陕北黄土坡面微地形土壤化学性质
黄土特性

黄土特性黄土或黄土状土是一种多孔隙、弱胶结的第四纪沉积物。
我国黄土分布广范,6.6%的国土面积被黄土覆盖,黄土主要分布在我国中西部地区,其中以西北地区的黄土地层最厚,最完整。
黄土具有颜色淡黄至褐黄、大孔隙、结构疏松、具直立节理(破坏时能保持直壁)、常含有盐类(主要为碳酸盐与硫酸盐)、成分均匀无层理和遇水具有湿陷性等显著特点。
3.1.1典型物理化学性质黄土的颗粒粒径大部分为0.25~以下,主要以粉粒(0.05~0.005~)为主,含量多大于50%,一般土颗粒粒径大小在0.002一200~之间。
黄土的粘粒部分(<0.005~)基本上由粘土矿物组成,如蒙脱石、高岭石、绿高岭石和水云母。
根据粘土矿物的含量百分比,可将黄土分为蒙脱石黄土、蒙脱石一高岭石黄土和蒙脱石一水云母黄土。
粘土矿物成分和比例在某种程度上体现着黄土的湿陷性,因为各种粘土矿物的亲水性不同。
如高岭石和水云母等能促使黄土湿陷的发生与发展,而蒙脱石、绿高岭石和水云母等具有特殊的膨胀性,可以阻止湿陷过程的发展。
黄土粉细砂粒部分(0.1一0.05~),其矿物同水不起作用,不影响湿陷过程。
在粗粒造岩矿物中,石英、长石和碳酸盐含量较大,对湿陷性无重大影响,而细散粘粒对湿陷过程起重大积极作用,因其具有大的比表面积,会使黄土膨胀、收缩或湿陷,具有不同的力学性质,如压缩、强度等。
粉粒在黄土颗粒组成中占绝对优势,而粒径为0.05~0.01~粗粉粒含量最大,一般在50%~60%范围,其浸水活动性也最强。
因此有人认为粉粒含量>70%者为重粉质黄土,50%一70%者为中粉质黄土,<50%者为轻粉质黄土。
随着浸水,其团粒破坏特征亦不同,所表现的湿陷性亦不同。
主要成分:黄土中轻矿物含量占矿物总含量的90%一%%,主要由石英、长石和云母等组成;黄土中的重矿物含量较少,含量在4%~10%之间;黄土的物理力学性质主要由粘土矿物(伊犁石)的多少来决定。
而一般土中的粘土与粗矿物成分所占的比例并无规律,或大或小。
陕北黄土地层地貌特征及工程特性综述

研究的缺失!已经给生产建设带来极大的不便!且影 响着陕北地区在西部大开发中的进程及* 一带一路+ 战略的实施( 因此!更深层次)更系统)更全面)更科 学地认识陕北黄土的工程特性!合理地安排生产建 设!已成为陕北地区快速发展的迫切需要(
#"研究区概况
按照目前的行政区划!陕北地区涵盖了榆林市 和延安市共 %E 个县 # 区$ , 按水文和地貌要素划 分!陕北地区还包括铜川市# 宜君县大部分地区)印 台区北部地区$ 和渭南市# 富平县北部地区$( 研 究区总面积为 -(. f#&0 OP% ! 占陕西省总面积的 0&F!平均海拔为 # %%0 P!平均地形坡度为 #Ik!河 网密度为 &(&- OPHOP% !城镇密度为 E(& f#& /. 个 HOP% !人口密度为 !!(& 人 HOP% (
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中"国"地"质"调"查
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黄土地层地貌成因复杂!至今仍没有一套系统) 全面而又不失实用性的系统分类!许多地层地貌类 型的分类与命名缺乏统一的定义与具体释义!因而 造成了大量概念混淆)错用误用的现象( 本文在对 黄土地层地貌研究的历史和成因进行总结的基础 上!结合野外调查资料以及考虑新生代构造运动)岩 土性质)外营力和人类活动的影响等!对陕北地区的 工程地质条件进行全面)系统地分析总结(
&"引言
陕北地区地处黄土高原的北部!总体地势西高 东低!由西北向东南倾斜( 该地区广泛分布第四系 黄土)黄土状土及风积沙过渡型黄土!黄土堆积厚度 大!结构疏松!水土流失严重!沟壑纵横!地形破碎( 独特的区域构造使得该地区的黄土工程特性存在显 著的空间变化!在长期的工程实施中!难免遇到黄土 工程地质问题( 因此!很多学者对陕北黄土工程特 性进行了研究( 孙广忠等较为笼统地描述了陕北黄 土的湿陷性和渗透性等工程特性&# /-' , 刘绍宁等研 究了延安新区压实黄土的变形特性&N /#%' , 洪勃等&#.' 研究了延安新区黄土的渗透特性, 马涛等对陕北风 积沙 /黄土过渡型砂性黄土工程特性进行了试验研 究� /#I' , 郑文等&#-' 对陕北地区黄土的抗拉和抗剪 强度特性进行了研究( 但是!对黄土工程特性系统
陕北黄土高原不同微地形下植被土壤系统耦合特征研究

陕北黄土高原不同微地形下植被-土壤系统耦合特征研究李豪,卢纪元,魏天兴*,朱清科(北京林业大学水土保持学院/水土保持与荒漠化防治国家林业局重点实验室,北京100083)摘要:【目的】为探究不同微地形下植被和土壤之间的耦合协调关系。
【方法】基于陕北黄土高原5种不同微地形及原状坡植被土壤的全面调查与取样分析,建立7个植被因子和6个土壤因子指标评价体系,采用AHP 和熵权法确定各因子的权重,构建了6种地形下的植被土壤耦合协调度模型。
最后分析了植被和土壤各因子间的相关关系。
【结果】①经过十几年的封育,不同地形下的植被土壤系统处在完全不同的发展状态上,其中切沟和塌陷属于良好协调-同步型,缓台属于初级协调-植被滞后型,浅沟属于濒临失调-土壤损益型,陡坎属于中度失调-植被损益型,原状坡属于极度失调-植被损益型。
随着耦合协调状态的提升,地上优势物种也由星毛委陵菜逐渐过渡到铁杆蒿、茭蒿。
②Spearman 相关性分析表明:植被平均高度与土壤有机质和全氮呈显著正相关;植被盖度与土壤全氮呈显著正相关;植被Pielou 、Simpson 和Shannon-Wiener 指数与土壤有机质呈显著正相关,与土壤全氮和速效钾呈极显著正相关。
【结论】陕北黄土高原进行生态恢复重建过程时应根据不同的地形实施不同标准的恢复措施。
关键词:植被;土壤;耦合;微地形;黄土高原中图分类号:S154.4文献标志码:A文章编号:1000-2650(2019)02-0192-07Evaluation on Coupling Characteristics of Vegetation and Soil Systemsunder Different Microrelief in Loess Plateau ofNorthern Shaanxi ProvinceLI Hao ,LU Jiyuan ,WEI Tianxing *,ZHU Qingke(Key Laboratory of Soil and Water Conservation &Desertification Combating/Ministry of Education ,School of Soil and Water Conservation ,Beijing Forestrry University ,Beijing 100083,China )Abstract:【Objective 】The aim of this study was to explore the coupling and coordination relationshipsbetween vegetation and soil under different microtopographies.【Method 】Based on investigation and sam -pling analysis of five different microtopographies and undisturbed slope vegetation soil in the loess plateau of northern Shaanxi province ,seven vegetation and six soil factors were established.The weight of the factor was determined by AHP and entropy method.The model of vegetation-soil coupling coordi -nation degree was established under six different microtopographies.The correlation between vegetation and soil factors was analyzed.【Result 】①After more than ten years of enclosure recovery ,vegetation-soil system under different topographies was in different development states.The gully and collapse weregood coordination -synchronous type.The platform was fundamental coordination -vegetation lag type.The shallow gully was near offset-soil profit and loss type.The scarp was moderate offset-vegetation第37卷第2期2019年4月收稿日期:2018-08-30基金项目:“十三五”国家重点研发计划(2016YFC050170502)资助。
延安凤凰山“坡面泥流”现象初步研究

延安凤凰山“坡面泥流”现象初步研究摘要:近年汛期,延安市遭受连续强降雨,诱发城区周边黄土边坡大量地质灾害。
其中,坡面泥流是较为普遍的一种灾害,造成坡体下部大量的群众伤亡和房屋倒塌,灾情、险情极大。
本文以延安凤凰山景区周边黄土边坡为例,阐述了在植被茂密地段坡面泥流的发育特征,剖析了形成机制,确定主要影响因素,对其演化发展过程进行了分析研究,提出了黄土梁峁地区坡面泥流的防治措施,以期为陕北黄土地区科学选址、防灾减灾、改善环境提供一些参考。
关键词:坡面泥流,黄土边坡1 研究区概况研究区位于陕北延安市凤凰山景区,为典型的黄土高原梁峁沟壑地貌,坡体坡度较大,微地貌多呈陡坎状,坡面植被覆盖较好,多为低矮灌木。
强降雨期间累计降雨量达到575.5mm,其中7.12日单日降雨量113.9mm,是历史同期的近5倍,诱发大量的坡面泥流灾害(图1),坡脚密集分布的建筑(土窑、接口窑、拱窑和低层房屋)大量垮塌,造成大量的群众伤亡和财产损失,灾情、险情极大。
图1 研究区泥流灾害分布示意图2研究区灾害发育特征2.1灾害体时空分布特征坡面泥流灾害在时间具有群发性,往往在每年汛期出现的第一、二场高强度暴雨中形成,或者是连绵阴雨之后不几天,再遇高强度的暴雨时形成。
坡面泥流灾害在空间具有区域连续性和高位性两大特征:区域连续性是指在灾害体平面分布上一个连着一个,调查凤凰山景区黄土边坡沿线约1.4km,发生坡面泥流地段共24处,约占边坡总长的76.5%;高位性是指灾害体主要发育于坡体中上部,降雨时地表水入渗高位坡体表层土,造成坡体表层土顺坡面滑动,下滑途中揉皱扰动,与水拌合,演化成坡面泥流浆体,冲毁下部窑洞及房屋。
2.2灾害体物质组成特征坡面泥流灾害的形成除了需要满足上面分布特征中提到的水源补给和高位地形这两大条件以外,还需要有固体物质的补给,第四系黄土堆积就是泥流灾害形成的物质基础。
研究区发生坡面泥流的组成土体为的中、上更新统黄土,矿物成分包括两个方面:粗矿物成分(大于0.005mm)和黏土矿物成分(小于0.005mm),试验资料显示,后者占比约在40%(表1)。
陕北地区黄土不稳定坡体形成及稳定性研究分析

陕北地区黄土不稳定坡体形成及稳定性研究分析本文主要根据陕西省安塞县研究区黄土边坡的具体情况,结合安塞地区气象水文条件和地质概况,分析研究区黄土边坡的基本形成原因,并结合不同的计算方法对具代表性的边坡进行稳定性分析,提出该地区一般预防及监测建议。
标签:黄土边坡地质概况稳定性分析0前言2013年7月初以来,陕北地区持续不断遭遇强降雨天气,山体滑坡、部分窑洞被毁、房屋倒塌、道路堵塞等灾情频发。
所研究场地危险边坡在此次暴雨中整体中尚未造成大面积坍塌,仅有部分边坡产生变形破坏。
1不稳定黄土坡体的概述及形成陕北地区地处西北内陆黄土高原,境内严重的水土流失,主要由暴雨引起的洪水所造成。
据整个地区的河流降水量与来沙量近年来实测资料表明,侵蚀量与降水量无直接相关性,与降水强度相关性大。
暴雨洪水造成严重水土流失,导致整个地区形成大量的危险边坡体,严重威胁着地区油气站,库坝、梯田等工程设施的安全。
2研究区地质概况及危险边坡的形成研究区安塞地区属华北陆台、鄂尔多斯地台的一部分,地层以中生代和新生代为主,地层平缓,是华北陆台最稳定部分。
安塞县境内主要是中生代的沉积岩系。
根据实地地质调查钻孔及探井揭示,地层岩性自下而上分别中侏罗统延安组、上更新统冲洪积层、上更新统风积层、全新统人工填土。
此次用来进行稳定性分析的边坡在整个研究区内具有代表性,位于黄土丘陵斜坡底部延河二级阶地上,场区西南高东北低,呈台阶状。
边坡坍塌区位位于场地西南侧,边坡坡度约75°,坡面较平整。
根据工程地质调查和探井揭露,边坡场地地层主要第四系地层。
场地地下水类型为上层滞水、黄土孔隙水、基岩裂隙水。
持续降雨使得场地内地下水位抬高,向下部入渗时遇粘性土相对隔水层滞留,水平径流被挡墙后灰土层阻挡,而墙体预排水孔堵塞,水体滞留在埋深4.1-6.5m 范围内,坍塌区域原始地貌为小型谷底,周围为稍高黄土梁,上层滞水向该部位流动,严重消弱了墙后土体的抗剪强。
加之场地有荷载分布,坍塌处边坡坡度较大,约75°,导致局部发生坍塌。
黄土地勘说明及处理

黄土地勘说明及处理一、背景介绍黄土地是我国西北地区常见的一种土壤类型,由于其特殊的地质成因和土壤特性,对于农业生产和土地利用具有重要意义。
本文将详细介绍黄土地的特点、勘测方法以及处理措施,以便更好地了解和利用这一土地资源。
二、黄土地特点1. 地质成因:黄土地主要由风化作用和沉积作用形成,经历了数百万年的演化过程。
2. 土壤质地:黄土地的土壤颗粒主要以粉砂和细砂为主,含有较多的黏土颗粒和少量的有机质。
3. 颜色特征:黄土地因含有较多的铁氧化物而呈现黄褐色或者红褐色。
4. 水分特性:黄土地具有较强的持水能力和排水性能,但容易产生干裂现象。
5. 肥力状况:黄土地的肥力较低,缺乏养分和有机质,但是具有较好的保水性。
三、黄土地勘测方法1. 地质调查:通过野外地质调查,了解黄土地的分布范围、厚度、成因等基本情况。
2. 地球物理勘测:利用地震、电磁、重力等物理方法,获取黄土地的地下结构和性质信息。
3. 取样分析:采集黄土地样品,进行颗粒分析、化学分析等实验室测试,获取土壤质地和养分含量等数据。
4. 遥感技术:利用卫星遥感图象,对黄土地进行遥感解译,获取土地利用、植被覆盖等信息。
四、黄土地处理措施1. 土壤改良:通过施加有机肥料、矿物肥料等,增加土壤的肥力和养分含量,改善土壤质地。
2. 水土保持:采取合理的水土保持措施,如梯田建设、防风林带建设等,减少水土流失和干旱风沙的影响。
3. 水资源管理:合理利用水资源,进行灌溉和排水,保持土壤湿度和排除积水,提高农作物产量。
4. 种植选择:根据黄土地的特点,选择适应性强的农作物进行种植,提高农业生产效益。
5. 土地复垦:对于已经退化的黄土地,可以进行土地复垦,通过植被恢复和土壤改良,使其重新恢复为可利用的土地资源。
五、结论黄土地作为我国西北地区重要的土地类型,具有独特的地质成因和土壤特性。
通过对黄土地的勘测和处理,可以更好地了解和利用这一土地资源,提高农业生产效益和土地利用效率。
陕北坡耕地土壤侵蚀对土壤性质的影响研究

第14卷第1期中国生态农业学报Vol.14No.1 2006年1月Chinese Journal of Eco-Agriculture Jan.,2006陕北坡耕地土壤侵蚀对土壤性质的影响研究*贾科利常庆瑞王占礼张俊华齐雁冰(西北农林科技大学资源环境学院杨陵712100)摘要研究分析黄土高原北部坡耕地土壤侵蚀对土壤性质影响结果表明,山坡中、上部为土壤侵蚀最强烈地带,坡顶侵蚀较弱;土壤全N、碱解氮、速效钾与水蚀和耕作侵蚀间呈线性相关关系,而土壤有机质、速效磷和阳离子代换量则与水蚀和耕作侵蚀无显著相关性。
关键词坡耕地土壤侵蚀土壤性质137Cs示踪技术Effects of soil erosion on the soil properties in slope cropland of northern Shaanxi.JIA Ke-Li,CHANG Qing-Rui,WANG Zhan-Li,ZHANG Jun-Hua,Q I Yan-Bing(Northwest Sci-tech University of Agriculture and Forestry,Yangling 712100,China),CJE A,2006,14(1):96~99Abstract The effects of soil erosion on the soil properties of northern Loess Plateau were studied.The results show that the erosions in the front and middle parts of the slope cropland are stronger,but the erosion is weaker in the top of slope.There is linear relations among total N,alkaline hydrolysis N,available K and water erosion,tillage erosion;organic matter,available P,and cation exchange capacity are related to water erosion and tillage erosion insignificantly.Key words Slope cropland,Soil erosion,Soil property,137Cs technology(Received Oct.12,2004;revised Nov.23,2004)黄土高原水土流失严重,总流失面积为62万km2,其中年侵蚀模数>5000t/km2的强度水蚀面积为45.4万km2,占全国同类面积的38.8%,年侵蚀模数>15000t/km2的剧烈水蚀面积为3.67万km2,占全国同类面积的89%。
黄土地质勘察分析

黄土地质勘察分析黄土是一种常见的地质土壤类型,分布广泛于中国的黄土高原和西南地区,具有独特的地质特征和成因。
对黄土进行地质勘察分析可以帮助我们更好地了解其地质性质、物理特征及其对工程建设的影响。
黄土的形成主要与古代气候条件和地壳运动有关。
黄土主要形成于第四纪冰期以来,是由黄河、长江等河流冲刷、搬运和沉积的黄土粉砂堆积而成的,其中主要含有粉砂、粘土和少量的石粉。
黄土分为泥黄土、壤黄土和砾黄土三个主要类型。
黄土的地质性质主要包括黄土的颗粒组成、颗粒大小分布、化学成分、力学性质等。
黄土的颗粒分布以黏土颗粒为主,其粒径主要集中在0.01~0.02mm之间,颗粒间黏结强度较高。
黄土的化学成分主要由石英、长石、云母等矿物组成,并含有一定量的钙、镁、钠等元素。
黄土的力学性质主要表现为较高的压缩性、较低的剪切强度和较大的吸水性。
黄土的物理特征主要包括黄土的密实度、含水量以及黄土中的孔隙结构等。
黄土由于其含水量较高,常常表现出较大的液性变形和液态化倾向。
黄土的孔隙结构主要呈层状或柱状分布,孔隙度较低,对水分的吸附和排水能力较差,易造成地下水位上升和地层的液化。
黄土对工程建设的影响主要包括地质灾害、地基沉降、工程抗滑稳定性等方面。
由于黄土的颗粒间黏结强度较高,当遭受外力作用或水分变化时,易发生表层结皮脱落、表面紧密结构破坏等地质灾害。
黄土含水量的变化会导致黄土的液态化倾向,使地基沉降加剧,结构变形增大。
黄土的液态化还会导致工程抗滑稳定性降低,易引发滑坡、塌陷等灾害。
为了充分利用黄土资源并确保工程建设的安全,对黄土进行地质勘察分析至关重要。
在黄土地区进行工程建设前,需对黄土的地质、物理特征及其对工程的影响进行充分调查和分析。
通过野外地质调查、室内试验分析和数值模拟等手段,可以更准确地评估黄土的地质性质和物理特征,并制定相应的工程防护措施。
通过对黄土地质勘察分析的研究,可以更好地理解黄土的形成机理和演化历史,为黄土资源的开发利用提供科学依据;同时也能够为工程建设提供可靠的地质信息和技术支持,提高工程的可持续发展性。
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关键 词
黄 土坡 面 ; 地 形 ;土壤 化 学 性 质 微
S i c e i a o r is o i r t po r p n l e s so e o l h m c lpr pe te f m c o-o g a hy o o s l p i r he n S a iPr v nc n No t r ha nx o i e
so e h t 1 cm ae i n i ub d s p , si ce i lpo et so v y e o m co h w dta: ) o p rd wt u ds re l e o h m c rpre ff e t s f ir— h t o l a i i p
陷 >切 沟 > 状坡 > 台 >陡坎 ,H 值 和 碳 酸 钙 质 量 分 数 在 5种 微 地 形 中 差 异 较 小 ; ) 过 对 5种 微 地 形 和 原 状 原 缓 p 5通 坡 的 3个 土层 的 土壤 化 学性 质 进 行 灰 色关 联 分 析 , 现 塌 陷 和 缓 台 微 地 形 的 关 联 度 最 高 , 原 状 坡 和 陡 坎 微 地 形 发 而
tp g a h n sud r a we e i o o r p y i t y a e r mprv d t o xe t Co t n so olo g ni atr n t e0 —2 m o e o s me e t n . n e t fs i r a c m te si h 0c
21 0 1年 1 0月
9( 2 — 5 5):0 2
中 国 水 土 保 持 科 学
Sce c fSola d W a e n e v to in e o l n tr Co s r ai n
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陕北 黄 土坡 面 微 地 形 土壤 化 学 性 质
Z a gHogh,Z uQ n k , hoL i i K agG o n , i J g L h n h n n zi h ig e Z a el , u n amig X e i , i e e n Z
( ol eo ol n t osr tn, eigFrsyU i ry 10 8 , eig C ia C lg f ia dWae C nev i B in oet nv s ,0 0 3 B in , hn ) e S r ao j r ei j
张 宏 芝 , 清 科 , 磊 磊 , 高 明 , 静 , 镇 朱 赵 邝 谢 李
( 京 林 业 大 学 水 土 保 持 学 院 ,0 0 3 北 京 ) 北 108 ,
摘 要 由于 侵 蚀 等 原 因使 陕 北 黄 土 坡 面 不 平 整 形 成 了各 种 微 地 形 , 成 了 土壤 化 学 性 质 的差 异 。 通 过 对 黄 土 区 自 造 然 恢 复 状 态 下 的微 地 形 土 壤 化 学 性 质 进 行 调 查 , 析 不 同 微 地 形 之 间 的 土 壤 异 质 性 。结 果 表 明 : ) 究 区 内 5种 分 1研 微 地 形 与 原 状 坡 相 比相 对 土 壤 化 学 性 质 均 有 一 定 改 善 , 土壤 有 机 质质 量 分 数 表 现 为 塌 陷 微 地 形 最 高 , 沟 、 台 和 切 缓 浅 沟 微 地 形 居 中 , 状 坡 和 陡坎 微地 形最 低 ;) 原 2 全效 养 分 中 , 效 氮 的质 量 分 数 与 有 机 质 质 量 分 数 规 律 一 致 , 全 全 而 效 磷 和全 效 钾 的质 量 分 数 差 异 较 小 ; ) 效 养 分 中 , 台 、 沟 、 陷 微 地形 中 3种 速 效 养 分 的质 量 分 数 较 高 , 陡 3速 缓 切 塌 而 坎 微 地 形 速效 养分 质 量 分数 比较 低 ; ) 壤 阳 离 子 交 换 量 随 土 层 深 入 而 减 小 , 5种 微 地 形 中顺 序 为 浅 沟 >塌 4 土 在
eh mea gl ( G) >u ds re l ea d sap ) F rtef e t e fm cotpga h ,te p e rl ul E y n iub ds p n cr.2 o h i y so i - orp y h t o v p r o
A bsr t Due o r so a ohe e s n , le s lp i No t r S a n i c u r d ne e ne s t ac t e o i n nd t r r a o s o s so e n rhen h a x O c re u v n s ,
s i ly r o h fv m ir tp g a h t p s ol a e fr t e ie co—o o r p y y e we e ie a flo r gv n s ol ws: c la s > g ly, p af r ol p e ul l tom a d n
wh c o me ai t fm ir —o o r p y n e o d fe e c s n s i c e c lp o ri s Th ol ih f r d a v rey o c o tp g a h a d l d t i r n e i ol h mi a r pete . esi c e c l r p ris f t mir —o g a h e we e n e tg td nd n l z d n h s a e . Re ul h mi a p o e te o he c o tpo r p is r i v sia e a a ay e i t i p p r s t s