组合指纹法分析花岗岩区崩岗侵蚀产沙及其运移规律

崩岗侵蚀泥沙运移规律是阐明崩岗侵蚀原理所必须解决的关键问题之一。本研究拟在福建省安溪县采集典型崩岗各层次土样，分析其中的多种理化性质，筛选出显著差异的理化特征作为最佳指纹因子；同时分析降雨后崩壁侵蚀泥沙中各指纹因子的浓度，通过多元判别法和蒙特卡罗法确定各土层对侵蚀泥沙的贡献率，并利用免棱镜全站仪测量验证该方法的可行性，确定适合南方花岗岩崩岗泥沙来源的组合指纹识别方法；利用该方法分析崩岗系统各部位沉积泥沙来源，研究各土层的泥沙侵蚀特征，揭示南方花岗岩崩岗侵蚀泥沙运移规律，为阐明崩岗侵蚀原理提供理论依据。

本研究在福建省安溪县采集崩壁不同层次土壤样品，对土壤样品按粒径进行分类，而后分析各土样不同粒径下各种理化指标，结果表明：发展型崩岗通过Kruskal-Wallis H-test筛选出来的不同粒径指纹因子共有36种，停止型崩岗有22种，缓和型有31种。应用逐步判别分析的方法对筛选出的指纹因子进行组合得到最佳组合指纹因子，发展型崩岗的最佳组合指纹因子有6种，停止型崩岗有5种，缓和型崩岗有5种。而后对研究区崩岗侵蚀产沙进行采样，根据多元混合模型计算，得到侵蚀泥沙的来源，并利用免棱镜全站仪测量进行验证。对于发展型崩岗来说，红土层、砂土层和碎屑层对崩积堆泥沙的相对贡献分别为66.24%、16.06%、17.7%，对冲积扇泥沙的相对贡献分别为10.25%、38.99%、50.76%；对于停止型崩岗来说，红土层、砂土层和碎屑层对崩积堆泥沙的相对贡献分别为25.00%、42.08%、39.92%，对冲积扇泥沙的相对贡献分别为30.08%、42.31%、27.61%；对于缓和型崩岗来说，红土层、砂土层和碎屑层对崩积堆泥沙的相对贡献分别为31.38%、50.31%、18.32%，对冲积扇泥沙的相对贡献分别为29.13%、40.54%、30.33%。. 利用指纹法研究单次典型暴雨后冲积泥沙来源，结果表明发展型崩岗一次降雨后冲积泥沙中有27.59%来自红土层，32.59%来自砂土层，39.83%来自碎屑层；缓和型崩岗冲积泥沙中有52.07%来自红土层，27.11%来自砂土层，20.82%来自碎屑层；停止型缓和型崩岗冲积泥沙中有32.32%来自红土层，30.74%来自砂土层，36.94%来自碎屑层。对崩岗侵蚀区历年累积沉积泥沙来源的分析结果表明，缓和型崩岗多年沉积泥沙的来源与一次降雨比较类似，而且泥沙来源具有一定的稳定性，随时间的变化波动相对较小。发展型崩岗多年沉积泥沙中来源于红土层的最多，碎屑层和砂土层较小，但越接近沉积泥沙的表层，来源于砂土层和碎屑层泥沙的含量有上升趋势。停止型崩岗多年沉积泥沙中红土层和碎屑层的贡献率相差不大，砂土层的贡献率相对稳定。