包兰铁路沙坡头段沙害治理成效遥感监测研究

包兰铁路沙坡头段“五位一体”治沙方法建立至今,在阻止沙漠对包兰铁路的威胁方面成效显著,为包兰铁路的安全运营提供了大力保障。笔者通过结合1990至2015年的遥感数据,利用“3S”技术,对包兰铁路沙坡头段治沙成效进行量化研究,查清监测区内截止2015年底沙化土地类型和土地利用类型的面积及变化情况。掌握监测区域沙化现状及发展趋势。分析各种治理措施的效果并提出新的治理模式。

山西S331省道某边坡危岩发育特征及防治措施

以山西S331省道某危岩发育边坡为例,采用现场调查、数值分析的方法总结了坡体的典型结构形态,分析了软弱基座型危岩体的孕育产生过程、变形破坏特征和主要诱发因素。结果为:研究边坡危岩体的产生具明显的间断循环发展特征,每循环体的危岩变形以软岩压缩、硬岩坍塌和母岩卸荷为主,其孕育产生机理、变形破坏特征具相似性,但循环间隔时间呈不确定性。差异风化和裂隙渗水是危岩体产生的主要诱发因素,软质泥岩的压缩、剪错变形是危岩体突变破坏的充分条件。最后结合边坡结构和危岩发育特征,探讨了危岩体防治的基本工程措施。

腾格里沙漠东南缘猪毛菜(Salsola collina)根系构型特征比较

根系构型反映植物对资源的吸收能力和利用情况,可揭示沙地植被更新生长与适应机制。本研究以腾格里沙漠东南缘不同地表条件下[流沙地,藻结皮地(半固定沙地),藓结皮地(固定沙地)]的猪毛菜(Salsola collina)为研究对象,采用传统挖掘法收集植物根系,基于量化的根系形态指标,利用几何拓扑学及分形理论分析了根系构型特征,探讨了地表演变对猪毛菜根系构型特征的影响及其适应机制。结果表明:从流沙地、藻结皮地到藓结皮地,猪毛菜根深宽比、根冠比、比根长和比表面积逐次显著降低,根系水平幅则显著增加;根系拓扑指数TI分别为0.8125(流沙地)、0.7107(藻结皮地)、0.6313(藓结皮地),根系结构趋向于从鱼尾形分支结构转变为叉状分支结构;根系分形维数显著提高,但根系分形丰度显著降低。总之,伴随沙地固定程度的增加以及地表结皮覆盖条件的演变,猪毛菜根系生长投入下降,空间拓展能力退化,同时根系的整体结构进一步复杂化,根系生长对策从数量型向质量型转变,资源利用对策向高竞争力方向转变。本研究可为荒漠地区植被恢复和物种选择、配置提供参考依据。

包兰铁路沙坡头段不同编制结构的枝条阻沙栅栏防护效应风洞模拟

对包兰铁路沙坡头段枝条阻沙栅栏流场结构进行风洞模拟试验。结果表明:气流在经过横向、竖向阻沙栅栏时均出现了明显的流速分区。气流在经过阻沙栅栏时速度会减弱,但是竖向枝条阻沙栅栏的综合阻风防沙效果明显优于横向阻沙栅栏,同时竖向枝条阻沙栅栏制作上具有工序简单、原材料广泛及不受枝条长度限制的特性,因此,在防沙治沙应用中,竖向枝条阻沙栅栏更适合推广。虽然孔隙度是阻沙栅栏设计的重要技术参数,但栅栏结构对风沙流场产生直接影响,是决定着其对风沙活动防护效应高低的关键因子。

包兰铁路沙坡头段防护体系研究综述

包兰铁路是中国第一条穿越沙漠的铁路,其中沙坡头段风沙危害最严重,防护体系对铁路的建设和安全运营至关重要。在综合分析相关文献的基础上,从研究区防沙措施及效果、防护体系结构特征、合理宽度设计等方面,总结了60余年来包兰铁路沙坡头段防护体系的研究成果,并指出防护体系当前存在的问题(生态环境脆弱,局部地段土壤水分条件恶化、人工固沙植被退化、防沙措施破损、风蚀"活化斑"现象严重等),据此提出了相应的对策建议及今后的研究重点,以期为防护体系的养护、完善及可持续管理提供科学参考。