -10 a 0 cm de erosión. Con el aumento de la separación de la barrera, la parte superior de la pendiente de barlovento (Z) indica claramente que la acumulación se convirtió en erosión. A los cuadrados A y C se les da prioridad de acumulación, pero a una profundidad de aproximadamente -5 a 0 cm, la zanja de erosión apareció en CZ, mientras que F encontró erosión de lámina en la orientación SE–NE con una profundidad máxima de 14,55 cm y una relación de área de erosión del 30,25 %.
Para el mismo tamaño, desde la parte inferior hasta la parte superior de la pendiente de barlovento (X → Y → Z), el rango de profundidad de la erosión (deposición) aumentó gradualmente. Al mismo tiempo, la erosión se hace más fuerte, mientras que la deposición se vuelve más débil. No hay un cambio claro en un sitio diferente, pero existen extensiones menos grandes en el tablero de ajedrez. Para intervalos de tablero de ajedrez de 1 m (A), las diferentes partes son principalmente acumulación. De X, Y a Z, la profundidad de deposición promedio se reduce, pero la zona de acumulación más fuerte está en la parte superior. En comparación con AX, el área de profundidad de deposición de aproximadamente 0-5 cm aumentó un 21% en AZ, y el área de aproximadamente 5-10 cm de profundidad aumentó un 35 %. El área de acumulación débil se extiende de sureste a noreste. Cada parte del 1.la distancia de 5 m entre los cuadros de paja (C) se da prioridad a la acumulación de aproximadamente 5-15 cm de profundidad. La erosión aumenta gradualmente de X, Y a Z. Un agujero de erosión apareció en el sureste y suroeste a profundidades de aproximadamente 0-5 cm. En comparación con CX y CY, hay aproximadamente un 50% en una acumulación de aproximadamente 5-10 cm de profundidad. En el mayor tamaño de espacio de 2 m (F), el área de erosión es mayor y la intensidad de deposición disminuye después de X, Y y Z, y el porcentaje del área en estado de erosión es de 2.75, 25.43 y 29.42%, respectivamente. La parte superior de la pendiente de barlovento en estado de erosión severa es de aproximadamente el 15 %.
En general, Z es susceptible a la erosión y deposición más débil. En el sitio, la proporción de la deposición es mayor que la erosión, y el área de acumulación es parcial a la orientación NE–SE. Alternativamente, el fondo de la pendiente de barlovento (X) es el sitio de mayor acumulación, y el porcentaje de la intensidad de deposición moderada y severa es superior al 70 %. El este es la orientación principal de que la erosión y la deposición ocurrieron en Y y la profundidad de la erosión (deposición) está entre X y Z.
Coeficiente de erosión (deposición) (R), cantidad de erosión (deposición) (Q) e intensidad de erosión (deposición) (Q m)
Las ventajas y desventajas de cada tamaño del tablero de ajedrez de paja dependen de si la superficie cóncava es estable. El coeficiente de erosión y deposición (R) es un índice importante que evalúa la estabilidad de la superficie cóncava. De acuerdo con la Tabla 2, los valores de R en AZ, CX, CY y CZ están entre 0.09 y 0.1, lo que refleja la estabilidad de la superficie cóncava. Esa R en AX y AY es menor que 0.07 indica la ocurrencia de un fuerte fenómeno de acumulación que conduce a que la superficie cóncava esté cerca de la plana sin ningún tipo de ranura de erosión eólica. Se produjo una fuerte erosión en el centro de FY y FZ porque R es mayor que 0.1. Finalmente, los pozos y la zanja de arena se distribuyen en la superficie cóncava.
La cantidad de erosión (deposición) puede reflejar cuantitativamente los cambios físicos internos en el cuadrado. A partir de los valores de la cantidad de erosión (deposición) en la Tabla 2, en el cuadrado más grande (A, C a F), las mayores diferencias en la cantidad de acumulación se generan en los diferentes sitios. Normalmente, la cantidad de erosión (deposición) en X es mayor que Y y Z. La evidencia muestra que un fenómeno de erosión no ocurrió en A, B solo tiene erosión débil en la parte superior, y C tiene erosión fuerte en cada parte a lo largo de la pendiente. Además, la cantidad de erosión en CZ es aproximadamente 8,7 veces la de X y 1,6 veces la de Y.
La magnitud de la erosión (deposición) (Q m) es más débil junto con los aumentos de cuadrados (A → C → F) y el sitio de X, Y a Z. En este proceso, la intensidad de acumulación es mayor que la erosión. En el mismo sitio, el Q m de A es aproximadamente 1,3–1,4 veces el de C, y aproximadamente 1,7-2,2 veces el de F. En el mismo cuadrado, el Q m de X es aproximadamente 1,04–1,52 veces el de Y y aproximadamente 1,31–1,37 veces el de Z. En total, en la parte inferior de la pendiente, el pequeño tamaño del tablero de ajedrez de paja está bajo deposición severa, mientras que el cuadrado grande es erosión en la parte superior de la pendiente de barlovento. Después de una temporada de viento, la altura media de la barrera A es inferior a 6 cm, mientras que la barrera de arena se produjo en la parte inferior. Sin embargo, la altura de la barrera de C hace que el equilibrio sea de 7 a 10 cm, la altura promedio de la barrera de F supera los 9 cm y la paja de trigo está bajo erosión severa.
Curva de erosión (deposición) en el transecto
La curva de erosión (deposición) en la orientación NW–SE y NE–SW (Fig. 5) es similar en el mismo sitio en el mismo cuadrado y transecto; sin embargo, la profundidad y la intensidad tienen una gran diferencia (Tabla 3).
Curvas de erosión (deposición) en la orientación NW–SE y NE–SW en diferentes tamaños de cuadros de paja
En el transecto de la orientación NW–SE, en la sección de dunas, cada cuadrado en la orientación NW es la zona de acumulación fuerte y las depósito débil y zona de erosión. A lo largo de la pendiente de barlovento de X, Y a Z, la profundidad media de acumulación en la orientación noroeste es de 9,56, 8,57 y 7,48, respectivamente, mientras que la profundidad media de la deposición en la orientación centro–SE es, respectivamente, de 8,28, 5,67 y 3,10. En general, la intensidad media de la erosión (deposición) en el transecto es de 0,85, 0,70 y 0,52 kg m−2, respectivamente. Para los diferentes tamaños de la misma pieza, la orientación noroeste es la zona de acumulación principal dentro del contorno de rendimiento. La profundidad e intensidad promedio de erosión o deposición en el tablero de ajedrez de paja de gran tamaño es menor que en el tablero de ajedrez de tamaño pequeño y mediano. Sin embargo, la mayor intensidad de erosión se encuentra en la orientación centro–sureste.
La profundidad de erosión (deposición) en diferentes tamaños de A, C y F en la orientación noroeste es de 11.09, 9.01 y 5.50, respectivamente, y 8.96, 6.15 y 1.94 en la orientación sureste. La intensidad media integral de erosión (deposición) en el transecto es de 0,98, 0,69 y 0,38 kg m−2, respectivamente. Por lo tanto, por un lado, la deposición del noroeste de la orientación de la muestra que X > Y > Z, pero CY es una excepción, y Un > C > F. Por otro lado, la débil acumulación y erosión son clasificados como X < Y < Z y Un < C < F. Para Una, es la fuerte acumulación que se encuentra en el noroeste y sureste de la orientación. En total, la erosión es más fuerte que la acumulación en la parte superior de la pendiente de barlovento de F.
En la orientación NE–SW, el lugar de acumulación primario convirtió la orientación suroeste y centro–noreste en el área de acumulación y erosión débil. El lugar de acumulación primaria es similar en profundidad e intensidad a los diferentes tamaños y sitios en el transecto NW–SE. A lo largo de la parte inferior, media y superior de la pendiente, la profundidad media de deposición en la orientación noreste es de 7,63, 4,46 y 2,65, respectivamente. La profundidad media de la deposición en la orientación suroeste es de 9.01, 8.51 y 7.34, mientras que la acumulación en el suroeste es más fuerte que en el noreste (P > 0.01), y la intensidad media integral de erosión (deposición) en el transecto es de 0.79, 0.56 y 0.37 kg m−2. En total, el efecto de acumulación de la parte inferior es más fuerte que la parte superior (P > 0.01).
En el mismo paisaje, para A, C y F, la profundidad media de la deposición en la orientación noreste es de 10.10, 5.62 y -0.87 cm, respectivamente, y 10.84, 7.09, 6.92 cm, respectivamente, en el suroeste. El efecto de acumulación en el noreste es similar a la orientación suroeste en A. Y para F, la erosión ocurrió en la orientación noreste, mientras que el suroeste estuvo dominado principalmente por deposición (P > 0.01). Teniendo en cuenta la intensidad de la erosión o deposición, la intensidad del tamaño grande es aproximadamente de 0,1 a 0,6 veces la del tamaño pequeño y de 0,3 a 0,8 veces la del tamaño mediano. En general, la erosión es obvia.
Los efectos de la protección contra el viento y la fijación de arena
Los diferentes tamaños de cuadros de paja en diferentes sitios reflejan la capacidad de resistir la erosión del viento y el enterramiento de arena, que se puede expresar mediante la función de protección contra el viento P dentro de una altura de 2 m que es el porcentaje de reducción del viento en comparación con la misma altura de tierra arenosa sin barreras. De acuerdo con un experimento de campo en 2013, en la parte inferior (X) y media (Y) de la pendiente de barlovento, el valor de P es similar para A y C, mientras que en la parte superior (Z), A es un 10% más grande que C. Comparando C con F, el valor de P en X, Y y Z es mayor, que es aproximadamente 1,8-2,5 veces el de este último (Fig. 6).
Perfiles de velocidad del viento de diferentes tamaños de cuadros de paja
La eficiencia de fijación de arena S es el porcentaje de reducción de descarga de sedimentos en comparación con la tierra arenosa sin altura de barrera, presentado como > C > F en el sitio medio de la pendiente de barlovento. La relación del valor de S es aproximadamente 20:19:17, y la relación de las diferencias en el sitio se caracteriza por X <y < Z. Las P y S cerca del suelo en F son menores que las A y C en el sitio Z, y el lado de barlovento es vulnerable a la erosión, que se destruye fácilmente. Al mismo tiempo, este sitio es propenso a generar un ciclotrón de vórtices secundarios y, finalmente, a expandirse en el área de erosión del tablero de ajedrez. Después de un entierro excesivo de arena en la parte inferior y media de la pendiente de barlovento, el efecto de protección contra el viento y fijación de arena de A disminuirá gradualmente. Finalmente, menos que en una estación ventosa, A será enterrado. Debido a que C tiene una curva de ajuste de erosión y deposición relativamente estable, y el efecto de protección es moderado entre A y F, la duración máxima de protección es la más larga.
La relación entre las características de la erosión (deposición) y la velocidad y frecuencia del viento
La velocidad y dirección del viento son los factores principales que afectan las diferencias en la erosión o deposición en el sitio en la curva de ajuste. Según los datos meteorológicos, durante el período de observación, las direcciones dominantes del viento son suroeste y noroeste. La frecuencia del viento es de 25,75 y 40,05 % y la velocidad promedio del viento es de 4,46 y 5,82 m s-1, respectivamente. En combinación con la profundidad de las cuatro mediciones consecutivas de brocas de inserción obtenidas, cada parte del acero expuesto cambió durante el período, es decir, la profundidad de la erosión o deposición en los diferentes períodos cambió, y los datos de viento cambiaron en el tiempo correspondiente. Durante las diferentes etapas, la frecuencia y la velocidad media del viento en el suroeste están relacionadas con la profundidad de acumulación en la orientación suroeste, y el coeficiente de correlación positivo es aproximadamente 0.85–0.88 y 0.87–0.85, respectivamente. Además, el coeficiente de correlación positivo es de aproximadamente 0,89–0,92 y 0,90-0,93, respectivamente, en el noroeste, y el tamaño grande se ve afectado por la velocidad del viento, y la frecuencia es superior al tamaño pequeño. Además, la profundidad central de la curva de ajuste está dominada por la frecuencia y velocidad del viento de la temporada. En particular, este sitio no se encuentra a la profundidad mínima de la curva de ajuste, sino en la parte inferior noreste y en el centro noreste y en la parte superior de la pendiente de barlovento. El pozo de erosión se forma fácilmente en el centro y la parte superior de la pendiente de barlovento en el tamaño grande y en la parte superior del tamaño mediano, mientras que en el centro y la parte superior de la pendiente, el tamaño pequeño es propenso a verse afectado gradualmente por la ranura poco profunda (Fig. 7).
Relación entre la descarga de sedimentos y la altura en diferentes tamaños de cuadros de paja
Aplicación de diferentes tamaños de cuadros de paja
Al elegir el tamaño adecuado de los cuadros de paja de trigo, se debe tener en cuenta el propósito de la prevención de la arena y, en particular, las condiciones del campo en terrenos arenosos alpinos. En otras palabras, las mediciones deben ajustarse de acuerdo con las condiciones locales. Además, las diferentes áreas de dunas de arena necesitan establecer diferentes tamaños. Esto tiene un significado orientador para promover la configuración de los tamaños de los tableros de ajedrez bajo diferentes coberturas de vegetación, la intensidad del viento y la actividad de la arena, así como algunos fines especiales de las dunas de arena. El tamaño pequeño es útil para bloquear la arena en la parte superior de la pendiente de barlovento. El lado de barlovento de las mega-dunas se ve afectado por un fuerte flujo, actividades de arena y un cinturón de protección aislado, como a lo largo de carreteras y ferrocarriles. El papel de la emergencia a corto plazo es el mejor para evitar que los ferrocarriles y las carreteras se entierren en la arena. Para la pendiente de barlovento de las dunas fijas, semi-fijas o móviles, la vegetación es relativamente buena para prevenir la erosión o la activación de las dunas. El gran tamaño es suficiente para lograr el menor costo económico y el efecto de protección de arena. Aunque solo fuera para mejorar la tasa de supervivencia de vegetación artificial o barreras de vegetación antes y después del trasplante, los intervalos de 1,5 y 2 m fueron una opción económica y efectiva. Las medidas pueden reducir la erosión eólica y la arena enterrada, promover la infiltración de acumulación de agua y la restauración de la vegetación natural, así como extender la protección bajo la protección vegetativa para lograr una situación de ganar–ganar. Por lo tanto, las medidas se aplican ampliamente en la promoción de tierras arenosas alpinas. Además, teniendo en cuenta el ahorro económico y la simplicidad práctica, las barreras rectangulares y determinantes tienen aplicaciones prácticas. En áreas donde la dirección del viento dominante no cambia o dominan dos vientos casi verticales, el lado largo de las barreras rectangulares es vertical a la dirección del viento dominante. La tendencia de que las barreras determinantes sean verticales a direcciones dominantes del viento también puede ser ampliamente utilizada en tierras arenosas alpinas.
