乌兰布和沙漠不同土地利用类型粒度特征分析

以乌兰布和沙漠段流动沙丘、沙丘前草地、沙丘前农田为研究对象,对沙丘各部位和草地、农田不同深度(0~1m)土壤粒度特征的变化规律进行了分析。结果表明:流动沙丘土壤以细砂为主,农田以粉粒为主,草地以细砂和中砂为主;随着土层深度的增加农田土壤粒径增大,草地粒径减小,沙丘无明显变化;流动沙丘粒度分布曲线为单峰,而草地和农田为双峰。农田偏度呈现近对称到极正偏态的分布趋势,分选较差;草地则呈近对称到正偏态再到极正偏态分布的趋势,分选较好到很差;沙丘分选很好,分选性差异不大。     

PLA沙障对土壤硬度的影响

 为了解新材料聚酯纤维(PLA)沙障对沙丘土壤硬度的影响,通过测定铺设PLA沙障沙丘表层的土壤硬度,并以铺设麦草沙障沙丘及裸沙丘为对照,对比研究各种规格、迎风坡、坡顶及背风坡土壤硬度的差异。结果表明:铺设PLA沙障沙丘表层土壤硬度显著高于麦草沙障沙丘(P<0.001),且2者土壤硬度均显著高于未铺设沙障的裸沙丘(P<0.001);2 m×2 m和1 m×1 m PLA沙障土壤硬度比较接近,均显著小于3 m×3m规格的(P<0.01),而麦草沙障3种规格的土壤硬度差异较小;2种沙障所在沙丘不同部位土壤硬度变化趋势相似,均是迎风坡的最大,坡顶次之,背风坡的最小;PLA沙障及麦草沙障单个障格内的土壤硬度分布都是不均匀的,并且二者的土壤硬度分布规律存在差异。     

羽翼袋沙障的防风阻沙效果与成本效益分析

羽翼袋沙障是一种新型沙障,可增大风沙阻力,减弱风速,达到底袋固沙、羽翼消风的作用,提高了防风固沙效果。通过与传统沙袋沙障对气流速度、风沙流结构及相对阻沙能力的影响比较,分析了羽翼袋沙障的防风固沙效果,为防沙治沙筛选新材料提供依据。研究结果表明：3种风速下,羽翼袋沙障有效防护范围较沙袋沙障增大3.99～7.50倍,减弱风速效能提高10.50%～21.23%;沙袋沙障各点位输沙量均大于羽翼袋沙障,各高度阻沙能力系数反之,羽翼袋沙障相对阻沙能力较沙袋沙障增加1.19～1.36倍。     

乌兰布和沙漠典型沿黄段格状沙障防风固沙效应

[目的] 探究乌兰布和沙漠典型沿黄段机械沙障的固沙效果,为沙区沿黄段的沙障合理配置及应用提供理论支撑和科学参考。 [方法] 以2 m×2 m规格的纱网沙障、聚乳酸(PLA)沙障、麦草沙障为研究对象,通过测定格状沙障近地表10,20,50,100和200 cm处的风速,同步收集近地表0—50 cm处的风蚀物颗粒,对3种格状沙障在形成稳定障面后的防风固沙效应进行研究。 [结果] ①纱网沙障、PLA沙障和麦草沙障均有效降低了近地表风速,尤以距地表10 cm高度处最为明显。在10.32 m/s风速下,其防风效能分别达到了49.73%,39.92%和38.33%。 ②PLA沙障的风速廓线呈现S形曲线特征,3种沙障的粗糙度均较裸沙丘有较大提升。 ③与裸沙丘相比,3种沙障降低了近地表10 cm处风的扰动度。 ④纱网沙障、PLA沙障和麦草沙障的输沙率随高度均呈指数关系,固沙效应分别为94.37%,44.80%和53.16%。3种沙障相较于裸沙丘有效抬升了沙粒的平均跃移高度,纱网沙障提升为对照的5.35倍。 [结论] 结合乌兰布和沙漠沿黄段风沙活动程度及材料获取度,沿岸向流动沙丘垂向上依次为麦草沙障固沙、PLA沙障固沙促生、纱网沙障防风固沙优化配置,可以实现3种格状沙障防风固沙效益的最大发挥。     

不同生境白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆形态特征

以吉兰泰荒漠绿洲过渡带为研究区,通过对不同生境条件下的白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆形态特征、各形态参数间关系及白刺灌丛生长特征进行定量分析。结果表明:(1)随着梭梭(Haloxylon ammodendron)林龄的增加(白刺纯林除外),白刺灌丛沙堆各形态参数变化范围较大,并向长椭球形方向发展,部分向不对称"蝌蚪状"方向演化。(2)4种不同生境条件下,白刺灌丛沙堆各形态参数相关系数均在0.782以上(P<0.01),表现为显著性相关,这是各生境白刺灌丛沙堆协同发展的结果。(3)对各生境白刺灌丛沙堆长轴与短轴、水平尺度与沙堆高度之间进行回归方程分析,分别呈显著性线性关系(R^2>0.721 7)和幂函数、二次函数关系(R^2>0.835 1)且斜率均为正,表明4种生境灌丛沙堆均处于发育阶段。(4)白刺灌丛株高和盖度对灌丛沙堆形态特征有明显影响,即白刺灌丛株高越高、盖度越大,白刺灌丛沙堆高度、底面积和体积也逐渐增大。     

乌兰布和沙漠白刺灌丛沙堆丘间地黏土层土壤水分时空格局及其对降雨变化的响应

[目的] 探讨乌兰布和沙漠白刺灌丛沙堆丘间地黏土层土壤水分时空格局及其对降雨变化的响应，为准确评估丘间地在白刺灌丛沙堆土壤水分循环和保持土壤水分稳定性的作用提供科学依据和数据支撑。 [方法] 采用EM50土壤水分自动测量系统对丘间地黏土层土壤水分进行长期原位监测，分析不同降雨条件下丘间地土壤水分空间格局和时间动态，定量描述降雨量、雨前土壤水分含量与丘间地黏土层土壤水分入渗和保持时间的关系。 [结果] ①从丘间地黏土层土壤水分空间变异特征来看，0-25 cm土层土壤水分的变异程度均为中度变异，其中表层(0-15 cm)变异性较大，下层(15 cm以下)变异性较小。 ②降雨量的大小决定了降雨后丘间地土壤水分入渗深度和保持时间，降雨量平均每增加1 mm，丘间地黏土层土壤水分下渗深度增加0.57 cm，土壤水分保持时间增加1.05 d。雨前土壤水分含量过高抑制丘间地黏土层土壤水分的继续下渗，但对降雨后丘间地黏土层土壤水分保持时间有显著的正效应，表现为雨前土壤水分含量每增加1%，单位降雨量的下渗深度下降0.02 cm，而丘间地黏土层土壤水分保持时间增加9.85 d。 ③大雨事件(＞20 mm)对丘间地黏土层土壤水分具有明显的补给作用，降雨后土壤水分降低较为缓慢。 [结论] 丘间地黏土层能够抑制土壤水分蒸发，具有较好的蓄水保水效应。