干旱砾漠区不同地貌单元植物群落特征及其与环境因子的关系

探究干旱砾漠区不同地貌单元植物群落特征及其驱动力,对干旱区不同地貌单元针对性的自然植物群落保护措施制定与合理的人工恢复植物群落构建具有重要意义。该研究分析了干旱砾漠区砾漠戈壁、风蚀残丘、风沙地和河谷地4种微地貌单元植物群落结构、组成与多样性特征,并基于土壤和微气象因子监测探究了不同地貌单元影响植物群落变化的主要生态因子。结果表明:(1)干旱砾漠区植物群落呈斑块状分布,垂直结构1~2层,生活型主要以1年生植物和小灌木为主;不同地貌单元中砾漠戈壁灌木约占45%,风蚀残丘和风沙地1年生植物约占50%,河谷地植物群落包含所有统计的5种生活型,其中包括少量乔木和藤本植物。(2)干旱砾漠区河谷地的植物群落覆盖度、植株密度、群落多样性和稳定性最高,风蚀残丘次之,在植物分布稀疏的砾漠戈壁和群落结构最简单的风沙地植物群落多样性和稳定性最低。(3)土壤含水率、有机质、可溶性盐和地表温度是影响干旱砾漠区植物多样性、生产力和群落稳定性的主要因子,除此之外,风蚀残丘的土壤容重、砾漠戈壁和风沙地的地表风速也是影响各自微地貌单元植物群落特征的主要因子。综上所述,干旱砾漠区生态受损后应依据不同微地貌单元中影响植物群落的主要生态因子制定相对应的植被恢复措施,如砾漠戈壁地貌减小地表温度、通过土壤质量改善在风蚀残丘和风沙地恢复建群种、河谷地生态用水的维系等。

干旱砾漠区不同微地貌单元土壤性状及真菌群落变化特征

探明干旱砾漠区不同微地貌单元土壤性状、真菌群落组成特征及其变化驱动因素,对于该区土壤真菌群落构建机制的理论研究和针对性生态损伤修复策略制定的实践指导具有重要意义。本文首先对比了干旱砾漠区4种微地貌单元(风蚀残丘、砾漠戈壁、河谷和风沙地)土壤理化性质、真菌α多样性及群落组成的变化特征,再结合不同微地貌单元植物群落特性和微气象因子测定,探究了各微地貌单元影响土壤真菌群落的主要生态因子。结果表明:(1)干旱砾漠区土壤均为砂质土壤,其中风沙地砂粒含量最大且黏粒含量最小,而河谷土壤粒径组成则相反;河谷和砾漠戈壁之间土壤容重和有机质含量无显著差异但显著高于其他两种微地貌单元;河谷土壤可溶性盐含量显著低于其他微地貌单元21.4%,但土壤含水量显著高出39.3%;速效养分中除砾漠戈壁的速效氮与速效钾、风蚀残丘的速效磷含量显著较低外,其他微地貌单元速效养分并未表现出显著性差异。(2)土壤真菌α多样性中,Shannon-Wiener指数、Pieloue指数和Simpson指数均表现为在风沙地显著降低而其他微地貌单元差异不明显,但Chao1多样性指数没有显著差异;真菌群落组成在门水平上,不同微地貌单元都以子囊菌门和担子菌门为优势菌门,其中子囊菌门在砾漠戈壁和风蚀残丘优势度最大,担子菌门在河谷占比最大;在属水平上,风蚀残丘的新凸轮孢菌属、暗茎草属,砾漠戈壁的新凸轮孢菌属、光黑壳,河谷的曲霉属、链格孢属,风沙地的金银花属、新凸轮孢菌属分别为各地貌单元土壤真菌群落优势属。(3)土壤含水量、有机质、速效氮、可溶性盐是影响干旱砾漠区不同微地貌单元土壤真菌群落结构变化的共同关键因子,风沙地的土壤机械组成、风蚀残丘的地表温度、光辐射强度、砾漠戈壁的地表风速和河谷的地表植被生物量分别为各自地貌单元影响土壤真菌群落的差异化生态因子。

戈壁滩地区水稳砂砾材料组成设计与工艺控制

以新疆G575线巴哈公路项目为依托,通过室内水泥稳定砂砾基层配合比设计、收缩性能试验研究,结合试验段试铺及施工工艺参数指标分析,提出适合戈壁滩地区的水泥稳定砂砾基层组成设计及相关施工工艺,可为同类条件施工项目提供参考。

河西走廊绿洲边缘降水对土壤水分特征的影响

【目的】探究干旱地区间断性和不可预知特征的降水对土壤水分特征的影响,为荒漠绿洲过渡区的生态建设和恢复提供理论依据。【方法】通过对河西走廊绿洲边缘的沙质荒漠和砾质荒漠土壤水分的长期观测,结合当地气象数据,分析降水对土壤水分特征的影响。【结果】研究区域沙质和砾质荒漠的土壤水分处于中等变异程度,沙质荒漠土壤含水量的最大值为6.61%、砾质荒漠土壤含水量的最大值为11.81%,与降水量的最大值均出现在7月,土壤水分同降水量存在正相关关系。荒漠绿洲区土壤水分在垂直空间上随着土层深度的增加,土壤水分变异系数减小,土壤水分变化由活跃逐渐趋于稳定。但降水沙质荒漠和砾质荒漠区土壤水分的影响存在显著差异,沙质荒漠土壤以自上而下的活塞式下渗为主,降水以逐层向下的方式入渗,下层土壤接受降水补给时具有滞后性。而砾质土壤各层对降水的反应迅速,能够通过大孔隙快速补给下层土壤,水分迅速入渗至深层土壤中。【结论】河西走廊绿洲边缘的土壤水分受土壤类型的影响,降水对其影响有差异,根据不同的土壤水分变化特征,科学开展生态建设和恢复,对绿洲边缘生态系统的可持续发展有重要意义。

干旱砾漠区露天采煤对草地植物群落特征及其稳定性影响

露天煤炭开采对区域地形地貌、水文循环和土壤植被等生态环境因子产生了较大干扰,但干旱砾漠区露天开采对周边植物群落及其稳定性的影响范围和程度仍有待深入研究,这个问题的探明才能为矿区植被恢复的精准施策提供科学依据。该文通过定量比较距露天开采区不同距离植物群落组成、多样性、生产力和稳定性变化特征,分析干旱砾漠区露天采煤对植物群落的影响范围和程度,并结合土壤性状和微气象因子的测量,探究影响干旱矿区植物群落特征的主导因子。结果表明:(1)干旱砾漠区露天开采排土场原始植被消失殆尽,开采区外围0~500 m范围内原优势物种重要值降低,伴生物种重要值增加,500 m后随着距开采区距离的增加优势植物重要值逐渐增加,至开采区800 m外植物群落组成趋于稳定;(2)开采区外围0~500 m范围内植物群落地上生物量、多样性和群落稳定性较5000 m处分别平均下降了53%、70%和37%,开采区500 m以外上述群落指标整体上变化不明显,而植被覆盖度在开采区外围不同距离并未表现出显著变化趋势;(3)土壤水分、有机质、有效氮磷钾、可溶性盐与植物群落地上生物量、多样性和稳定性呈正相关关系,而土壤pH、光照强度和地表温度与上述植物群落指标呈负相关关系。因此干旱砾漠区露天开采排土场及开采区外围0~500 m范围是矿区生态修复过程中重点考虑区域,同时研究表明干旱砾漠区植被主要分布在砾漠戈壁浅沟和季节性河道等生境相对良好的凹陷微地形条件下,综合可得出干旱砾漠区植被修复过程中可通过微地形塑造、土壤改良和乡土物种繁殖促进,以实现干旱矿区生态系统的稳定和可持续发展。

基于无人机图像的戈壁表面砾石特征变化研究

[目的]通过无人机平台和运动结构建模技术获取了覆盖较大范围的戈壁表面正射图像和数字地面模型,以位于新疆维吾尔自治区哈密市天山南坡的洪积扇为研究对象,进行戈壁表面砾石覆盖度和粒径的测量及分析,探讨利用无人机和图像处理技术进行大范围戈壁砾石研究的适用性。[方法]通过自洪积扇扇心到靠近扇缘选取3个典型样区,利用无人机获取连续覆盖的戈壁表面高分辨率图像,生成了戈壁表面的高清正射拼接图像以及高精度的地形数据,并提取了样区内砾石(粒径≥7 mm)的覆盖度及砾石(粒径≥32 mm)的粒径。[结果]自扇心到靠近扇缘,3个样区的砾石覆盖度分别为34.22%,26.85%,21.88%;砾石粒径均值分别为130,95,78 mm。随海拔下降,样区总体砾石覆盖度和粒径均呈下降趋势,且自扇中到扇缘相比自扇心到扇中下降趋势有所减缓;而在各个样区内部,砾石覆盖度及粒径与海拔关系不明显。[结论]在洪积扇尺度上,砾石覆盖度与粒径变化主要受海拔影响;在样区尺度上,砾石覆盖度和粒径变化则可能受到植被分布和局部地形的影响。利用无人机和图像处理技术,可以高效且准确地评估大范围戈壁表面砾石特征及分布,为戈壁形成演化研究提供基础数据及技术支撑。

双峰驼不同生态环境条件下组织中微量元素的分布研究

对砾石和沙质两种不同的荒漠区双峰驼组织中６种微量元素的含量及分布规律进行了研究。结果表明，Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｏ 的丰度在肝脏最高，Ｓｅ 和Ｚｎ 则分别在肾脏和肌肉组织中最高。由于砾石荒漠区土壤和牧草中Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ 含量极显著高于沙质荒漠区（Ｐ＜ ０．０１），导致两地双峰驼肝脏和肾脏Ｃｕ 含量差异极显著（Ｐ＜ ０．０１）。同时发现，上述两地区双峰驼组织中Ｍｎ

两种荒漠土壤和牧草矿物元素含量的比较研究

对砾石和沙质２种不同的荒漠土壤和牧草矿物元素含量进行了分析。结果表明，砾石荒漠土壤和牧草中Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ 含量极显著高于沙质荒漠（Ｐ＜ ０．０１），牧草Ｃｕ∶Ｍｏ 仅为１．３∶１；沙质荒漠牧草Ｃａ 含量过高，Ｐ含量偏低，导致牧草中Ｃａ∶Ｐ高达５０∶１。同时发现，２ 种荒漠牧草中Ｓｅ、Ｍｎ、Ｚｎ 含量均低于反刍动物的营养需要量，其原因可能与土壤中这些元素含量偏低有直接关系。

准噶尔腹部沙漠结构特征分析

古尔班通古特沙漠位于准噶尔盆地腹部。以往对表层结构的认识局限于表层调查设备的能力,近年来随着钻探力度的加大,对表层结构特征又有了新的认识。通过对空间上分布的新采集的微测井调查资料,分析古尔班通古特沙漠形成机理,表层介质的构成,及各层速度和厚度的变化规律。掌握了其结构特征,对该区建立表层结构模型,精确计算静校正有重要指导意义,能有效帮助静校正计算人员合理构建表层结构模型。实际应用表明,在新认识指导下建立的表层结构模型,有效消除了以往地震剖面中的静校正不同波长问题,为地震资料处理和精细解释提供可靠的数据资源。

库姆塔格沙漠古水系变迁与沙漠地貌的形成

通过库姆塔格沙漠现场考察,借助卫星遥感影像并结合地形图和相关研究文献,对库姆塔格沙漠古水系变迁及其与沙漠地貌形态的形成和变化关系进行了研究,初步认为:阿尔金山北麓洪积扇发育和古水系变迁奠定了库姆塔格沙漠形成和演化的基础。第四纪初期阿尔金山强烈抬升之后,大量剥蚀物质通过洪水搬运,在阿尔金山北麓堆积,形成巨厚的第四纪洪积扇层。洪积物不断堆积过程抬高了洪积扇前缘海拔高度,导致洪积扇和古水系逐渐向海拔较低的右侧(东)偏转发育和变迁。受卡拉塔什塔格—多坝沟一线的低山阻挡,洪水携带剥蚀物在低山北侧堆积少而导致低山北侧的洪积扇海拔比其西部海拔低是洪积扇和古水系向右侧(东)偏转发育和变迁主要原因。当阿尔金山隆升稳定后,古水系的功能由对剥蚀物搬运转变为对洪积扇的冲蚀,在洪积扇上形成冲蚀浅沟。流水进一步冲蚀洪积扇层和底部基岩,形成了恰什坎萨依、厄格孜萨依、梭梭沟、八龙沟、多坝沟等冲蚀沟谷。同时,流水不断改造洪积扇,形成了沙漠地貌的基本框架。库姆塔格沙漠是在流水地貌的基础上,经过强烈的风蚀风积作用塑造,形成了"帚状"形态和"羽毛状沙丘"独特的沙漠地貌景观;广布于沙漠中的砾石体是洪积扇发育完成及沙漠形成后在较短时间里发生的大规模洪水事件的产物,是古水系对剥蚀物的又一次搬运和堆积所致。

毛乌素沙漠风积砂地层碎石桩载荷试验研究

在榆林地区典型风积砂地层中开展了碎石桩复合地基载荷试验,通过试验对碎石桩有效桩长及承载力等方面进行了探索性研究。通过试验得到天然地基临塑荷载为128kPa,极限荷载320kPa;碎石桩单桩临塑荷载为1019.2kPa,极限荷载不小于3312.4kPa;桩间土临塑荷载为318kPa,极限荷载1590kPa;复合地基临塑荷载为535kPa,极限荷载不小于2072kPa;除此之外,在本文试验条件下,碎石桩的有效桩长可达8m左右,但上部荷载则主要由4m以上桩体承担。本文的有关结论为该区振冲砂桩复合地基的设计和施工提供了十分重要的参考依据。

穴状施用“NSI-415”保水剂对砾质戈壁灰漠土土壤理化性质的影响

在北疆准噶尔盆地砾质戈壁的灰漠土上穴状施用不同量的"NSI-415"保水剂观测其对土壤理化性质的影响。研究结果表明:穴状施用"NSI-415"保水剂对砾质戈壁灰漠土土壤的含水率,pH值、有机质和总盐含量,容重,结构组成均无显著影响。

干旱荒漠区水泥稳定砂砾基层干缩、温缩特性分析

针对新疆干旱荒漠区年降水量少,日蒸发强烈,日温差与年温差变化大等特殊气象因素加剧诱发水泥稳定砂砾基层的干缩、温缩裂缝病害现状,以G3012阿克苏至喀什高速公路为依托工程,通过对该工程所用筑路材料进行EDTA滴定实验、电阻应变片测试干缩、温缩应变试验,研究最终提出了借助标准砂分析水泥稳定砂砾的水泥剂量测试方法。电阻应变片测试结果表明,水泥剂量越大,干缩应变就越大,随着失水率的增加,干缩应变逐渐增大,当失水率达到2.4%时,干缩应变增长变缓;温缩应变随水泥剂量和环境温度的降低,逐渐增大,呈线性关系。研究成果对揭示水泥稳定砂砾基层干缩、温缩裂缝诱发机理提供了重要的理论支撑。

戈壁滩高速铁路强夯地基及静载试验研究

首次对戈壁滩在建的兰(州)新(疆)高速铁路的玉门镇段的4.40 m厚不均匀圆砾土层路基,采用强夯地基处理,取夯锤直径2.50 m,,锤高0.70 m,锤重267.0 kN,提升高度大于10.00 m,强夯能量大于2 670 kN.m;点夯三遍,满夯两遍,强夯地基下沉量达0.27 m,改善了圆砾土的不均匀性,强夯地基强度明显提高;强夯结束15天后,采用动力触探、静载试验对强夯地基进行承载力检测,动力触探深度4.70 m,静载试验取钢质正方形承压板宽度2.20 m×2.20 m,最大荷载1 782.4kN,检测影响深度达4.40 m,静载承载力特征值184 kPa,满足设计180 kPa的要求。

砾漠区微地形下梭梭群落特征

以克拉玛依盐渍化砾漠梭梭群落为研究对象,通过对不同形态地形进行植被调查,研究微地形对梭梭植被群落特征的影响。结果表明:研究区域发现植物14种,隶属7科11属,不同地形之间物种组成存在差异;地形改变对梭梭群落草本层和灌木层植被密度、盖度影响显著;地形扰动有利于梭梭群落优势种生物量的提高,地形以深沟效果最优;不同形态地形导致梭梭群落多样性存在差异,深沟物种多样性和丰富度最高,土垄一次之,CK最小。根据梭梭群落盖度、灌木密度、优势种生物量和物种多样性可知,深沟是进行砾漠植被生态恢复的有利工程措施,并为盐渍化砾漠植被恢复提供新途径。

干旱砾漠区防护绿地植物群落配置模式研究

以乌鲁木齐南部冲积扇砾漠区防护绿地的27个植物群落配置模式为研究对象,结合层次分析法与模糊综合评价,对不同植物群落配置模式的生态效果进行综合评价并排序。结果表明:樟子松-白滨藜-粉苞菊+伊犁绢蒿、白榆-中亚沙棘-粉苞菊+准噶尔铁线莲、裂叶榆-中亚沙棘-粉苞菊+顶羽菊、沙枣-白滨藜-粉苞菊的配置模式生态效果表现良好;基于植物群落生态效果相似性和景观功能需求,对优化配置模式进行多样化扩展分析,提出了三维绿量大、盖度高、适应性强的乔灌木和自然草本组成的植物群落优化配置模式,为干旱砾漠区防护绿地建设提供理论依据和技术支撑。

塔中4油田砂土电阻率变化规律的研究

研制了交流电阻池及直流高阻测定仪 ,并制备了相应的探头来测试极高的砂土电阻率。试验测试采用的砂土及地下水取自塔中 4油田中心地带 ,砾石杂质取自戈壁地区。利用已经知道其电阻值的KCl标准溶液来标定电阻池及电阻探头的系数 ,然后根据测定值及系数来计算未知的砂土体系的电阻值。虽然干砂土等高电阻体系电阻率测定本身误差较大 ,但是 ,采用了交流与直流两种方法进行校正 ,取其平均值 ,其误差是比较小的。研究给出了砂土的含水量、杂质(戈壁砾石 )含量及密实度都影响电阻率 ,其中以含水量的影响最大 (特别是当地的含盐地下水 ) ,杂质 (含盐砾石 )含量次之 ,密实度的影响则相对较小。该研究结论可直接应用于工程设计。

鄂尔多斯盆地志丹群沉积时期的古沙漠盆地体系

笔者基于一个完整的沙漠盆地内，各种地理景观、沉积环境与沉积作用、沉积类型间有机的密切联系，提出并使用沙漠盆地体系和沙漠盆地沉积体系的概念，结合将今论古的原理，在大量实际资料的分析、研究基础上，首次确定了在志丹群洛河组和罗汉洞组上段的沉积期间，有两期不同的古沙漠盆地体系和古沙漠盆地沉积体系的存在。根据各种沉积类型和剖面结构的古环境和古地理意义，对它们的次级环境和沉积体系进行了划分和讨论，重塑了这两期古沙漠盆地体系的古地理环境．依据保存的条件和地表的出露，笔者识别与恢复出洛河期古沙漠盆地体系从现盆地南部向北依次是砾模环境、丘外过渡环境和沙丘环境，而岩漠环境一般是不易被保存的，罗汉洞晚期的古沙漠盆地体系仅保存有沙丘环境和位于其南、北两侧的丘外过渡环境，而岩漠环境和现盆地市部的砾漠环境未被保存，现盆地北部的砾漠环境可能是未出露。对各种环境中的沉积类型和特征、剖面结构等均作了详尽地叙述和讨论。最后，并指出古沙漠相或古风成相的研究在沉积学的理论上和国民经济实践中的重要意义。

沙漠明渠渠床加固砂砾石垫层施工

本文结合沙漠渠道所处位置的实地情况,设计了砂砾石垫层施工的施工方案,并提出了具体的实施方法。

青海省土砾质荒漠草地分布及基本特征

对青海省土砾质荒漠亚类草地的分布和基本特征进行了较为系统的描述,为该亚类草地的利用、保护和维护荒漠草地生态系统的良性循环提供了较为详尽的基本资料。