黄土高原地区侵蚀产沙的尺度效应研究初探ahref=1a.pdf

中国科学D辑地球科学200636(8):767~776767黄土高原地区侵蚀产沙的尺度效应研究初探*闫云霞**许炯心(中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101;中国科学院研究生院北京100039)摘要以黄河流域水文站的观测数据为基础对黄土高原地区产沙模数的尺度效应进行了分区研究.研究表明不同分区的黄土、风沙、基岩的空间分布与组合关系不同、地形(坡度)不同其产沙模数随流域面积变化的趋势也不相同可以分为单调减小、单调增大、先增大而后减小、先减小而后增大等类型.在对数据进行双对数转换后对上述尺度效应关系进行了线性和二次函数的拟合并分别针对这两种函数形式给出了校正方程.依据所建立的校正方程将所有分区内各站点的产沙模数进行了1000km2标准面积的校正以消除尺度的影响.在此基础上使用Kriging插值法制作了消除尺度影响后的产沙模数图并将其与未进行尺度校正的产沙模数图进行了分析比较.结果表明经尺度校正后重点侵蚀区域的位置大致相同但面积显著增大.这主要是因为位于重点侵蚀区河流下游的站点经校正后其产沙模数有所增大.关键词黄土高原侵蚀产沙尺度效应产沙模数黄土高原是中国土壤侵蚀的重点研究区域学系即随着流域面积的增大产沙模数先增大然后者们使用多种方法对其侵蚀产沙进行了大量研究[1~5]减小.Xu等[10]通过对黄土高原的研究发现在宏观但对涉及到的尺度效应问题研究很少.随着尺度的意义上黄土高原河流的产沙模数和流域面积之间增大泥沙有可能随着地形坡度、河道比降的减缓或也呈现非线性关系.各种水利设施的拦截作用而堆积也有可能随着洪编制产沙模数图的传统方法是选取若干进行水的到来而遭受侵蚀因此流域尺度对侵蚀产沙的过长系列产沙模数观测的水文站确定其所代表的影响不容忽视必须考虑尺度转换问题.流域或流域区间然后通过插值的方法绘出产沙模Walling等人[6~8]认为产沙模数和流域面积之间数等值线.由于涉及到的流域或流域区间的面积大呈现线性负相关Church和Slaymaker[9]发现加拿大一小不等传统的方法实际上隐含着一种假设即流域些河流的产沙模数与流域面积之间存在着非线性关面积的不等不会对产沙模数产生影响或其影响可收稿日期:2005-06-10;接受日期:2005-08-01*国家自然科学基金与水利部联合资助重点项目(批准号:50239080)和国家自然科学基金项目(批准号:40271019)资助**E-mail:[e-mail]