塔里木沙漠公路在复合型纵向沙垄区的道路沙害

塔里木沙漠公路穿越高大复合型纵向沙垄段２７５ｋｍ,占到穿越流动沙漠总长度的６１．６％,公路沙害的类型和程度因地貌部位不同而异。通过大量野外调查和观测,并结合成因地貌分析,给出高大复合型纵向沙垄区典型地貌部位的主要沙害形式。     

塔里木沙漠公路沿线沙物质特征及环境意义

本文对沙漠公路沿线风沙地貌和沙物质的特征、如粒度特征，矿物成分，化学成分以及微量元素组成等进行了分析，为沙漠公路的生物防沙规划，道路的沙害治理提供科学数据。用聚类分析的方法对沙物质分析特征在沙漠环境研究中的应用进行了初步探讨。     

兰州市尘暴过程中降尘粒度特征探析

通过对兰州市两次强度上有较大差异的尘暴样的采集、粒度分析及其与自然降尘样的对比研究,揭示出兰州市尘暴降尘粒度特性的一些细微特征。不论是自然降尘样还是尘暴样,皆以4～63μm的粉砂为主,说明粉砂粒级的颗粒是兰州地区自然降尘与沙尘暴所携带的主要组分;虽然含量甚微,但是尘暴样中存在近源低空气流所搬运的粒径(181.97～724.44μm)较大的粗颗粒物质。在粒径-体积百分含量曲线上,尘暴样基本上为三峰分布模式,区别于自然降尘样的双峰模式。同时,尘暴样具有向粗、细颗粒区间(尤其是细颗粒区间)延伸并富集的特点,尘暴强度越大,其延伸富集的程度也越明显,而且,随着尘暴强度的增大,其主峰的众数粒径呈减小趋势。     

库姆塔格沙漠南部的风积地貌特征

通过考察结果和TM影像解译,库姆塔格沙漠的东南分布高大的沙山,沙丘形态复杂;南部和西南缘分布有多条南北走向的荒漠沟谷,两岸分布沙垄,高18~65m,垄脊点(金字塔型)线交错,沙垄走向与沟的走向一致,阶地上覆盖一层深色矿物组成的砂砾(粒径3~1mm)。沙漠的中心区域,孤立的新月型沙丘、沙丘链占优势。下伏地形强烈影响着库姆塔格沙漠的风沙地貌形态。沙漠南部的低山、阿尔金山及其山前洪积沟谷形成的沟谷效应,塑造了沙漠南部复杂的地貌形态。沙漠沙丘砂的粒径由南向沙漠中心减小,0.25~0.05mm细砂占80%左右。     

阿拉尔-和田沙漠公路机械防沙体系内风沙沉积的粒度特征

对阿拉尔-和田沙漠公路沿线机械防沙体系内外地表风沙沉积物进行了系统采样,运用沉积物的粒度分析方法,以流沙区为对照,对比分析了沙漠公路机械防沙体系中阻沙区和固沙区内风沙沉积物的粒度特征。研究发现:(1)从流沙区到阻沙区,再到固沙区,风沙沉积物的粗砂、中砂含量逐渐降低,极细砂、粉砂含量逐渐增加,阻沙区内风沙沉积物的平均粒径减小了31.0%,固沙区内风沙沉积物的平均粒径减小了47.2%。(2)流沙区、阻沙区和固沙区内蠕-跃截点的平均值分别为1.296Φ、1.647Φ、2.188Φ,跃-悬截点的平均值分别为3.893Φ、4.089Φ、4.292Φ,各运动组分的截点均向细端偏移,并且各运动组分的含量也发生了变化,阻沙区和固沙区内蠕移组分含量分别降低了2.378%、5.837%,悬移组分含量分别增加了4.26%、4.294%。(3)固沙区沙粒的分选性最好,偏度SK的平均值为-0.059,表现为近对称,峰态KG为0.939-0.987,表现为中等峰态。     

新疆和田河流域柽柳沙堆表面沙物质粒度特征

柽柳沙堆是新疆和田河流域常见的一种风积生物地貌类型,通过对65个柽柳灌丛沙堆表面325个沉积物样品的粒度进行统计分析.结果显示:柽柳灌丛沙堆表面沉积物主要为粉砂质砂,平均粒径为3.46φ(90.87 μm),属于极细砂的范围;在柽柳沙堆不同地貌部位沉积物的粒级呈现出有规律的变化,明显区分出粗粒组分和细粒组分,两者以4φ(63 μm)为分界线;柽柳沙堆顶部的沉积物粒径最细;迎风坡各部位的粒径比背风坡相应部位的粗,分选比其差.柽柳沙堆流场特征的风洞模拟实验表明,柽柳沙堆表面沉积物粒度的有规律变化为沙堆形态、气流和植物共同作用的结果.     

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。     

民勤绿洲边缘阻沙带表层土壤粒度空间分布特征

土壤粒度是风沙活动的重要表征参数。通过野外调查与室内测试,分析了不同空间分布防风固沙林表层土壤粒度的空间分布特征,旨在评价民勤绿洲边缘阻沙带防风固沙功能。结果表明:(1)坝区梭梭-沙拐枣-沙蒿-沙米固沙林表层土壤粒度组成以细砂、中砂、极细砂为主,分别占33.47%、26.08%、18.18%;泉山区白刺+沙蒿+五星蒿固沙林表层土壤粒度组成以细砂、粉粒和极细砂为主,分别占29.62%、21.17%、18.87%;湖区白刺-芦苇-猪毛菜固沙林表层土壤粒度组成以细砂、粉粒和极细砂为主,分别占36.66%、27.98%、22.83%。(2)平均粒径:坝区(2.55Φ)泉山区(3.5Φ)湖区(3.94Φ),分选性:坝区(1.58Φ)较差,湖区(2.10Φ)和泉山区(2.29Φ)很差。(3)泉山区、湖区表层土壤粒度频率曲线为双峰型,坝区为单峰型,偏度均为极正偏态,峰度表现为很窄。粒度累计分布曲线反映出坝区风沙活动较泉山区、湖区频繁、强烈。阻沙带荒漠植被群落物种组成决定着其防风固沙功能的大小,进而影响其表层土壤的粒度分布特征。建议阻沙带生态防护体系修复时应注重选择固沙能力强的造林树种。     

准噶尔盆地沙物质粒度特征研究

准噶尔盆地系统采集样品的机械组成分析揭示了该盆地中多种自然因素作用下的沙物质粒度分布状况。该盆地沙物质组成主要为细沙和中沙,比塔里木盆地的要粗。对比盆地内部沙物质粒级发现,中部最粗,北部中等,南部偏细。分析结果表明,盆地沙物质粒度总体特征首先受物源这一大背景制约,其次在区域构造、沙漠地貌、植被气候条件影响下,不同小区和不同产状的沙物质间粒度特征存有差异。     

策勒沙漠-绿洲过渡带不同下垫面的输沙通量及粒度差异特征

沙漠-绿洲过渡带天然植被具有良好的防风阻沙效益,对绿洲内部农田起到重要保护作用。在策勒4个不同下垫面风动力条件研究基础上,结合地表和BSNE积沙仪沙样粒度进行分析,探讨不同下垫面水平输沙通量差异及沙物质粒度特征及形成原因。结果表明:平均风速及地表输沙率从流沙前沿经半固定沙地、固定沙地、进入绿洲后大幅度减少。沿主风向随着与流沙前沿距离的增加和搬运高度的增加,地表裸平沙地和输沙沙粒平均粒径都有变细的趋势,流沙前沿和绿洲边缘地表沙粒平均粒径相差30μm,BSNE跃移输沙沙粒粒级分布范围比过渡带平沙地地表沙粒粒级分布范围较窄。     

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     

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复合纵向沙垄间地沙丘空间分形及稳定性

塔克拉玛干沙漠的大地貌格局是高大复合沙垄和宽广垄间地相间分布,而垄间地是研究简单沙丘发育过程的良好试验场地。基于Google Earth影像,以分形理论为基础,对塔克拉玛干沙漠腹地复合纵向沙垄区垄间地上覆沙丘在主导风方向上的分形特征进行了分析,结果表明：① 垄间地沙丘形状指数（面积-周长关系）的标度-频度双对数关系非常显著,分形关系客观存在,并且不受统计时所用标度的影响;② 垄间地各类沙丘的分维值存在差异,其中,饼状沙堆和沙片分维值最大（1.337）,新月形沙丘次之（1.170）,简单线性沙丘最小（1.087）;③ 垄间地沙丘分维值的空间差异较大,在1.187~1.656,其分维数：背风坡脚（1.24）＜垄间地中部（1.40）＜迎风坡脚（1.50）,变异系数为0.106;④ 垄间地沙丘稳定性指数与分维值的空间分布相反,即背风坡脚（0.26）＞垄间地中部（0.16）＞迎风坡脚（0.10）;⑤ 垄间地沙丘分维值空间差异主要与沙丘发育程度有关,其中,风信是动力基础,沙源是物质基础。在流动沙漠,沙丘分形维数可以作为反映其风沙环境特征的定量指标。     

不同植被覆盖度沙垄土壤化学性质的空间分异

为了研究温带固定半固定沙漠土壤化学性质与地表植被的关系,本文以古尔班通古特沙漠西南缘莫索湾地区沙漠–绿洲过渡带为研究区,分别选取植被覆盖度为10%和15%的半固定沙垄及植被盖度为30%的固定沙垄。采集了各沙垄不同地貌部位的土壤样品,室内测试了土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷等指标。结果表明：① 随着植被覆盖度下降,沙垄西坡、坡顶和东坡,土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷呈逐渐降低趋势;② 不同地貌部位的分布格局各沙垄表现不一致,沙垄A和沙垄B的 pH、电导率、有机质、全氮和全磷含量最大值均出现在垄间地,其他部位之间没有明显的规律,沙垄C 的pH和电导率最大值出现在垄间地,而土壤养分含量于坡顶部位富集;③ 各沙垄不同土层土壤性质分布规律相对一致,土壤pH、电导率随着土层深度的增加呈上升的趋势,而土壤养分随着土层深度的增加而降低;④ 土壤化学性质空间分布异质性与植被的分布格局密切相关,相互影响,当植被覆盖度较高时,生物作用起主导作用,当植被覆盖度较低时,风蚀、地形等非生物因素作用加强,影响生物作用,植被对土壤颗粒和养分的拦截及富集作用逐渐减弱或消失。     

不同植被覆盖度沙垄土壤化学性质的空间分异

为了研究温带固定半固定沙漠土壤化学性质与地表植被的关系,本文以古尔班通古特沙漠西南缘莫索湾地区沙漠-绿洲过渡带为研究区,分别选取植被覆盖度为10%和15%的半固定沙垄及植被覆盖度为30%的固定沙垄。采集了各沙垄不同地貌部位的土壤样品,室内测试了土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷等指标。结果表明:①随着植被覆盖度下降,沙垄西坡、坡顶和东坡,土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷呈逐渐降低趋势;②不同地貌部位的分布格局各沙垄表现不一致,沙垄A和沙垄B的pH、电导率、有机质、全氮和全磷含量最大值均出现在垄间地,其他部位之间没有明显的规律,沙垄C的pH和电导率最大值出现在垄间地,而土壤养分含量在坡顶部位富集;③各沙垄不同土层土壤性质分布规律相对一致,土壤pH、电导率随着土层深度的增加呈上升的趋势,而土壤养分随着土层深度的增加而降低;④土壤化学性质空间分布异质性与植被的分布格局密切相关,相互影响,当植被覆盖度较高时,生物作用起主导作用,当植被覆盖度较低时,风蚀、地形等非生物因素作用加强,影响生物作用,植被对土壤颗粒和养分的拦截及富集作用逐渐减弱或消失。     

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。     

基于SRTM-DEM和TM的流动沙丘提取方法研究

以塔克拉玛干沙漠的流动沙丘地貌为例,进行数字地貌形态提取方法研究。首先,利用高精度Srtm-DEM数据派生出坡度和起伏度两个地形因子数据,并参考坡度和起伏度的分类指标,实现沙地和沙丘边界线的自动提取,将风成地貌按照形态特征区分出沙地和沙丘两种地貌类型。其次,利用数学分析方法,根据斑块指数值的大小初步确定复合流动沙丘的类型。最后,基于高空间分辨率的遥感影像的色调、纹理、结构等特征,建立典型流动沙丘地貌特征的遥感影像特征图谱,依据遥感图谱进一步确定复合流动沙丘的类型,实现典型复合流动沙丘地貌形态和成因特征的计算机智能化提取方法。研究结果表明:该方法目前可以实现流动沙丘中的复合型链垄状沙丘、复合型沙垄、穹状沙丘和蜂窝状沙丘的智能化提取。     

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...     

西鄂尔多斯珍稀濒危沙冬青及伴生种对土壤特征的影响

为探究荒漠灌丛及其伴生种对灌丛下土壤粒径、养分空间异质性的影响，以西鄂尔多斯国家级自然保护区内沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）-霸王（Sarcozygium xanthoxylon）混生群落、单株沙冬青为研究对象，以周围无植被覆盖的裸沙地为对照（CK），对比分析不同灌丛分布类型下土壤粒度特征、养分积累变化及养分与粒度组成的作用关系。结果表明：（1）单株沙冬青土壤黏粒、粉粒、细砂的体积百分含量较沙冬青-霸王分别增加0.8%、0.8%、0.71%。随灌丛种类减少，土壤粒径依次变细，分选性变差，分形维数变小，土壤颗粒分布逐渐不对称，颗粒组成向细粒物质集中。（2）土壤有机质、碱解氮含量随灌丛种类的增多分别增加了1.85 g·kg-1、8.18 mg·kg-1。单株沙冬青对有机质、速效磷的富集作用较沙冬青-霸王更强，对碱解氮的积累效果较沙冬青-霸王稍差。（3）沙冬青-霸王土壤速效磷含量与细砂含量呈显著正相关（P<0.05），沙冬青土壤碱解氮、速效钾与粗砂呈显著正相关（P<0.05）。沙冬青-霸王、沙冬青可有效促进土壤颗粒细粒化、显著改善土壤养分，但伴生种霸...     

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。