浑善达克沙地植被生长季流沙地及其接壤草地的沙物质粒径组成

为进一步了解浑善达克沙地植被生长季流沙地及其接壤草地沙物质粒径的组成.选择正蓝旗为研究区,在植物生长季,沿草地-流沙地的过渡带设置取样点,在流沙地上风处草地、流沙地、流沙地下风处草地各设置15个样点,每个样点取表层沙物质,然后测定植被盖度、高度和生物量鲜重,通过分析比较不同植被盖度下的沙物质的粒径组成,发现流沙地上风处草地和流沙地下风处草地中沙(0.25-0.5mm)和细沙(0.1-0.25mm)含量较稳定,流沙地粗沙(＞0.5mm)含量最高.通过分析植被盖度、高度、生物量与沙物质粒径组成的相关关系,得知随着植被盖度的增加,细物质(包括中沙(0.25-0.5mm)、细沙(0.1-0.25mm)、极细沙(0.05-0.1mm)、粉沙＜0.05mm))的百分含量在增加,而粗沙的百分含量在减少.该研究可为沙化草地的合理利用提供参考.     

从沙物质粒度分析结果研讨沙生植物的固沙作用

在库布齐沙漠西部地区固定半固定沙丘柽柳、梭梭、白刺、油蒿、花棒等沙生植物生长区,通过对表面干沙和深层湿沙的沙粒粒径进行对比分析,获得以下数据：表面干沙和深层湿沙极粗沙、粗沙、中沙、细沙、极细沙、粉沙的含量分别为0.14%、0.10%、0.24%、72.90%、24.12%、1.85%;0.04%、0.05%、0.27%...     

呼伦贝尔沙质草原风蚀坑表层土壤粒度特征

以呼伦贝尔沙质草原北部沙带中段陈巴尔虎旗完工镇境内风蚀坑环境为研究对象,选取不同发育形态的典型风蚀坑类型,通过系统的风蚀坑形态测量和风蚀坑表面沉积物粒度分析,研究沙质草原风蚀坑表层土壤粒度特征。结果表明:各风蚀坑沙物质总体结构以细砂为主,其次是中砂,极细砂和粉粒含量很少,且除了未风蚀草原表土含极粗砂,其他风蚀阶段皆不含;不同阶段风蚀坑的土壤粒径频率曲线,除消亡阶段为极负偏外,其他阶段均表现为负偏,峰态变化趋势与分选性一致,砂粒分布集中程度依次为:未风蚀草地消亡阶段固定阶段裸地沙斑活跃发展活化阶段,按照分级标准峰态均为中等范围;研究区沉积物粒度组成比较均一,各发育阶段风蚀坑表层颗粒分布曲线型式基本一致,由于风蚀强度的增加,曲线偏向粗颗粒一侧,风蚀活动强度加大及植被破坏程度加剧引起风蚀坑表层砂粒粗化。     

红砂灌丛沙堆土壤粒度组成及养分积累特征

为探究荒漠灌丛对其沙堆土壤结构和养分空间异质性的影响，以白音恩格尔自然保护区的优势种红砂（Reaumuria soongorica）灌丛沙堆为研究对象，对其土壤粒度组成及土壤养分积累特征进行分析。结果表明：（1）研究区土壤粒径组成以细砂为主，含量为36.34%～65.31%，黏粒、粉粒含量均小于7.00%;(2)红砂灌丛沙堆沉积物趋于细化，由背风侧、迎风侧到沙堆间空地土壤颗粒分选性依次变差，峰态逐渐宽平，分形维数逐渐变小，灌丛沙堆土壤粒径组成含量分布较丘间空地更对称；（3）灌丛沙堆迎风侧和背风侧有机质（SOM）、碱解氮（AN）、速效磷（AP）、速效钾（AK）含量分别较沙堆间空地增加29.37%和40.63%、23.49%和35.12%、62.72%和66.45%、30.10%和22.75%(P<0.05)，且相对作用强度（Relative Interaction Intense, RII），即RII>0。红砂灌丛起到防风滞沙和重新分选沙粒的作用，并且在丛间地风蚀和植物反馈作用下养分向灌丛沙堆富集，形成“肥岛”效应。     

毛乌素沙地不同土地利用类型的土壤粒度及有机质特征

在毛乌素沙地选择半固定沙丘地、留茬地、翻耕地及草地4种土地利用类型，采集土壤表层（0~5 cm）和亚表层（5~10 cm）实验样品，测试并分析粒度和有机质的含量变化及其二者之间的相关性。结果表明：① 留茬地、翻耕地和草地的优势粒级为粉粒（0.002~0.05 mm）。表层土壤粉粒含量草地（61.06%)>留茬地（53.09%）>翻耕地（48.28%）；亚表层为草地（61.25%)>翻耕地（49.43%）>留茬地（48.42%）。半固定沙丘地的优势粒级为细砂（0.1~0.25 mm）。其表层含量52.69%，亚表层含量54.53%。② 土壤有机质含量，表层草地（18.75 g·kg-1）>翻耕地（12.53 g·kg-1）>留茬地（11.25 g·kg-1）>半固定沙丘地（8.13 g·kg-1）；亚表层草地（13.36 g·kg-1）>留茬地（13.05 g·kg-1）>翻耕地（12.67 g·kg-1）>半固定沙丘地（7.73 g·kg-1）。③ 土壤粒度与有机质的相关性表现为留茬地、半固定沙丘地的有机质与粉粒呈显著正相关，翻耕地有机质与中砂、细砂呈正相关，反映了翻耕地土壤有机质不稳定且易受其他因素影响。     

艾比湖湿地土壤粒度特征分析

为了探明阿拉山口大风对地表土壤粒度分布的影响,本文选取阿拉山口风向影响下的阿拉山口地区（A区域）,博河、精河下游河岸带（B区域）,阿奇克苏河下游河岸带（C区域）作为研究区,三个区域的表层土壤作为研究对象,以艾比湖湿地表层土壤粒度测试实验为基础,分析土壤粒度及空间分布的特征。平均粒径结果表明：阿拉山口区、博河,精河下游河岸带、阿奇克苏河下游河岸带粒径分别为101．49μm、77．54μm、49．82μm;偏度特征为：三个区域的偏度均值结果显示为正偏态,分别为为4．01（阿拉山口区域）、3．71（博、精河区域）、2．77（阿其克苏河区域）。土壤质地分级结果为：阿拉山口区土壤质地以粗砂为主,博河,精河下游河岸带以沙砾和粉砂为主,阿奇克苏河下游河岸带以粉砂为主。上述结果定量地揭示了阿拉山口常年的风力侵蚀作用及其人类活动对该区域表层土壤粒度的影响。     

西北风蚀区种植甘草对地表微环境和土壤物理性状的影响

实验以风蚀区甘草植被为研究对象,采用空间序列代替时间序列的研究方法,对不同生长年限甘草地的地表微环境和土壤物理性状进行了研究。结果表明:甘草植被的盖度、植株高度和地上生物量随生长年限的增加而增加;与裸地相比,甘草植被的地表粗糙度提高12-55倍,表层土壤(0-5cm)含水率增加27%-148%,而土壤容重和粒径分别降低0.7%-19.4%和33.1%-48.8%。种植甘草不仅能使地表粗糙度、湿度、土壤含水率和孔隙度随甘草地上生物量(或生长年限)的增加而提高,而且还能使表层土壤的容重和平均粒径随甘草地上生物量的增加呈减小趋势;西北风蚀区若能在沙化耕地中推广种植甘草,不仅能改善当地生态环境,而且还能提高耕地经济效益。     

科尔沁地区不同类型沙地土壤饱和导水率特征分析

土壤饱和导水率反映了土壤的入渗性质,是研究水分在土壤中运动规律的重要水力参数。利用Guelph入渗仪测量了科尔沁地区樟子松林、灌木林和草地0-20cm、20-40cm和40-60cm三个不同土层深度的土壤饱和导水率,分析了这三种类型沙地土壤饱和导水率的差异及其随土层深度的变化特征。结果表明:1)平均土壤饱和导水率樟子松林较大,草地次之,而灌木林较小,它们的平均取值在0.63～12.50mm/min范围内;随土层深度增加,樟子松林土壤饱和导水率逐渐增大,而草地的逐渐减少,灌木林的随土层深度变化不大;2)樟子松林和灌木林土壤饱和导水率与容重显著负相关;灌木林和草地土壤饱和导水率与细沙百分含量显著负相关,而与中沙百分含量显著正相关;樟子松林和草地土壤饱和导水率与粗沙百分含量显著正相关。     

河北坝上不同土地利用方式对土壤风蚀的影响

对河北坝上康保地区天然草地、人工林、农田和退耕地四种土地利用方式的输沙量、风速廓线以及土壤的理化性质进行观测和分析。结果显示:天然草地的地表硬度最大,输沙量最小,表层土壤粗颗粒含量最低;农田地表含水量和硬度最小,输沙量最大,有机质含量最低,表层土壤粗颗粒含量最高;人工林地土壤水分含量较高,输沙量较低,有机质含量较高;退耕还灌木地表层含水量较低,地表硬度和空气动力学粗糙度较大,输沙量大于林地,有机质含量低于林地。表明土壤风蚀受地表含水量、硬度以及空气动力学粗糙度的共同作用影响,三者均不同程度受地表植被的影响,反映了地表植被类型对土壤风蚀的潜在影响。因此,在优先保护原生植被的前提下,重视植被生态恢复建设,着重提高地表植被覆盖度,以改善土壤结构,提高土壤有机质含量,增强土壤抗风蚀能力。     

阴山北麓春季土壤风蚀对不同土地利用表土有机质的影响

随着社会经济的发展,人类对土地利用的强度不断增大,这改变了自然土壤表层原有的性质,并对风产生不同的抗蚀效果。本文通过对阴山北麓不同利用方式下的土壤进行野外调查取样和室内理化分析,研究了不同土地利用方式中土壤风蚀对表土有机质含量的影响。结果表明:第一,在阴山北麓地区,不同土地利用方式下,土壤有机质的含量存在着显著差异,不同土地利用类型下的土壤有机质含量由高到低的顺序依次为:草地(2.698%)、退化林地(2.403%)、人造林地(2.298%)、灌丛(1.381%)、耕地(1.360%)、退耕地(1.145%)、未成林林地(0.959%)。第二,温度及风速大小是影响阴山北麓地区土壤有机质变化的最主要因素。第三,土壤有机质含量的变化不是渐变的,而是一个突变的过程。因此,针对阴山北麓处于西北风主风向地带、风速大、土壤风蚀易发生的实际情况,在其迎风坡应尽量减少耕地,增大草地及灌木林面积,以增强土壤的抗风蚀能力、增加表土的有机质,从而提高土壤肥力,使土壤资源得以保护。     

新疆艾比湖干涸湖底沉积物粒径分布及其对风蚀的响应

艾比湖已经干涸的湖底常年经历强烈风蚀,形成危害较大的沙（盐）尘暴。为了解风蚀过程干涸湖底沉积物粒径分布的变化特征,在干涸湖底选择无植被覆盖（S1）、芦苇荒漠带（S2）、梭梭荒漠带（S3）3个区域作为研究区,运用粒径分布参数表征粒径分布特征对风蚀的响应。结果表明：① 由于不同区域沉积物形成时间差异,S1、S2、S3之间粒级组成、平均粒径均差异显著。S1的沉积物为黏粒-粉粒-极细砂类型,其中,粉粒含量最高,为80.60%,相比其他两个区含量较大,但是平均粒径最小,在6.10Φ～6.30Φ之间;S2为粉粒-细砂-中砂类型,砂粒含量最高为87.71%,质地较粗变化幅度较大,平均粒径在2.25Φ～3.54Φ;而S3为粉粒-极细砂-细砂-中砂类型,各粒级含量相对比较平均,不同深度含量差别较大,平均粒径在3.38Φ～5.65Φ。② 干涸湖底不同区域沉积物粒级含量、粒径分布参数对风蚀的响应特征不同。由于风蚀程度不同,S1和S2 0～10 cm的沉积物,无覆盖区域和覆盖区域平均粒径、粒级含量差异显著,且随深度的增加,差异显著性呈现降低趋势。S3无覆盖和覆盖区域的平均粒径、粒级含量差异均不明显。     

Interactions between wind and water erosion change sediment yield and particle distribution under simulated conditions

Wind and water erosion are among the most important causes of soil loss, and understanding their interactions is important for estimating soil quality and environmental impacts in regions where both types of erosion occur. We used a wind tunnel and simulated rainfall to study sediment yield, particle-size distribution and the fractal dimension of the sediment particles under wind and water erosion. The experiment was conducted with wind erosion firstly and water erosion thereafter, under three wind speeds(0, 11 and 14 m/s) and three rainfall intensities(60, 80 and 100 mm/h). The results showed that the sediment yield was positively correlated with wind speed and rainfall intensity(P<0.01). Wind erosion exacerbated water erosion and increased sediment yield by 7.25%–38.97% relative to the absence of wind erosion. Wind erosion changed the sediment particle distribution by influencing the micro-topography of the sloping land surface. The clay, silt and sand contents of eroded sediment were also positively correlated with wind speed and rainfall intensity(P<0.01). Wind erosion increased clay and silt contents by 0.35%–19.60% and 5.80%–21.10%, respectively, and decreased sand content by 2.40%–8.33%, relative to the absence of wind erosion. The effect of wind erosion on sediment particles became weaker with increasing rainfall intensities, which was consistent with the variation in sediment yield. However, particle-size distribution was not closely correlated with sediment yield(P>0.05). The fractal dimension of the sediment particles was significantly different under different intensities of water erosion(P<0.05), but no significant difference was found under wind and water erosion. The findings reported in this study implicated that both water and wind erosion should be controlled to reduce their intensifying effects, and the controlling of wind erosion could significantly reduce water erosion in this wind-water erosion crisscross region.     

沙柳方格沙障对库布齐沙漠沙丘粒度分布的影响

为定量探讨沙柳方格沙障对沙粒粒度组成与特征的影响,以流动沙丘(LS)、设障2a沙丘(TS)和设障6a沙丘(SS)为研究对象,在沙丘不同部位、不同土层和障格内不同位置进行取样,分析样品的粒度组成与特征。结果表明:1)随着设障年限的增加,粘粒和粉粒含量增加,细砂含量下降,SS粘粒和粉粒含量与TS和LS的含量差异显著,而TS和LS二者间差异不明显;LS、TS各粒级含量在三个层次间差异均不明显,而SS 0-5cm的粘粒、粉粒以及极细砂粒体积含量较其他2层差异显著。2)SS的频率分布曲线变化幅度小于TS和LS的频率分布曲线变化幅度。各沙丘的平均粒径MZ、分选系数δ、偏度SK、峰度KG的大小顺序均表现为SS相似文献   

塔克拉玛干沙漠北缘荒漠过渡带风沙流结构特征分析

利用多种集沙仪,通过野外实时输沙观测,对塔克拉玛干沙漠北缘荒漠过渡带的地表风沙流特征进行了分析,结果表明：① 100 cm高度范围内,总输沙量的47.3%分布在30 cm高度内,这一比例小于前人的研究结果;输沙量随高度的变化比较符合幂函数分布。② 风沙流输沙的粒径以细砂、极细砂与粉砂为主,各高度层所占比例均达99%以上;风沙流输沙平均粒径随高度增加而减小,沙尘的含量随高度增加呈现“象鼻”状分布。③ 风沙流中贴地层风速廓线受风沙相互作用的影响,不再符合对数分布,更加符合幂函数u=az^b分布。     

An experimental study on the influences of water erosion on wind erosion in arid and semi-arid regions

Complex erosion by wind and water causes serious harm in arid and semi-arid regions. The interaction mechanisms between water erosion and wind erosion is the key to further our understanding of the complex erosion. Therefore, in-depth understandings of the influences of water erosion on wind erosion is needed. This research used a wind tunnel and two rainfall simulators to investigate the influences of water erosion on succeeding wind erosion. The wind erosion measurements before and after water erosion were run on semi-fixed aeolian sandy soil configured with three slopes(5°, 10° and 15°), six wind speeds(0, 9, 11, 13, 15 and 20 m/s), and five rainfall intensities(0, 30, 45, 60 and 75 mm/h). Results showed that water erosion generally restrained the succeeding wind erosion. At a same slope, the restraining effects decreased as rainfall intensity increased, which decreased from 70.63% to 50.20% with rainfall intensity increased from 30 to 75 mm/h. Rills shaped by water erosion could weaken the restraining effects at wind speed exceeding 15 m/s mainly by cutting through the fine grain layer, exposing the sand layer prone to wind erosion to airflow. In addition, the restraining effects varied greatly among different soil types. The restraining effects of rainfall on the succeeding wind erosion depend on the formation of a coarsening layer with a crust and a compact fine grain layer after rainfall. The findings can deepen the understanding of the complex erosion and provide scientific basis for regional soil and water conservation in arid and semi-arid regions.     

毛乌素沙地风沙流结构的研究

运用曲线拟合、拟合方程等方法,对毛乌素沙地南缘流动沙丘0～30cm垂直高度范围内的风沙流结构进行了分析研究。结果表明:在0～30cm高度,输沙率均与风速成正比,与高度成反比,幂函数拟合关系最佳。其中,各高度层输沙率随风速的变化分别呈幂函数或指数函数关系,同风速下输沙率随着高度的增加而减小,呈幂函数或指数函数关系;随着风速和气流中总输沙率的增加,0～30cm高度范围内的绝对输沙率增加,相对输沙率(%)的变化为下层趋于减少,中层略变,上层增加,风沙流结构的特征值λ增大;风沙流中沙粒粒度沿垂向变化为细沙增加,中沙减少,沙粒平均粒径变细。     

土壤风蚀量随风速的变化规律研究

使用野外风洞作为风蚀研究的试验手段,通过农田土壤、沙及生土的风洞试验研究发现,农田土壤的风蚀量随风速呈指数函数变化,沙及生土的风蚀量随风速呈幂函数变化。试验研究还表明,农田土壤的风蚀量与表土层(3cm)的含水量呈显著负相关,沙的风蚀量与含水量的相关性不显著。风蚀导致土壤中的细颗粒成分大量损失,这是土壤颗粒粗化的原因所在。     

30 a耕作对高寒草地土壤碳氮与颗粒组成的影响

根据青海湖流域1987—2010年5期遥感图像解译,在青海湖北部区域存在毗邻的30 a未曾变动草地和耕地。以这两类土壤为研究对象,对其0~60 cm土层的土壤总碳、土壤全氮、土壤粒度组分进行对比研究。结果表明:草地和耕地土壤总碳和全氮含量以30 cm为界,分异明显,界上草地总碳和全氮含量大于耕地,而界下两者之间差异较小。另外,草地总碳和全氮含量最大值出现在0~10 cm,耕地总碳和全氮含量最大值出现在10~20 cm。草地和耕地粒度组成上都属于砂黏壤级,其中草地粉砂和黏粒大于耕地,而砂含量小于耕地。30 cm以上,草地和耕地间土壤粒度组分差异大,30 cm以下差异小。草地土壤黏粒和粉砂组分与总碳(P0.05)、全氮(P0.01)呈显著相关,而土壤砂粒组分与其相关性不显著;耕地总碳和全氮与各土壤粒级组分之间均无显著相关性。     

托木尔峰冰川径流中悬移质粒度特征

利用2008年8月天山托木尔峰青冰滩72号冰川的考察资料,应用数理统计等方法,对该冰川区径流中悬移质粒度特征进行分析.结果表明:冰川径流中悬移质以细颗粒物质为主,且各个粒度组分含量变化幅度较大,粒度组成中约68%的颗粒物粒径小于63 μm,32%的颗粒物粒径大于63 μm,粒径小于4μm颗粒物占1.34%,粒度分布为双...