塔里木沙漠公路沿线机械防沙体系效益分析

野外实测和室内风洞实验的数据分析表明，塔里木沙漠公路沿线高立式沙障和半隐蔽式沙障发挥了较大的防沙效益，平沙地上高立式沙障的防护距离在１８Ｈ左右。３种高立式沙障防沙效益各不相同，以芦苇栅栏最佳，抗紫外线尼龙网栏次之，白尼龙网栏最差。随设置路段、地貌部位、风沙活动强度不同，各种高立式沙障使用年限有差异。沙漠腹地半隐蔽式沙障的掩埋速度为２．０～１４．４ｍ·ａ－１左右。

荒漠草原两种沙化草地对浅耕翻的响应

浅耕翻是退化草地改良的一项技术措施,其效果往往与表层土壤的退化程度与类型相关。为进一步认识荒漠草原退化草地浅耕翻措施的适用性及其作用机理,在宁夏盐池县选取覆沙草地(片沙覆盖型)和侵蚀草地(侵蚀粗化型)当地两种较为典型的退化草地类型,分别进行深翻(20cm)和浅耕(5cm)两种浅翻耕处理,分析其植被更新和土壤水分变化情况。结果表明,浅耕翻可有效减少猪毛蒿当季发生数量,激活土壤种子库,提高两种退化类型草地植被均匀性和多样性水平,但是深翻处理下植被盖度下降幅度较大。其中覆沙草地物种丰富度保持稳定,一年生的狗尾草和画眉草占据更为优势的地位,深翻处理下土壤水分向下层蓄积;侵蚀草地物种数明显下降,但指示种胡枝子在群落中的优势地位进一步提高,土壤水分则沿垂直剖面均匀增加,0—100cm土壤蓄水量显著提高。浅耕翻是推动退化草地恢复演替的有效手段,其中浅耕更具普适性;但是综合植被更新和水分蓄积情况,深翻措施更适宜覆沙草地,浅耕措施对侵蚀草地则较为适宜。

毛乌素沙地治理新思路

毛乌素沙地形成的时间已有几十万年,年降水量350～500mm,是以森林草原和草原为主的地带。根据毛乌素沙地形成的特殊成因分析,提出了治理毛乌素沙地的新思路,即除植树种草之外,更要注意利用该区以南丰富的黄土物质改良沙地,这能够阻止大气降水通过沙层向深部的快速渗透,能有效增加土壤的持水性,改善土壤水分条件,有利于植物生长和植物固沙,能够加速植被的恢复,而且还能够在平坦的地区发展良田,能从根本上治理和利用这一沙地。由于该区紧邻黄土高原,土壤物质丰富,采取以土盖沙的改良方式对解决该区沙漠化问题应当是现实而有效的。

沙被特征的解读及沙被生态系统的保护、利用和修复

为了更好地理解沙被的概念,促进沙被概念的应用,文章对沙被概念的内涵和外延进行了解释、说明,阐述了沙被的规模(面积和厚度)、形态与微形态、规模与其生态效应的关系,以及沙被成因和确定沙漠、沙地边界范围的依据。认为沙被概念具有一定的理论意义和应用价值。同时,探讨了沙被属于沙汇还是沙源、沙被生态系统的适度保护和利用,以及生态建设与修复需要关注的问题。

沙被的定义、类型及其生态效应

文章提出了沙被的概念和定义,即:沙物质在地表积聚形成的覆被。阐述了依据沙被所处的气候区与植被区、沙被形态、颜色、有无植被、位于表层还是下层等特征的沙被分类方式。同时,指出了沙被的水平结构和从沙被边缘到中心其形态变化、植被变化的规律,研究和探讨了沙被的生态效应、与植被、风的关系和沙被的动态变化特点,以及沙被生态系统的保护修复与开发利用的原则。

戈壁风沙流地区有砟道床防沙盖板防沙效果及技术方案研究

基于戈壁风沙流地区道床防沙技术需求,建立轨道-路基及其外围空气流场模型,分析有砟轨道铺设防沙盖板对风沙流运动、沉积规律的影响;设计有砟道床铺设防沙盖板道床沙粒下渗试验,开展防沙盖板防沙效果试验研究。得出以下结论:道床增设防沙盖板有助于风吹沙跃过道床;有助于提升道床表面风速而清除表面沙粒;可增加道床光滑度和硬度,进而减少沙粒运动能量损失和沙粒沉积;有砟道床设置防沙盖板试验防治沙粒下渗效果较好。

改性荒漠沙在甘肃河西荒漠区绿化造林工程中的应用研究

针对甘肃河西荒漠区干旱少雨、水资源缺乏的现状,以典型荒漠植物胡杨、密胡杨为试验对象,通过分析铺沙处理和控灌对其幼苗生长量、土壤含水率变化的影响,研究改性荒漠沙在干旱荒漠区绿化造林中的适用性。结果表明:改性荒漠沙的应用能够起到防蒸发、保墒节水的作用,有效促进胡杨幼苗的生长发育;在幼苗栽植第2年,顶部铺沙处理和控灌,可大幅提高0~40 cm土层的土壤含水率,试验组胸径、地径较对照组提高66.53和46.74,7月、8月、9月效果明显,并与常规灌溉相比,灌溉用水减少66.7,节水效益显著。研究结果对甘肃河西干旱荒漠区绿化造林的节水灌溉具有较强的现实指导意义。

巴丹吉林沙漠与亚玛雷克沙漠之间连接带的动态研究

文章利用多源卫星遥感数据,研究巴丹吉林沙漠和亚玛雷克沙漠之间连接带的时空变化特征。结果表明:1988-2019年期间,巴丹吉林沙漠与亚玛雷克沙漠之间连接带的平均宽度总体呈增加的趋势,增宽65.34 m;前期(1973-2013年)沙漠连接带宽度减小,后期(2013-2019年)沙漠连接带宽度增加,但不同位置沙漠连接带的宽度变化有差异,且连接带西北部宽度的增加更明显;连接带内部沙丘位移整体朝向为东南方向,但2015-2019年期间其移动方向以西北为主;连接带的东南侧由于大沙丘的分裂,沙丘规模发生小型化,其格局表现出细密化;连接带早在1973年时已有一定规模,且大于相同位置2019年宽度均值,说明两个沙漠连接的发生、发展(握手、拥抱)不是近几十年才开始。

沙埋现象的无网格粒子法模拟

沙漠公路作为现代物流、信息流的主要运输手段之一,在沙漠地区的经济发展中发挥着至关重要的作用。沙埋是沙漠公路的主要沙害形式,该文根据风沙流所具有的气固两相流耦合的特点,运用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对不同路堤高度沙漠公路的沙埋现象进行二维数值模拟,获得了不同风速下沙粒在公路上的分布特征,从而提出合理的沙漠公路路堤高度的设计方法。结果显示SPH方法在风沙流的数值模拟方面具有十分优越的特性。

古尔班通古特沙漠积雪覆盖、沙尘天气特征及其相互关系

利用TERRA/MODIS MOD10A2雪盖产品数据和地面观测积雪日数、冻土深度和沙尘天气日数等数据,从不同时间尺度分析古尔班通古特沙漠地表积雪覆盖与沙尘天气的特征及其相互关系。结果表明:①沙尘天气主要发生在4—10月,春季(4—5月)沙尘天气最多,夏秋季逐渐减少。从年际变化看,20世纪80年代前,沙尘天气发生日数呈逐年增加趋势,而积雪日数增减波动较大,二者间关系不明显,80年代后,沙尘天气逐年减少,积雪日数呈波动增加趋势。②冬春季积雪覆盖率、≥1cm积雪日数、≥5cm积雪日数、≥10cm积雪日数与翌年春季沙尘天气发生均呈显著负相关关系,冬春季≥1cm积雪日数每超过常年平均积雪日数1d,翌年春季沙尘天气日数则减少4.3d,而平均冻土深度与沙尘天气呈显著正相关关系。③积雪覆盖使沙漠地表形成冷源性下垫面和近地层逆温层结,增加了大气稳定度,同时春季积雪消融增加了土壤湿度,为荒漠植被生长提供充足的水分,使表层土壤为强风提供沙尘的可能性降低,从而对沙尘天气的发生起到阻碍、消弱作用。