库姆塔格沙漠各沙丘类型沙粒粒度分析

通过两次野外实地调查取样和室内分析,结果表明:库姆塔格沙漠中沙丘形态丰富多样,金字塔(星形)沙丘、线形沙垄、格状沙丘、羽毛状沙丘在这里都有分布。组成金字塔(星形)沙丘、线形沙垄、格状沙丘、羽毛状沙丘羽轴的沙粒0.25~0.063mm颗粒占到绝大多数,其次是0.5~0.25mm和1~0.5mm的颗粒,形成羽毛状沙丘羽枝的颗粒在暗带以2~0.5mm的颗粒为主,在明带以0.5~0.063mm的颗粒为主,各沙丘沙粒的分选性较好。由于各自形成地形、气候等条件的差异,各沙丘类型沙粒粒径在沙丘不同部位都各自的特点。金字塔沙丘东北坡沙粒粒径从顶部到基部保持一致,南坡和西北坡从顶部到基部沙粒逐渐变粗;线形沙垄除西南坡基部较粗外,其它部位沙粒粒径分布一致;格状沙丘格子外部坡面沙粒相对格子内部坡面的同一部位沙粒要粗;新月形沙丘基部和顶部沙粒较粗,而中部颗粒较细;羽毛状沙丘"羽轴"沙粒分布与新月形沙丘相似,"羽枝"由较粗和较细沙粒含量高低间隔分布形成。     

对比分析我国西北与海岸地区新月型沙丘形态及成因差异

本文选择西北的库母塔格、乌兰布和沙漠与中国河北昌黎黄金海岸和北戴河翡翠岛沿岸的新月型沙丘为研究对象,选择沙丘的数量和规模、沙的粒度为指标作形态和形成机理的对比分析。结果显示海岸地区新月型沙丘的规模小于西北,沙丘排布和形态相对规则,海岸沙丘粒度较小;西北地区新月形沙丘粒度各地差异大,沙丘的不同部位粒度分异明显。两地新月形沙丘形态与粒度差异明显的原因是:内陆风力强劲,风向多变;海岸地区沙丘是在水与定向力共同作用下形成的。     

对比分析我国西北与海岸地区新月型沙丘形态及成因差异

本文选择西北的库母塔格、乌兰布和沙漠与中国河北昌黎黄金海岸和北戴河翡翠岛沿岸的新月型沙丘为研究对象,选择沙丘的数量和规模、沙的粒度为指标作形态和形成机理的对比分析.结果显示海岸地区新月型沙丘的规模小于西北,沙丘排布和形态相对规则,海岸沙丘粒度较小；西北地区新月形沙丘粒度各地差异大,沙丘的不同部位粒度分异明显.两地新月形沙丘形态与粒度差异明显的原因是:内陆风力强劲,风向多变；海岸地区沙丘是在水与定向力共同作用下形成的.     

准噶尔盆地羽毛针禾(Stipagrostis pennata)生境土壤物理特性分析

本文对分布于准噶尔盆地的羽毛针禾（Stipagrostis pennata）种群的生境进行了土壤物理特性的对比分析，分析的项目包括土壤颗粒度、土壤含水量、土壤容重等。结果显示：羽毛针禾生境的土壤机械组成粘性沙粒比例小，其适生的沙丘中上部含水量也是极低，土壤的容重亦较大。对比分析的沙丘中下部和沙丘之间的无羽毛针禾分布的平地，其土壤粘沙比例、含水量相对较高，土壤容重相对较小。这说明了羽毛针禾局域分布的生境土壤物理特性，透气性好、粘沙比例低的沙丘中上部活化沙地地带是它的适生土壤类型，这从一侧面也解释了为什么羽毛针禾是活化沙地的先锋草本植物。     

塔克拉玛干沙漠高大沙垄区垄间地沿主风向连续分布新月形沙丘表面沙粒粒度特征

以塔克拉玛干沙漠高大沙垄区垄间地防沙治沙工程下风向沿主风向连续分布的4个新月形沙丘为研究对象,研究了沙丘表面不同部位表层沙粒粒度特征,明确防沙治沙工程对沙丘表面沙粒粒度的影响,揭示沙丘表面沙粒粒度空间分布规律.主要结论：防沙治沙工程对于风沙环境的影响是显著的,表现为在防沙治沙工程影响区范围内沙丘表层沙粒明显细化.本文的相关研究结果将为阐明类似人为扰动条件下沙丘表面气流场和沙粒运移规律提供基础数据.     

库姆塔格沙漠地区动物考察

<正>面对高温、干旱和严寒的库姆塔格沙漠,人们首先想到是的什么?2013年,作者3次深入此地进行科学考察,一路走来,领略了不同季节的大漠风貌,见识了精彩绝伦的动物世界。也许,丰富多彩的沙漠生命世界会彻底颠覆我们对于沙漠的认识。库姆塔格沙漠位于新疆东南部和甘肃西部交界处,罗布泊"大耳朵"(通过卫星拍摄得到的罗布泊干涸湖盆的形状极像人的耳朵轮廓,此后罗布泊"大耳朵"成了地球表面一个著名的地貌称谓)的东南区域,北接阿奇克谷地,南抵阿尔金山,东到甘肃敦煌鸣沙山。库姆塔格沙漠以独特的羽毛状沙     

新疆古尔班通古特沙漠生物结皮在沙丘尺度的生态与环境解释

研究表明，古尔班通古特沙漠广泛发育着种类丰富的地衣、苔藓和藻类生物结皮，其形成、类型和分布状况与所处沙丘部位的环境条件密切相关，在沙丘顶部的流动或半流动沙面上，以微生物种类为主，沙丘两坡的上部至中部主要为藻类结皮，沙丘的中、下部为地衣结皮，苔藓结皮主要分布在沙丘下部及丘间地带．从沙丘上部、中部至沙丘下部及丘间，生物结皮的厚度及发育程度呈增强态势，并且与不同植物群落类型的分布形成显明对照．生物结皮在沙丘不同部位的发育特点和分异是不同类型生物结皮对区域环境条件综合适应的一种生态表现和自然选择，与沙丘不同地貌部位的土壤理化性状、地表基质稳定性等生态条件有着密切的关系．     

库布齐沙漠北部横向沙丘地貌格局的空间变异

以库布齐沙漠北部横向沙丘及其流经的3条孔兑为研究对象,在每个孔兑切割的沙丘区域划定样方,采用基于MATLAB平台的遥感影像沙脊线提取算法提取沙丘脊线,通过ArcGIS9.3量算每个样方的沙丘个数、脊线总长、脊线平均长度、沙丘间距、平均沙丘走向以及缺陷密度等参数,着重通过沙丘地貌格局参数的变化分析横向沙丘地貌格局的空间变异以及干旱区河流对其的影响.结果表明:1顺风向(由西至东)上沙丘脊线平均长度呈线性增长、缺陷密度降低,沙丘走向逐渐稳定在230°~50°方向,平均间距变大,沙丘地貌格局逐渐由分散向聚拢方式转变;垂直风向(由北至南)上沙丘地貌格局参数由中心向南北两侧略有降低,沙丘类型由复合横向沙丘向简单新月形沙丘过渡,复合横向沙丘占沙丘类型的80%;2流经沙漠的孔兑通过自身切割作用与风水交互作用使得横向沙丘分割为相互独立的区域,每个区域独立发育且互不影响,同时孔兑的存在改变了沿岸下风向3~5km区域的地貌格局,更新了下风向沙物质来源,但不会改变沙丘整体走向.     

腾格里沙漠北缘沙丘粒度特征及区域差异分析

以腾格里沙漠北缘沙丘为研究对象,选取不同形态的沙丘类型,进行系统的野外地貌调查,沙丘形态测量和沙丘沉积物粒度分析,研究了腾格里沙漠北缘沙丘的粒度特征以及空间变化规律.结果表明,沙丘沉积物主要由细沙和中沙组成,细沙含量为63.92%,中沙含量为32.82%.平均粒径为2.20Φ,分选系数为0.40~0.68,属于分选好和分选较好的范围.沙丘断面粒度曲线显示,沿主导风向背风坡和迎风坡沉积物粒度呈现微弱变细的规律,且沙丘高度与平均粒径具有较好的正相关性.说明腾格里沙漠北缘沙物质的粒度特征在空间上表现为从物源区向沉积区沉积物颗粒变细、分选性变好的规律.将腾格里沙漠北缘、孟根布拉格和乌力吉苏木3个沙区样品对比,从南向北沿纬度方向沙丘粒度组成中沙、粗沙和极粗沙含量呈现增加的趋势,细沙和极细沙含量呈现减小的特点.以新月形沙丘和沙垄为例,从南向北沿纬度方向新月形沙丘和沙垄同样具有粗沙含量增加,细沙含量减少,平均粒径变粗的趋势.以上变化表明,植被、风况、沙丘高度是控制沙丘形态及粒度变化的重要因素.     

缩尺沙丘演化特性的风洞实验研究

以风洞实验为手段,从俯视和侧视2个角度采用光学测量同步记录、分析了缩尺沙丘的演化特性。结果表明:在风蚀沙床提供沙补给的情况下,缩尺沙丘的形态逐渐向新月形沙丘演化;沙丘的侵蚀主要发生在背风面,侵蚀程度随沙丘宽高比的减小而增大,迎风面仅在演化的初始阶段略有侵蚀,随后廓线基本保持不变;在同一时刻背风面和迎风面的侵蚀率均随沙丘宽高比的减小而增加,且随时间的推移逐渐降低,侵蚀率在背风面趋于定值,在迎风面逐渐逼近0。对沙丘宽高比进行关联性分析表明,沙丘的侵蚀程度和宽高比呈现单调变化关系,宽高比可作为参数独立描述沙丘的演化特性。     

The sedimentary structure of linear sand dunes

Linear sand dunes--dunes that extend parallel to each other rather than in star-like or crescentic forms--are the most abundant type of desert sand dune. But because their development and their internal structure are poorly understood, they are rarely recognized in the rock record. Models of linear dune development have not been able to take into account the sub-surface structure of existing dunes, but have relied instead either on the extrapolation of short-term measurements of winds and sediment transport or on observations of near-surface internal sedimentary structures. From such studies, it has not been clear if linear dunes can migrate laterally. Here we present images produced by ground penetrating radar showing the three-dimensional sedimentary structure of a linear dune in the Namib sand sea, where some of the world's largest linear dunes are situated. These profiles show clear evidence for lateral migration in a linear dune. Moreover, the migration of a sinuous crest-line along the dune produces divergent sets of cross-stratification, which can become stacked as the dune height increases, and large linear dunes can support superimposed dunes that produce stacked sets of trough cross-stratification. These clear structural signatures of linear dunes should facilitate their recognition in geological records.     

Field evidence for surface-wave-induced instability of sand dunes

Field studies of barchans--crescent-shaped dunes that propagate over solid ground under conditions of unidirectional wind--have long focused on the investigation of an equilibrium between sand transport by wind and the control of air flow by dune topography, which are thought to control dune morphology and kinematics. Because of the long timescale involved, however, the underlying dynamic processes responsible for the evolution of dune fields remain poorly understood. Here we combine data from a three-year field study in the Moroccan Sahara with a model study to show that barchans are fundamentally unstable and do not necessarily behave like stable solitary waves, as suggested previously. We find that dune collisions and changes in wind direction destabilize the dunes and generate surface waves on the barchans. Because the resulting surface waves propagate at a higher speed than the dunes themselves, they can produce a series of new barchans of elementary size by breaking the horns of large dunes. The creation of these new dunes provides a mechanism for sand loss that prevents dune fields from merging into a single giant dune and therefore plays a fundamental role in the control of size selection and the development of dune patterns.     

塔克拉玛干沙漠简单横向沙丘形态学示量特征

通过对塔克拉玛干沙漠不同区域发育的简单横向沙丘的形态学示量特征分析，表明简单横向沙丘的形态特征与沙源的供应有十分密切的关系，沙源的不同丰度导致简单横向沙丘的形态学参数之间有明显的不同，简单横向沙丘在发育过程中并不存在稳定的平衡状态，可能随沙源供应的改变其形态有所改变，而次生的横向沙丘由于主体沙丘对其有足够的沙源供应，因而形态可以得到充分发展，沙丘形态参数的统计数据表明，在简单形新月形沙丘-简单形横向沙丘-沙丘复合体的发展模式中，随沙源供应的增加，沙丘发育时间系列的延长以及其他因素如：风环境、植被等因素的作用，沙丘形态参数之间很难有确切的关系表达式。     

塔里木石油公路沿线全新世风沙地貌形成演化的初步研究

本探讨了新疆塔里木石油公路沿线全新世风沙地貌类型、发育条件、动力特征和演化历史。研究表明，公路沿线发育多种典型风沙地貌类型。在新月形沙丘的迎风坡，风速和输沙率向上坡增加，背风坡存在涡旋，促使迎风坡风蚀背风坡加积，以至整个沙丘向前的动量得以维持。在线性沙丘表面，沙粒沿着合成输沙方向呈曲折摆动式纵向输移，而在背风坡以显的侧旁气流和沙物质的侧向输移为特征。全新世以来，由于近地面东北风系中偏N风力减弱，偏E风力加强，因此沙漠腹地叠置沙丘落沙坡方位向西偏转。沙漠边缘河流作用与风力作用的相互消长对风沙地貌的形成演化影响巨大，而沙漠腹地风信条件和自然环境表现出相对稳定性。     

人工植被固沙工程系统稳定性的土壤微生物数量的初步分析

对腾格里沙漠东南缘包兰线沙坡头地区的人工植被固沙工程系统稳定性进行土壤微生物类群数量的研究，结果表明：１．不同年龄的人工植被沙丘的土壤微生物各类群数量均超过自然流动沙丘。２．３６龄和２８龄人工植被沙丘的土壤微生物各类群数量的垂直分布与自然被国家沙丘相比基本相似，从微生物各类群数量看，到目前为止，最长年限３６龄人工植被沙丘与自然植被固定沙丘相比，还没有达到最稳定程度，人工植被固沙工程尚处在演变过程。     

青海共和盆地高寒流动沙丘快速治理技术

研究了共和盆地流动沙丘的快速治理技术,结果表明：流动沙丘快速固定需要机械措施和生物措施相结合,机械沙障可在短期内将流动沙丘完全固定,但是,如果不采取生物措施,沙丘有可能在2～3年内复活,而生物措施固定流沙,初期效果缓慢,有时甚至难以实现。采用机械沙障将沙丘先加以固定,然后实施生物措施。这种生物与机械相结合的流动沙丘治理技术是类似共和盆地立地条件下治理流动沙丘的最佳模式。     

Earth-like sand fluxes on Mars

Strong and sustained winds on Mars have been considered rare, on the basis of surface meteorology measurements and global circulation models, raising the question of whether the abundant dunes and evidence for wind erosion seen on the planet are a current process. Recent studies showed sand activity, but could not determine whether entire dunes were moving--implying large sand fluxes--or whether more localized and surficial changes had occurred. Here we present measurements of the migration rate of sand ripples and dune lee fronts at the Nili Patera dune field. We show that the dunes are near steady state, with their entire volumes composed of mobile sand. The dunes have unexpectedly high sand fluxes, similar, for example, to those in Victoria Valley, Antarctica, implying that rates of landscape modification on Mars and Earth are similar.     

半干旱区小城镇周边沙丘水分的时空变化——以乌审旗达布察克镇为例

水分是影响干旱区沙丘植被分布、生长和生存的关键因素.以内蒙古自治区乌审旗达布察克镇周边8km范围为研究区域,对不同类型沙丘的土壤水分进行连续观测,研究城镇周边沙丘土壤水分时空动态变化规律.结果表明:研究区沙丘土壤含水量时间变化分为春季积累期、水分消耗期、秋季积累期、稳定期4个阶段.在空间分布上,不同沙丘土壤含水量大小表现为:流动沙丘半固定沙丘固定沙丘(纯蒿)固定沙丘(柳蒿混生);沙丘土壤水分垂直变化可分为土壤水分速变层、土壤水分活跃层和土壤水分相对稳定层3个层次;从沙丘地形部位看,丘间低地地下水位高,而背风坡土壤含水量接近植物凋萎系数.     

Ecological and environmental explanation of microbiotic crusts on sand dune scales in the Gurbantonggut Desert, Xinjiang

Results obtained from the field investigation and the analysis in laboratory show that many species of microbiotic crusts of lichens, mosses and algae develop extensively in the Gurbantonggut Desert, Xinjiang. The formation, species and distribution are closely related to the environmental conditions at the different positions of sand dunes. The animalcule crusts develop mainly on the mobile or semi-mobile sand surface of dune tops, the alga crusts develop mainly at the upper to middle parts of dune slopes, the lichen crusts develop at middle and lower parts of dune slopes, and the moss crusts are mainly distributed at the lower part of dune slopes and the interdune lowlands. The species, thickness and developing degree of microbiotic crusts increase from the upper part to the middle and lower parts of dune slopes and the interdune lowlands, and an obvious contrast between the microbiotic crusts and the different species of plant communities forms. The development and differentiation of microbiotic crusts at the different positions of dunes are the ecological appearance and the natural selection of synthetic adaptability of the different microbiotic crust species to the local environmental conditions, and are closely related to the ecological conditions, such as the physiochemical properties of soils and stability of topsoil texture.     

新月形沙丘表面粒度特征对沙丘发育规模及风向变化的响应——以塔克拉玛干沙漠东南缘新月形沙丘为例

以塔克拉玛干沙漠东南缘新月形沙丘为研究对象,分析3个不同发育规模和相反风向作用后沙丘表面沉积物粒度参数,得出以下结论:1）新月形沙丘表面沉积物以砾石和极粗沙为主,二者总占比79.09%,与之对应的,沉积物概率累积曲线多以蠕移质为主,其次为跃移质．沙丘形态及其表面微地貌变化,使得沉积物粒度特征在沿风向的不同断面呈现3种模式:迎风坡脚最粗、沿迎风坡经丘顶/脊线至背风坡脚逐渐变细,分选丘顶/脊线最好、由此分别至迎/背风坡脚变差;迎风坡上/下部最粗、由此至迎/背风坡脚变细,分选丘顶/脊线最好、由此至迎/背风坡脚变差;迎风坡上/下部最粗、由此至迎/背风坡脚变细,分选迎风坡脚最好、沿迎风坡经丘顶/脊线至背风坡脚变差．2）随沙丘高度增加,迎风坡和背风坡沉积物先变细后变粗,丘顶/脊线逐渐变粗,但分选性均变好;两翼角沉积物粒径差值增大,粒径粗、分选好的短翼角变为长翼角．3）相对于区域主风向（NE）,反风向（SW）作用后,迎风坡沉积物变细、分选变差,丘顶变粗、分选变好,背风坡脚变细、分选无明显变化．迎风坡表面和背风坡脚细沙、极细沙和粉沙总占比增加,砾石和极粗沙总占比减少;丘顶正相反．