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。     

民勤沙区沙丘的基本特征及其移动规律研究

民勤沙区的沙丘包括新月型沙丘、新月型沙丘链、沙垄、沙堆和复合型沙丘及沙丘链5 种类型;沙丘高度一般为4~10 m;沙丘走向有横向(NE-SW)和纵向(NW-SE)以及多风向形成的不规则形。沙丘移动的基本特征是:(1)风是沙丘移动的动力,风向单一时沙丘移动速度快。(2)沙丘越高移动速度越缓慢。(3)沙丘自西北向东南方向移动为主。(4)沙丘移动的方式有前进式、摆动式和摆动前进式3 种。(5)植被盖度越大移动就越缓慢。(6)一年中5月份移动速度最快,9月份最为缓慢。     

基于SWAP模型的耕地-盐荒地-沙丘-海子水盐动态分析

为探讨盐荒地、沙丘和海子对耕地排盐的作用和机理,于2013-2016年在内蒙古河套灌区张连生研究区展开试验,利用土壤水分、盐分以及地下水盐分、埋深变化的观测数据,经SWAP模型率定和验证,对试验区水盐动态变化进行模拟和分析。结果表明,SWAP模型能够较好地反映试验区各地土壤水盐的垂直动态变化规律。模型验证结果显示,土壤水分的均方根误差均小于0.03 cm³·cm^-3,土壤盐分均方根误差均小于0.12 g·kg^-1,且二者平均相对误差均小于16%。地下水动态分析表明试验区地下水走向基本为从西北流向东南。研究表明,耕地含水量受灌水影响较大,水分逐渐向深层渗漏并侧向补给盐荒地和沙丘。沙丘表层含水量低,而深层水分可侧向补给耕地、盐荒地。耕地盐分在灌溉期向盐荒地和沙丘运移,最终汇集到海子,盐荒地在作物的生育期积累盐分,而盐分在秋浇期流失。耕地和盐荒地的地下水在灌溉期侧向补给沙丘和海子,非灌溉期由沙丘的地下水侧向补给耕地、盐荒地及海子。     

新月形沙丘顶点与沙脊线重合和分离的两种过程——以甘肃河西走廊沙区为例

为了揭示新月形沙丘顶点与沙脊线重合和分离的两种过程,对甘肃河西走廊沙区绿洲边缘的新月形沙丘进行了调查观测,并在民勤绿洲边缘新月形沙丘上进行了流场观测。结果表明:1新月形沙丘的顶点与沙脊线的重合和分离两种过程交替进行,春季≥5 m·s~(-1)的NW风是沙丘顶点与沙脊线重合的主要原因,夏季≥5 m·s~(-1)的SE风是沙丘顶点与沙脊线分离的主要原因。重合的过程也是沙丘前移的过程。2沙丘顶点与沙脊线重合时,沙丘顶点的风速大于上风向旷野风速;沙丘的顶点与沙脊线分离且当旷野风速≥8 m·s~(-1)时,沙丘顶点至沙脊线之间的风速小于上风向旷野风速。3从沙丘迎风坡底部到沙丘顶部,中沙增多细沙减少;沙丘各部位的细沙粒度与≥2 m·s~(-1)的风速正相关,中沙粒度与≥2 m·s~(-1)风速为负相关;沙丘各部位粒度的不确定性是由两个相反方向的风沙流过程造成的,此过程与沙丘顶点与沙脊线重合和分离两种过程的交替进行是对应一致的。     

Groasis Waterboxx造林技术在沙丘的造林效果

[目的]为解决干旱荒漠区沙丘造林成活率低的技术难题,从荷兰Groasis引进Waterboxx保水、节水造林器及技术,并分析其应用效果。[方法]在甘肃省民勤县流动沙丘和半固定沙丘上,用梭梭、花棒、柠条锦鸡儿、柽柳等固沙植物进行造林试验,采用直观统计观测的方法,研究Groasis Waterboxx在沙丘上造林后的风蚀、温度、保水和苗木成活率情况。[结果](1)春季用Groasis Waterboxx沙丘造林技术,流动沙丘风蚀情况比半固定沙丘严重2.0~6.0倍,造林效果差;从沙丘迎风面不同部位的风蚀情况来看,流动沙丘和半固定沙丘总体均表现为:顶部中部底部;(2)Groasis Waterboxx沙丘造林技术在高温季节能有效降低苗木根际土壤地温近50%,保护苗木免受高温灼伤,促进苗木生长;低温季节还能有效保持根际表面地温在5℃左右,防止苗木遭受低温冻害;(3)Groasis Waterboxx沙丘造林技术能使苗木周边0—40cm表土层含水量长期保持在6%~12%,保证苗木成活期的水分持续供给;(4)Groasis Waterboxx沙丘造林技术能显著提高苗木成活率30%~60%。[结论]Groasis Waterboxx沙丘造林技术在半固定沙丘造林效果优于流动沙丘,能够显著提高苗木成活率。     

抛物线形沙丘研究现状与进展

抛物线形沙丘是发育在土壤水分、植被条件较好的内陆荒漠区以及沿海地带的固定、半固定沙丘地貌类型。沙源、区域风况、植被和水分状况4个因素控制着抛物线形沙丘的发生和发展,其形态演变与气候变化及人类活动密切相关,对其进行研究有助于了解全球气候变化背景下的地貌及土地沙漠化的演化过程。本文从抛物线形沙丘的形态、分类、成因及发育模式等方面回顾了近年来国内外对抛物线形沙丘的研究进展,并提出了存在的主要问题及今后发展的趋势。     

沙丘小气侯对沙地环境作用的综述

传统的沙地治理上,忽略了沙丘的环境资源的作用,往往把沙丘作为治理对象,利用各种措施把其拉平。沙丘是风作用于流沙的结果,沙丘形成后,成为风障,使风的强度下降,方向改变,这不仅使风的剥蚀作用下降,甚至消失;而且气流携带流沙的能力下降,流沙在沙丘的下风向下降沉积,沙丘增大,阻沙作用增强(正反馈作用)。所以说沙丘是风制风障、沙成沙阻,是沙区防风固沙的重要资源。沙丘还改变地表的小气候,使热量,温度及蒸散条件发生分异,为植被的多样性创造了条件,沙丘的阴坡比地带偏冷润,阳坡比地带偏干热,这是沙地非地带性植被形成及植物非地带性分布的根本原因。调查发现浑善达克沙地东段,维持乔灌木生存的水分主要来源于2m左右的土层,所以这些乔灌木能在草原地区生存主要是沙丘为其提供了逃避干旱胁迫的条件。因此沙丘是很好的环境资源条件。     

最近10年来新疆风沙地貌研究进展

最新研究表明,塔克拉玛干沙漠风沙活动与气温变化呈现"风热同步"现象,虽然其风况类型多样,但整个沙漠处于低风能环境。不同沙丘部位上风沙流输沙量的对数与高度之间表现为线性关系。当气流与沙丘走向斜交时,两侧相同部位输沙率的差异不大,这是线形沙丘保持其动力形态平衡的主要原因之一。古尔班通古特沙漠也处于复合型低能风环境之中,冬季积雪和冻土对沙漠地表形成有利的保护,有效植被覆盖和生物结皮是沙面整体处于稳定状态的重要因素,风沙活动仅存在于沙垄顶部和两坡上部。沙漠中生物结皮发育、种类丰富,其类型和分布具有明显的景观异质性特征。天山北坡和昆仑山北坡的黄土研究揭示,新疆两大沙漠从中更新世以来出现明显的干旱化,沙漠逐步扩大至今天规模。此外,塔里木沙漠公路和古尔班通古特沙漠输水明渠沿线的风沙危害具有明显的时空分异特点。因此,根据工程设施所处地形与地貌部位,可定性判断风沙危害类型与强度,进而确定防治方案和措施。今后新疆风沙地貌学研究应注重研究领域的拓展、研究方法的突破和实验手段的创新3个方面。     

日本开发沙丘地貌说了算

日本有海岸沙丘面积24万公顷,从17、18世纪开始在各地的海岸沙丘植树造林。1953年,“海岸沙丘地带振兴临时措置法”及辅助措施实施后,日本的治沙造林事业迅速发展。位于日本海沿岸的鸟取县海岸沙丘的治理利用具有代表陛。     

基于流域尺度的中国北方沙地空间分布特征

沙漠河岸是独特的地理单元,在世界主要沙漠中普遍存在,风水复合地貌过程是其独特性的突出表现.文中以中国北方三级流域中沙地为研究对象,应用景观生态学中景观指数方法,以及统计学的主成分-聚类分析方法,对流域内风沙地貌空间分布组合状况进行划分:1)山前盆地-梳状水系-片状沙丘分布.2)山地高原-辐散状水系-带状沙丘分布.3)高...