沙纹弹道成因理论评析

运用风沙地貌蚀积原理对长期风靡于风沙地貌学研究领域的R·A·拜格诺跃移质冲击起动学说进行了评析,在肯定该学说正确方面和历史贡献的同时,对其中的沙纹弹道成因理论提出了异议。在分析弹道理论特点后认为,跃移质等量、等高、等距的三等特性是拜氏冲击起动学说在沙纹成因上的具体运用和观点的集中体现。分析认为沙粒跃移特性轨迹只存在于少量的跃移质中,且很少具有连续性;它不能取代普遍存在于风沙移动之中沙粒的3种运动形式,也无法体现沙粒两种起动的相互关系和沙粒在移动中所表现出来的高低不一,移距长短不同的差异性和分选性。评析强调沙粒起动和沙粒运移的多样性,在寻求它们的规律时,不应简化其多样性,或追求运动的单一性和特殊性。实验证明,沙纹无论在初始的形成阶段,还是在后续的演进阶段,均有风力起动和冲击起动的参与,而不是跃移质单一冲击的结果。沙纹有规则的排列主要是贴地夹沙气流周期性脉动的反映,而不是跃移质特性轨迹的重演。

风沙运动理论体系的创建与研究

确定风、沙源、风沙流、下垫面和沙地地表形态是构成风沙运动体系的5个基本要素。确定风速的强弱、沙粒的走停、气流含沙量的盈亏、下垫面的扬抑作用和沙地地表的蚀积变化是这些基本要素各自参与风沙运动的主要表现特征。这些表现特征都能一分为二,于是10个对立侧面的相互作用构成了风沙运动发展变化的总体。系统地研究这些侧面的组合关系、揭示它们相互促进相互制约的演变机理,进而依其内在联系进行排序,将其串联成一体,并绘出图式,这样便形成了名之曰 强、弱、扬、抑、走、停、盈、亏、蚀、积十纲辩证"的风沙运动理论体系。其中 强、弱、走、停、盈、亏、蚀、积八纲辩证"是本理论体系的核心。

风成沙地地形1/10定律的研究与敦煌鸣沙山成因的猜想

以风成沙地地形的共性———同一性作为切入点,探索了风成沙地地形高长比和深长比的变化范围以及它与气流流速结构的关系。通过调查发现,尽管沙积物尺度有大有小,形态繁简差异悬殊,但绝大多数风积地形,尤其在主风向单一地区,它们的高长比Kg存在着明显的变化范围,其界阈Kg≤1/10;而风蚀地形的深长比Ks也有相同的属性,只是Ks≥-1/10。如果用K代表沙区正负两种风成地形的共同属性,则K=Kg=-Ks,即K≤|±1/10|。研究认为,风成沙地地表形态之所以具有这种共同特征,主要在于气流与沙质地表的相互作用中,地形的高长比同气流垂直分速与其水平纵向分速之比这两个比例之间相互制衡相互顺应的结果。野外试验证明高长比K≤1/10的沙质地表地形阻力最小、最适宜风沙流通过,因而形态比较稳定,且具有自修复功能,并在治沙工程中已经得到验证和广泛应用。因此称这种比例关系为1/10定律。以高长比1/10为界,对于比值远大于1/10的特殊的沙积物地形,我们以敦煌鸣沙山为例,根据外界山体对气流场的影响以及由此而产生的风速结构的变化,提出对鸣沙山成因的猜想。鸣沙山的形成从反面、从更广阔和更深的层次上证明了1/10定律的存在。

论沙粒两种起动关系与沙粒跃移的双重性

研究沙粒两种起动关系是深入认识沙粒两种起动效能的继续和发展。文章分析了沙粒两种起动的不同性质 ,首次把流体起动界定为风蚀性起动 ,把跃移质冲击起动界定为置换性起动。认为流体起动具有主动分异性 ,而冲击起动只有随机分异性。根据这些特性对沙粒两种起动效能和沙粒连续移动提出了新义。认为沙粒跃移具有双重性 ,跃移质有其冲击地表的一面 ,也有其大量耗能的一面。沙粒两种起动具有兴衰与共的不可分割关系。地表风蚀是沙粒两种起动优势互补相互促进的结果 ;而地表堆积有时是跃移质耗能过多引起两种起动互相制约的结果。通过多方论证 ,将沙粒两种起动效能之比由传统的 19∶1,初步改为 4∶1乃至 3∶1。

沙障固沙原理的研究

提出了不以粗糙度而以障内沙面蚀积强度作为衡量沙障固沙效能的综合标志，主张通过障埂占位、通过对障埂高度和障埂间距的调节控制风沙流的蚀积机制，在此基础上推导了控蚀公式，并以Ｋ值等于１／１０作为沙障成败优劣的判断标准，对指导治沙实践具有较强的可操作性。

从混合沙输沙率增大探究沙粒的流体起动机理——兼析混合沙输沙率增大原因

以混合沙输沙率增大为例，借助室外试验，通过混合沙超前起动探究了沙粒的流体起动机理，提出风力集中等论点。指出风力集中和扩大气流与沙粒接触面积是流体起动机理的两个有机成分。从理论和治沙实践两方面论述了流体起动的重要作用。

荧光定量PCR技术在土传病害生物防治中的应用研究

荧光定量PCR技术是进行生防菌和病原菌动态变化监测的有效手段,文章从定量PCR技术原理及其在植物病害生物防治中的应用两个方面进行了阐述。

用创新思维破解风沙运动机理——两种理论体系核心的剖析

从地理学视角首次将风沙运动分解为内核和外延两部分,提出沙粒起动是风沙运动的内核,将沙粒起动后的一切输移表现界定为外延。流体起动和跃移质冲击起动是构成内核的两个实体。利用这一创新理念,对风沙物理学和风沙地理学两种理论体系的不同核心展开讨论。结果表明:能否区分内核两个实体的不同本质属性和能否摆正两个实体的互动机理是导致两种理论不同核心的形成和出现许多分歧的根源。本文深化了对风沙运动内涵的理解,从理论上突破了R.A.拜格诺长期用一扬一贬沙粒两种起动观引领沙坛学术潮流的核心理念。