横向沙丘表面与上方矩形截面柱复合电磁散射的FDTD研究

分别使用指数型分布和高斯型分布表示沙漠表面的高度起伏状况,采用蒙特卡罗方法模拟横向沙丘表面和沙丘与沙丘间平坦沙漠表面,运用Herkelrath提出的土壤湿度与介电常数的通用式计算沙土的介电常数,选用FDTD数值计算方法分析高度起伏均方根、入射角度、目标长度、目标宽度、目标高度、横向沙丘的高度和横向沙丘迎风坡坡底到坡顶的水平距离的变化对散射系数的影响,得到横向沙丘表面与上方目标的复合电磁散射特性。分析了粗糙面为指数型分布和高斯型分布时散射系数的角分布曲线的不同之处。

甘肃青土湖地区不同类型沙丘的表沙理化特征及其环境意义

沙丘表层沉积物的理化特征在揭示风沙的来源、沉积过程、风化作用等方面具有重要作用。本研究采用野外实地采样和实验室分析方法分析了甘肃青土湖地区不同类型沙丘表层沉积物的粒度和地球化学特征。结果表明:(1)青土湖地区沙丘表层沉积物以细砂为优势粒级,平均含量达72.08%,其次为极细砂,黏粒成分很少。频率分布曲线为单峰分布,概率累积曲线表现为三段式,反映出沉积环境较为稳定。(2)研究区沙丘表层沉积物常量元素以SiO2为主,平均含量为76.40%,其次为Al2O3和CaO,平均含量分别为5.05%、3.74%。微量元素以Cr、Mn、Co、Sr、Ba、Ti、Ce和P为主,平均含量均>100 mg/L。(3)Y、Zr和Y/Zr、Rb/Zr双变量图、A-CNK-FM图解表明巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠为其沙源。风沙搬运过程中的磨蚀、风选作用是研究区富集Fe、Mg元素的主要原因。此外,下伏湖相沉积物就地起砂,石羊河冲积物也为其提供了部分沙物质。(4)A-CN-K和A-CNK-FM三角模式图表明研究区风化程度较弱,处于初期脱Na、Ca阶段。在沙丘固定过程中成土作用增强但淋溶作用减小,这是由于植被的影响导致半固定、固定沙丘Na、Ca含量较高。

物质生态批评视域下《沙丘花园》中的植物及其叙事

在美国当代本土裔作家西尔科的《沙丘花园》中,大量植物文本打破了物质曾固有的沉默客体形象,不仅作为主人公旅行的环境背景展现自身能动性文本叙事,还在推动叙事进程的同时,暗示了西尔科对环境恶化的生态警示与精神危机的人文忧思。借助物质生态批评视域聚焦植物的物质书写,探讨植物如何展现自身跨时空的叙事能力以及人与物内在的互动生成意义,阐释了植物与印第安传统自然观、人类中心主义的生态掠夺、世界融合观下的生态救赎的书写关系。

西藏定结地区不同类型沙丘表层沉积物粒度特征及其环境意义

为了探讨粒度特征所指示的环境意义,对西藏定结地区现代沙丘进行采样,分析不同类型沙丘表层沉积物的粒度特征。结果表明:(1)流动沙丘和爬坡沙丘粒度组成相似,灌丛沙堆与二者粒度组成差异较大。流动沙丘和爬坡沙丘表层沉积物主要以细砂和中砂为主,而灌丛沙堆表层沉积物以极细砂、细砂和粉砂为主。(2)不同类型沙丘粒度参数呈现不同变化趋势,流动沙丘和爬坡沙丘表层沉积物分选较好,近对称,中等尖锐,灌丛沙堆表层沉积物分选中等,正偏,很尖锐。(3)流动沙丘和爬坡沙丘频率分布曲线呈近似对称的单峰分布,灌丛沙堆频率分布曲线呈双峰分布;不同类型沙丘表层沉积物概率累积曲线差异较为明显。(4)不同类型沙丘表层沉积物沉积环境主要以风成沉积为主,少数为河流沉积。(5)不同类型沙丘表层沉积物粒度特征对比可知,粒度特征的差异主要是沙源、植被覆盖度和风况共同作用的结果。

Groasis Waterboxx造林技术在沙丘的造林效果

[目的]为解决干旱荒漠区沙丘造林成活率低的技术难题,从荷兰Groasis引进Waterboxx保水、节水造林器及技术,并分析其应用效果。[方法]在甘肃省民勤县流动沙丘和半固定沙丘上,用梭梭、花棒、柠条锦鸡儿、柽柳等固沙植物进行造林试验,采用直观统计观测的方法,研究Groasis Waterboxx在沙丘上造林后的风蚀、温度、保水和苗木成活率情况。[结果](1)春季用Groasis Waterboxx沙丘造林技术,流动沙丘风蚀情况比半固定沙丘严重2.0~6.0倍,造林效果差;从沙丘迎风面不同部位的风蚀情况来看,流动沙丘和半固定沙丘总体均表现为:顶部>中部>底部;(2)Groasis Waterboxx沙丘造林技术在高温季节能有效降低苗木根际土壤地温近50%,保护苗木免受高温灼伤,促进苗木生长;低温季节还能有效保持根际表面地温在5℃左右,防止苗木遭受低温冻害;(3)Groasis Waterboxx沙丘造林技术能使苗木周边0—40cm表土层含水量长期保持在6%~12%,保证苗木成活期的水分持续供给;(4)Groasis Waterboxx沙丘造林技术能显著提高苗木成活率30%~60%。[结论]Groasis Waterboxx沙丘造林技术在半固定沙丘造林效果优于流动沙丘,能够显著提高苗木成活率。

塔克拉玛干沙漠沙丘沙和大气降尘粒度分异特征

基于粒度特征区分风尘序列中沙尘暴降尘和流动沙丘沙组分对探究环境演变、重建风尘活动强度有重要意义。以塔克拉玛干沙漠中部流动沙丘沙和沙漠南缘策勒绿洲现代大气降尘为研究对象,分析粒度差异,并与中国其他地区沙丘沙进行对比。结果表明:(1)塔克拉玛干沙漠沙丘沙粒度曲线以单峰分布为主,策勒绿洲尘暴降尘呈双峰分布;(2)塔克拉玛干沙漠沙丘沙和降尘均呈分选较好、近对称分布和中等峰态,但沙丘沙粒径粗;(3)不同区域沙丘沙的相同粒径组分相对含量和粒度特征具有相似性。尽管沙丘沙和大气降尘均有较好的分选性,但风场强度的差异导致粒径分布范围、偏态和峰度不同。

基于GEE和Canoco的沙丘移动速率及其内外控制因子贡献率分析

环境因子控制沙丘移动速率的研究多集中于定性分析和一对一定量分析层面。基于高分辨率遥感影像分析2008—2021年间宁夏白芨滩流动沙丘在7个时段的移动速率,利用GEE获取研究区各时段的多个环境因子数值,再采用Canoco的冗余分析揭示各环境因子对沙丘移动速率的贡献率。结果表明:1)2008—2021年间,流动沙丘脊线数逐步减少而脊线平均长度递增,沙丘在移动中发生合并,沙丘移动速率分5个阶段稳步下降,每个阶段的降速在0.22~0.28 m/a间,13 a间共下降约1 m/a;2)内控因子沙丘高度和宽度与移动速率均呈极显著线性负相关关系,缺陷密度与其呈极显著线性正相关关系(P<0.01);外控因子合成输沙势(RDP)、植被覆盖度、累积降水量、平均地温(LST)、平均气温对沙丘移动的贡献率分别为78.7%、6.7%、3.9%、2.7%和2.6%,RDP是控制白芨滩流动沙丘近13年来移动速率的主要外因,但对比2个时段发现季节性冻结期内LST是控制沙丘移动的另一关键因子。

风沙地区铁路选线中的主导风向与沙丘移动速度判别方法研究

风沙危害是影响沙区铁路选线设计的重要因素。为解决主导风向和沙丘移动数据获取的技术难题,通过分析沙丘空间形态与风况作用的内在关系,构建新月形沙丘、线性沙丘和金字塔沙丘等不同沙丘区域的主导风向判别方法;结合沙丘形态学参数,利用Google Earth历史影像和GIS空间分析,提出沙丘移动速度的测算模型。以和若铁路沿线区域为研究对象,对该方法进行验证。研究结果表明:基于沙丘形态分析的铁路沿线主导风向识别方法能快速地得到选线范围内的主导风向,判别结果与气象监测数据的误差不超过15°;利用卫星影像和GIS的测量方法可实现沙丘移动速度的计算,沙丘移动数据能对气象站观测的风沙数据进行有效补充,提高了铁路设计中沙害勘察的准确性与效率。研究成果可为风沙地区铁路减灾选线提供一定的技术支撑。

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。

古尔班通古特沙漠流动沙丘土壤水分与地形—植被因子关系

[目的]确定沙漠沙丘土壤水分的分布规律,明确土壤水分与各个地形与植被因子间的关系,进而为沙漠地区的植被保护和重建提供科学合理的建议。[方法]以古尔班通古特沙漠流动沙丘为研究对象,在小尺度上研究了不同深度(表层0—40 cm,中层40—200 cm和深层200—300 cm)、不同微地貌(迎风坡、背风坡、丘顶和丘底)上土壤水分的分布特征(描述性统计);并采用广义线性、广义加性和随机森林模型研究了土壤水分与地形—植被因子间的关系。[结果](1)不同深度下迎风坡与丘底上的土壤水分高于背风坡与丘顶;表层土壤水分在背风坡(包括丘顶和丘底)与迎风坡上有显著性差异。(2)地形因子对土壤水分的影响大于植被因子;影响表层土壤水分的主要因子是坡度与坡向,影响中层和深层土壤水分的主要因子是灌木盖度。(3)随机森林模型的拟合效果显著高于广义线性和广义加性模型。[结论]地形因子对古尔班通古特沙漠流动沙丘不同微地貌上土壤水分的影响较植被因子大,坡度和坡向对表层土壤水分具有重要影响,灌木盖度对中层和深层土壤水分具有重要影响。

塔克拉玛干沙漠南缘新月形沙丘移动特征

新月形沙丘的移动特征可以反映区域内风沙运移和地貌演化过程,对于科学开展风沙灾害防治具有重要意义。本文利用卫星遥感影像与气象再分析数据,研究了塔克拉玛干沙漠南缘6个新月形沙丘群2012—2022年的形态变化与移动特征。结果表明:(1)研究区域内新月形沙丘平均移动速率为6.86 m·a^(-1),移动方向与对应区域内盛行风方向基本一致;(2)不同区域内新月形沙丘形态参数之间的关联性呈现显著差异;(3)沙丘高度、下垫面植被覆盖、年均降雨量以及地表温度与沙丘移动速率呈负相关关系,分区拟合结果有差异;(4)且末西南区域的年平均输沙通量约为77120.5 kg·m^(-1)。研究结果反映了新月形沙丘移动规律的复杂性,不同地理环境因子的影响程度或存在显著差异,需结合实地情况进行具体分析。同时,在沙丘演化过程中,形态参数的动态变化反映了沙丘迁移的内在机理,进一步为新月形沙丘的发育机理提供了实证数据,也为沙丘危害防治和土地规划提供了参考依据。

岬湾海滩岬角沙丘过路输沙研究现状

文章从岬湾海滩、岬角沙丘以及岬角沙丘过路输沙的概念出发,引出岬角沙丘过路输沙的概念模式,总结岬角沙丘过路输沙的常用研究方法和研究现状,指出岬角-海滩-沙丘系统在海岸带输沙中的重要作用;针对我国海岸风沙地貌研究的现状,提出应加快海岸风沙资源现状调查、加强海岸风沙地貌过程研究以及协调海岸风沙地貌资源开发利用与修复保护,为我国海岸沙丘相关研究明确方向。

自适应沙丘猫鲸鱼优化算法

鲸鱼优化算法原理简单、参数较少、全局搜索能力强,但在迭代后期易陷入局部最优且求解精度较低。本文将自适应收敛因子策略和沙丘猫群优化算法中随机搜索策略引入到鲸鱼优化算法中,提出了一种自适应沙丘猫鲸鱼优化算法。首先,采用自适应收敛因子策略,动态地调整算法参数a,使搜索更具连续性、稳定性与多样性,提高优化精度;其次,将沙丘猫群优化算法中引入到鲸鱼优化算法中,防止算法陷入局部最优,提高全局搜索能力;然后,通过基准测试函数进行仿真实验,并与其他几种智能群体算法进行比较,仿真实验结果表明,改进算法具有较高的优化性能;最后,利用改进算法求解机械工程优化问题,验证了改进算法的有效性和实用性。

符号叙事与美学延伸:电影《沙丘》的科幻建构

《沙丘》是加拿大导演丹尼斯·维伦纽瓦执导的科幻电影,改编自著名作家弗兰克·赫伯特的同名小说,讲述了万年后的未来世界,厄崔迪家族遭到背叛,年轻的公爵之子保罗接受命运的指引反抗帝国的故事。相较于其他《沙丘》影视改编作品,维伦纽瓦强调利用符号叙事来营造宏大的科幻感和史诗感,并且以侧重陌生感的美学塑造,营造出了科幻电影独有的视觉体验,为观众构造了一个深邃、厚重的想象世界。

沙丘尺度一年生植物的分布特征及影响因素

一年生植物是一类独特的生物类群,在维持荒漠生态系统的稳定中具有重要意义。为了解古尔班通古特沙漠一年生植物在线性沙丘上的分布特征及其影响因素,在沙漠腹地两个相邻沙丘建立一个220 m×110 m样地,并设置214个5 m×5 m样方,详细调查了仅有的4种一年生植物的多度和相应环境因子,系统分析了不同物种多度在不同坡位和整个沙丘上的分布格局及其与环境的关系。结果表明:沙蓬(Agriophyllum squarrosum)主要以聚集状分布在沙丘顶部,角果藜(Ceratocarpus arenarius)、刺沙蓬(Salsola ruthenica)和对节刺(Horaninowia ulicina)多随机分布在坡中和丘间低地。各物种的多度在不同坡位和坡向间均有明显差异,其中沙蓬多度在坡顶最高,刺沙蓬和角果藜在背风坡最集中。半方差分析表明,所有物种均显示出中等的结构变异(34.5%~57.0%);克里格插值分析表明,各物种的空间分布格局各异,但均有明显的斑块化和纵向分布特征。影响不同物种空间分布的因素各异,其中地形是影响沙蓬分布的主要因子,角果藜、刺沙蓬和对节刺的分布主要受到土壤理化性质的影响,多度从流沙区向丘间低地随着土壤养分的增加而增加。其中,3种一年生植物与全氮、全磷、电导率和土壤含水率正相关,而与pH负相关,但仅能解释8.89%~9.71%的总变差,更多受其他因素的影响。研究揭示了沙丘上一年生植物种群的空间分布特征,对荒漠生物多样性保护以及建立科学合理的植物固沙措施具有积极的指导作用。

浅析维伦纽瓦的科幻电影中声音设计的特点——以电影《沙丘》为例

作为一门综合性极强的视听艺术,声音设计在电影创作过程中极其重要。声音不仅需要参与影片真实感的构建,还需要在一定程度上营造特定的叙事氛围,从而协助画面实现对主题的阐释。本文以导演丹尼斯·维伦纽瓦的科幻作品《沙丘》为主要研究对象,从声音设计角度对其进行分析,旨在为我国科幻电影声音设计领域的探索和发展提供一定参考。

好莱坞科幻电影的另类英雄人物建构——以电影《沙丘》为例

维伦纽瓦执导的《沙丘》作为太空歌剧式的英雄史诗电影,建构的英雄人物显著区别于传统好莱坞科幻电影,凸显出明确的反英雄主义。电影《沙丘》在依托古希腊神话、清教主义和美国现实需求的同时,深入挖掘西方文化中的悲剧元素,成功建构了另类银幕英雄保罗·厄崔迪的形象。影片巧妙运用视听艺术手法,通过双重叙事搭建英雄之旅、仪式感场景推动身份转变、群像描写烘托英雄形象,最终呈现出一个非传统的英雄形象。基于文化与艺术视域剖析保罗·厄崔迪这一另类英雄人物形象,有助于探究好莱坞科幻电影中英雄人物的不同塑造路径,从而理解此类英雄电影所蕴含的价值观。

《沙丘》系列:后疫情时代下的复古未来景观及其文化症候

《沙丘》系列电影作为维伦纽瓦的科幻代表作,在宏大时空架构之下,为“后疫情时代”展现了一个通向未来的“复古”景观,而其中隐含的文化症候则为全球化的当下充满不确定性的世界提供了一种认知性的美学呈现。与《流浪地球》系列相比,内在于好莱坞经典叙事框架中的《沙丘》系列提供了不同的未来叙事,体现了东西方对未来的不同想象。电影中的复古未来既是对历史的延续,更在对原著的改编中呈现出后疫情时代特有的危机意识。而从第三世界的自身经验出发,电影叙事中潜在的复调性则为我们重新思考大时代下的“天命”与“自由”敞开了另一种可能。

秦始皇崩于沙丘

公元前210年,秦始皇崩于最后一次出巡途中的沙丘宫。秦始皇一生曾五次出巡各地。第一次是在公元前220年,巡行陇西、北地。第二次是在公元前219年,秦始皇登临泰山封禅时,于半山坡突遇暴风骤雨,不得不在一棵大松树下避雨。雨过天晴后,秦始皇称赞此松树遮雨有功,当即封其为五松大夫,百官则高呼万岁。现在泰山山腰的五松亭,据说就是秦始皇当年封禅的避雨处。第三次出巡是在公元前218年。

《沙丘》的改编之路只有他拍出了恢弘和诗意

作为科幻小说史上的必读经典,弗兰克·赫伯特(Frank Herbert)创作的《沙丘》在1965年问世,一个宏大、史诗般的“沙丘宇宙”诞生。他以文字呈现了对人类的生存和进化问题的深入思考。