巴丹吉林沙漠典型高大沙山迎风坡粒度特征

风沙地貌形态与地表风动力的互馈机制研究是近年来风沙地貌学研究的热点问题。以巴丹吉林沙漠高大沙山为研究对象,选取巴丹吉林沙漠东南部苏木巴润吉林以西高度约400 m的高大沙山,对其迎风坡沉积物粒度特征进行系统采样分析,研究了高大沙山迎风坡沙物质粒度由坡脚至丘顶以及表层和下层的变化规律。结果表明,沙山迎风坡表层沉积物的粒度组分较下层粗。表层沉积物的中、细沙含量相差不大,分别为48.25%和47.91%,而下层沉积物的细沙含量(58.05%)明显高于中沙(40.14%)。两层沉积物的粗沙、极细沙和粗粉沙含量均很少,且不含极粗沙和粘粒。上下层的粒度组分差异主要是由于表层风蚀和细粒向下分选所致。随着沙山高度和坡度逐渐增加,沙面发生风蚀,沙山迎风坡沉积物粒径总体上由坡脚至丘顶变细,分选变好,偏度趋于负偏,峰态没有明显的变化趋势。但由于局部地形和气流的影响,在高大沙山迎风坡中部偏上,出现粒径变粗,分选变差的异常现象。这一结论表明巴丹吉林沙漠的复合型高大沙山相比简单沙丘经历更为复杂的风沙动力过程,其风沙沉积物的粒度分析更为复杂。因此,必须综合考虑多种因素来探讨其风沙动力学机制。</p

流动沙丘不同深度CO_2浓度差异研究

利用红外CO2分析仪对民勤流动沙丘不同深度CO2浓度变化特征进行了昼夜连续观测,同时结合同步温度资料,分析了不同深度沙丘CO2浓度变化特征,得出了1 m、2 m和4 m深度处的CO2浓度累积值依次增大;在1~4 m深度范围内,流动沙丘CO2浓度和大气温度之间呈显著的线性正相关;流动沙丘CO2浓度白天高于夜间,这种变化与昼夜温度变化规律相一致,但由于沙丘厚度大,深层温度的升降相对于大气温度的升降具有滞后性,导致了两者具有不同步变化的现象。大气温度是决定流动沙丘CO2昼夜浓度变化规律的主要因素。此外,沙丘中有机碳含量,沙丘疏松状况、沙丘含水量等都会对CO2昼夜浓度变化有一定的影响。查明沙丘CO2浓度昼夜变化规律对研究全球变暖的原因以及植被破坏对大气中CO2的影响有重要的科学意义。</p

腾格里沙漠宁夏回族自治区中卫市沙层水分入渗研究

为查明腾格里沙丘沙层水分渗透性及其原因,在该地区进行了沙层水分入渗试验。结果表明,在稳定前,流动沙丘入渗率最大,半固定沙丘次之,洼地最小。在达到稳定入渗后,半固定沙丘的入渗率较流动沙丘略大,洼地则最小,它们的平均稳定入渗率分别为16.8,16.2,12.0 mm/min。不同地貌类型的沙层达到稳定入渗的时间在6.3～8.8 min之间。流动沙丘与半固定沙丘水分入渗量基本相同,入渗量均较大,洼地入渗量最小。沙层具有入渗率高,达到稳定入渗快和入渗率变化小的突出特点,沙层粒度较粗,组成均一和孔隙连通性好,是其主要原因。沙层入渗率高为沙漠地区大气降水向地下水的转化创造了非常有力的条件。研究结果表明,在常用的3个入渗计算公式中,Koctakob公式最适用于沙丘水分的入渗研究,Horton公式也较适用沙层水分的入渗研究,通用经验公式不适于沙层水分的入渗研究。</p

巴丹吉林沙漠高大沙山粒度成分与沙山形成

选取巴丹吉林沙漠东南部全球高差最大(约420 m)的诺尔图湖东大沙山和较高的苏木巴润吉林湖西大沙山(高差约400 m),对其迎风坡沉积物进行系统采样分析,讨论了高大沙山迎风坡沉积物粒度成分特点、变化规律、原因及其活动性。结果表明,全球高差最大的诺尔图东沙山和苏木巴润吉林湖西沙山迎风坡沉积物具有双层结构,表层沉积物的粒度组成较下层粗,表层沉积物的中砂含量高于细砂,而下层沉积物的细砂含量明显高于中砂;两层沉积物中的极粗砂、粗砂、极细砂和粗粉砂含量均很少,且不含粘粒。表层沉积物粒度成分比下层粗是表层沉积物受到了风蚀作用造成的。从沙山下部到上部,迎风坡沉积物粒度成分逐渐变细,分选变好,偏度趋于负偏。两个大沙山粒度组成与变化特点一致表明,大沙山表层粒度成分在发生粗化,物质组成还在发生移动,大沙山仍然处在活动阶段。大沙山地貌与风力作用可分为3个带,下部是以较平坦洼地为代表的侵蚀、搬运带,中部是新月形沙丘密集分布的物质堆积和运移并存带或风沙物质转运带,上部是风沙物质堆积的陡峭沙山主峰带。大沙山物质运移的基本模式是下部以侵蚀搬运为主,中、上部物质则是堆积与运移并存,风沙物质经过多次的运移传递而到达沙山顶部和背风坡。</p

巴丹吉林沙漠高大沙山区沙层含水量与水分来源探讨

为了查明巴丹吉林沙漠高大沙山区沙层含水量、水分来源等问题,于2009年5月大沙山区进行了15个5 m深钻孔的采样研究。结果表明,巴丹吉林沙漠高大沙山区干沙层分布深度比降水较多地区干沙层分布深度大,湿沙层含水量比降水多的地区低,指示该区的湿沙层含水量一般小于2%是当地气候条件下的正常现象。该区沙层水分主要以薄膜水的形式存在,并具有向下运移的特点,表明完全有可能成为湖水和地下水的来源之一。高大沙山区沙层含水量空间差异明显,洼地含水量最高与平地含水量较高,是大气降水向地下入渗的渠道。高大沙山区厚度小的干沙层的存在表明该区沙层水分受蒸发作用影响深度小,这能够有力促进大气降水通过入渗转化为地下水,这是在极端干旱气候条件下大气降水有可能入渗到达地下水位并成为湖水来源的主要原因。该区水分具有正平衡的显示,这是沙层水分入渗快和受蒸发作用影响深度小造成的,属于沙层水理性质决定的水分正平衡。</p

腾格里沙漠沙层水分状况初步研究

为了揭示腾格里沙漠沙层水分含量特点、水分来源和水分存在形式等问题,2009年9月-10月对腾格里沙漠腹地及边缘地区进行了含水量研究。研究结果表明,沙漠腹地沙层含水量一般在2.0%～5.0%之间,洼地或平坦地段含水量最高,沙丘底部次之,中部最低。沙层水分主要以薄膜水的形式存在,水分运移缓慢,在洼地或平坦地段较深层有薄膜水向下入渗过程中转变而成的重力水和地下水出现。沙漠沙层水分具有正平衡特点,这主要是沙层水分入渗速度快和沙层受蒸发影响深度小决定的,属于快速入渗型的水分正平衡。沙漠沙层水分来源于大气降水,洼地或平坦地段是大气降水向下入渗的主要渠道。沙漠沙层水分含量存在空间地域差异,沙漠腹地沙层水分低于沙漠边缘。结合该区沙层水分的空间差异,提出了沙漠治理的建议和措施,比如在沙漠地下水较多的东南部等地区,可以采取植树种草措施治理沙漠化,还可以利用大棚措施发展种植业。在沙漠地下水贫乏的地区,应该采取粘土沙障、砾石沙障等工程措施和&quot;麦草方格&quot;等措施综合治理沙漠化。</p