赣江下游亚热带典型风沙地貌多时空演化机制及其环境驱动因素

《CATENA》：Formation mechanisms of typical aeolian landforms across different ages in the lower reaches of Ganjiang River, subtropical China

本文通过形态测量、沉积物采样、粒度分析、总有机碳（TOC）测定和光释光（OSL）测年等综合方法，重建了华南亚热带最大风沙系统——鄱阳湖候田沙地（HSL）的多时间尺度演化过程。研究揭示了季风气候调控下，季节性水动力（东亚冬季风）与植被（Vitex rotundifolia）反馈对沙丘（如nebkha）形成的关键作用，以及晚更新世以来东亚冬夏季风交替对风成砂-古土壤序列的控制机制，为湿润区风沙活动驱动机制提供了新视角。

　　

Highlight

不同演替阶段灌丛沙丘的粒度分布

对三个不同演替阶段灌丛沙丘（nebkhas）的地表沉积物分析揭示了明显的粒度分布模式。稳定阶段的灌丛沙丘显示出最细的颗粒组成（黏土：0.6%，粉砂：10.3%，极细砂：8.6%，细砂：18.4%，中砂：38.9%，粗砂：21.2%，极粗砂：0.2%），其次是衰退阶段的沙丘，而发展阶段的灌丛沙丘则显示出最粗的质地。值得注意的是，丘间沉积物含有显著更高比例的粗砂和极粗砂，这突显了风力分选过程在塑造这些地貌中的重要性。

现代灌丛沙丘动力学：沉积物供给、风和植被的季节性控制

候田沙地（HSL）中灌丛沙丘的形成和演化主要受沉积物可用性、风能和植被动态之间季节性相互作用的控制。赣江水位受东亚季风降水驱动的季节性波动是沉积物供给的主要控制因素。赣江每年向鄱阳湖输送约8.06 × 10?吨沉积物，候田沙地位于一个关键的沉积物汇区。冬季水位下降使河漫滩沉积物暴露出来，为风蚀作用提供了丰富的沙源。同时，受地形增强的东亚冬季风（EAWM）盛行，将松散的沉积物向内陆输送。夏季，有利的水热条件促进了植被（主要是单叶蔓荆，Vitex rotundifolia）的生长，这些植被有效地捕获风沙，促进了灌丛沙丘的垂直加积和稳定。这种沉积物供给、风沙输送和植被捕集的季节性循环，是过去0.3–0.4千年（ka）内灌丛沙丘形成和维持的核心机制。

结论

本研究调查了中国南方鄱阳湖地区亚热带风成地貌的形成机制，重点关注了从季节到万年时间尺度上沉积物供给、风况和植被之间的相互作用。对主要由单叶蔓荆（Vitex rotundifolia）稳定的现代灌丛沙丘的分析表明，它们形成于过去的0.3–0.4千年（ka）内。它们的形态动力学表现出明显的季节性模式：冬季与增强的东亚冬季风（EAWM）和沉积物供应相关的垂直加积，以及夏季与植被生长和沙丘稳定相关的稳定期。在晚更新世（Late Pleistocene）的万年时间尺度上，东亚夏季风（EASM）和冬季风（EAWM）的相互作用导致了沙丘砂和砂质古土壤的交替沉积。干旱程度和风力强度增加的时期促进了沙丘的形成，而植被覆盖度更高和景观更稳定的时期则有利于古土壤的发育。这项研究强调了沉积物可用性、风能和植被覆盖在从季节到轨道时间尺度上塑造亚热带风成景观的作用，为理解湿润地区风沙活动的复杂驱动因素提供了新的视角。