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姬亚芹，单春艳，王宝庆 著

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• 土壤风蚀
• 风蚀机理
• 土壤保护
• 防风固沙
• 土地退化
• 生态环境
• 研究方法
• 控制技术
• 水土保持
• 荒漠化防治

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030441706

版次：1

商品编码：11690093

包装：平装

丛书名： 环保公益性行业科研专项经费项目系列丛书

开本：16开

出版时间：2015-05-01

页数：288

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：本书可供从事土壤风蚀、土壤侵蚀、流体力学、环境保护科技工作者和相关专业的师生和管理者参考使用。
《土壤风蚀原理和研究方法及控制技术》可供生态学?地理学?水土保持?环境保护等领域科研?工程技术人员和高等院校相关专业师生和管理人员参考?

内容简介

　　《土壤风蚀原理和研究方法及控制技术》以土壤风蚀原理?研究方法及控制技术为核心, 详细介绍了土壤风蚀的影响因素?起尘机理和造成的综合影响?土壤风蚀研究方法和预报预测方法?控制措施和效果评估等? 内容包括: 土壤风蚀的基本概念?国内外土壤风蚀的研究现状?我国土壤风蚀分区; 土壤风蚀的影响和危害;土壤风蚀形成的机理和影响因素; 土壤风蚀起尘机制和运动规律; 土壤风蚀研究方法; 土壤风蚀预报WEPS 模型; 同位素示踪研究方法; 土壤风蚀的控制技术及效果评估等?

目录

目录
第1章绪论1
1.1土壤风蚀的基本概念1
1.2国内外土壤风蚀研究发展历程1
1.2.1国外土壤风蚀研究历程1
1.2.2国内土壤风蚀研究历程5
1.3土壤风蚀类型分区及强度分级7
1.3.1土壤风蚀类型7
1.3.2土壤风蚀强度与程度9
1.4我国土壤风蚀现状12
1.5土壤风蚀研究内容13
参考文献15
第2章土壤风蚀造成的影响及危害18
2.1土壤风蚀对土壤理化性质的影响18
2.1.1土壤风蚀造成土壤养分含量降低18
2.1.2土壤风蚀影响土壤机械组成20
2.2土壤风蚀对植物生长及农牧业的影响21
2.2.1沙尘对植物生长的影响21
2.2.2土壤风蚀对农牧业的影响23
2.3土壤风蚀对气候的影响24
2.3.1土壤风蚀对低层大气的加热效应25
2.3.2土壤风蚀对区域降水的影响25
2.4土壤风蚀对人类生活及健康的危害26
2.4.1沙尘影响环境空气质量26
2.4.2沙尘影响交通安全28
2.4.3沙尘天气影响电力通信29
2.4.4沙尘对人类健康的危害30
2.5土壤风蚀对土壤碳库的影响32
2.5.1土壤风蚀起沙阶段土壤碳库的变化32
2.5.2土壤风蚀物输运阶段土壤碳库的变化33
2.5.3土壤风蚀物沉积区土壤碳库的变化33
参考文献34
第3章土壤风蚀形成的原理和影响因素38
土壤风蚀原理和研究方法及控制技术
3.1土壤风蚀形成的力学原理38
3.1.1风力作用38
3.1.2土壤运动43
3.2土壤风蚀形成的气象条件49
3.2.1风49
3.2.2降水50
3.2.3土壤湿度52
3.2.4气温53
3.3土壤风蚀形成的地表状况54
3.3.1植被覆盖度54
3.3.2裸田地块长度57
3.3.3土壤结皮57
3.3.4土地利用方式58
3.4土壤风蚀形成的土壤内在条件60
3.4.1土壤含水率60
3.4.2土壤机械组成和团聚体结构62
3.4.3土壤组分特性67
3.5土壤风蚀形成的人为因素67
3.5.1耕作68
3.5.2放牧68
3.6风蚀荒漠化的成因和分布69
3.6.1风蚀荒漠化的成因及分布69
3.6.2中国部分地区风蚀简介71
参考文献74
第4章土壤风蚀起尘机制和运动规律77
4.1近地层风特性77
4.1.1大气边界层及近地层77
4.1.2近地层风的流态特征78
4.1.3风速沿垂直高度的分布79
4.2风沙运动83
4.2.1沙粒起动机制83
4.2.2沙粒起动风速及影响因素88
4.2.3沙粒运动形式94
4.3风沙流的结构特征95
4.3.1风沙流分布规律96
4.3.2风沙流结构指标98
4.3.3影响风沙流结构的因素分析99
4.4风沙流输移特性103
4.4.1输沙通量的垂线分布103
4.4.2输沙通量的水平分布104
4.4.3输沙率106
参考文献108
第5章土壤风蚀研究方法110
5.1输沙量调查110
5.1.1输沙量野外观测110
5.1.2输沙量的分布测试112
5.1.3基于输沙量实验结果的数值模拟112
5.1.4不同输沙量下风沙流结构的野外观测114
5.2沙丘移动状况调查116
5.2.1沙丘类型116
5.2.2沙丘移动方式116
5.2.3沙丘移动速度117
5.2.4沙丘移动调查118
5.3地表粗糙度调查124
5.3.1粗糙度概念124
5.3.2不同地表状况下的地表粗糙度调查124
5.4风蚀地貌调查132
5.4.1沙源调查132
5.4.2风蚀地貌调查133
5.5土壤抗蚀性调查138
5.5.1根据土壤理化性质研究土壤抗蚀性138
5.5.2利用风洞实验研究土壤抗蚀性140
5.6近地表风速廓线调查144
5.6.1大气边界层模拟研究144
5.6.2风速廓线调查及模拟147
参考文献149
第6章土壤风蚀模型154
6.1国外土壤风蚀模型154
6.1.1WEQ风蚀模型154
6.1.2帕萨克(Pasak)模型155
6.1.3波查罗夫(Bocharov)模型155
6.1.4得克萨斯侵蚀分析模型(TEAM)156
6.1.5克拉瓦洛维克(Cravailovic)风蚀模型156
6.1.6修正的风蚀模型(RWEQ)156
6.1.7Gillette粉尘释放模型160
6.1.8邵亚平的风蚀评价模型(WEAM)160
土壤风蚀原理和研究方法及控制技术
6.1.9DPM粉尘释放模型161
6.1.10Dustran模型162
6.1.11USEPA推荐的模型163
6.1.12WEPS风蚀预报模型系统164
6.2我国土壤风蚀模型166
6.2.1区域土壤风蚀量统计模型166
6.2.2黄富祥等毛乌素沙地模型167
6.2.3土壤风蚀一类随机过程模型167
6.2.4河北多元统计模型167
6.2.5旱地保护性耕作土壤风蚀模型168
6.2.6赵勇等的分布式土壤风蚀模拟模块169
6.2.7中国科学院寒区旱区环境与工程研究所的风蚀模型169
参考文献171
第7章土壤核示踪技术方法174
7.1土壤核示踪技术方法简介174
7.2土壤核示踪技术研究现状174
7.3土壤核示踪技术特点175
7.4核示踪技术中示踪剂的示踪原理176
7.4.1137Cs示踪技术176
7.4.2210Pbex示踪技术179
7.4.37Be示踪技术181
7.4.4多核素联合示踪土壤侵蚀182
7.5利用核示踪技术计算土壤侵蚀量与速率183
7.5.1137Cs示踪技术的土壤侵蚀速率模型183
7.5.2210Pbex示踪技术的土壤侵蚀速率模型191
7.5.37Be示踪技术的土壤侵蚀速率模型196
7.6核示踪技术在土壤风蚀研究中的应用198
7.6.1137Cs示踪技术在土壤风蚀研究中的应用198
7.6.2210Pb示踪技术在土壤风蚀中的应用203
7.6.37Be示踪技术在土壤风蚀中的应用203
7.6.4137Cs?210Pbex?7Be示踪技术比较206
7.7稀土元素(REE)示踪技术206
7.8不同核素的联合使用207
参考文献208
第8章土壤风蚀控制技术及其效果评估212
8.1保护性耕作技术212
8.1.1保护性耕作的概念和原理212
8.1.2保护性耕作的分类214
8.1.3保护性耕作技术的主要内容215
8.1.4我国保护性耕作存在的主要问题218
8.1.5我国发展保护性耕作的对策219
8.2抑尘剂技术220
8.2.1抑尘剂的概念及作用机理220
8.2.2抑尘剂的发展221
8.2.3抑尘剂的分类224
8.2.4抑尘剂的成本及效益228
8.2.5抑尘剂的应用229
8.2.6抑尘剂存在的主要问题229
8.2.7抑尘剂的发展建议230
8.3防风林技术231
8.3.1防风林的概念231
8.3.2防风林分类232
8.3.3防风林规划设计原则234
8.3.4防风林营造技术要求235
8.3.5我国防风林营造中存在的主要问题238
8.3.6我国防风林建设的对策239
8.4沙障技术240
8.4.1沙障技术的概念240
8.4.2沙障技术的材料选择241
8.4.3沙障设置的技术要求243
8.5防风网技术244
8.5.1防风网的概念和原理244
8.5.2防风网分类244
8.5.3防风网防护效果的影响因素245
8.5.4防风网的安装设计246
8.5.5防风网技术的发展方向248
8.6土壤风蚀防治效果评估技术249
8.6.1地区植被恢复状况评估249
8.6.2土壤风蚀量变化的测算251
8.6.3土壤风蚀防治的综合效益评估252
参考文献268

精彩书摘

第1章绪论
土壤是人类赖以生产和生活的基本自然资源之一，“万物土中生”，多数陆地植物均以土壤为生长基质，土壤也是人类衣食住行的基础?然而，自然力和人力的双重作用导致土壤风蚀量超过土壤最大容许流失量，进而影响土壤肥力?造成空气污染等，产生了一系列生态环境问题?因而，土壤风蚀已成为全球环境?土壤?生态?水土保持等领域研究的热点问题?本章从土壤风蚀基本概念着手，介绍了国内外土壤风蚀研究的发展历程，土壤风蚀的分类分级，然后简要介绍土壤风蚀研究的主要内容，为从总体上宏观了解土壤风蚀服务?
1.1土壤风蚀的基本概念
科学的风蚀概念以侵蚀概念为基础?侵蚀(erosion)的定义为:在各种外在物质，即外在地貌因子作用下，土壤层或其下基岩，即土壤圈和岩石圈的破损?这些外在地貌因子包括水?雪?冰?气(风)?风化物?有机体(植物和动物)及人类等?按外营力性质可将侵蚀分为水蚀?风蚀?重力侵蚀?冻融侵蚀和人为侵蚀等类型?风蚀是一种主要的侵蚀类型?根据侵蚀的概念将风蚀定义为:气流(风力)作用下土壤圈或岩石圈的破损?土壤侵蚀分类分级标准(SL190—1996)中给出的风蚀定义为:在气流冲击作用下，土粒?沙粒或岩石碎屑脱离地表，被搬运和堆积的过程?土壤风蚀是指松散的土壤物质被风吹起?搬运和堆积的过程以及地表物质受到风吹起的颗粒的磨蚀作用?可见，土壤风蚀是在风力作用下，土壤颗粒发生位置移动的过程?
1.2国内外土壤风蚀研究发展历程
1.2.1国外土壤风蚀研究历程
国外土壤风蚀研究可以追溯到古希腊时代，但是直到20世纪30年代，土壤风蚀造成的土地沙化?空气污染等才引起了全世界的广泛关注，由此推动了土壤风蚀科学的产生和发展?总体来看，国外土壤风蚀研究可大致分为以下几个阶段?
(1)第一阶段:20世纪30年代以前，土壤风蚀研究萌芽阶段
20世纪30年代以前，土壤风蚀研究尚处于定性描述阶段?人们对风蚀的科学认识多是在探险或野外考察基础上逐渐积累起来的，多属于感性认识，如Ehrenberg在1847年描述了从非洲输送到欧洲的大气粉尘，奥布鲁切夫于1895年分析了中亚地区的风化作用和吹扬作用?尽管这一阶段的风蚀观察或探险研究相对简单，土壤风蚀原理和研究方法及控制技术缺乏系统性，但是这些定性描述为后来进一步研究土壤风蚀提供和积累了宝贵的原始资料?以Free为代表的科学家从风与土壤颗粒的相互作用?风蚀物质的流失与搬运等方面初步总结了土壤风蚀的认识成果，并认为通过增加土壤水分和有机质含量，改良土壤结构，增加作物残留物?构建防风带等措施均可减轻土壤风蚀?
(2)第二阶段:20世纪30~50年代，土壤风蚀研究定量化阶段
这一阶段是土壤风蚀研究从定性描述到科学化?定量化研究飞跃的阶段?20世纪30年代中期，R.A.Bagnold以其深入利比亚沙漠所获得的丰富的野外观测资料及大量室内风洞模拟实验结果为基础，创立了风沙物理学，使土壤风蚀研究进入崭新的动力学研究阶段?其代表作《风沙和荒漠沙丘物理学》(1941年)标志着土壤风蚀定量化研究的开始，从此开始了土壤风蚀研究的历史新纪元?《风沙和荒漠沙丘物理学》论著全面系统地分析了单个沙粒的运动物理学?小尺度作用?泥沙集聚?沙丘内部结构?沙丘演变与移动和鸣沙等方面，得出许多重要结论?该书多年来一直是人们风蚀研究的必备经典书籍?
20世纪30年代末至50年代，美国中西部大平原和原苏联中亚地区的灾难性“黑风暴”事件，激发了科学界对土壤风蚀研究的热情?土壤风蚀研究从此大规模展开，研究内容涉及风蚀动力学机制?风沙流的磨蚀作用?风蚀流失量估算?土壤理化性质对土壤风蚀的影响?土壤风蚀防治措施等研究工作，初步构建了土壤风蚀研究的理论体系，标志着土壤风蚀研究向定量化研究飞跃?美国的W.S.Chepil的工作较全面和系统，成为现代土壤风蚀科学研究的开拓者?他对土壤风蚀领域的重要贡献主要涉及风蚀力学机制?土壤风蚀因子?土壤风蚀流失量估算?风蚀强度等级及土壤特性，如地表粗糙度?土壤结构稳定性?土壤水分?土壤容重?土壤机械组成?土壤结构?土壤有机质等因子与土壤抗蚀性间关系以及土壤风蚀采样器———集沙仪等方面?50年代中期，苏联的雅库波夫等通过野外观测和风洞模拟试验，研究了微地形?土壤?植被等环境条件与土壤风蚀的关系，为建立和完善防治土壤风蚀的综合农业措施做出了突出贡献?与此同时，包括机械措施?生物措施?农田管理等在内的一系列防治土壤风蚀的措施在实验室模拟研究和野外应用同步开展起来，此时土壤风蚀定量研究已转向土壤风蚀防治措施研究，即土壤风蚀研究从理论研究向应用研究转变?
(3)第三阶段:20世纪60~70年代，土壤风蚀理论的检验与完善阶段
这一阶段从广度上继续进行土壤风蚀的研究?
20世纪60年代，计算机的广泛应用为土壤风蚀研究增加新的手段，数学?物理学?系统科学等的深入渗透使土壤风蚀研究在理论领域得以长足发展?1965年，美国学者Woodruff和Skiddoway基于大量的实验观测数据提出了第一个用于估算田间年风蚀量的著名的风蚀模型(WEQ)?该模型包括气候因子?土壤可蚀性因子?地表粗糙度参数?地面裸露区域的长度和植被覆盖因子共5组11个变量，其中土壤可蚀性与气候因子是最关键的变量?WEQ是美国农业部多年土壤风蚀研究的核心成果，目的在于确定各风蚀因子在土壤风蚀中的作用，进而制定风蚀防治措施?WEQ成为美国官方预报土壤风蚀的正规模型，被编入《农业手册》和《中西部地区水蚀和风蚀量的计算(蓝皮书)》?WEQ风蚀模型中各变量间的关系相当复杂，难以用简单明确的数学公式表达?E.L.Skidmore等于1970年用FORTRAN语言设计程序和滑动计算尺求解WEQ的各种函数关系，以方便该模型的使用?土壤风蚀模型的构建是土壤风蚀研究史上最具有里程碑意义的重要事件，这一风蚀模型的提出标志着土壤风蚀研究实现从现状研究向预测研究的重大转变?这一阶段的模型研究基本上是经验性的，主要考虑的是影响风蚀的关键变量?科学家开始更多地关注风蚀起尘释放的颗粒粒径?化学和矿物学特征及风蚀尘的远距离输送问题;20世纪60年代以后，随着风蚀机理的发展，一些能模拟风蚀物理过程的数学模型逐渐被建立起来?但是，因风蚀问题涉及面广，风蚀基本规律中仍然有许多问题不清楚?(4)第四阶段:20世纪80年代以来，土壤风蚀研究深化阶段这一阶段，从深度和广度上继续深化土壤风蚀模型和起尘机理研究?
20世纪80年代，随着人们对于认识土壤风蚀对全球大气?陆地和海洋影响作用的逐步深入，地理信息系统(GIS)和遥感技术(RS)以及流体力学软件的发展及其在土壤风蚀研究中的广泛应用，可移动式风蚀风洞?风蚀测量仪器和方法以及保护性耕作技术设备的日臻完善，土壤风蚀科技工作者在土壤风蚀尘的起?扬?飘?落的实地观测?卫星遥感观测?风洞模拟和模型模拟以及流体力学模拟等方面开展了大量理论和实证研究与应用?就起尘模型而言，在一些野外风蚀起尘观测和室内风洞实验研究以及风沙物理学理论的支持下，一些学者提出了很多半经验模型，从而可以在时空变化上考虑风蚀过程，克服了经验模型的不足?例如，美国农业部专家组综合风蚀科学?数据库及计算机技术等推进土壤风蚀预报研究，经过修正风蚀方程(RWEQ)的过渡，于20世纪90年代推出了风蚀预报系统(WEPS)，取代曾广泛使用的WEQ?WEPS具有模拟田间条件和土壤风蚀时空变异的能力，不仅能模拟基本的风蚀过程，还能模拟改变土壤风蚀易感性的过程，同时可以分别给出跃移?蠕移和悬浮土壤流失量，这对于研究土壤风蚀对城市环境空气质量的影响至关重要?WEPS是目前最完整?手段最先进的风蚀预报模型，是进行风蚀定量评价?指导风蚀防治实践?协助环境规划与管理的重要技术工具?这一时期，还出现了波查罗夫模型?德克萨斯侵蚀分析模型(TEAM)?Gillette等的模型?修正风蚀方程(RWEQ)?Shao等(1996)的风蚀评价模型(WEAM)?DPM起尘释放模型?Dustran模型等?但这些模型多数是针对农田风蚀而建立的，计算复杂，在实际中的可操作性和可利用性较差?这些模型有助于人们认识起尘机制，为治理风蚀和环境评价提供参考依据?90年代以后，又将土壤风蚀模型与地理信息系统集成起来，可更方便预测预报土壤风蚀?美国农业部WEPS模型目前已经更新到1.3.9(2013-10-30)版本，下载网址:https://www.ars.usda.gov/services/software/download.htm?softwareid=415&modecode;=54-30-05-20?该模型已经在国外广泛应用，尤其是美国正在应用该模型开展全国的土壤风蚀估算?
集沙仪是风蚀研究中重要的风蚀物采集仪器?就集沙仪而言，自20世纪40年代拜格诺研发的第一代集沙仪问世以来，长期以来一直处于探索阶段，直到80年代才开始进入发展黄金期，并向市场化方向发展?这一时期，典型的集沙仪有两款:一款是Wilson和Cooke于1980年设计并由Kuntze于1990年进行了稍许改进的MWAC集沙仪;另一款是土壤风蚀原理和研究方法及控制技术Fryrear于1986年研发并于1993年改进的BSNE集沙仪?其中，MWAC集沙仪由100mL塑料瓶?玻璃进风管和出风管3部分构成，该集沙仪结构简单，进风管可保证时刻正对风向，并能单点采集不同高度的尘粒，Goossens和Offer(2000)通过比较6种集沙仪之后发现，MWAC集沙仪的收集效率可达到90%~95%，且受风速影响较小;而Sterk(1993)的研究表明，MWAC集沙仪的收集效率只有47%?BSNE集沙仪制作简单，操作方便，可用于长期野外风沙观测而无需频繁维修，既可保证其进沙口正对风向，也可单点采集不同高度的风蚀物?目前，国外BSNE集沙仪已较多地用于田间土壤风蚀观测中，而且市场上销售的BSNE集沙仪有标准型?改进型和组合型3种类型?对BSNE集沙仪集沙效率的实验研究表明，在10.4~15.7m/s风速下，洗过的沙粒或者粒径小于250mm的沙粒的集沙效率平均高于89%?
风蚀风洞是土壤风蚀研究中必备的室内外模拟装置，在风蚀研究中具有举足轻重的地位，尤其是可移动式风蚀风洞的研发为野外真实地表土壤风蚀研究创造了条件?可移动式风蚀风洞的应用可追溯到20世纪40年代初，Chepil和Milne便开始使用可移动式风蚀风洞研究农田土壤的飘移问题，但设计者和建造者没有公开或发表该风洞的设计资料?美国农业部土壤风蚀实验室对土壤风蚀研究与发展以及风蚀风洞的设计与制作做出了重要贡献，自1947年，逐步研发了室内风沙环境风洞和野外可移动式风蚀风洞?Zingg(1951)设计了一座可移动式风蚀风洞，并首次发表了该风洞的设计和结构资料，该风洞目前仍然在使用?Ambrust和Box于1967年在BigSpring风蚀试验站建造了改进型的可移动式风蚀风洞，用于测定种植作物对跃移颗粒磨蚀的敏感度，研究裸露农田作物的抗风蚀作用?Gillette等(1978)在美国国家大气研究中心设计建造了一座可移动式风蚀风洞，用于研究沙漠?农田土壤风蚀的临界摩阻风速?原苏联在哈萨克斯坦国家农业机械化和电气化科学研究所建造了一座可移动式风蚀风洞，研究土壤风蚀量变化问题?Raupach等(1990)在澳大利亚建造了一座可移动式风蚀风洞，认为实验段矩形截面优于三角形截面，并描述了可移动式风蚀风洞设计的空气动力学准则，该风洞设计相关资料被我国学者参考?美国华盛顿州立大学的Saxton于1994年设计了一款可移动式风蚀风洞，该风洞在哥伦比亚风蚀项目研究中发挥了重要作用，其结构设计等参数被我国学者广泛借鉴?加拿大在Guelph大学建造了一座可移动式风蚀风洞，在北美和非洲等地开展了风蚀研究?Pietersma等(1996)在美国农业部农业研究中心(USDA/ARS)设计研制了新一代风蚀风洞用于中西部平原的风蚀研究?
国外土壤风蚀研究汇总情况见表1-1?
表1-1国外土壤风蚀研究简况
1.2.2国内土壤风蚀研究历程
我国学者早就注意到土壤风蚀及其引起的沙尘问题，最远可追溯到公元前1150年

前言/序言

动态的边界：认识塑造地表的无形之手 地球的表面并非静止不变。从巍峨的山峦到广袤的平原，再到绵延的沙漠，每一寸土地都在经历着永恒的塑造与改造。其中，一种看似柔弱却拥有强大力量的自然营力——风，扮演着至关重要的角色。它沉默而持续地雕刻着地貌，带来了肥沃土地的堆积，也引发了土地退化的挑战。理解风的轨迹，洞察它如何作用于土壤，掌握其影响的规律，并学会与之共存、甚至利用其力量，是人类认识和利用地球的关键一步。 本书并非聚焦于土壤风蚀的特定原理、研究方法或控制技术，而是将视野放宽，深入探讨那些与风、地表过程及其相互作用息息相关的宏大主题。我们将一同审视那些塑造了我们星球表面形态的动力学过程，理解地球如何成为一个动态的、不断变化的生命体。 一、 大气流动的舞蹈：风的生成与模式 风，本质上是大气压强不均造成的空气流动。这看似简单的定义背后，隐藏着复杂的物理机制。本书将追溯风的起源，从太阳辐射的不均匀加热开始，探讨由此产生的温度差异如何驱动气压的变化。我们将解析地球的自转如何影响大气环流，孕育出从全球性的信风、西风带到局地的海陆风、山谷风等丰富多样的风的模式。 我们将深入了解大气边界层，这是地表与自由大气之间相互作用的区域。在这个层次，风速和风向会受到地表粗糙度、地形起伏以及其他因素的影响，呈现出复杂的垂直和水平变化。我们将探索不同尺度的大气运动，从大规模的季风系统如何影响广阔区域的气候和地表过程，到小型涡旋如何在地表激起尘埃，展现风的无处不在和无形力量。 此外，本书还会触及极端天气事件中的风力现象。如飓风、台风等热带气旋带来的狂风，其破坏力与塑造地貌的能力同样不容小觑。了解这些极端风场的形成机制、能量传递过程，有助于我们理解自然界的力量有多么磅礴，以及地表在这些力量面前的脆弱与韧性。 二、 地表物质的迁徙：风如何重塑大地 风的能量并非仅限于吹拂，它能够搬运地表松散的物质，从而深刻地改变地貌。本书将系统阐述风的搬运机制，包括“悬移”、“跃移”和“蠕动”等不同形式。我们将解析风速、颗粒大小、颗粒形状以及含水量等因素如何影响这些搬运过程的效率。 在搬运过程中，风不仅仅是简单的运输者，它还是一个雕刻家。当风速减缓或遇到障碍物时，携带的颗粒物会沉积下来，形成各种风积地貌。我们将详细介绍这些地貌的类型，如沙丘（包括新月形沙丘、星形沙丘、线性沙丘等）、沙垄、黄土地貌（如黄土梁、黄土洼等），以及它们形成的动力学过程。这些地貌不仅是风的杰作，也记录着古气候、古环境变迁的痕迹。 同时，风的侵蚀作用同样不可忽视。当风携带的颗粒物具有足够的能量时，它们能够撞击地表岩石和土壤，产生磨蚀作用，形成风蚀柱、风蚀蘑菇等奇特的石柱地貌。在更为干燥的地区，风的持续吹蚀甚至能够剥离地表物质，形成戈壁、雅丹等地貌。本书将深入分析这些侵蚀过程的物理机制，以及它们对地表形态演化的贡献。 三、 气候变化与地表动力学：风的宏观视角 气候是影响风及其地表作用的重要宏观因素。本书将探讨不同气候带下风的特性及其对地表的影响。例如，在干旱和半干旱地区，由于植被稀疏，土壤松散，风的侵蚀和搬运作用尤为显著，容易形成大范围的沙尘暴。我们将分析这些区域的风况特点，以及气候变化（如干旱加剧、降雨格局改变）如何可能放大风的负面影响。 在湿润地区，虽然植被覆盖率高，能够有效减缓风的侵蚀，但强风事件（如风暴）仍然可能造成地表扰动，特别是在森林边缘或受损区域。本书将探讨植被与风之间的复杂相互作用，植被如何通过改变地表粗糙度、降低风速来抵御风蚀，以及风又如何反过来影响植被的生长和分布。 此外，本书还将触及气候变化对全球风模式的潜在影响。科学家们正在研究，随着全球气温的升高，大气环流是否会发生改变，从而导致某些地区的风速增加或减少，进而影响地表的物质迁移和地貌演化。理解这些宏观尺度的变化，有助于我们预测未来的地表动态，并制定更具前瞻性的应对策略。 四、 地表物质的敏感性：土壤特性与风的互动 风的作用并非对所有地表物质都产生同等的影响。土壤的物理和化学性质，在很大程度上决定了其对风的敏感程度。本书将深入分析土壤的组成、结构、质地、团粒结构、含水量以及有机质含量等因素，如何影响土壤颗粒的抗风蚀能力。 例如，具有良好团粒结构的土壤，颗粒之间通过有机质和粘土矿物胶结，其抗风蚀能力更强。而结构疏松、细小颗粒为主的土壤，则更容易被风吹起。含水量也是一个关键因素，湿润的土壤颗粒由于黏性增加，不易被风搬运，而干燥的土壤则极易受到风的侵蚀。 本书还将探讨植被根系对土壤的固持作用。茂密的植被不仅能直接阻挡风力，其根系更是土壤的“天然铠甲”，能够有效地将土壤颗粒固定在一起，大大降低土壤被风侵蚀的可能性。因此，理解土壤特性与植被覆盖的协同作用，是认识风动力过程的基础。 五、 人类活动与风的交织：塑造与被塑造 人类活动深刻地改变着地表，也因此与风的动力学过程形成了复杂的交织关系。本书将探讨人类活动如何影响风的强度和范围，以及风如何反过来影响人类的生存和发展。 农业活动，如过度耕作、不合理的灌溉方式、过度放牧等，都可能破坏地表的植被覆盖，导致土壤裸露，从而加剧风的侵蚀。例如，在草原地区，过度放牧会破坏草皮，使土壤失去保护，变得松散，极易遭受风蚀。沙漠化过程，很大程度上就是人类不合理的土地利用方式与干旱气候叠加，导致风的侵蚀作用增强的结果。 基础设施建设，如城市扩张、道路修建等，也会改变局地的风场格局。例如，高大建筑物的出现可能改变城市区域的风力大小和方向，从而影响空气质量和地表温度。 同时，本书也将关注风作为一种自然资源。风能的利用，已经成为全球能源结构转型的重要组成部分。理解风的能量、风速的变化规律，对于风力发电场的选址、设计和运行具有重要的指导意义。 结语：与风共舞，守护我们的星球 地球是一个充满活力的系统，风是其中不可或缺的动力之一。它既是塑造地貌的鬼斧神工，也可能是带来灾害的无形之手。本书通过对大气流动、地表物质迁徙、气候变化、土壤敏感性以及人类活动与风的相互作用等多个层面的深入探讨，旨在为读者构建一个关于风与地表过程的宏观认识。 理解这些动力学过程，并非为了仅仅记录自然的变迁，更是为了能够更好地认识我们所处的环境，预见潜在的挑战，并寻找与自然和谐共存的方式。无论是保护肥沃的土壤，减缓荒漠化的进程，还是利用清洁的风能，都需要我们对风的本质及其在地表的影响有深刻的洞察。 本书的内容，旨在激发读者对地球动力学的兴趣，引导大家从更广阔的视角去理解我们星球的演变，以及我们在其中扮演的角色。让我们一同学习如何更好地理解、尊重并与这股无形的力量——风，共舞，共同守护我们赖以生存的地球家园。

评分☆☆☆☆☆

这本书的视角非常开阔，远超出了我原先对“风蚀研究”的固有认知。我一直以为这方面的研究主要集中在如何阻止沙尘暴，但这本书的深度在于它探讨了风蚀对土壤质量的长期、隐蔽性影响。它用大量的案例研究展示了微量元素和有机质流失如何连锁反应地破坏土壤生态系统的健康，这部分内容读起来颇有些触目惊心。更让我印象深刻的是，书中对“研究方法”的梳理非常系统化。它详细比较了传统的地面观测法、遥感监测技术以及最新的无人机三维建模技术在获取风蚀数据时的优缺点和适用场景。这种方法论层面的对比分析，对于正在设计研究方案的研究生来说，简直是福音，它提供了一个评估和选择最佳研究工具的清晰框架，避免了在方法选择上的盲目性。

评分☆☆☆☆☆

初读此书，最大的感受是其内容的“厚重感”和逻辑的“递进性”。它似乎是从最基础的空气动力学原理开始铺陈，逐步过渡到风力对土壤剪切应力的作用，最后才构建起复杂的区域风蚀模型。这种层层递进的结构，非常有利于学习者建立起牢固的知识基础。书中对于风蚀模型参数的敏感性分析部分尤其精彩，它揭示了哪些变量对预测结果影响最大，从而指导了未来的研究方向和数据采集的重点。我感觉作者对这个领域的研究脉络掌握得非常清晰，不仅总结了过去几十年来的经典成果，还对未来可能出现的理论突破点进行了前瞻性的探讨。总的来说，这本书的价值在于它提供了一个全面的、结构化的知识地图，让人能清晰地看到土壤风蚀研究的全景，而不是零散的知识点。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我本来以为这本关于“土壤风蚀”的书会是那种晦涩难懂、充满了专业术语的教科书，读起来会非常费劲。但实际阅读体验却出乎意料地流畅。作者在讲解那些复杂的物理模型时，似乎总能找到一种非常巧妙的比喻和逻辑引导，让一个非本专业的读者也能大致跟上思路。我特别欣赏其中关于“控制技术”那一部分的阐述。它没有停留在宏观的政策层面，而是深入到工程实践中的具体措施，比如不同防风林带的配置原则、地表覆盖物的选择标准等，甚至还提到了最新的生物工程技术在固沙方面的应用潜力。这种从理论到实践的无缝对接，使得这本书不仅具有很高的学术价值，更兼具极强的应用指导意义。对于实际从事水土保持或土地退化治理工作的工程师来说，这本书简直就是一本实战手册，提供了许多可以直接借鉴的思路和方法。

评分☆☆☆☆☆

这本书拿到手沉甸甸的，封面设计得很有学术感，虽然我不是这个领域的专家，但光是目录就让我对土壤风蚀这个看似枯燥的话题产生了浓厚的兴趣。它似乎不仅仅是在介绍理论，更像是在构建一个完整的知识体系。我注意到书中对风蚀过程的物理机制有着极其深入的剖析，从颗粒的启动到输移，再到沉积，每一个环节的描述都非常细致，配有大量的图表和公式，看得出作者在数据和实验基础上下了极大的功夫。特别是它对不同气候带和土壤类型的风蚀差异进行了对比分析，这让原本抽象的概念变得具体可感。比如，书中对比了干旱草原和半湿润地区的风蚀特点，并引入了先进的数值模拟方法来预测风蚀的动态变化，这在同类书籍中是比较少见的，显示了其前沿性。整体而言，这本书的结构严谨，内容详实，绝对是想深入了解风蚀科学的专业人士的必备参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量非常高，这一点在学术专著中往往被忽视，但它极大地提升了阅读体验。特别是那些剖面图和示意图，线条清晰，信息密度适中，对于理解风蚀物的运动轨迹和沉积规律起到了至关重要的作用。我注意到，书中似乎还引入了一些环境经济学的考量，比如量化风蚀造成的生态服务价值损失，并以此来论证治理措施的经济合理性。这种跨学科的融合，让原本偏向自然科学的论述增添了社会决策的维度，使得整个研究体系显得更加完整和成熟。我个人认为，这正是当代科学研究的发展趋势——任何一个重要的环境问题都不能脱离其社会和经济背景来单独讨论。因此，这本书不仅是技术指南，更是一份关于土地可持续管理的综合性报告。