乌珠穆沁沙地聚乳酸纤维沙袋沙障地表蚀积特征

沙障的蚀积特征对其发挥防护作用具有重要影响。为探究聚乳酸纤维(polylactic acid fiber,PLA)沙袋沙障对乌珠穆沁沙地沙化治理的效果,设置0.5 m×0.5 m、1.0 m×1.0 m、2.0 m×2.0 m和3.0 m×3.0 m共4种规格的聚乳酸纤维沙袋沙障,采用悬测法测量障格内部凹曲面形态,并分析不同规格沙障内部凹曲面的形态特征、蚀积效应。结果表明,沙障凹曲面中心风蚀深度随沙障规格的增大由5.17 cm增加到21.23 cm,而堆积强度随沙障规格的增大由3.86 g·cm^(-3)降至0.42 g·cm^(-3),障格内由堆积变为风蚀;蚀积系数稳定在1/9~1/8,随沙障规格的增大蚀积系数逐渐减小;障格内风蚀最深点随主风向偏移,障格内与主风向一致的方位风蚀量更大,剖面曲线开口更大;坡顶处凹曲面拟合效果大于坡中和坡底。综上所述,在乌珠穆沁沙地内,风蚀多发生在西北-东南和西-东方向上,且坡顶处形成的凹曲面较稳定,该地区适合布设2.0 m×2.0 m规格PLA沙障,研究结果为PLA沙障在乌珠穆沁沙地防沙工程中的合理应用提供了科学参考。

科尔沁沙地不同演替阶段植被特征及固沙作用

为了解不同措施对退化生态系统植被恢复的作用,采用空间代替时间的方法研究了科尔沁沙地不同演替阶段的植被变化特征,同时探讨了植被的抗风蚀及固沙作用。结果表明,人工植被恢复措施可有效提高沙丘的植被盖度和物种丰富度,多年生植物逐渐取代了一年生植物;沙丘与草场的植被相似性较差;植被的抗风蚀能力随植被盖度的增加而增加。根据目前植被的发展现状,对不同演替阶段的植被保护、管理和恢复提供了科学的指导意见。

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。

科尔沁沙地风蚀作用对土壤碳、氮分布的影响

对位于科尔沁沙地奈曼旗中部的沙漠化区域(S区)和舍力虎湖盆(潜在沙漠化区域,P区)表层土壤理化性质、0～100cm土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和土壤各级颗粒密度进行了对比分析;S区内设对照点MS、风蚀发生地TS和颗粒沉降地LS,P区内相应位置设为MC、NC和SC。结果表明:自西北向东南由以中粗沙组分为主的土壤向以粘粉粒和极细沙组分为主的土壤过渡;粘粉粒密度每减少1kg·m-2,SOC和TN密度分别下降10和1.1g·m-2;0～20cm土壤容重平均值在1.322～1.651g·cm-3变化,表现为TS>MS>LS>NC>SC>MC,粘粉粒含量表现出完全相反的趋势,pH表现为NC>SC>MC>S区;相对各区域的对照点,以风力侵蚀作用为主的TS和SC处SOC和TN含量及密度有不同程度的下降;同样以土壤可蚀性颗粒的沉降堆积作用为主,LS的SOC和TN含量及密度较TS和MS有明显的增加,而NC较SC和MC均大幅减少。S区土壤粘粉粒中的SOC和TN含量远高于P区,但风蚀引起的粘粉粒吹蚀和沙沉积对P区土壤质量的影响程度显著大于S区。区域自然条件下,特定的土地利用方式增大了潜在沙漠化土壤的风蚀风险,风蚀作用的持续效应导致了不同的土壤碳、氮储量变化。

雅鲁藏布江源区风沙化土地演变趋势

雅鲁藏布江源区是世界上最高的江河源,其生态功能状况直接影响其水源涵养功能以及中下游地区,特别是日喀则和拉萨等地区的生态安全。源区内土壤发育程度低,气候干旱多风、植被稀疏,风沙地貌发育。论文以雅鲁藏布江源区所在的马泉河流域为研究对象,借助RS和GIS技术,解译了1990年、2000年和2008年3期近20 a遥感影像,并结合DEM数据,分析风沙化土地的分布特征及演变趋势,对准确把握源区内风沙化土地现状及发展趋势具有重要意义。研究结果表明：①2008年,源区共有风沙化土地1 376.22 km2,其中,固定沙地占风沙地总面积的36.03%,半固定沙地占28.10%,流动沙地占9.39%,裸露砂砾地和半裸露砂砾地分别占14.64%和11.84%;②源区风沙化土地呈逐年递增趋势,其中,1990年为1 281.78km2,2000年为1 359.7km2,2008年为1 376.22km2,近20 a增加了94.44 km2;③从高程上看,分布在海拔4 600~4 800 m范围内的风沙化土地占风沙地总面积的76.13%;从坡向上看,分布在平坦地区的风沙化土地占风沙地总面积的56.97%,其次为西南坡和南坡,比例分别为11.20%和8.66%。