風蝕

當中等粒子（100～500μm）被驅動時，在短時間內它們進入風流中，隨後由於重力又落下來，促使它們碰撞並加入到其他土壤顆粒的運動中，這種輸送方式叫做躍移。由於土壤顆粒的巨大作用，躍移是植物傷害的主要原因。

指來自於很小土壤顆粒的垂直和水平運動，在躍移和直接風力作用下，直徑100μm或更小的顆粒將被颳起來，懸浮到風中隨風輸送；在遠距離搬運過程中，主要是<20μm的顆粒。在風蝕過程中，懸浮一般佔總的土壤顆粒的3%～40%，搬運的高度最高、距離最遠，是沙塵暴主要構成部分，土壤損失最為明顯。由於比較細小的土壤顆粒通常含較多的有機質和營養物質，所以懸浮顆粒是最富含有機質和植物營養物質的部分。

直徑在500～1000μm大的土壤顆粒和團聚體，由於太大不能離開地表，但受躍移過程中旋轉的顆粒碰撞衝擊而鬆動，隨風滾動。表面滾動佔總的土壤顆粒的7%～25%，影響到當地的沉積並對植物產生傷害。

20世紀40年代初，以Chepil為代表的美國農業部科學家對土壤風蝕防治進行了一系列的研究工作。經過60多年的時間，許多學者通過田間和室內攜帶型風洞試驗對農田風蝕和沙塵揚起進行了一系列的調查研究，結果表明採取特殊的保護措施，如作物殘茬復蓋，增加地表粗糙度以及改變土壤特性，有效地減少了農田風蝕土壤的

損失。土壤風蝕的嚴重性是由1）風速；2）地表土壤物理特性；3）地表復蓋及粗糙度狀況決定的。

風速 風速是風蝕的啟動力，風速增加時，風向上抬起土壤的力和拖曳力也相應增加，引起大顆粒侵蝕，同時搬運能力也相應增加。如果在農田地表沒有或很少保護的情況下，大風可以在短時間內搬運走大量的土壤。引起土壤顆粒在風流中開始移動的風速值叫臨界風速值。臨界風速值取決於土壤復蓋物和土壤的可侵蝕性。板結的或有不易侵蝕物質（如植物、殘茬或石頭等）復蓋的地表，臨界風速將比光禿的、疏鬆表面土壤的臨界風速高。

風蝕強度取決於風的侵蝕力，土壤或岩石的抗蝕性以及地表的粗糙度。風的土壤搬運量大約與風速的平方成正比。

一般情況下，表面越粗糙風蝕越輕，但極細微顆粒的光滑表面能夠經受相當高的風速而不被侵蝕。

測量局部地塊風蝕量E的方程可表示為：

E=f（I，e，k，L，N，）

式中I為土壤抗蝕性，e為局部性風的條件因子，k為地表糙率，L為與一定風向相對的地面寬度，N為植物復蓋度。研究表明，在距地表30厘米以上，風速急驟減小，風所挾帶的沙粒90%以上在地表30厘米的高度以內，故近地表範圍內的磨蝕與擦蝕作用最強烈。風蝕使土壤顆粒在空間上重新分佈和分選，深刻地影響人類的生產和生活環境。

地表土壤物理特性包括土壤顆粒大小的分佈和土塊及結皮層的動態穩定性。

Chepil（1941年）在土壤特性方面做了大量的工作，研究水穩性團聚體和干土塊與風蝕度之間的關係，Chepil和Woodruff指出直徑小於0.84mm的顆粒最易於風蝕。因此，小於0.84mm的土壤顆粒增加時，易於被侵蝕的土壤粒子也相應增加。由於土壤風蝕是先發生分離，土塊和結皮層的動態穩定性就顯得尤其重要。土塊、結皮層以及水分增加了土壤的凝聚力，從而減少了土壤分離和產生疏鬆粒子的數量。Chepil對含有不同比例侵蝕成分的土樣進行了測試，通過測試運移的土壤量，計算出不同團聚體大小對地表的保護程度。結果表明，大得不能被風搬運的團聚體，才能提供最大程度的保護。

Fryrear應用攜帶型風洞估計了平坦地表、已耕地表和含有非侵蝕性土塊的已耕地表的土壤損失。結果得出，20%非侵蝕性土塊復蓋的地表與無土塊復蓋的地表相比，土壤損失減少56%；40%和60%.土塊復蓋的地表分別減少82%和89%，地表粗糙度在控制風蝕方面是很有效的，並建立了土壤粗糙度係數與地表粗糙度之間的關係，定量方程為：k=e-0.48SR.

Hagen研究了作物殘茬對風蝕的影響原因，結果表明：倒伏殘茬抑制了地表土壤的揚起，增加了臨界風速；直立殘茬減小了土壤表面的摩阻速度並攔截了躍移的土壤；試驗證明直立殘茬比倒伏殘茬對風蝕的控制更有效。Fryrear通過室內和田間風洞試驗研究了倒伏殘茬復蓋百分率與土壤損失的關係，當20%復蓋時，減少土壤損失[57%,50%復蓋時，減少土壤損失95%.其土壤損失比表達式為：SLRc=1.81e-0.072SC（R2=-0.94），但僅在8%～80%復蓋下驗證了此方程。Bilbro和Fryrear[利用Fryrear（1985）的試驗數為：

SLRc=e-0.0438SC（R2=0.94）。

SLR是指已知處理條件下被侵蝕土壤與平坦、裸露地表最大土壤損失之比。Horning（1998）等通過風洞模擬試驗研究土壤損失比與地表粗糙度及地表復蓋率之間的關係，從圖中可以看出他們均服從指數關係，把倒伏殘茬復蓋和地表粗糙度分別作為獨立變數，得出定量方程為

SLR=e-0.5SC×e-0.52SR

式中SLR——土壤損失比； SC——倒伏殘茬復蓋率，%； SR——地表粗糙度，cm.

此式說明作物殘茬保護地表是有效且可行的控制風蝕的方法，而地表粗糙度的增加，也可以明顯地降低風蝕。對殘茬復蓋和地表粗糙度能有效的減小風蝕的理解，可更好地開發和應用保護性耕作來減少農田風蝕、土壤源的損失以及沙塵暴的發生。

風蝕主要發生在乾旱、半乾旱氣候區和遭受周期性乾旱的濕潤地區。

中國風蝕地貌主要分佈區在青海柴達木，南疆和田、羅布泊，東疆哈密、吐魯番，北疆克拉瑪依附近地區。柴達木風沙地貌中67%為風蝕地貌，尤其西北部，與構造線方向大致相同的強勁西風吹蝕第三紀泥、砂岩系，形成順著風向排列的殘餘長丘，長10-100m甚至數千米。新疆羅布泊古樓蘭雅丹地區風蝕地貌十分發育，有風蝕條形土墩與窪地相間組合的典型的雅丹地貌。和田以北麻札塔格(山)的風蝕蘑菇也很典型。東疆大風口七角井、天山達坂城、北疆老風口附近廣布風蝕城堡、殘丘言山等。克拉瑪依東北烏爾和的風城平頂層狀墩台，高10-30m。此外塔里木盆地東南部庫姆塔格風蝕柱、吐魯番西部的風蝕穴也都十分典型。

（一）風蝕地貌

風力對地面物質的吹蝕和風沙的磨蝕作用，統稱風蝕。風蝕作用形成風蝕地貌。中國沙漠地區的風蝕地貌，除被廣大沙丘所埋沒的以外，在大風區域還有廣泛的出露，特別是正對風口的迎風地段，發育更為典型。主要分佈在柴達木盆地的西北部，塔里木盆地東端的羅布泊窪地，東疆以及準噶爾盆地的西北部等地。由於岩層的性質和產狀等因素的影響，它們具有種種不同的形態，主要是：

1.風蝕城堡（蝕余方山）

大部分見於岩性強弱相間的沉積岩（主要是砂岩、泥岩等）地區。它們是在流水侵蝕的基礎上，由於岩性軟硬不同，導致差別性的風力吹蝕，從而形成許多層狀墩台，相對高度多數為10～30米；有的由於岩層平鋪，墩台頂部多平坦，故稱“蝕余方山”；亦有生成寶塔狀的。烏爾禾的“風城”就是其中最典型的代表之一。

烏爾禾“風城”位於準噶爾盆地古爾班通古特沙漠西北部的烏爾禾地區，方圓有數十公里。它發育在白堊紀岩層為主的構造台階上，由岩性軟硬不同的吐魯谷砂岩和泥岩水平互層所組成。這裡氣候乾燥、雨量少，但常以暴雨形式出現，沖溝相當發育。白堊紀地層一般都含有較多的鹽分，在乾燥氣候條件下，風化和鹽化作用很強，造成一層疏鬆的風化殼，使地層表面變得很疏鬆。而這種疏鬆易受侵蝕的地層，又正位於準噶爾西部著名的大風口上，經常受到六七級以上大風的吹蝕。長期風化剝蝕，風的吹蝕的結果，在原來暴雨侵蝕地貌的基礎上，形成了狀如城堡、亭台樓閣、宮殿等蝕余方山地形。砂岩比較堅硬，當泥岩受到砂岩保護時，往往形成上部大、下部小的蕈狀。此外，還有塔狀、柱狀等多種地形，甚至還有的象人形、有的象珍禽異獸等奇特形態，活龍活現，栩栩如生。蝕余方山的相對高度大都有二三十米，高者可達50米。從高處遠眺，溝谷兩旁不同形態的土體相互組合在一起，高低起伏，宛如一座古城廢址中街巷兩邊櫛比相連的斷垣殘壁。因為這種地貌形態主要是由風的吹蝕作用形成的，因此稱之為“風城”。

像烏爾禾“風城”這樣的風蝕地貌，還廣泛見於新疆東部蘭新鐵路十三間房風口以南一帶。這裡常年刮大風，十三間房年平均風速有9.3米/秒；第三紀的紅色砂岩受到強烈風蝕，“風城”地貌也十分典型。塔里木盆地東端羅布泊窪地，在樓蘭古城東北孔雀河畔一帶，新第三紀紅褐色粉砂岩出露的地區，也有風蝕城堡分佈，一般高20～25米，頂部平坦，古代烽火台多建於其上。

2.風蝕長丘和鳳蝕劣地

風蝕長丘，形似一條細長的壟崗，長度一般在10～200米不等，也有延伸數公里的；高度多在10～20米，也有40～50米的。風蝕劣地，是一種支離破碎的殘丘地面，丘體矮小，一般只有幾米長，高度也不超過10米。它們多分佈在背斜構造等非常發育，地層軟硬相間，且風向又與構造方向相一致的地區。以柴達木盆地西北部分佈最廣，面積有2萬多平方公里。

3.石窩和石蘑菇

在花崗岩、偉晶花崗岩、礫岩和粗砂岩等粗粒岩組成的向陽迎風的岩壁上，常常可以見到形狀各異、大小不等而密集的孔穴，有的高可及人，遠望猶如窗格和蜂窩，這種地貌稱為石窩。它的形成是：沙漠地區白晝陽光強烈照射，使岩壁增熱，岩體里的礦物體積膨脹；夜晚溫度驟降，礦物體收縮。由於礦物的熱力性質各不相同，其體積的膨脹和收縮也有差異。這樣，一脹一縮，在不同礦物的界面間就產生了應力（膨脹時產生壓應力，收縮時產生張應力），使礦物彼此松解，岩面風化剝落。此外，岩石內含有一些可溶性鹽類，也可通過毛細管水上升到岩石表面，由於水分很快蒸發，鹽分重新結晶，體積擴張，也使岩石表面鬆散破碎。風化的岩面，經風力的吹蝕，最初形成很多淺小的凹坑；以後，風挾帶沙子就沿凹坑磨蝕（旋磨），使凹坑不斷加深擴大，最後形成狀如蜂窩的石窩（風蝕穴）地形。塔克拉瑪干沙漠北部庫車鹽水溝的砂岩峭壁上，這種石窩十分發育；在吐魯番盆地西北部一些石質丘陵的迎風坡上，也可見到這種蜂窩石。

孤立突起的岩石，尤其是裂隙很發育的不大堅實的岩石，受到長期風蝕作用以後，形成上部大、基部小的地形，很像蘑菇，故稱風蝕蘑菇，或石蘑菇。它形成的原因是由於近地面的氣流含沙量大，孤突的岩石下部受到風沙的磨蝕較上部為甚，下部變得愈來愈小，最後變成上大下小的蕈狀。特別是當下部的岩性較上部軟弱，易於風化變得疏鬆時，更有利於風蝕蘑菇的形成。風蝕蘑菇在吐魯番盆地西北部的石質丘陵地區，準噶爾盆地西北部的烏爾禾和塔克拉瑪干沙漠西部麻扎塔格等地都可見到。風蝕蘑菇一般多是在基岩地區發育的風蝕城堡等地貌的一種附生形態。

雅丹與上述的風蝕地貌不同，它是發育在第四紀河湖相的土狀堆積物中，以羅布泊窪地西北部的古樓蘭附近最為典型。羅布泊窪地西北部及甘肅西部疏勒河下游；風蝕雅丹地貌廣泛分佈，面積有2600平方公里，僅次於柴達木盆地的西北部，是中國第二個面積最大的風蝕地貌分佈區。“雅丹”是維吾爾語“陡壁的小丘”之意，後來用它來泛指風蝕土墩和風蝕凹地相間的地貌組合。高起的土墩多作長條形，排列方向與主風向平行；相對高度多在4～10米，長度不等。土墩組成物質全為粉沙、細沙和沙質粘土水平互層，沙質粘土往往構成土墩頂面，向下風方向作1～2度的傾斜，四周由幾種坡向的坡面組成，坡度通常上陡下緩。

在羅布泊鹽鹼地北部的東西兩側，粘土土墩的頂面是灰白色鹽鹼塊；又因它彎曲而長，形狀似龍，故名“白龍堆”。關於白龍堆，中國古書上早有記述。《漢書·地理志》中就有“白龍堆，乏水草，沙形如卧龍”的記載。《周書》西域傳中更對白龍堆的分佈位置作了敘述：“鄯善，古樓蘭所治，城方一里，地多沙鹵，少水草，北即白龍堆，西北有流沙數百里”。

雅丹地貌在喀什三角洲平原的西南部、吐魯番盆地燕木什以南沖積平原等地也都有廣泛分佈。但由於長期受風蝕破壞，土墩面積變得愈來愈小，形成風蝕土丘，使地面崎嶇起伏，支離破碎。

魔獸爭霸真三國無雙3.9D路人解說之一。第一次在YY2426馬蜂真三競技公會嶄露頭角，生澀靦腆。曾被夜未眠小隊隊長采樂邀請至小隊擔任視頻解說，漸漸地，在各大真三競技公會都時有風蝕的影子，從一個羞澀小男生蛻變成如今的寂寞老男人。

1、風剝表土, 地力減退，產量下 降。據試驗，風速大 於5米/秒時，可在風 沙土上引起風蝕；風 速大於8米/秒時，可 在黑士上引起風蝕, 春季刮一次大於或等於七級的大風可弓1起嚴重風蝕。一般風沙土地塊，年風剝表土7～10毫米，平均畝跑土5.6.,--,6.7噸，相當於損失氮磷鉀45～60斤。黑土地塊年風剝表土3～5毫米，平均畝跑土2～3.3噸，相當於損失氮磷鉀24～40斤。本區土壤風蝕面積達1500萬畝左右，年風蝕表土量約6000～8000萬噸，相當於損失氮磷鉀50～70萬噸。

2、蠶食良田，扒地毀苗，致使土地輪耕棄耕。

雅丹在維吾爾語中意為“陡壁的小丘”，在這裡指風蝕土墩和風蝕凹地的地貌組合，雅丹地面崎嶇起伏，支離破碎，高起的風蝕土墩多為長條形，排列方向與主風向平行，相對高度多在4—10米。土墩物質全為粉砂、細沙和沙質粘土互層，砂質粘土往往構成土墩頂面，略向下風方向傾斜，四周由幾種坡向的坡面組成，坡度上陡下緩。它們發育在古代河湖相的土狀堆積物中，由於處於乾旱地區，湖水乾涸，粘性土因干縮而產生龜裂，定向風沿裂隙不斷吹蝕，使裂隙逐漸擴大而形成風蝕凹地，而在凹地間則形成土墩。在我國以羅布泊窪地西北部的古樓蘭附近最為典型。