策勒绿洲边缘新疆杨防护林疏透度的季相变化

2013年对策勒绿洲边缘的新疆杨防护林疏透度进行了全年观测。结果表明:1新疆杨防护林带疏透度随树木生长依次经历了:缓慢下降初期(3月9—31日)-快速下降期(4月1—18日)-缓慢下降末期(4月19日至5月12日)-低位稳定期(5月13日至10月20日)-快速上升期(10月21日至11月20日)-高位稳定期(11月21日至3月8日),其中,在快速下降期,仅半个月,防护林即可达到较为稳定的防护效应;2在春季早期,风沙活跃期与防护林稳定防护效应的形成期存在相位差,加强早春防护力度以减小相位差对于抵御风沙危害,保证作物生长有着积极且重要的作用;3虫害的发生使防护林稳定防护效应的形成时间晚了近1个月,这与人为管理不得当密切相关,同样,虫害、病害、倒春寒等一系列危害都会对防护林稳定防护效应产生影响,防护林的人为管理需引起重视。     

南疆铁路风沙流结构特征研究

通过对南疆铁路戈壁风沙流进行现场观测研究,提出了关于风沙流密度的计算方法,将大风所携沙粒定量化,解决了风沙运动研究中如何利用现场定时观测研究风沙流动态变化的技术难题.根据现场实测资料分析,揭示了南疆铁路风沙流密度随高度和风速的变化关系.从中可以看出,风沙流密度随高度变化显现斜"L"形,以3m高为分界点;而相对的风沙流密...     

科尔沁沙地风沙环境形成与演变研究进展

随着我国西部大开发中对生态环境的重视和近年沙尘暴的频繁发生 ,科尔沁沙地在内的我国北方广大的沙尘源区再度成为人们关注的焦点。文章在充分分析前人研究的基础上 ,结合该区考古发现与历史文献记载以及与交错带其他地段的对比分析 ,就科尔沁沙地的形成和风沙环境的发展提出了概括性的意见。认为 :沙地主要形成于晚更新世末全新世初期 ,在全新世曾经经历了四次的沙地稳定期和活化期。沙地目前正处于其最新的活化期 ,主要是由人类不合理的开发活动引起的     

风沙边界层动力学研究现状及面临的问题

风沙问题日益严重 ,以大气边界层内风沙活动特征及其相互反馈耦合作用为主要内容的大气边界层动力学显得愈来愈重要。简要阐述了风沙边界层动力学研究现状 ,提出了目前急需解决的主要问题 ,对今后从事风沙方面的研究人员有一定的参考价值     

平行智能风沙防治系统构架与功能——以植物措施为例

风沙活动复杂多变,使得风沙危害治理周期长、难预测、难评估。目前的风沙防治模拟系统主要基于物理建模框架,由于在受控环境中构建,预测结果容易偏离实际系统。本文从风沙运动物理原理着手,结合人工智能技术构建知识和数据共同驱动风沙防治模型。针对系统的复杂性,提出了一种借鉴实际工程与虚拟实验相互学习的基于ACP(人工社会+计算实验+平行执行)平行系统理论的风沙平行防治系统,预测不同风沙防治行为对风沙活动以及防治效果的影响。其中防治行为为植被种植情况,防治效果通过地表荒漠化程度表达。同时对风沙防治效果进行三维可视化展示,为风沙防治工程项目提供实施前、实施期间的决策支持。     

海岸风沙运动观测与模拟的研究与进展

海岸风沙运动的观测与模拟研究是海岸风沙地貌等海岸风沙问题研究的基础与核心。本文依据 1 980— 1 999年间的国内外研究文献 ,较为详尽地回顾近 2 0年来国内外尤其是国外的海岸风沙运动观测与模拟研究 ,综述了包括在海岸沙丘表面气流运动与风沙流结构观测、海岸风沙运动速率观测以及海岸风沙运动方程的验证、修正与建立等方面的主要进展、成果与问题     

黄河中游风沙区风沙活动对黄河若干支流泥沙的影响

黄河中游地处半干旱气候区,兼有库布齐、乌兰布和与毛乌素三大沙漠(地),频繁的风沙活动对黄河泥沙的影响是深远的、多方面的。本文阐述了黄河中游风沙区风沙气候特征,并在野外观测基础上,以若干支流为研究对象,计算了入河风沙量,分析了风沙活动对河流泥沙的宏观影响。     

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。     

陕晋蒙三角地带能源基地风沙沙源物质的初步研究

本文从堆积风沙物质的空间条件、风沙物质的类型及分布、风沙物质的演变及其区域分异规律四个方面论述区内土地沙漠化的物质基础。区内现代地貌及其营力特征表现为风与流水的交替作用。主要的风沙沙源物质为基岩风蚀和基岩风化壳的分选搬运;河湖相松散堆积物;河流阶地堆积物以及古风沙、风尘堆积物。初步将沙黄土分为粉沙质沙黄土和细沙质沙黄土。风沙物质的演变具有多旋回性、继承性、改造性以及演变因素的复杂性。自Q_2以来至少经历了14个风沙活动旋回。风沙物质的空间分布具有扩散性和交错分布的模式及镶嵌环带结构,即库布齐和毛乌素沙地两个核心,围绕这两个核心的是细沙质沙黄土环带。     

巴图湾水库风沙入库量的估算

风沙入库给干旱、半干旱地区的水库带来了严重的填淤危害。本文通过对内蒙古乌审旗南部巴图湾水库岸边流动沙丘不同部位风速与风沙流的同步观测,计算出库岸流动沙丘表面的平均输沙率。利用巴图湾水库1986~2005年9月份的5期TM遥感影像统计出水库两岸受不同风向影响的流动沙丘断面的平均长度,结合巴图湾水库附近乌审旗河南乡气象站1985~2004年的气象资料,统计出不同风向大于起沙风的风速年均持续时间,初步计算出巴图湾水库的年均入库风沙量。结果表明:(1)巴图湾水库的年均入库风沙量为3.65万t,其中西岸风沙入库量为3.55万t,东岸为0.10万t。西岸风沙危害最为严重,是治沙工作的重点。(2)巴图湾水库的风沙入库具有明显的时间性和方向性。受季风气候的影响,风沙入库的方向会随着风向的变化而改变。东南风与西北风是造成东西两岸风沙入库的主要风向。西北风对风沙入库量的贡献最大。(3)在大于起沙风的风速中,5~12 m/s风速段是风沙入库的主要风速。当风速中7 m/s以上的风速持续时间有一个较小的增加时,入库风沙量将会有一个巨大的增加。(4)库岸半固定沙丘的风沙入库,降尘和风水复合侵蚀引起的库岸坍塌也是入库风沙量的重要组成部分。因此,巴图湾水库的实际年入库风沙量应该大于3.65万t。     

陕北毛乌素沙地土壤水分时空变异规律研究

对陕北毛乌素沙地流动、固定、半固定沙丘的土壤水分进行的长期动态观测结果表明,含水量排序为流动沙丘(8.47%)＞半固定沙丘(8.40%)＞固定沙丘(8.39%).沙地含水量随土壤深度的变化存在着分布上的差异,随着深度的增加呈现先增加再减少的趋势,在0～60 cm土层,流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘土壤水分含量分别为8.08%、8.00%和8.03%,差异不显著;在60～200 cm土层,流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘土壤水分含量分别为8.65%、8.57%和8.53%,差异显著(P>0.05),其中60～140 cm层,流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘土壤水分含量分别为8.76%、8.62%和8.54%,差异极显著(P>0.01).固定沙丘、半固定沙丘大部分背风面的土壤含水量高于迎风面的含水量,但在流动沙丘上迎风面的土壤含水量却明显比背风面的高.在沙丘的不同部位含水量也存在差异,土壤含水量坡顶部＜坡中部＜坡底部,在沙丘下部的丘间土壤含水量明显高于丘顶部.另外,沙地水分还受季节变化的影响,具有明显的季节变异性.     

Optically stimulated luminescence dating of sandy deposits from Gulang county at the southern margin of the Tengger Desert,China

Aeolian deposits from the deserts in northern China have been used for palaeoenvironmental research to understand aeolian sedimentology and its dynamic connection to past climate conditions. The Tengger Desert in China is sensitive to the waxing and waning of the monsoonal system. In response to past climate change, the southern margin of the Tengger Desert has evolved significantly since the last glacial period. However, previous attempts to date aeolian deposits in this region were mainly based on radiocarbon dating, which has problems when applied to aeolian deposits. Moreover, sedimentary records are limited. Accordingly, past aeolian activity in this desert remains poorly understood. In the present study, we dated sand samples from Gulang county at the southern margin of the Tengger Desert using optically stimulated luminescence(OSL) to understand the history of aeolian activity in this region. Our samples represented well-sorted aeolian sands and sandy loess. Aeolian sands are evidence of dune field buildup and sparse vegetation cover whereas sandy loess is evidence of improved stabilization of sand dunes resulting from ameliorated vegetation cover. Certain samples showed a decline in the equivalent dose(De) values when successive integration intervals were applied, which resulted from unstable OSL signals from non-fast components in the initial part of the decay curve. In order to obtain reliable De estimates, we investigated component-resolved and different background subtraction approaches, and compared the resultant De estimates. We adopted the early background subtraction method to derive De values. Luminescence chronologies and sedimentary records indicated that sand dunes accumulation occurred before 10 ka, and sandy loess developed between 9.5 and 7.6 ka when sand dunes were stabilized as a result of increased effective moisture levels. The transition between sand dune mobilization and stabilization emphasizes the significance of an effective moisture threshold in controlling aeolian activity. Mobilization of sand dunes at ~2.3 ka might be related to an increased aridity during the Late Holocene.     

内蒙古沙漠化土地发展潜势分析

依据沙漠化土地调查结果 ,分析了内蒙古各沙区沙漠化土地的基本特征 ,同时探讨了毛乌素沙地和科尔沁沙地的动态变化 ,并重点分析了科尔沁沙地奈曼旗沙漠化土地动态变化及其影响因素。     

科尔沁沙地不同植物群落土壤呼吸及环境因素分析

对科尔沁沙地固定、半固定和流动沙丘土壤呼吸的日进程、季节变化及其环境因素进行了测定分析.结果表明:1)土壤呼吸速率与植物群落生物量、土壤有机碳、全氮及粘粉粒含量之间存在显著的正相关关系;固定沙丘日平均土壤呼吸速率分别是半固定和流动沙丘的1.18和2.02倍.2)从固定、半固定到流动沙丘,土壤温度及近地表空气温度呈现增加...     

土壤温度和水分对不同类型沙丘土壤呼吸的影响

通过实验室土壤培养试验,测定了不同土壤温度(8,18,28,38℃)和含水量对科尔沁退化沙质草地不同生境(流动沙丘,半固定沙丘和固定沙丘)土壤呼吸的影响。结果表明,在8~38℃范围内,土壤呼吸速率与温度呈正相关。在含水量为田间持水量(WFC)的5%~65%范围内,3种类型的土壤呼吸速率随含水量的增加而升高,当超过该范围时,流动沙丘的土壤呼吸速率仍呈上升趋势,而38℃培养条件下的半固定沙丘和18~38℃下的固定沙丘的土壤呼吸速率呈下降趋势。土壤温度和水分对土壤呼吸作用存在明显的交互效应,不同类型沙化土壤呼吸作用强弱存在显著差异。温度系数Q10值随含水量的变化为:流动沙丘1.90~2.15,半固定沙丘1.80~2.13,固定沙丘1.82~2.16。     

浑善达克沙地不同植被下的土壤水分状况

浑善达克沙地的中东段阳坡近裸的流动风沙土 0 - 1 0cm土层整个生长季内平均含水量较低、波动也比较大 ,而在 1 0cm以下则基本稳定在 3%左右 ,尤其是深层。丘间低地草本群落下的土壤湿度随深度增加变化较大 ,2 0cm以上土层含量较高 ,40 - 5 0cm土层的含水量最低 ,波动也剧烈 ,90cm以下达裸沙含水量水平。阴坡灌丛下 ,最低土壤含水量出现在 70 -90cm土层 ,深层土壤含水量长期稳定在 1 .5 %左右。这说明植物的生长使根层土壤含水量下降 ,而且不同植物利用水的土层及利用土壤水的量不同。这可能是引起流动风沙土向固定风沙土转变过程中地表植被演替及决定地区顶级群落的主要原因。在干旱半干旱地区 ,植被影响着降水在土层中的分布及地表的蒸散条件 ,使土壤有效水向浅层分配。而降水在土壤不同深度的分配及入渗深度 ,决定着地表植被的生活型 ,从而影响地表植被的演替方向及顶级类型。需水量较大的灌丛在沙丘阴坡能形成稳定的群落 ,是由于沙丘为植物避免干旱胁迫 ,延长在干旱季节的生存时间创造了条件 ,因此 ,沙丘是沙地的重要环境资源 ,尤其是高大沙丘 ,在这类地区的防风固沙中具有重要的作用。     

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.     

河西走廊荒漠化区域景观动态及变化机理分析

应用马尔科夫模型法 ,对河西走廊荒漠化区域景观动态及变化机理进行分析研究 ,结果表明 :河西走廊的景观基质以沙漠和戈壁为主 ,在过去近半个世纪里没有发生根本性变化 ;各景观要素的斑块大小及变化特点是戈壁、流动沙地和半固定沙地等类型的平均斑块面积较大 ,且呈增大态势。而林地、固定沙地、水域和耕地等类型的平均斑块面积较小 ,并且呈减小态势 ;1 949～ 1 995年 ,景观要素转化速率较高的类型主要为耕地、草地、林地、固定沙地和半固定沙地 ,主要的转化形式有流动沙地与固定沙地、半固定沙地间的相互转化 ,盐碱地、耕地、草地、固定沙地、水域等向半固定沙地的转化 ,草地和水域向固定沙地的转化 ,各种不同土地类型向潜在沙化土地转化 ,以及耕地、林地、草地三者之间的相互转化。景观动态表明 ,该区域土地退化极易发生 ,而生态恢复则相对困难 ,区域景观格局总体上呈现向荒漠化方向发展态势。     

毛乌素沙地过渡地带土壤水分特征及其植物利用

毛乌素沙地过渡地带沙地生态系统土壤湿度状况随着地貌部位不同而变化。沙丘迎风坡基质流动、背风坡沙埋沙压和丘间低地潜水埋深等控制着沙地土壤水分分布规律 (土壤湿度模式 )和沙地植物利用土壤水分的特点 (沙生植物分布模式 )。沙生植物的水分利用的机制主要体现在如下两个方面 :地上部分的生理生态过程和生物量 :地下部分根系分布及其土壤水环境容量。在沙丘从流动变为固定的过程中 ,固沙林形成后的土壤水分动态和灌木林群落实际蒸腾蒸发规律的关系反映不同植被覆盖、不同密度、不同年份和不同季节水分平衡状况 ,藉以确定合理的土壤水分消耗模式 ,维持固沙林群落的稳定和良性演替。为了提高沙生植物水分利用效率 ,一是从沙生植物本身的生理、生态、遗传特性进行分析研究 ,筛选出耐旱和抗水分胁迫强的品种。乡土灌木树种能有效地使个体和群落恢复 ,但也应注重引种。另一方面则是利用各种抗旱保水新材料最大限度地保存和利用固沙林地的水分以满足植物特别是在春旱期间根系的恢复与生长需要 ,即以吸水剂、保水剂、水分表面活化剂、菌根剂和土壤生物制剂 (例如细菌肥料 )等为原材料的新型抗旱造林技术 ;三是依据沙地水环境容量 ,合理确定各种灌木林的造林密度及其与沙丘发育阶段相应的种群配置格式。     

Coastal environment of the past millennium recorded by a coastal dune in Fujian,China

Coastal dune is a common aeolian geomorphology in a sandy coast,which records the evolution process of the aeolian landscape system and reflects the complex interaction among land surface,atmosphere and ocean.Coast is a sensitive area to global climate change.Restricted by chronology,most previous researches in China focused only on the cause of formation of coastal dunes.In recent years,the development of optically stimulated luminescence (OSL) dating provides a good method and acts as a carrier for coastal dunes to paleoclimate and paleoenvironmental studies.In this study,we selected an aeolian dune at the Anshan archaeological site,Fujian,China as the research object based on field observations.For determining their sedimentary stages and the primary influencing factors,we used the OSL dating method to construct a chronological framework for the aeolian dune.In addition,the sizes of grains were analyzed for identifying factors influencing the winter monsoon during the Medieval Warm Period (MWP) and the Little Ice Age (LIA) in this area.The results showed that the deposition of the aeolian dune was closely related to variations in the winter monsoon intensity.The changes of the winter monsoon were similar to the tendency of the East Asian winter monsoon,although there were several sub-fluctuations.From an overall perspective,the winter monsoon was strengthened during the MWP (1050–1300) .The results of a power spectrum analysis showed that the intensity of the East Asian winter monsoon is correlated with sunspot activity.