草原灌丛沙漠化过程
该过程一般出现在原非沙漠或沙地的外围的沙质或砾质草原上,是指沙质草原上灌丛沙堆形成、发展,物质富集,最终形成沙质荒漠的过程。
我国北方农牧交错地区的原始自然景观为疏林草原、干草原和荒漠草原。草场过牧退化后土质变得坚硬瘠薄,牧草退化,出现硬质灌木。在风力强劲的风沙环境里,灌丛对风沙起阻挡作用,夹带在风沙流中的沙粒停积在灌丛下,形成小型沙堆。由于沙的储水条件好,有枯枝落叶变成植物生长的养分,灌丛的生长条件相对较好,茂密的灌丛和密集的沙堆替代了原始的草原景观。这里的草原景观类似固定沙地景观。或因灌丛沙堆自身的发展规模过大,水分供应发生困难,或因人为破坏灌丛大批死亡时,草地从固定沙地演化为半固定沙地,进而为流动沙地景观。
地带性植被生长的自然条件不同,灌丛的植物种也不相同,发育成熟的灌丛沙堆的规模也有很大的差别。在我国东部农牧交错带,最常见的是锦鸡儿沙堆,一般沙堆高度1米左右,直径1.5~2米;而在新疆塔克拉玛干沙漠边缘的红柳沙包一般高度可达7~8米,直径10余米,天山南麓洪积扇前缘有高达10米以上的高大红柳沙包。(https://www.daowen.com)
经野外观察和室内模拟试验,灌丛沙堆的初期形成阶段如下。①沙条阶段。顺风形成高度仅几个厘米,长宽比数十倍。②沙嘴阶段。呈以灌丛直径为底的等腰三角形,高度一般不超过35厘米,最宽处50~60厘米,长宽比5~10。③沙堆阶段。沙嘴下风向延伸部分不断缩短,高度不断增长,最后形成大头朝向主风向的卵形,剖面形态为流线型,长宽比小于2。④沙包阶段。形态变化不大,由于沙堆积蓄水分,植物繁殖布满整个沙包,使沙堆不断增高、加大,最终成为成熟的小型沙丘 (包)。
一年一度的风沙季节和灌木落叶季节交替形成沙丘层理,从沙堆层理沙层和落叶层的相对厚度等可以反推灌丛沙堆形成时的环境变化。灌丛沙堆的层理为倾斜层理,基本以沙丘顶部为中心,分别向迎风坡和背风坡风向倾斜。层理的倾角从底部向顶部渐大,下部7°~9°,上部可达18°~22°。组成沙堆的沙粒一般迎风侧较背风侧粗,中心较外围粗。前者与迎风、背风面的风况差异有关,后者是随着沙包的发育成土作用渐强所致。