鄱阳湖沙地沉积物粒度特征及其影响因素

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00030

摘要/Abstract

摘要：

鄱阳湖沙地是亚热带湿润区典型风沙化土地，土地沙化问题严峻。鄱阳湖沙地研究多在小范围开展，研究意义有限，应在多处进行沙地粒度比对研究。选取庐山市、都昌县、永修县和南昌市新建区等沙地样品57个，分析其粒度特征。结果表明：（1）鄱阳湖沙地主要由中沙、细沙和粗沙组成，三者总含量超90%；M_z均值为1.79 Φ，分选较差，呈正偏和尖锐分布；（2）鄱阳湖沙地不同土地类型沉积物表层（0—5 cm）与20—40 cm深度粒度特征存在一定差异，固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘和河滩表层比20—40 cm深度粒径大，但流动沙丘和湿地草滩表层分选优于20—40 cm深度；湿地草滩和河滩优势粒级含量和粒度参数有别于沙丘；（3）鄱阳湖沙地固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘为风成沉积；河滩以河流作用为主，风蚀为辅；湿地草滩是在风力和水动力共同作用下形成的。鄱阳湖沙地沿盛行风向从南到北S_d、SK、K_g依次减小，风沙运动多以两跳一悬式为主，以就地起沙为主，河滩湖滩作为补充。

关键词: 沙地, 粒度, 影响因素, 鄱阳湖

Abstract:

The sandy land around the Poyang Lake is a typical sandy land in subtropical humid region. The problem of land desertification is serious， and has always been a research hotspot. However， there is little significance for the study of sandy land around the Poyang Lake because it is concentrated in a small area. Hence， it is extremely important to study the grain size comparison based onf a lot of sampling points around the Poyang Lake. In this paper， 57 sand samples were selected from Lushan City， Duchang County， Yongxiu County and Xinjian District， etc， and their grain size characteristics were analyzed. The results showed that：（1） The sandy land around the Poyang Lake is mainly composed of medium sand， fine sand and coarse sand， and the content of the three sand is more than 90%.The mean value of M_z is 1.79 Φ， and the sorting is poor with positive deviation and sharp distribution. （2） The grain size characteristics of sediment surface layer and 20-40cm depth were different in different sandy land types around the Poyang Lake. The surface layer of fixed dune， semifixed dune， active sand dune， wetland grass beach and benchland were coarser grain size than those of 20-40 cm depth， but the surface layers of active sand dune and wetland grass beach were better sorting than those of 20-40 cm depth. The dominant grain size content and grain size parameters of wetland grass beach and benchland are different from those of dune. （3） The fixed dune， semifixed dune and active sand dune are eolian deposits around the Poyang Lake. The benchland is dominated by fluvial action and supplemented by wind erosion.The wetland grass beach is formed under the combined wind force and hydrodynamic force. The S_d， SK and K_g of sandy land decreased from south to north along the prevailing wind direction. The aeolian sand movement of the Poyang Lake is mainly two jumps and one suspension style， and the main source of aeolian sand is on the spot， supplemented by river beach and lake beach.

Key words: sandy land, particle size, influencing factors, Poyang Lake

中图分类号:

P931.3

张雯, 杜丁丁, 李志文, 吴汪洋, 李向洁, 白永会. 鄱阳湖沙地沉积物粒度特征及其影响因素[J]. 中国沙漠, 2022, 42(5): 122-132.

Wen Zhang, Dingding Du, Zhiwen Li, Wangyang Wu, Xiangjie Li, Yonghui Bai. Grain size characteristics of sediments in sandy land around the Poyang Lake and its influencing factors[J]. Journal of Desert Research, 2022, 42(5): 122-132.

图/表 9

图1 研究区及采样点分布

Fig.1 Distribution of study area and sampling points

图2 样地及采样照片

Fig.2 The pictures of sample plot and sampling

表1 采样点位置及植被类型

Table 1 Location of sampling points and vegetation types

采样点	序号	地理坐标	土地类型	植被类型
庐山市	采样点1（LH1—LH3）	29°19′44″N，116°00′21″E	流动沙丘	无植被
	采样点2（DC5—DC6）	29°20′52″N，116°01′17″E	半流动沙丘	无植被
	采样点3（DC7—DC8）	29°20′42″N，116°00′41″E	固定沙丘	水保林内湿地松林
	采样点4（DC9—DC11）	29°20′42″N，116°00′41″E	固定沙丘	水保林内湿地松林
	采样点5（DC15—DC16）	29°20′33″N，116°00′34″E	固定沙丘	湿地松林间地
	采样点6(DC17—DC18)	29°20′33″N，116°00′34″E	固定沙丘	遍布湿地松
都昌县	采样点7（DC1—DC2）	29°22′32″N，116°05′37″E	固定沙丘	遍布湿地松
	采样点8（DC3—DC4）	29°22′32″N，116°05′37″E	固定沙丘	旁边生有中华胡枝子
	采样点9(PYB1—PYB4)	29°23′48″N，116°04′05″E	半固定沙丘	遍布狗牙根，种有小棵湿地松
	采样点10(PYH5—PYH6)	29°23′43″N，116°04′05″E	流动沙丘	无植被
	采样点11(LJC1—LJC4)	29°23′53″N，116°05′01″E	半流动沙丘	旁有蔓荆
	采样点12(LJCⅡ1—LJCⅡ4)	29°23′52″N，116°04′22″E	半固定沙丘	有狗牙根
永修县	采样点13(DGH1—DGH4)	29°12′33″N，116°04′09″E	湿地草滩	主要植被为画眉草
	采样点14(DGH5—DGH7)	29°12′44″N，116°04′10″E	湿地草滩	主要植被为广州蔊菜、九顶草、丛枝蓼
	采样点15（WJC1—WJC4）	29°12′44″N，116°04′15″E	半固定沙丘	主要植被有木防己、针茅
	采样点16（ZXC1—ZXC4）	29°13′00″N，116°04′15″E	半固定沙丘	主要植被为北京隐子草
	采样点17（ZXCⅡ1—ZXCⅡ4）	29°13′10″N，116°04′19″E	半固定沙丘	主要植被为芨芨草
	采样点18（ZXCⅢ1—ZXCⅢ4）	29°13′21″N，116°04′16″E	流动沙丘	无植被
新建区	采样点19(NJ1—NJ2)	28°58′39″N，116°21′21″E	河滩	旁有狗牙根

表1 采样点位置及植被类型

Table 1 Location of sampling points and vegetation types

采样点	序号	地理坐标	土地类型	植被类型
庐山市	采样点1（LH1—LH3）	29°19′44″N，116°00′21″E	流动沙丘	无植被
	采样点2（DC5—DC6）	29°20′52″N，116°01′17″E	半流动沙丘	无植被
	采样点3（DC7—DC8）	29°20′42″N，116°00′41″E	固定沙丘	水保林内湿地松林
	采样点4（DC9—DC11）	29°20′42″N，116°00′41″E	固定沙丘	水保林内湿地松林
	采样点5（DC15—DC16）	29°20′33″N，116°00′34″E	固定沙丘	湿地松林间地
	采样点6(DC17—DC18)	29°20′33″N，116°00′34″E	固定沙丘	遍布湿地松
都昌县	采样点7（DC1—DC2）	29°22′32″N，116°05′37″E	固定沙丘	遍布湿地松
	采样点8（DC3—DC4）	29°22′32″N，116°05′37″E	固定沙丘	旁边生有中华胡枝子
	采样点9(PYB1—PYB4)	29°23′48″N，116°04′05″E	半固定沙丘	遍布狗牙根，种有小棵湿地松
	采样点10(PYH5—PYH6)	29°23′43″N，116°04′05″E	流动沙丘	无植被
	采样点11(LJC1—LJC4)	29°23′53″N，116°05′01″E	半流动沙丘	旁有蔓荆
	采样点12(LJCⅡ1—LJCⅡ4)	29°23′52″N，116°04′22″E	半固定沙丘	有狗牙根
永修县	采样点13(DGH1—DGH4)	29°12′33″N，116°04′09″E	湿地草滩	主要植被为画眉草
	采样点14(DGH5—DGH7)	29°12′44″N，116°04′10″E	湿地草滩	主要植被为广州蔊菜、九顶草、丛枝蓼
	采样点15（WJC1—WJC4）	29°12′44″N，116°04′15″E	半固定沙丘	主要植被有木防己、针茅
	采样点16（ZXC1—ZXC4）	29°13′00″N，116°04′15″E	半固定沙丘	主要植被为北京隐子草
	采样点17（ZXCⅡ1—ZXCⅡ4）	29°13′10″N，116°04′19″E	半固定沙丘	主要植被为芨芨草
	采样点18（ZXCⅢ1—ZXCⅢ4）	29°13′21″N，116°04′16″E	流动沙丘	无植被
新建区	采样点19(NJ1—NJ2)	28°58′39″N，116°21′21″E	河滩	旁有狗牙根

表2 沉积物沙粒级配及粒度参数

Table 2 Grain size distribution and parameters of sediments

土地类型	样品数量	指标	粒级含量/%							粒度参数
土地类型	样品数量	指标	黏土	粉沙	极细沙	细沙	中沙	粗沙	极粗沙	M_z/Φ	S_d	SK	K_g
固定沙丘	13	平均值	0.68	6.22	1.78	22.37	51.87	16.22	0.86	1.69	0.95	0.26	1.68
		最大值	1.14	11.69	8.04	40.61	62.32	38.76	11.14	2.24	1.39	0.48	2.47
		最小值	0.37	2.39	0.00	6.72	38.02	2.97	0.00	1.01	0.57	0.05	0.99
半固定沙丘	26	平均值	0.70	4.85	1.76	23.94	51.89	16.76	0.09	1.72	0.92	0.21	1.48
		最大值	1.53	19.39	9.04	39.60	62.26	29.08	1.88	2.55	2.06	0.62	2.69
		最小值	0.16	0.91	0.00	15.31	40.11	3.12	0.00	1.37	0.55	0.04	0.95
流动沙丘	9	平均值	0.79	3.64	0.89	23.30	58.01	13.35	0.01	1.67	0.71	0.15	1.37
		最大值	1.33	5.55	5.27	35.76	67.01	19.94	0.09	1.95	1.04	0.38	3.08
		最小值	0.49	1.78	0.00	9.91	47.11	7.77	0.00	1.49	0.54	0.03	0.98
湿地草滩	7	平均值	1.53	18.20	3.98	19.60	43.81	12.88	0.00	2.36	1.69	0.49	1.71
		最大值	3.48	36.47	9.47	25.22	58.66	18.20	0.00	3.36	2.49	0.63	2.76
		最小值	0.62	6.20	0.10	14.18	31.58	9.53	0.00	1.56	1.14	0.38	0.83
河滩	2	平均值	0.78	12.09	4.60	18.14	42.73	20.98	0.69	1.93	1.51	0.47	1.87
		最大值	0.97	13.38	4.94	19.89	43.07	24.22	1.38	2.11	1.60	0.52	1.87
		最小值	0.58	10.79	4.26	16.39	42.38	17.75	0.00	1.74	1.42	0.42	1.86
鄱阳湖沙地	57	平均值	0.82	6.86	2.00	22.75	51.54	15.77	0.26	1.79	1.01	0.26	1.55
		最大值	3.48	36.47	9.47	40.61	67.01	38.76	11.14	3.36	2.49	0.63	3.08
		最小值	0.16	0.91	0.00	6.72	33.62	2.97	0.00	1.01	0.54	0.03	0.93

图3 沉积物表层（0—5 cm）与20—40 cm深度粒度分级和粒度参数

Fig.3 Grain size distribution and grain size parameters of 0-5 cm and 20-40 cm below the surface sediments

图4 粒度参数之间散点关系

Fig.4 Relationships between grain size parameters

图5 粒度分级和粒度参数空间变化

Fig.5 Spatial variation of grain size distribution and grain size parameters

图6 鄱阳湖沙地粒度频率曲线左列为自然频率曲线，右列为概率累积曲线

Fig.6 Sediment grain size frequency curve in the sandy land of Poyang Lake

图7 各土地类型概率累积曲线对比

Fig.7 Comparison of cumulative probability curves of various land types in the sandy land of Poyang Lake

参考文献 41

1	闫峰，丛日春.中国沙地分类进展及编目体系［J］.地理研究，2015，34（3）：455-465.
2	郑云珠，赵鑫，朱超，等.毛乌素沙地固定沙丘表层土壤水分时间稳定性特征［J］.节水灌溉，2021（11）：41-46.
3	董治宝，屈建军，钱广强，等.库姆塔格沙漠风沙地貌区划［J］.中国沙漠，2011，31（4）：805-814.
4	宋洁，春喜，白雪梅，等.中国沙漠粒度分析研究综述［J］.中国沙漠，2016，36（3）：597-603.
5	张娅璐，春喜，周海军，等.沙漠沙地风沙与湖相沉积物粒度判别方法及环境指示意义［J］.中国沙漠，2020，40（5）：1-9.
6	乌日查呼，春喜，张卫青，等.浑善达克沙地沙粒特征及其沉积环境［J］.西北林学院学报，2021，36（1）：69-76.
7	刘倩倩，杨小平.毛乌素沙地和库布齐沙漠风成沙粒度参数的空间变化及其成因［J］.中国沙漠，2020，40（5）：158-168.
8	舒培仙，牛东风，李保生，等.毛乌素沙地现代沙丘沙的粒度特征及其意义［J］.中国沙漠，2016，36（1）：158-166.
9	王陇，高广磊，张英，等.毛乌素沙地风沙土粒径分布特征及其影响因素［J］.干旱区地理，2019，42（5）：1003-1010.
10	王燕，包翔，王明玖，等.科尔沁沙地不同草地利用方式下土壤粒度和有机碳分布特征［J］.水土保持通报，2019，39（6）：84-89，97.
11	张桂华，刘洪妍，介冬梅，等.科尔沁沙地不同类型沙丘表土有机质与粒度特征差异分析［J］.生态环境学报，2020，29（11）：2223-2230.
12	周炎广，陈惠中，管超，等.呼伦贝尔沙地风蚀坑粒度特征及其环境意义［J］.中国沙漠，2018，38（4）：724-733.
13	王乾坤.鄱阳湖生态经济区生态效率评价与对策研究［J］.九江学院学报（自然科学版），2019，34（4）：9-11，16.
14	朱震达.湿润及半湿润地带的土地风沙化问题［J］.中国沙漠，1986，6（4）：5-16.
15	丁明军，郑林，聂勇.鄱阳湖沙山地区沙化土地特征及成因分析［J］.水土保持通报，2010，30（2）：159-163.
16	李向洁，李志文，詹江振，等.南昌厚田沙地沉积物的粒度特征及其影响因素［J］.中国沙漠，2021，41（2）：92-99.
17	庄检平，贾玉连，马春梅，等.末次冰期间冰阶晚期长江中游风尘堆积及环境意义［J］.沉积学报，2007（3）：424-428.
18	李佐卿.鄱阳湖周边地区第四纪风成沉积物粒度空间变化及环境意义［D］.浙江金华：浙江师范大学，2013.
19	王志刚，李志文，黎武标.鄱阳湖地区晚第四纪风沙沉积的研究现状和展望［J］.内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版），2017，46（6）：845-852.
20	段剑，杨洁，刘仁林，等.鄱阳湖滨沙地植物多样性特征［J］.中国沙漠，2013，33（4）：1034-1040.
21	吴琼，张超美，许彬，等.鄱阳湖区域关键气候要素变化特征［J］.干旱气象，2020，38（3）：371-379.
22	奚同行，林圣玉，张华明，等.环鄱阳湖区风电场工程水土流失特征及防治措施体系［J］.中国水土保持，2012（6）：63-65.
23	储茂东，周劲松.鄱阳湖滨砂山地区景观结构及土地荒漠化机制初探［J］.干旱区地理，1998（2）：75-81.
24	莫明浩，汤崇军，涂安国，等.鄱阳湖泥沙及沙地研究进展评述［J］.中国水土保持，2011（8）：45-47.
25	杨贤房，郑林，马永杰.鄱阳湖沙地不同植被恢复措施下土壤细菌群落特征［J/OL］.应用与环境生物学报：1-11［2022-03-07］.
26	Folk R L， Ward W C.Brazos River bar：a study in the significance of grain size parameters［J］.Journal of Sedimentary Research，1957，27（1）：3-26.
27	Wentworth C K.A scale of grade and class terms for clastic sediments［J］.The Journal of Geology，1922，30（5）：377-392.
28	刘海，黄跃飞，郑粮，等.鄱阳湖生态经济区成立前后植被覆盖变化［J］.测绘科学，2020，45（4）：161-167.
29	张胄，于娟，吴利杰，等.3.34 Ma以来河北平原衡水地区沉积物粒度特征及沉积环境意义［J］.干旱区资源与环境，2021，35（3）：103-108.
30	拜格诺.风沙与荒漠沙漠物理学［Ｍ］.钱宁，林秉南，译.北京：科学出版社，1959.
31	石唯康，董治宝，梁爱民，等.锁阳城镇东南部雅丹沉积物粒度特征及环境意义［J］.干旱区资源与环境，2021，35（10）：141-148.
32	李小妹，严平，吴伟，等.克里雅河中下游流域地表沉积物的粒度与化学元素空间分布［J］.地理科学，2016，36（8）：1269-1276.
33	宋炎炎，张奇，姜三元，等.鄱阳湖湿地地下水埋深及其与典型植被群落分布的关系［J］.应用生态学报，2021，32（1）：123-133.
34	俎瑞平，张克存，屈建军.塔克拉玛干沙漠风沙活动强度特征［J］.地理研究，2005（5）：699-707.
35	陈双溪，聂秋生，曾辉，等.鄱阳湖区风能资源储量及分布研究［J］.气象与减灾研究，2006（1）：1-6.
36	贺志明，聂秋生，刘熙明，等.鄱阳湖区近地层风能资源特征研究［J］.资源科学，2011，33（1）：184-191.
37	Wasson R J， Nanninga P M.Estimating wind transport of sand on vegetated surfaces［J］.Earth Surface Processes and Landforms，1986，11（5）：505-514.
38	Wolf S A， Nickling W G.The protective role of sparse vegetation in wind erosion［J］.Progress in Physical Geography，1993，17（1）：50-68.
39	Wiggs G F S， Livingstone I， Thomas D S G，et al.Effect of vegetation removal on airflow patterns and dune dynamics in thesouthwest Kalahari Desert［J］.Land Degradation and Rehabilitation，1994，5（1）：13-24.
40	齐述华，熊梦雅，廖富强，等.人类活动对鄱阳湖泥沙收支平衡的影响［J］.地理科学，2016，36（6）：888-894.
41	谢嘉炜，魏龙，肖石红，等.连州风电场对周边土壤物理性质的影响［J］.林业与环境科学，2021，37（4）：40-45.

[1]	张宇硕, 沈雪瑞, 眭任静, 鲍捷, 喻忠磊, 赵林, 张学斌. 黄河流域A级旅游景区空间格局及其影响因素的多尺度分析[J]. 中国沙漠, 2022, 42(6): 103-115.
[2]	刘洋, 王娅, 周立华. 基于过程和结果的甘肃古浪黄花滩生态移民工程绩效评价[J]. 中国沙漠, 2022, 42(6): 185-193.
[3]	李向洁, 李志文, 杜丁丁, 孙丽, 侯楚, 李世乾, 张雯. 南昌厚田沙地蔓荆（ *Vitex trifolia* ）灌丛沙堆的沉积物与空间格局特征[J]. 中国沙漠, 2022, 42(6): 211-220.
[4]	洪光宇, 王晓江, 刘铁山, 海龙, 吴振廷, 胡尔查, 高孝威, 杨海峰, 李卓凡, 李梓豪, 斯琴, 王乐军. 基于Hydrus-1D模型的毛乌素沙地杨柴（ *Hedysarum laeve* ）灌木林土壤含水量模拟[J]. 中国沙漠, 2022, 42(6): 233-242.
[5]	徐雪, 王永瑜. 甘肃省新型城镇化与乡村振兴协调水平及其影响因素[J]. 中国沙漠, 2022, 42(5): 1-13.
[6]	古拉依赛木·艾拜都拉, 张峰, 吴枫, 吴世新, 郑江华, 孙涛. 腾格里沙漠沙丘沉积物粒度特征及其空间差异[J]. 中国沙漠, 2022, 42(5): 133-145.
[7]	闫蒙, 王旭洋, 周立业, 李玉强. 科尔沁沙地沙漠化过程中土壤有机碳含量变化特征及影响因素[J]. 中国沙漠, 2022, 42(5): 221-231.
[8]	王蒙, 逯军峰, 付鹏, 董治宝. 巴丹吉林沙漠周边地区土壤养分和粒度特征[J]. 中国沙漠, 2022, 42(5): 232-244.
[9]	顾立霞, 吕萍, 马芳, 陈国祥, 梁准, 许明静, 杨迎. 不同数据源下毛乌素沙地风况及输沙势特征[J]. 中国沙漠, 2022, 42(5): 54-62.
[10]	柳欣滢, 金明, 杨帆, 马亚鹏, 刘慧, 孙小云, 夏敦胜. 毛乌素沙地东缘中全新世以来环境变化及其对文明演化的影响初探[J]. 中国沙漠, 2022, 42(5): 92-100.
[11]	吴倩倩, 张晓, 徐书兴, 杨晓晖, 刘艳书, 李瀚之, 时忠杰. 亚洲内陆干旱区NDVI与树木生长的气候响应及其影响因素[J]. 中国沙漠, 2022, 42(4): 1-10.
[12]	冯净雪, 丁占良, 尤莉, 韩广. 科尔沁沙地西部横向沙丘间的风况和输沙势[J]. 中国沙漠, 2022, 42(4): 110-119.
[13]	姜吴彬, 张德国, 杨小平. 沙丘形态及表沙粒度特征对风况和地表植被变化的响应[J]. 中国沙漠, 2022, 42(4): 120-129.
[14]	贺超, 刘廷玺, 段利民, 王冠丽, 郝丽娜. 科尔沁沙地差巴嘎蒿（ *Artemisia halodendron* ）水分利用特征[J]. 中国沙漠, 2022, 42(4): 190-198.
[15]	王晓枝, 董治宝, 南维鸽, 李超, 高冲, 张欣. 拉萨河谷爬坡沙丘沉积物特征[J]. 中国沙漠, 2022, 42(4): 22-31.