塔克拉玛干沙漠腹地纵向沙龙表面沙物质粒度特征

本文对塔克拉玛干沙漠腹地纵向沙垅表面沙粒，丘间地沙粒进行了粒度分析。结果表明，沙垅以极细沙为主，平均粒径３．０６φ，沙粒从沙垅迎风侧到背风侧逐渐变细。沙丘沙比丘间地沙分选好，沙支背风侧比迎风侧分选好。沙粒属极负偏，偏度－０．２２，丘间地沙比沙丘沙更趋向负偏。峰度１．３８，属尖峰态。粒径与偏度和峰度成正相关，分选和偏度成良好负相良。沙丘沙以单峰态为主，累积频率曲线为２￣３段式，丘间地以双峰态为主，累     

策勒绿洲-沙漠过渡带不同植被沙丘表面风沙沉积物粒度特征分析研究

通过对策勒绿洲-沙漠过渡带不同植被类型下沙丘表层风沙沉积物粒度分布特征进行研究,探讨不同荒漠植被类型下风沙沉积物的沉积规律。结果表明:胡杨、骆驼刺、柽柳、花花柴灌丛沙堆表层沉积物粒级组成均以极细砂(57.20%-60.37%)为主,其次为极粗粉砂(18.47%-21.34%)和细砂(16.56%-19.03%),骆驼刺灌丛沙堆表面整体风沙沉积物平均粒径最细(84.06μm),胡杨沙堆表面整体沙物质平均粒径最粗(88.88μm)。四种植被沙堆表面沙物质的分选性总体上在中等-较好水平,分选系数介于1.44-2.02之间,胡杨沙堆表层沙物质的偏度值在顶部附近属于极负偏,骆驼刺、柽柳、花花柴灌丛沙堆表面沙物质均为负偏。峰度值介于0.95-1.51之间,胡杨沙堆顶部附近及骆驼刺沙堆表层沙物质主要属于窄峰态,柽柳、花花柴沙堆表面沙物质属于中等峰态。沙物质平均粒径与偏度值呈极显著正相关性(p<0.01),沙物质的分选系数与峰度值呈极显著正相关性,沉积物粒度特征空间差异主要受物源、植被高度、冠型、疏透度等因素影响。     

塔克拉玛干沙漠新月形沙丘不同部位的粒度特征

通过对塔克拉玛干沙漠东经84°沿线,北纬38°50′～40°50′之间复合型沙垄垄间平地新月形沙丘的粒度筛析资料分析表明:沙丘沙以极细沙和细沙为主,二者含量达80～90%以上。平均粒径3.34φ。落沙坡脚最细,往迎风坡脚越来越粗。分选程度以沙丘脊部最好,向两坡逐渐较差。沙丘上沙子搬运以跃移为主,该组分含量占90%左右。粗截点2～3φ、细截点4φ左右。地面滚动组分平均含量<6%,悬移组分平均含量<3%。丘间地平均粒径2.94φ,分选也较沙丘差。作为对照,文中还论述了纵向沙垄的粒度特征。     

河岸沙丘粒度分布特征

沙丘沉积物粒度特征分析是研究风沙地貌过程的主要内容之一。通过野外实地考察与测量,并沿盛行风向对西辽河平原西部响水河两岸的河岸沙丘进行样品采集,经室内激光粒度仪测试,研究河岸沙丘的粒度分布规律。结果表明:1响水河东岸沙丘粒径粗于西岸沙丘。东岸沙丘由迎风坡脚到背风坡中下部粒径总体变细,从两侧坡脚到丘顶分选性逐渐变好。西岸沙丘由两侧坡脚到丘顶粒径变细,偏度趋于正偏,分选均较好。河流砂最细,其平均粒径总体细于东、西岸沙丘砂,分选性好于东岸沙丘,差于西岸沙丘。2东岸沙丘受河流与风力作用可以从较深地层获取沙源,西岸沙丘主要受风力作用从较浅地层获得沙源。     

3种低立式沙障内表层沉积物粒度特征研究

以库布齐沙漠兴巴高速南铺设3 a的3种(PLA沙障、沙柳沙障、HDPE沙障)同种规格不同材料沙障为研究对象,通过采集沙障内表层0～2 cm沉积物样品,利用激光粒度仪测定样品机械组成,分析了平均粒径、标准偏差、偏度、峰态和分形维数等参数。结果表明:(1)以中、细砂为主,其含量约为77.83%～98.00%,黏粒和粉粒的含量均不超过5%;沙丘迎风坡坡底PLA和HDPE沙障内表现为轻度风蚀,颗粒粒径偏粗;沙柳沙障自坡底到坡顶,障格内粒径逐渐增大,在坡顶处发生蚀积转换。(2)整体上沙障内沉积物分选性较差,偏度向正偏或负偏发展,峰态向尖窄发展,分形维数在1.94～2.20,优势粒级向细砂转变。(3)不同类型沙障对沉积物的影响具有一定差异性,HDPE沙障和PLA沙障内沉积颗粒分布更为广泛,而沙柳沙障则相对集中,且都趋于细化;对土壤颗粒组成优化表现为HDPE沙障沙柳沙障PLA沙障。     

塔克拉玛干沙漠腹地高大复杂纵向沙垄区简单横向沙丘形态特征的空间变异

为了探讨小尺度风沙地貌形态的空间变异过程,对塔克拉玛干沙漠腹地高大复杂纵向沙垄横断面上简单横向沙丘形态特征进行了研究。沙丘形态野外测量采用RTK(real-tim e k inem atic)技术,并通过南方测绘软件(South Survey)量算形态特征参数。结果表明:简单横向沙丘形态特征参数及其相互关系具有空间变异性。在8个地貌部位之间,沙丘形态特征参数(不包括迎风坡度)存在显著性差异,主要体现在:垄顶、沙垄背风坡、其他地貌部位(包括垄间地和沙垄迎风坡)三者之间的差异。地貌部位、输沙风强度以及沙丘活动强度是驱动沙丘形态空间变异的因素。沙丘高度与翼展度余弦有负对数关系,发育指数与高度、迎风坡度成负线性相关,这些相关性的显著程度在垄顶、背风坡较高,在垄间和迎风坡较低。     

塔克拉玛干沙漠腹地纵向沙垄的粒度分布特征

塔克拉玛干沙漠东经８４°附近、北纬３９°－４０°之间垄间低地中纵向沙垄的粒度分布特征表现为：平均粒径３．１４５，以极细沙为主，其次为细沙和中沙，三者含量达８０％～９０％以上。两坡下部较细、丘顶较粗。标准高差平均值为０．５９，分选程度中等，两坡中部分选较好，丘顶分选较差。偏度平均值为０．２９，大部分沙样为正偏态，粗组分含量较高。上述粒度特征在沙垄两翼坡面上呈不完全对称分布，并随着不同方向起沙，风的作用呈现一定程度的周期性变化。     

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。     

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。     

简单横向沙丘表面物质组成、气流分布及其在动力学过程中的意义

对简单横向沙丘的形态特征、气流、表面以及被输移的沙物质组成的观测和分析表明 ,沙丘形态特征和表面物质组成的分异是导致沙物质在迎风坡坡脚不能沉积并向下风向输送的主要原因。对沙丘背风坡气流观测表明 ,在沙丘背风坡贴近地面的一定高度气流仍能保持一定的强度 ,其输沙方向与沙丘走向近似于垂直 ,并有相当强的输沙能力 ,但其作用被限制在背风坡范围内 ,这对保持沙丘形态有重要的作用。在野外风沙观测中气流的湍流和波动被忽略 ,平均风速并不能完全反映野外气流的性质。在低 -中强度风沙活动过程中 ,被输送的沙物质的粒度组成与下垫面物质有明显的差异 ,被输送沙物质的平均粒径小于下垫面沙平均粒径 ,输沙过程是一典型的随机过程。特定区域内 ,一定粒径范围内的沙物质不断被堆积而形成沙丘 ,经过一系列的动力学过程 ,最终形成处于动态平衡的区域沙丘地貌分布格局     

Grain-size characteristics of linear dunes on the northern margin of Qarhan Salt Lake,northwestern China

In order to clarify the formation mechanism of linear dunes on the northern margin of Qarhan Salt Lake, northwestern China, we analyzed the grain-size and sorting parameters of the dune and interdune sands. The surface sands(0–30 mm) from the dune base to the crest of both flanks and interdune corridors were sampled along transects from upwind to downwind through the dune field. The results indicated that the grain-size distribution differed at different positions between and within the dunes. The frequency curve for dune sands mainly showed a bimodal distribution, while the interdune sediments showed a trimodal distribution. The grain size distribution of the linear dunes showed a finer crest pattern, i.e. the crests were composed of sands that were generally finer, better sorted than those of base sands. In addition, at the dune field scale, the dune crest sands were tending to become much finer but sorting became worse along the downwind transects. However, the grain-size parameters of sediments in the interdune corridors showed no clear pattern. The results demonstrated that the grain size and sorting parameters exhibited a systematic change not only at the individual scale but also at the dune field scale. Our results quantitatively estimate the limited role of cohesive sediments on the formation of linear dune under unidirectional wind regime. More attention should be paid to a long-term wind regime observation, internal sedimentary structures and their formation ages.     

Grain size distribution at four developmental stages of crescent dunes in the hinterland of the Taklimakan Desert,China

Although scientists have performed many studies on crescent (barchan) dunes in the Taklimakan Desert,few studies reported the changes in grain size at different development stages of crescent dunes.In order to evaluate the changing trends of surface sediment grain size with dune development,we investigated the grain size characteristics at four developmental stages (oval sand pile,shield dune,incipient crescent dune and mature crescent dune) of crescent dunes by measuring the morphology of sand dune and observing the near-surface wind regime.The dunes have developed in a wide inter-dune corridor between high compound longitudinal ridges in China's Taklimakan Desert.The surface sediments at four developmental stages of the crescent dunes were primarily composed of fine sands,followed by very fine and medium sands.Mean grain sizes ranged from 2.8 to 3.1 φ,with a unimodal distribution.The sands were moderately well-sorted,their distribution varied from platykurtic to very platykurtic,and symmetrical or skewed towards the fine particles.From oval sand piles through shield and incipient crescent dunes to mature crescent dunes,incipient grain size gradually increased,particles became finer,sorting became better,kurtosis and skewness increased.Grain sizes on the surface layer became coarser upwards from the toe of the windward slope and then became finer towards the bottom of the leeward slope.We found that the coarsest particles at different positions at the four developmental stages were different.The coarsest particles were distributed at the top of the oval sand piles and shield dunes,versus at the middle of the windward slope of the incipient and mature crescent dunes.Correlations between the mean grain size and other grain size parameters showed that as mean grain size became finer,sorting became better and kurtosis became wider,but skewness changed only slightly.In addition,grain size variation in the surface sediments correlated with the movement speed of the dunes in the study area.In the open ground among tall-complex longitudinal ridges in the hinterland of the Taklimakan Desert where aeolian environment is characterized by comparatively strong wind and unsaturated sand flow,faster dune movement corresponded to coarser grain size.     

流动沙丘表面输沙率的理论计算方程

本文研究流动沙丘表面上输沙率的理论计算，得出输沙率是风速的二次函数且与沙丘表面沙粒平均粒度的１．４３次方成反比的新结论。     

敦煌月牙泉景区沙丘表面沙物质的粒度特征

结合风况和蚀积监测数据,系统分析月牙泉南侧线性沙丘、北侧金字塔沙丘表面沙物质粒度特征及其环境指示意义。结果表明:(1)线性沙丘SW坡面以风蚀为主,NE坡面以风积为主,由此导致NE坡面表面沙物质较SW坡面细、分选性好。(2)月牙泉北侧金字塔沙丘SW坡面以风蚀作用为主,沙物质粒径最粗,分选最差。NW坡面也是主要的风蚀面,但由于靠近绿洲防护林,底部以风积为主。E坡面以风积作用为主,沙物质粒径最细、分选最好。(3)从风场、粒度和蚀积变化监测结果来看,对月牙泉危害最大的是南侧线性沙丘NE坡面的积沙。金字塔沙丘SW坡面中部的持续积沙也会对月牙泉构成潜在的威胁。因此,为了更好的保护月牙泉这一自然奇观,应该加强景区周边环境监测与管理。     

塔里木沙漠公路风沙危害形成研究

塔里木沙漠公路南北横贯塔里木盆地 ,全长 5 6 2km ,其中近 80 %的路段穿行于塔克拉玛干沙漠之中 ,是世界上穿越流动沙漠最长的等级公路 ,因而风沙危害是制约沙漠公路正常运行的主要病害。研究表明 ,1)沙漠公路沿线风力强劲 ,沙丘形态各异 ,地表组成物质松散 ,为风沙危害形成提供了动力条件和奠定了物质基础 ;作为风沙危害的受灾对象 ,沙漠公路防沙体系结构以及公路纵横断面也直接作用于风沙危害形成过程 ;2 )沙漠公路风沙危害主要源于防沙体系沙物质的侵入和防沙体系内部因近地面气流变异而产生的风蚀与堆积 ;目前沙漠公路风沙危害的主体是防沙体系 ,危害的形式包括风蚀、风沙流滞留积沙和沙丘前移压埋。     

西藏“一江两河”流域中部地区沙漠化土地类型及其分布规律

西藏“一江两河”中部流域地区是我国青藏高原高寒区的一部分，存在着诸多环境问题，其中以土地沙漠化问题最为突出，要保护和改善其生态环境，首先要防治土地沙漠化。在实地考察及沙漠化图件编制工作基础上，本文对沙漠化土地指征确立、类型划分及分布规律进行了较为系统的阐述。根据对本区各种类型沙漠化土地量测的结果，沙漠化土地总面积１８６０．９ｋｍ￣２，按沙漠化发展程度，本区可划分轻度、中度、严重沙漠化土地，面积分别为５３０．５ｋｍ￣２，７５２．８ｋｍ￣２，５７８．６ｋｍ￣２。根据地表物质组成的不同，本区可划分为砂质和砂砾质沙漠化土地，面积分别为９１６．４ｋｍ￣２和９４４．５ｋｍ￣２。从分布规律看，沙漠化土地主要分布在河谷地区，尤以雅鲁藏布江宽谷段的面积分布最大，并从河谷的江心洲延续至山前冲洪积扇及山坡等不同地貌单元上。同时，文章对本区非沙漠化土地及潜在沙漠化土地问题作了必要的说明。     

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。