策勒绿洲-沙漠过渡带不同沙丘的沉积物粒度特征及沉积环境

[目的]通过对策勒绿洲-沙漠过渡带不同沙丘类型下风沙沉积物粒度、磁化率分布特征及环境敏感粒级组分进行分析,探讨不同沙丘类型下风沙沉积物相关参数及分布规律。[方法]基于绿洲-沙漠过渡带4种沙丘各部位粒度数据及磁化率数据,采用数理统计方法进行相关性分析。[结果]4种沙丘在不同地貌部位表层的沙物质粒级含量有所差别,回涡、灌丛、新月形及风影沙丘表面沙物质主要由极粗粉砂、极细砂、细砂组成,百分含量总和由小到大依次为96.71%,97.54%,98.48%,98.65%。4种不同沙丘表面沙物质分选性均为分选中度好。不同沙丘的峰态平均值介于0.93~1.02,属于中等峰态,从总体上分析4种沙丘的峰态值从迎风坡底到顶部逐渐增大,顶部到背风坡底部逐渐减小。新月形沙丘偏度值最小,偏度值介于-0.03~0.01,主要表现为对称,风影、回涡及灌丛沙丘偏度值介于-0.04~0.44,为对称和正偏。风影、灌丛及新月形沙丘表面沙物质平均粒径与偏度值呈极显著正相关(p<0.01),表明沙粒平均粒径愈粗愈趋向正偏。风影、回涡及新月形沙丘表面沙物质偏度与峰态呈极显著正相关(p<0.01),沙物质分选性愈差,就愈趋于窄峰态。通过沉积环境判别得出沉积物为风成沙,主体为风成沉积环境,4种不同的沙丘环境敏感粒级组分集中于100~570μm,表明研究区域风沙活动强烈。由于地理要素所组成的差异化构造及人为原因,导致每个不同地貌部位表面沉积物的粒级-标准偏差值相对变化差异较大。[结论]绿洲-沙漠过渡带4种风积地貌沙物质粒径差异主要是由地形、风况及沙源沉积物结构所导致。

策勒绿洲-沙漠过渡带不同类型沉积物粒度及可蚀性分析

以策勒绿洲-沙漠过渡带为例,采用相关性分析和数理统计方法对不同类型沉积物粒度及可蚀性进行分析,并探讨其影响因素。结果表明:7种类型沉积物均以极细沙、极粗粉沙为优势粒级,绿洲土壤的平均粒径最细,为55.65μm,新月形沙丘表面沙物质平均粒径最粗,为106.21μm。分选系数介于1.54至2.11,为中等-较好的水平。绿洲土壤和大气降尘的偏度值表现为负偏、窄峰态,其他沉积物的偏度值表现为近对称、中等峰态。7种沉积物粒径具有明显分形特征,平均分形维数介于1.26至1.81。区域内7种沉积物粒度可蚀性程度由强到弱依次为新月形沙丘、裸平沙地、输沙物质、风影沙丘、灌丛沙堆、大气降尘、绿洲土壤。

策勒绿洲—沙漠过渡带风沙流挟沙粒度的垂直分异

在策勒绿洲一沙漠过渡带选取流动沙地、半流动沙地两个典型下垫面,采集下垫面地表0~1 cm沙样,利用梯度集沙仪收集风风沙流中垂直高度层中1~20 cm的沙通量,利用mastersizer2000分析所收集沙样的粒度。结果表明研究区风沙流挟沙粒度的垂直分布特征为:沙粒平均粒径随高度增加而减小,风沙流中沙粒的平均粒径小于床面沙粒平均粒径。其中粉沙含量随着高度的增加,其相对含量呈现幂函数增加,极细沙和细沙含量随高度的增加呈幂函数规律递减。风沙流中平均粒径(φ)值在3.58~3.81;分选系数集中在0.46~0.55,分选性较好;偏度值变化范围为-0.006~0.1,峰度变化值在0.94~0.96。半流动沙地风沙流中平均粒径小于流动沙地,分选性较好。平均粒径(φ)与分选系数、峰度和偏度均呈正相关,分选系数与偏度、峰态间呈现正相关,峰态与偏态之间呈现正相关。研究区沙粒主要以细沙、极细沙和粉沙为主,分选性较好,沙粒粒径分布符合正态。流动沙地较半流动沙地风蚀程度大,地表沙粒粒径粗。策勒地区地表风沙来源主要为风成沙,沙粒运动方式以跃移质为主,悬移质次之。

乌兰布和荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆防风效应风洞模拟

灌丛沙堆作为荒漠绿洲过渡带广泛存在的生物地貌类型,其在不同演化阶段和植被盖度下的风速分布及防风效应对土壤风蚀灾害控制具有重要意义。为揭示灌丛沙堆演化阶段及植被盖度对周围风场结构特征及防风效应指标的影响规律,该研究以乌兰布和沙漠荒漠绿洲过渡带单个和两个白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆为对象,利用风洞模拟试验测定其在4个不同演化阶段(雏形阶段、发育阶段、稳定阶段、活化阶段)和3种不同植被盖度(0、40%及70%)工况下竖直和水平面的风速分布,探讨演化阶段及植被盖度对相对速率、防风效能等防风效应指标的影响。研究发现,不同演化阶段的白刺灌丛沙堆在0~0.8H(H为灌丛沙堆高度)高度范围内、距沙堆中心-H~5H水平范围内风速有显著变化;对比坡前减速区、上方加速区、两侧急流区和后方减速区的风速变化发现,白刺灌丛沙堆在后方减速区的风速变化最为显著,处于稳定阶段的灌丛沙堆在植被盖度为70%时的风速最大可减少90%;不同演化阶段中,稳定阶段灌丛沙堆对风速的削减更为显著,防风效能较大,而处于雏形阶段的灌丛沙堆的防风能力相对较弱;在两个平行于风向排列的灌丛沙堆的相互影响下,沙堆之间丘间低地的防风效能比单个灌丛沙堆有所提高,且第二个灌丛沙堆下游区域的防风效能略小于两个灌丛沙堆间的丘间低地;各演化阶段单个和两个灌丛沙堆周围的防风效能均随植被盖度增大而增大。该研究结果可为乌兰布和荒漠绿洲过渡带土壤风蚀防治提供参考。

新疆策勒绿洲—沙漠过渡带风沙运动沙尘物质粒径分形特征

新疆策勒绿洲—沙漠过渡带风沙活动频繁,对其近地表风沙运动规律的研究具有重要意义。采用实验测定分析、线性回归分析、相关统计分析等研究方法,对策勒绿洲—沙漠过渡带不同地貌部位表面及近地表输沙和降尘物质粒度及粒径分形特征进行了研究。结果表明:策勒不同风沙运动形式沙尘物质组成主要为极粗粉砂和极细砂,大气降尘物的粗粉砂含量偏高,分形维数介于0.25~2.25;五种沙尘物质平均分维值介于1.03~1.67,灌丛沙堆表面沙物质粒径分形维数平均值最大,其次依次为大气降尘、裸平沙地、地表输沙物质和流动沙丘的沙尘物质,标准偏差值大小变化趋势与之相反。灌丛沙堆表面沙物质的粒径分形维数与沙物质平均粒径、分选系数等指标呈显著线性相关性,流动沙丘表面沙物质平均粒径的分形维数与粒度参数之间线性相关性不显著。灌丛沙堆、流动沙丘、地表输沙物质的黏粒含量与分形维数均呈极显著正相关性(p<0.01),灌丛沙堆与地表输沙物质的砂粒级含量与分形维数呈显著负相关,大气降尘物的粉砂含量与分形维数呈显著负相关(p<0.05)。流动沙丘表面沙物质的粉砂和砂百分含量与分维值无显著相关性。沙物质的粒级组成、运动形式、植被覆盖度、风力及地形等均是导致绿洲—沙漠过渡带沙尘粒度及分形特征差异的主要原因。

新疆策勒县沙漠-绿洲过渡带风沙流结构及输沙粒度特征

[目的]为了分析3个不同下垫面近地表风沙流结构差异及输沙粒度特征,为输沙模型的建立提供理论依据。[方法]对策勒绿洲—沙漠过渡带风速梯度和输沙率进行野外观测,采用拟合函数回归方法分析。[结果]在0—200cm高度范围内,流沙地近地表输沙率或输沙通量与高度服从指数函数或对数函数关系,且拟合程度较高;半固定沙地近地表输沙率或输沙通量随高度服从指数函数关系,拟合程度中上等,稍差于流沙地;固定沙地输沙率随高度变化服从多项式函数关系,拟合程度中等—差。[结论]平均风速较大时,流沙地、半固定沙地地表输沙率或输沙通量随高度变化多服从指数关系,且拟合程度好于平均风速较小的输沙阶段;近地表跃移、蠕移沙粒无论在垂向还是在水平方向上,离地表越高或离绿洲越近其各高度输沙率和沙粒平均粒径都有变小和变细趋势,在水平方向上流沙地输沙沙粒分选性依次好于半固定沙地、固定沙地,分选性多属于中等或中等偏上;所有输沙沙粒的偏度值分布在-0.06~0.05之间,越靠近绿洲输沙沙粒越细;所有跃移、蠕移沙粒峰态值分布在0.92~1.05之间,属于中等峰态。

不同沙源供给条件下柽柳灌丛与沙堆形态的互馈关系--以策勒绿洲沙漠过渡带为例

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲—沙漠过渡带为研究区域,根据沙源供给丰富程度的明显差异,在固定沙地、半固定沙地、半流动沙地和流动沙地随机选择100个相对独立的柽柳灌丛沙堆,对每个沙堆形态进行测量,并对沙堆上的柽柳灌丛进行调查,分析研究不同沙源供给条件下柽柳灌丛形态特征和沙堆形态变化及其相互关系。结果表明:(1)在4种沙源供给条件下,柽柳灌丛高度相对稳定,灌丛长度、宽度、树冠投影面积、总枝条数、新枝率、基部新枝率和生物量随着沙源供给丰富度的增加而相应增加。(2)随沙源供给丰富度的增加沙堆尺度显著增大,外形向着沿风向拉长的不对称圆丘状发展,风影沙尾轮廓逐渐清晰。沙堆形态参数间存在良好的相关性,其中长度与宽度协同增长,回归曲线在流动沙地为二次函数关系,在其它3种沙地呈线性相关;底面积与高度表现为良好的二次函数关系;底面积与体积间存在显著的线性关系。(3)柽柳灌丛形态参数与沙堆形态参数间存在良好的相关性。其中树冠面积与沙堆体积间为显著线性关系,而树冠大小又与总枝条数以及新枝率密切相关,柽柳灌丛沙堆的适应机理应归于不断增加的沙源供给而产生的风积沙埋对柽柳灌丛生长的促进作用及灌丛与沙堆间的互馈效应。该区域柽柳沙包的形成以一定灌幅的存在为前提,可以判定是土地退化的产物,其中半流动沙地生境相对于其他沙地正处于急速退化中。

再议绿洲-沙漠过渡带——以策勒绿洲-沙漠过渡带为例

被长期质疑的绿洲-荒漠过渡带在不断观测和丰富积累的基础上让我们有了一个完整的认识。以策勒绿洲为例对其进行剖析,作为绿洲-荒漠过渡带的一种典型类型,绿洲-沙漠过渡带可以界定为自绿洲边缘(人工防护体系或天然稀疏灌木林边界)到植被盖度为20%～25%的固定-半固定沙地为外缘边界(绿洲与流动沙漠之间)的荒漠地带。过渡带的内缘边界为绿洲外缘的人工防护体系,包括防风阻沙林带或天然稀疏灌木林。过渡带形成是因为从绿洲到外部荒漠存在水热环境因子的梯度变化,导致植被、土壤、地貌等综合景观展现出过渡特征,其组成与结构模式为:由绿洲向沙漠方向,稀疏灌木林(或边缘防护林体系)地-缓起伏灌草沉沙地-起伏灌丛沙堆和高起伏灌丛沙堆地。过渡带是乡土动植物重要的保留与保护地,是绿洲与沙漠间能流物流输送交换的缓冲带、绿洲的天然生态屏障,对地貌、土壤以及植被具有保护功能,且具有重要的固碳作用。

新疆维吾尔自治区策勒县绿洲一沙漠过渡带小气候特征

利用HOBO小气候观测仪,在2010年7月23日至8月24日对新疆策勒绿洲—沙漠过渡带的柽柳群落、柽柳—骆驼刺—花花柴群落、骆驼刺群落3个典型天然植物群落的风速、气温、空气相对湿度、光合有效辐射进行了同步观测,分析了它们的小气候特征的差异,初步探讨了产生这些差异的原因。结果表明,策勒绿洲—沙漠过渡带的植被具有独特的小气候作用,植被覆盖度越大,风速越小,气温越低,相对湿度越高。相比植被覆盖度仅3%的柽柳群落,柽柳—骆驼刺—花花柴群落(覆盖度27%)和骆驼刺群落(覆盖度67%)在观测期内0.5,1,2,4,8和10m处风速平均减小了32%,47%,近地表0.5m风速减少的最多,分别为57%,87%;2m处气温的平均值分别减少了0.32,1.02℃;2m处空气相对湿度的平均值分别增加2.33%,7.67%;策勒绿洲—沙漠过渡带柽柳群落、柽柳—骆驼刺—花花柴群落和骆驼刺群落的光合有效辐射差异不明显;阴天和沙尘暴天气光合有效辐射比晴天分别减少40%,60%。

策勒绿洲-沙漠过渡带风沙活动强度的空间分布特征

通过对策勒绿洲-沙漠过渡带及绿洲内部4个不同下垫面2010年11月-2011年10月1年内2m及10m高度的风况及输沙势对比分析,结合过渡带地表实际风沙蚀积变化情况得出结论:沿主风向从流沙前沿到半固定沙地、固定沙地、绿洲内部2m高合成输沙势依次为26.21,1.91,3.44,0.007 4VU,10m高合成输沙势分别为54.37,31.53,28.65,2.40VU,从流沙前沿经半固定沙地、固定沙地到绿洲内部随着地表植被覆盖度的增加及绿洲内部防护林网的防护作用增强,各下垫面风力、输沙势及合成输沙势逐渐减弱,流沙地地表表现为强烈的风蚀,并伴随流动沙丘前移,半固定沙地由于高密度的高大柽柳沙堆影响整体呈现大量的风沙堆积,绿洲边缘固定平沙地由于天然植被覆盖度较好,地表整体呈现轻微的蚀积变化,而在绿洲内部由于多条防护林网防护作用及地表较好的土壤水分条件,绿洲内部很少发生地表风蚀。2m高的输沙势自流沙前沿至绿洲内部较10m高的输沙势降低明显,说明了过渡带近地表的天然植被及绿洲防护林网对近地表风力削弱程度远远大于10m高的地表旷野空间,其具有良好的防风阻沙作用,更能代表近地表的风沙活动强度变化。

新疆策勒绿洲-沙漠过渡带灌丛沙堆与回涡沙丘的粒度分布特性

植被和地形会对地表风沙沉积物粒度特征产生重要影响,通过对策勒绿洲-沙漠过渡带灌丛沙堆及回涡沙丘不同地貌部位地表沙物质的粒度分析,探讨不同类型植被对灌丛沙堆及回涡沙丘不同地貌部位表面风沙粒度特征的影响,为采取合理的防沙固沙措施提供理论依据。结果表明:灌丛沙堆表面风沙物质平均粒径从迎风坡底经迎风坡中部到顶部逐渐变细,又从灌丛沙堆顶部至背风坡中部、背风坡底、侧翼逐渐变粗。从迎风坡底至顶部,表面沙分选性逐渐变差,从顶部到侧翼分选性逐渐变好。在灌丛沙堆与上风向回涡沙丘表面,自灌丛沙堆迎风坡坡底至灌丛沙堆侧翼,沙颗粒平均粒径呈现先变细后变粗的趋势,回涡沙丘表面沙颗粒平均粒径最粗,沙粒属于中等-较好分选性,灌丛沙堆顶部、灌丛沙堆背风坡、灌丛沙堆侧翼表面沙颗粒的分选性稍差于其余7个地貌部位。

绿洲—沙漠过渡带风况资料统计中的若干问题研究——以策勒绿洲为例

时距和距地面高度一直是风况资料统计中的普遍问题,不同时距和不同高度的风况资料反映真实情况的准确度不同。利用中国科学院策勒荒漠草地生态系统国家野外观测研究站自动气象站及野外地面梯度风实际观测资料,对策勒绿洲-沙漠过渡带10 m高不同时距风速、10 min时距不同高度风速、平均风向及起沙风频率四个方面的问题进行分析。结果表明:不同时距的平均风速之间、最大风速之间、平均风速与最大风速之间均有比较稳定的关系,不随时间发生较大变化;不同高度的风速关系存在随距离接近拟合程度越好的总体规律,但在60 cm处有一定的偏离,主要与地表植被的平均高度有关;利用矢量合成法计算10 min风向,发现2 m高风向比10 m高风向沿逆时针方向偏转约45°;以气象站整时风资料与地面2 m高观测1 min风资料分别统计起沙风频率,发现在系统性天气中二者变化趋势一致,但在偶发性起沙风天气中会有较大差异。

沙埋对策勒绿洲-沙漠过渡带两种建群种植物特征与格局的影响

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲-沙漠过渡带为研究区,在半固定沙地、半流动沙地和流动沙地选择了3个50 m×50 m的典型样地,分别代表轻度、中度和强度3种沙埋条件。每个样地内确定植物种类组成,测定两种建群种植物的高度和冠幅,同时对相应的灌草丛沙堆进行形态测量;利用全站仪采集所有植物的空间点坐标数据,运用Ripley’s K(t)函数点格局分析,研究沙埋对两种建群种植物特征与格局的影响。结果表明:随着沙埋强度的增加,疏叶骆驼刺和花花柴两个建群种植株数量减小,数量比例从以花花柴为主向以骆驼刺为单优势种群方向发展,死亡植株比例从半固定沙地的14.5%升高到流动沙地的40.3%;疏叶骆驼刺和花花柴植株高度和冠幅从半固定沙地到半流动沙地有所降低,但疏叶骆驼刺在流动沙地中又表现出增加趋势;对应的灌草丛沙堆体积随沙埋强度增加而变大,沙堆形态从多种类型并存向带有风影沙尾的蝌蚪形为主转变;花花柴和骆驼刺均以聚集分布应对风积沙埋的威胁,两种植物的种群间关系并不明显。总体来看,风积沙埋有碍于两种建群种植物的繁殖与生长,但骆驼刺具有更强的耐沙埋能力,特别是在流动沙地中留存下来的骆驼刺植物单体明显大于半固定和半流动沙地。集群分布的植物沙堆往往从基部合并,导致相对密集的植物分布区总与局部凸起的地形相对应,是风沙环境中植物群体与风积沙埋相互作用的结果。

策勒绿洲—沙漠过渡带风沙前沿风沙流结构研究

通过对2010年5—11月策勒绿洲—沙漠过渡带流沙前沿50 cm高积沙方口和全方位跃移及全方位蠕移、BNSE集沙系统13个阶段积沙数据进行分析,结合大气象站2 m高同步积沙阶段的平均风速进行分析对比,发现策勒流沙前沿方口积沙仪各高度积沙量随高度分布大部分符合对数、指数和多项式函数分布规律,且拟合程度较好,10 cm和30 cm高度范围的积沙量占总输沙量的百分比分别在23.43%～50.40%和64.30%～83.13%,且分别多集中在40%～50%和80%左右。随着每阶段大于起沙风的平均风速的增大或减小,各积沙仪总输沙率也会总体上呈现相应的增大或减小,二者大致呈正相关关系,积沙仪不同高度不同阶段输沙量的变化除了与风速、地形有很大关系外,通过研究发现每次积沙阶段大于10 mm以上的较大的降雨量将会对积沙仪输沙量和风沙流结构产生一定影响。

新疆策勒沙漠-绿洲过渡带不同运动形式沙尘物质粒度特征差异分析

运用野外采样及室内分析的方法,研究策勒沙漠-绿洲过渡带近地表沙物质的粒度特征,可为防风治沙提供理论依据.结果表明:沿主风向,自流沙前沿至绿洲边缘,沙物质粒径逐渐细化,以极细砂为主,分选系数介于1.50~1.92,分选性中等.偏度介于-0.10~0.10之间,相对于平均值呈近对称分布.峰态数值介于0.95~1.06之间,属于中等峰态.地表输沙物质、灌丛沙堆表面沙物质各粒度参数间均呈现出较显著的线性相关性.流动沙丘表面沙物质的平均粒径与分选系数呈显著线性正相关,裸平沙地与大气降尘沙物质的偏度与峰态呈显著线性负相关,其余各参数特征间的线性相关性均较低.地表输沙物质、灌丛沙堆表面的黏粒、粉砂、砂的含量与各粒度参数呈现极显著相关性(p<0.01),而裸平沙地、大气降尘、流动沙丘表面沙物质黏粒、粉砂、砂的含量与部分粒度参数呈极显著相关性(p<0.01).植被覆盖度、高度、风力、地形及空间差异等是影响近地表沙物质粒度差异的主要因素.

策勒沙漠-绿洲过渡带土壤种子库的基本特征

通过室外萌发法对策勒沙漠-绿洲过渡带土壤种子库的研究发现:该区域土壤中活性种子从总储量上来看较为丰富,其中有12种植物,分属8科,但各植物种的种子数量分配极不均匀,仅有多枝柽柳的种子数量丰富,其它植物种的土壤种子储量相对匮乏,甚至严重匮乏;种子库的生活型组成以多年生草本占优(53.85%),一年生草本植物次之(30.77%);不同群落与地貌类型的种子库间保持着较高的相似性。

绿洲-沙漠过渡带植被覆盖动态变化及其驱动因素——以新疆策勒为例

绿洲-沙漠过渡带是绿洲与沙漠生态系统之间的生态缓冲区,对维持绿洲稳定与防风固沙具有重要的生态功能。以策勒绿洲-沙漠过渡带为例,选取1993—2017年Landsat遥感影像数据、气象与社会经济数据,采用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index)、像元二分模型和主成分分析方法,探讨小尺度区域长时间序列的植被变化及其驱动因素。结果表明:(1)在近25 a来,策勒绿洲-沙漠过渡带的年均NDVI呈逐年增加的趋势,高NDVI主要分布在其东南部,而低NDVI主要分布在其西与西北部;(2)多年平均植被覆盖度为0.23,其中1993年、1998年、2008年、2011年、2014年、2017年这6期的FVC(Fractional Vegetation Coverage)分别为0.20、0.18、0.19、0.23、0.27、0.28,植被覆盖度在不断增加;(3)植被覆盖度总体以中等和低覆盖为主,分别占研究区总面积的30.73%、21.47%,其次为低、较高、高和极低覆盖植被,分别占研究区总面积的21.48%、20.39%、20.12%、7.26%。植被覆盖明显变好区域所占面积较小且主要集中在中部和东南部及策勒河流域周边,其余变化等级的植被覆盖分布较分散;(4)在年际时间尺度上,人类活动是影响策勒绿洲-沙漠过渡带植被变化的主导因素,植被对降水量和大气相对湿度的敏感度大于气温,其中人工造林、耕地面积、人口数量、防护林面积分别在第一主成分分析中占0.850、0.810、0.853、0.779,大气相对湿度、降水量和牲畜存栏数分别占第二主成分分析的0.845、0.753、-0.608,气温占第三主成分分析的0.883。本研究为进一步认识绿洲-沙漠过渡带的植被变化、影响因素、植被保育及恢复提供理论依据。

新疆策勒绿洲-沙漠过渡带不同植被下的沙丘形态特征及沉积物粒度分析

新疆策勒绿洲—沙漠过渡带为典型的极端干旱区,风是最主要的搬运动力,风蚀和沙尘暴对土壤沙粒的搬运和堆积造成了土地沙化和荒漠化。运用回归分析和相关分析方法,探讨不同灌丛沙堆风沙沉积物的沉积规律和沙丘发育的影响因素,对不同植被下的沙丘形态特征及沉积物粒度进行分析。结果表明:(1)在不同植被覆盖度下,柽柳比骆驼刺灌丛沙堆的沙物质粒径分布均匀,柽柳和骆驼刺分选的沙物质粒径最粗分别为高覆盖度下和中覆盖度下,最细均为低覆盖度下。(2)沙丘和障碍物演化过程中,高度、长度、宽度三者之间协同变化,相互影响、相互反馈。障碍物的高度和宽度与沙丘长度、宽度和高度之间均存在显著关系,植株的大小影响沙丘形态的发育。(3)风影和灌丛沙丘的沙物质主要由极粗粉砂、极细砂和细砂组成,回涡沙丘的沙物质主要由极细砂和细砂组成,其余粒级沙粒含量很少,均不足5%。从植被类型解析,沙物质粗细为柽柳>骆驼刺>花花柴;从沙丘类型分析,沙物质粗细为回涡沙丘>灌丛沙丘>风影沙丘。(4)沙丘沙物质平均分选系数介于1.42~1.60,属于中等偏上—中等分选性,沙物质偏度平均值介于0.01~0.20,属于对称,沙物质峰态平均值介于0.96~1.07,属于常峰态。(5)沙丘沙物质分选系数与偏度值均呈极显著相关(R^(2)>0.70,p<0.01),沙物质平均粒径与分选系数和偏度值均呈极显著相关(p<0.01)。研究结果对深入理解不同植被下的灌丛沙堆表面沉积物粒度特征和沙丘形态的发育具有重要的意义。

绿洲-沙漠过渡带引种植物光合生理特征研究

为了研究引种植物在绿洲-沙漠过渡带极端干旱条件下的适应性,在自然条件下对3种引种植物文冠果、酸枣、紫叶小檗的光合、水分等生理指标进行了研究。结果表明,1)3种植物的光响应曲线变化趋势基本一致,均表现为随着光合有效辐射(PAR)的增大净光合速率(Pn)先增大后减小;文冠果和紫叶小檗的光饱和点明显高于酸枣(P<0.01),说明文冠果和紫叶小檗利用强光的能力较大,对光环境的适应性较强;紫叶小檗的最大净光合速率(Pnmax)和暗呼吸速率(Rd)也明显高于文冠果和酸枣,表明紫叶小檗具有高光合耐胁迫的优势。2)3种植物的叶绿素含量和丙二醛含量的变化一致,文冠果均显著高于其他2种植物(P<0.05);3种植物的可溶性糖含量差异不显著(P>0.05),而紫叶小檗的脯氨酸含量显著高于其他2种植物(P<0.01),说明在该生境下紫叶小檗能够较好的保持体内水分含量,较好的适应该生境。3)3种植物的清晨水势和正午水势都有相同的大小关系,都是文冠果较大,酸枣最小,而且植物种之间差异极显著(P<0.01),说明紫叶小檗和酸枣的吸水能力较强,它们主要依靠夜间水分恢复能力来应对干旱环境。总的来说,3种植物的光合参数及生理指标的变化趋势不是完全一致,这可能是由于植物种之间的个体差异,以及不同植物对同一生境的差异所致,因此,要想选取适合在策勒绿洲-沙漠过渡带大面积种植的引种植物,还需做进一步的研究。

绿洲-沙漠过渡带骆驼刺群落的防风阻沙作用

以塔克拉玛干沙漠南缘的策勒绿洲——沙漠过渡带为研究区,从防风阻沙的角度研究该区域主要植物群落-骆驼刺群落的生态学特性,并分别对骆驼刺样地和裸沙样地进行梯度风速和多向输沙的同步对比观测,结合输沙势的季节和方向分布,确定骆驼刺群落的防风阻沙作用。结果表明,多年生木质化草本植物骆驼刺在4月上旬萌发,5～7月为生长旺季,8月以后生长缓慢,以木质化过程为主。4～6月为该区域的强风盛行期,活体骆驼刺植被的盖度并不能有效防止风蚀,但头年生长的骆驼刺地上部分干枯死亡后仍处于直立状态,在翌年风季来临时有效发挥防风阻沙作用。与裸沙地相比,覆盖度在30%左右的骆驼刺样地风速可降低26%～67%,对应的地表输沙通量也仅为裸沙地表的15%。根据实测输沙量与风能的关系推断,如果没有骆驼刺植物的保护,每年从策勒绿洲西部风沙前沿进入绿洲内的单宽输沙量可达到170.24 t.km-1.a-1,而骆驼刺地表单宽输沙量仅为26.43 t.km-1.a-1,可见骆驼刺群落具有极好的阻沙效果。