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。     

雅鲁藏布江河谷沙丘沉积物粒度特征及其环境指示

雅鲁藏布江(雅江)河谷是青藏高原南部风成沉积物的典型分布区。通过对雅江河谷的沙丘表层沉积物进行系统采样,分析了沉积物粒度特征及其空间分异规律,以期揭示河谷风沙沉积环境。结果表明:1)沙丘沉积物粒度以细砂和中砂组分为主,其次为极细砂、黏土-中粉砂、粗砂和粗粉砂组分。分选较差至中等,偏度为正偏至极正偏,峰态介于正态至很尖锐。2)沙丘沉积物粒度组成及参数在流域尺度上并无统一的空间变化规律,但在雅江上游和中游存在明显区域差异。风沙过程是造成这种区域变化的主要原因,水沙过程并不是影响雅江河谷沙丘粒度变化的主要原因。3)雅江河谷沙丘沉积物具有相似的搬运方式和沉积环境,主要由跃移质和蠕移质组成,悬移组分含量低,沉积环境主要为河流沉积和湖泊沉积,共同指示河岸和河漫滩沉积物是雅江风成沙丘的主要物质来源。     

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。     

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。     

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。     

神府煤田采煤塌陷引起的生态问题探讨

通过野外定位观测和室内分析,研究了神府煤田风沙区采煤塌陷1-2年后地表颗粒组成、土壤水分和植被群落的动态变化及引发的生态问题.结果表明:非塌陷区(对照)沙丘,地表颗粒组成以细砂和极细砂为主,占整个组成的63.76％,而采煤塌陷1-2年后,颗粒组成以粗砂和中砂为主,占整个组成的65％以上,呈现粗化现象,潜在可风蚀性程度加强;形成的塌陷裂缝和地表破损,增加了土壤蒸发面,导致土壤水分降低,和对照相比,地表层(O-20cm)范围内的土壤水分流失量最大,达151％,中间层(30-70cm)流失139％,深层(70cm以下)流失101％,整个沙丘典型位置的累积土壤水分流失量达392％,且随着剖面深度的增大而减小,直接加剧了沙质土壤的旱化;采煤塌陷引起的塌陷裂缝、地表破损、地表颗粒粗化以及土壤水分的流失等因素,促使植被大量死亡,植被的死亡率加大又直接反作用于塌陷地表,在风的作用下引发严重风蚀.     

乌海市沿黄河两岸沙丘风沙流结构差异与冰面风沙特征

为了研究乌海市沿黄河两岸沙丘风沙流结构差异与冰面风沙特征,开展以黄河西岸-黄河冰面-黄河东岸为路径的风沙观测实验,通过对比分析黄河两岸沙丘风沙流结构、沙尘粒度特征,为黄河沙尘防控问题提供理论依据。研究表明:两岸沙丘总输沙率均随着高度增加而减小,东岸输沙率垂直拟合优度较西岸差,风沙流比西岸更容易达到非饱和状态。黄河冰面裂缝滞留沙尘粒径大于0. 19 mm,较小颗粒则输移到东岸,东岸沙丘受矿采区粉尘影响,极细砂粒(0. 05～0. 1 mm)含量增加,极细砂平均含量东岸西岸,沙尘平均粒径东岸西岸。沿黄河两岸沙丘与冰面沙尘的粒度参数峰度均为宽峰态,沙物质来源相似。     

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...     

黑河中游荒漠-绿洲过渡带斑块状植被区积沙量的空间异质性分析

基于2012-2013年黑河中游荒漠-绿洲过渡带斑块状植被区的野外观测资料,并结合临泽内陆河流域综合野外气象观测站资料,利用空间异质性方法对积沙量进行分析.分析结果表明:1)2012年和2013年各月积沙量均存在着明显的空间异质性,2012年各月(除8月外)的积沙量变异主要为随机变异(83.00％-93.04％),起沙风速、起沙风频率的增加或RDP/DP的减小,有利于积沙量的增加,而降雨及降雨过程对积沙量具有消减作用;2012年8月2013年各月的积沙量变异为结构性变异(88.38％-94.85％),变异主要受到表层土壤干湿状况,植被分布和走向、微地形变化的影响.2)2012年和2013年积沙量分布各有特点,2012年积沙量空间分布呈片状分布,从西北向东南递减;而2013年各月积沙量呈带状分布,临近样地中央的两条样带积沙量较高,与植被和微地形走向较为一致.3)积沙量的变异类型与模型类型具有一致性,2012年各月(除8月外)变异类型为随机变异,变异模型为Linear型;2012年8月2013年各月变异类型为结构性变异,变异模型为Exponential型.这种一致性与积沙过程相关,尤其与风蚀积沙的积累效应(经数月的风沙物质积累,在春季得到放大)有关.     

艾比湖流域风沙土盐分特征分析

以艾比湖流域风沙土土壤为研究对象,对不同植被类型覆盖条件下土壤总盐含量、可溶性离子等指标进行测定,通过相关性分析以及主成分分析,确定土壤盐分特征。结果表明：研究区不同植被覆盖下的风沙土土壤盐分含量较高,差异较大,总盐含量呈现强烈的空间变异特征;土壤中总盐含量与Cl-、K＋＋Na＋及SO42-含量之间存在极显著的正相关关系,总盐含量与HCO3-的相关性最弱;土壤中阴离子以Cl-,SO42-为主,阳离子以K＋＋Na＋为主,据主成分分析结果将其确定为盐渍化的特征因子。研究区风沙土盐渍化类型以氯化物-硫酸盐型和硫酸盐型为主,判断该区域风沙土的盐渍化类型为盐土。     

策勒绿洲-沙漠过渡带两个建群种阻沙能力对比研究

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲-沙漠过渡带为研究区,在区域内确定了一个100 m×500 m的骆驼刺-花花柴-柽柳植物群落样地,随机选择了67株疏叶骆驼刺和67株花花柴植株,对每株植物及其沙堆形态参数进行测量,对比分析两个建群种草本植物形态和沙堆形态特征及其相互关系与植物的阻沙能力。结果表明：两种灌草丛植物地面植株平均高度和沙堆的平均高度均相近,但骆驼刺灌丛的平均冠幅面积和冠幅体积,分别是花花柴灌丛的近1.8倍;灌丛沙堆的平均底面积和体积,分别是花花柴沙堆的近1.7倍和2.0倍。骆驼刺灌丛沙堆形态参数间的相关性明显高于花花柴沙堆,骆驼刺灌丛沙堆的底面积及体积的增长幅度较花花柴大。总体而言,骆驼刺灌丛具有更强的空间占有能力,对地表的防护作用面积大,植物个体阻沙能力强。但在两种植物生长的早期阶段,花花柴则显示出较强的阻沙性能,说明不同生长阶段两种植物的阻沙能力大小存在差异。     

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.     

克拉玛依植物群落结构和物种多样性研究

采用多样性指数,丰富度指数和均匀度指数对克拉玛依植物群落物种多样性进行了研究。结果表明:各群落类型的物种多样性指数的顺序为:梭梭+碱蓬>花花柴、胡杨>碱蓬+麻黄>柽柳>琵琶柴>猪毛菜>梭梭>芦苇>盐节木>白刺+柽柳;灌木和乔木群落多样性指数和丰富度指数大于草本群落,而均匀度指数在乔木,灌木和草本群落中则表现出多样化的趋势。     

风沙侵袭影响下绿洲边缘植物群落点格局分析

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲为研究区,运用Ripley’s K(t)函数点格局分析,研究风沙侵袭影响下植物群落结构和点分布格局的变化。风沙侵袭对植物组成种类无影响,均由骆驼刺、柽柳和花花柴组成,但自内侧向外围随着风沙侵袭强度加大,植株密度和盖度会明显降低,组成比例上从以骆驼刺为主向各种群均匀发展,并且骆驼刺的树冠面积随之显著增加,柽柳和花花柴的树冠面积显著减小。种群分布格局具有明显的尺度依赖性,3个种群在30 m的空间尺度上均以聚集分布为主,随风沙掩埋强度增加,3个种群分布类型从聚集变为随机,且聚集分布的尺度范围及聚集峰值所在尺度逐渐减小。研究区内各种群间以负关联为主,随风沙侵袭强度加大,各种群间的负关联程度及尺度范围均呈减弱趋势,最终变为不关联或部分尺度上较弱负关联。风沙掩埋的直接干扰和植物适应性及种间关联关系是种群空间格局变化的主要原因,强烈的风沙掩埋抑制了植物的生长和繁殖,促使群落退化,所以绿洲边缘的流沙深入区是过渡带建设及保护的重点区域。     

黑河流域植被退化的主要原因分析

黑河流域地处我国西北内陆干旱区,生态与环境十分脆弱。据调查资料,自20世纪50年代以来,黑河中下游地区天然植被严重退化,植被覆盖度大于70%的林灌草甸草地减少了78.26%,覆盖度介于30%~70%之间的湖盆、洼地、沼泽草甸草地以及产量较高的草地减少了约40%,草地总面积也减少了将近50%。额济纳绿洲林地和沼泽地草甸植被面积与50年代相比,分布于河岸的胡杨、沙枣林面积减少54%,红柳林面积减少33%,成片的芨芨草甸、芦苇沼泽逐步消失,已被旱化的骆驼刺、花花柴、黑果枸杞群落取代;沿河乔灌木林严重退化,以疏林为主且林木生活力极差。植被退化的因素很多,近年来自然环境在缓慢地向干旱变化,但非主要因素,主要是进入下游的水量呈减少趋势,由此引起了区域地下水位持续下降,从而加大了包气带厚度,造成了包气带土壤的极度干旱化,使部分不适宜该水分和盐分生存的植物长势由密变稀、由好变坏、甚至死亡。     

鲁北丹河下游洪水决口扇沉积岩芯粒度特征与沉积过程重建

洪水沉积物粒度是反演洪水特征及过程的关键参数,也是识别古洪水沉积层的重要前提和依据.通过对山东北部丹河2018年洪水淹没区考察,取得21cm长无扰动沉积物短钻DH2,室内进行粒度分析,并对实验结果进行组分拟合,获得如下主要结论:1)DH2钻孔粒度整体较细,以细粉砂为主;2)洪水决口扇沉积层与下伏土壤层相比,沉积物粒度整...     

艾比湖盐尘对植物生理性状的影响

为确定盐尘暴对荒漠植物和农作物生长的影响,采集不同强度盐尘影响区的盐爪爪(Kalidium foliatum)、骆驼刺(Alhagi sparsifolia)、新疆枸杞(Lycium dasystemum)、梭梭(Haloxylon ammodendron)和花花柴(Karelinia caspica)叶片,提取叶片表面和内部可溶性盐分阳离子,研究大气盐尘、叶片表面和叶片内部盐分阳离子含量之间的相关性。同时在室内模拟盐分离子对农作物带来的影响,以杂交油葵G101和玉米新玉78-16为研究对象,观察幼苗期的叶片上干式和湿式飘洒含盐粉尘及其水溶液的生理特征。用原子吸收分光光度法、火焰光度法测定叶片中可溶性阳离子含量。结果表明:荒漠植物叶片上盐分变化和植物的生长没有明显的相关性。模拟实验结果显示:叶片对Na~+具有很强的吸收性,叶片对Na~+的吸收和必要元素K~+的吸收有很强的抑制作用;叶片对Mg~(2+)的吸收没有明显的规律性,但处理区和对照区玉米叶片Mg~(2+)含量有明显差异;玉米对Ca~(2+)的吸收随时间逐渐减弱、油葵对Ca~(2+)的吸收略有增强,但变化幅度很小,玉米和油葵出现叶片枯萎变黄等现象,干式飘...     

塔里木河下游植物群落组成及主要种间关系研究

对塔里木河下游38个植物样地野外采集的数据进行分析,结果表明:代表性的植物有胡杨、多枝柽柳、刚毛柽柳、黑果枸杞、花花柴、骆驼刺等14种,物种较为贫乏。通过重要值分析,确定各物种在群落中的地位和作用。通过2×2联列表,应用方差比率(VR)、X2统计和r检验等方法对上述14个优势种群间的总体相关性、各种对间联结显著性进行了测定,结果表明:塔河下游各物种的总体关联性为不显著的正联结,种间绝大多数不存在显著、极显著的正联结或负联结,无相关的较多,总体上趋于独立分布。显示出该群落的年轻性和不稳定性,与先锋林地的特点相吻合。另据分析结果可将塔河下游物种分为3个生态种组。     

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。