青海共和盆地威连滩沙地冲沟风水交互作用研究

选择青海共和盆地威连滩沙地冲沟为研究区,通过野外调查,沉积物样品采集和分析,结合1982年航片和2006年快鸟影像数据,分析研究区地质历史时期风水交互作用的环境变化和沙地冲沟风水交互侵蚀的现代特征。结果表明:全新世初期,研究区由水成沉积环境逐渐过渡到风成沉积环境,并有小的沉积旋回,到了全新世中期,气候变得较温润,风沙活动减弱,风成沙逐渐生草成土,但弱砂质古土壤层较薄,从全新世晚期至今,风沙活动有所增强;冲沟形成后,沙地冲沟发生着风蚀水蚀交互作用。起伏的沟岸和弯曲的谷底发生风积,为流水侵蚀增加了沙物质。风沙流对冲沟的形成有再塑造作用。同时冲沟侵蚀也影响着风沙活动,每年冲沟侵蚀约达8.3×104 t泥沙,是沙丘不断增长的一个重要物源。冲沟的狭长地形,其"狭管效应"加大了风蚀作用,增强了风沙灾害天气。

青海共和盆地多石在沟河道沙丘现代风水交互过程

选择青海共和盆地多石在沟河道中6道新月形沙丘链作为研究对象,采用Trimble4700DGPS与常规测量手段,结合野外风沙观测与自动气象站数据,初步观测分析了2006年多石在沟河道沙丘在不同季节的形态变化过程,计算出2006年风季前比雨季后多石在沟河道沙丘体积减小了548.3m3,风积量为2351m3,流水的蚀平量为2899m3,2006年风水两相营力对河道沙丘的侵蚀贡献率约为45%∶55%,流水的搬运作用强于风力的堆积作用。但从较长的时间尺度来看,研究区的风力侵蚀作用强于流水侵蚀作用,河道沙丘不断增大。多石在沟河道沙丘是一个典型的风水交互作用系统,河道成为风力与流水交互作用的"中转站",在风水的交替作用下,沉积物由风积环境进入流水环境中。

风水复合侵蚀研究述评

风水复合侵蚀或风水交互作用是干旱、半干旱地区常见的侵蚀过程。这种风力与流水对同一侵蚀对象(区域)的共同作用或交替作用塑造了风蚀水蚀交错区特有的侵蚀地貌景观。作为一个相互联系、影响的复杂系统,风水复合侵蚀具有明显的时空分布特征,其侵蚀过程可以划分为古代过程与现代过程。由于以往的风蚀和水蚀研究相互独立,风水复合侵蚀的研究起步较晚。在研究中存在着尺度转化与研究方法不成熟等问题。对风水复合侵蚀的机理与防治以及土壤复合可蚀性的研究都将成为今后研究中的重点与难点。

毛不拉孔兑流域河岸沙丘粒度与地球化学元素的动态时空分异

通过对不同年份库布齐沙漠毛不拉孔兑流域河岸沙丘地表沉积物样品进行粒度、化学元素分析,获得其粒度和元素组成特征及其变化:2019年和2013年样品粒度组成均以极细沙和粉沙为主,含量占70%以上,峰度呈窄峰,分选较好,表现为典型风成特性。但2019年较2013年粒径组成变粗,分选性变好;化学元素组成上以Si、Al为主,与上陆壳平均化学元素组成相比,2019年较2013年大部分化学元素亏损程度加大。A-CN-K图解揭示了2个年份内流域河岸沙丘地表物质化学风化程度均很低,处于较弱的去Na、Ca阶段,其他元素未发生明显的化学风化或迁移;对于不同河流断面,2019年和2013年的样品均表现出自河流上游至河流中下游,粒度组成变细,峰度变窄,分选性变好,风成特性更明显。与上陆壳平均化学元素组成相比,2013年4个断面样品的元素变化趋势一致性较2019年更明显。在流域尺度上,不同年份河岸沙丘地表沉积物样品理化特征具有较大相似性,其原因与母岩,以及在风水交互作用下地表物质呈现一定的动态平衡有关。

中国北方三典型流域地表沉积物空间分异及指示（英文）

风水交互作用是干旱区(广义)最为广泛的一种地表现象与地貌过程。通过对西部的克里雅河、中部的毛布拉孔兑河和东部的西拉木伦河三个典型流域的实地考察、地形测量、取样,分析其地表沉积物样品的粒度、化学风化过程以及动力因素,发现:自西向东三流域的粒度特征表现为粒度变粗,分选性变差,峰态变宽,粒度的水成特性更加明显;三流域的矿物及元素风化指数表明了三流域处于化学风化的最初阶段,且自西向东三流域化学风化程度增强,物理风化程度减弱;其中,化学成分变异指数(ICV)与碳酸钙化学参数含量可以很好的区分三流域地表物质的风化特征异质性。究其原因,在流域尺度上,气候引起风和水两种营力对地表沉积物的差异性分选,使得三流域地表沉积物理化特征呈现地带性规律。

库布齐沙漠南缘风水交互特征及其对抛物线形沙丘发育的影响

通过对内蒙古库布齐沙漠南缘气象水文数据的监测、多期高分辨率遥感影像的分析以及实地考察,探讨区域风水交互特征及其对抛物线形沙丘形成发育的影响。结果表明:从1970年到2014年,研究区水沙作用方式逐渐由水沙平衡交互转变为流水侵蚀主导,期间叭尔洞沟发生多次高输沙量的洪水,河流大幅度改道,流水对上风向西岸横向沙丘的切割作用使得一部分残余沙丘留在东岸,成为沿岸抛物线形沙丘的初始沙源。在西北风作用下,河床内积累的沙物质通过东岸的输沙沟槽为沿岸抛物线形沙丘提供外来沙源。1970—2014年该区域合成输沙势持续下降,河床积累沙物质逐渐减少,在流水侵蚀主导阶段,洪水对河床沙丘的搬运以及降雨对河道沿岸阶地的坡面侵蚀使得河流对西岸沙丘的截沙作用增强,流水逐渐阻断外来沙源供给,为东岸首先发育新月形沙丘创造条件。随着风沙作用减弱,降水增加,新月形沙丘在植被"翼角固定"的转换机制下逐渐演变为抛物线形沙丘。库布齐沙漠南缘的风水交互作用对叭尔洞沟沿岸抛物线形沙丘形成发育产生较大影响,是区域风沙地貌形成演化的重要因素。

干旱区沙漠与河流复合地貌过程研究进展

沙漠-河流过渡带是独特的地理单元,在世界主要沙漠中普遍存在,河岸沙丘地貌发育过程是其独特性的突出表现。一方面,河流通过提供物源和场所控制河岸沙丘地貌的发育过程与格局,另一方面,沙丘发育过程改变河道。本文回顾了沙漠与河流复合地貌过程研究取得的重要进展,包括沙漠与河流交互关系、沙漠和河流交互尺度以及河岸沙丘地貌形成与发育过程等。但水系变迁与沙漠演化、沙丘复杂性与河谷形态之间的关系,以及如何建构沙漠河岸风水复合地貌过程模型等问题,将是未来需要突破的难题,这有助于促进风沙地貌与流水地貌的高度融合,丰富沙漠科学和干旱区水文的理论体系。

不同气候带的河道与沙丘分布格局及其类型划分

风水交互作用是干旱区常见的地貌现象和重要的地表过程,干旱区河流通过提供物源和场所控制沙漠分布的格局,沙漠分布与风沙活动制约河道发育和泥沙输移,在不同时空尺度表现不一,但关于二者交互作用的分类处于探索阶段,尚未形成分类体系,尤其在地貌格局分类上多为定性描述。因此,自西向东选择位于3个气候带的中国西部克里雅河、中部毛不拉格孔兑以及东部西拉木伦河,利用遥感影像解译获取河道与沙丘信息,探讨近源沙丘的分布与河型之间的组合关系。结果表明:河型、河流流向与风向之间的关系、水文以及距离河道的远近影响河道与沙丘组合的地貌格局;在河道—沙丘尺度上,划分为弯曲河道—对称式边滩沙丘、顺直河道—边滩沙丘、分汊河道—心滩式沙丘、网状河道—格状镶嵌式沙丘4种类型。

中国北方典型流域河道与沙丘空间格局及其动态变化

风水交互作用是干旱区常见的地貌现象和重要的地表过程,河谷沙丘是发育在河谷环境中迭置于河流地貌之上,受风水两相作用的一种特殊类型的风沙地貌。本文选择不同气候区克里雅河、毛布拉格孔兑、西拉木伦河3条河流作为研究区,分析其典型河段近30 a河道与沙丘空间格局及其变化,结论表明:自西向东3个流域空间格局分别为河道穿越流沙区、河道穿越流沙区与沙丘斑块镶嵌河道二者兼有、沙丘斑块镶嵌河道3种格局;同一气候区不同河段具有不同的空间格局动态变化特征:河道穿越流沙区的格局为上中游河段不稳定型、中下游平衡型、尾闾段的稳定型三种类型;沙丘斑块镶嵌河道的空间格局均以支流入河口的动荡型以及主河道"短命沙丘"变化比较突出。气候因素影响风水交互作用的强弱和方式,从而形成不同河岸风沙地貌格局及其变化特征。

窟野河流域河岸沙丘地貌格局及变化

风水交互作用是黄土高原北部风蚀水蚀交错带特殊的侵蚀营力,并致该区土壤侵蚀强度加重。以毛乌素沙地窟野河流域作为研究区,基于影像解译及数理统计方法,研究河道与沙丘交互地貌过程。结果表明:(1)窟野河"三河夹沙"区沙地以河流为中心呈现出对称条带状格局分布,距离河流,依次呈现出流动沙丘、固定半固定沙丘、丘陵沟壑区的空间格局;(2)典型河段河道与沙丘空间格局呈现出河道穿越流动沙丘、河道两侧斑块状沙丘镶嵌分布、两河交汇处流动沙丘分布等3种格局;(3)河道弯曲系数与河道两侧沙丘活动性的变化之间呈现出一定的对应关系。