新疆维吾尔自治区科技支疆项目(201291106) 作品数:9 被引量:83 H指数:6 相关作者: 李生宇 王海峰 徐新文 康向光 雷加强 更多>> 相关机构: 中国科学院新疆生态与地理研究所 中国科学院大学 中国石油天然气集团公司 更多>> 发文基金: 新疆维吾尔自治区科技支疆项目 中国科学院知识创新工程 新疆维吾尔自治区重大科技专项 更多>> 相关领域: 农业科学 天文地球 环境科学与工程 交通运输工程 更多>>
塔克拉玛干沙漠头状沙拐枣光合器官生长对风蚀的响应与适应策略分析 被引量:3 2013年 风蚀是沙区生态建设工程的重要危害形式。分析不同植物种生长对风蚀的响应和适应策略,确定其耐风蚀阈值,是优良耐风蚀生态建设植物种筛选的重要理论基础。本文以塔克拉玛干沙漠腹地纵向复合沙垄上栽植的头状沙拐枣人工林为研究对象,对不同风蚀深度植株的部分枝条节上和全株光合器官生长状况进行了观测和分析。结果表明,随风蚀强度增加,头状沙拐枣植株光合器官的单节同化枝数量、单节同化枝总长度和单根同化枝平均长度、单根同化枝平均重量、单株光合器官鲜重、单株同化枝表面积呈降低趋势,光合器官生长均与风蚀深度呈线性负相关。当风蚀深度小于40 cm时,头状沙拐枣的单节同化枝数量、单根同化枝长度、单节同化枝总长度降低幅度较小,但当风蚀深度大于40 cm后,单节同化枝数量、单根同化枝长度、单节同化枝总长度都大幅降低,全株光合器官的重量和表面积也大幅下降,而过强的风蚀可使植株死亡。头状沙拐枣光合器官对风蚀的适应方式是数量和形态变化,同化枝数量、长度、直径、表面积降低。对风蚀的适应策略是有限资源重点配置,即植株把能量主要分配在有限的节上,节上保持一定数量的光合器官生长,以维持植株存活。研究结果可为沙区生态建设适宜植物种筛选提供参考。 李生宇 徐新文 雷加强 周宏伟 李应罡 靳正忠 常青 王鲁海 张建林 刘耀中关键词:光合器官 塔克拉玛干沙漠 两种固沙方格沙障的防护效益及地形适应性对比 被引量:23 2015年 [目的]在塔克拉玛干沙漠油田公路机械防沙展示区,对比两种固沙技术的固沙效益及其地形适应性,为工程防沙的优化设计及其应用提供理论依据。[方法]对地形起伏条件下芦苇方格和尼龙网方格沙障的风沙危害状况进行了野外调查。[结果]在固沙方格沙障设置初期,各种地形条件下芦苇方格沙障的沙害类型相对单一,均为半埋危害。尼龙网方格沙障的沙害类型多样,而且在沙丘纵断面上变化很大,在迎风坡和落沙坡风蚀危害发生比例大;在调查区内,尼龙网方格沙障4种沙害类型均有发生,发生的比例依次为:半埋>风蚀>全埋>压埋。两种方格沙障防护效益的差异与地形引起强烈风动力空间分异、自身布设方法和孔隙度有关。[结论]草方格地形适应性强,在不同起伏的地貌区均有显著的固沙效果,而尼龙网方格沙障更适宜布设在较平坦的地貌区,而不适于地形起伏较大的地貌区。 马学喜 王海峰 李生宇 康向光 孙娜关键词:风沙危害 机械防沙体系风沙危害状况及其空间分异——以阿拉尔—和田沙漠公路为例 被引量:5 2015年 为了对阿拉尔—和田沙漠公路(阿和公路)机械防沙体系进行有针对性的维护,对阿和公路沿线机械防沙体系布设和风沙危害状况进行了实地调查,利用GIS空间分析功能,分析评价了沿线防沙体系危害状况及其空间分异。结果表明:1防沙体系中不同防沙措施风沙危害程度差异较大。其中,草方格风沙危害较轻,受灾较重和严重的路段总长100 km,占全线的24.8%;而阻沙栅栏危害较重,危害严重的路段总长199 km,占全线的49.3%,主要集中在沙漠公路的中段和偏南段。2公路防沙体系东西两侧风沙危害程度差异较大。在K227-K311路段,东侧危害程度明显大于西侧;而在红白山南北80 km范围内,西侧危害程度明显大于东侧。3在Ⅰ-Ⅴ地貌类型区,防沙体系危害程度值依次是0.67、0.75、0.79、0.80和0.70,Ⅰ区的风沙危害程度较轻,Ⅱ、Ⅴ区的危害程度中等,Ⅲ、Ⅳ区的危害程度较重。防沙体系受灾较轻的路段主要分布在北部和南端,受灾严重的区段主要集中在公路中段和偏南段(K382-K582)。 王世杰 徐新文 康向光 张恒 田野 刘建宇 毛文莲 唐金峰 曾辉 曾程关键词:风沙危害 地貌类型 不同组合间距的尼龙阻沙网积沙形态特征对比 被引量:4 2015年 在塔克拉玛干沙漠腹地垄间平沙地,布设了两条尼龙阻沙网水平组合防沙实验,组合间距分别为2H、5H、10H、15H(H为阻沙网高度),一个风季中对实验设置的地形及纵断面蚀积量进行了动态观测。结果表明:(1)各尼龙阻沙网组合形成有规律的地表蚀积空间分布格局:形成以阻沙网为核心的积沙区,其上下风侧分布有较稳定的风蚀区,两条阻沙网之间存在临时的风蚀区。(2)在阻沙网前后形成与阻沙网高度相近的积沙体,在第一条阻沙网上风侧区域,积沙厚度与水平距离呈指数函数关系,在阻沙网背风侧,积沙厚度与水平距离呈二次函数关系。(3)2H和5H积沙体纵断面呈单峰状,风季中后期形似"几"字形,而10H和15H呈双峰状,风季中后期形似"M"字形。(4)阻沙网组合间距越小,积沙分布就越集中,形体越高大,反之则越分散,风季末阻沙网积沙体地形起伏度、平均坡降、积沙体积比、积沙断面面积轮廓比大小排序均为2H>5H>10H>15H。(5)阻沙网积沙体积具有随阻沙网间距增大而降低的趋势,观测断面最大积沙体积5HH>2H>15H>10H,5H、2H、15H分别较10H大13.20%、12.34%、3.78%,可见,5H防沙效果最优。 康向光 李生宇 王海峰 马学喜 雷加强阿拉尔-和田沙漠公路机械防沙体系内风沙沉积的粒度特征 被引量:8 2014年 对阿拉尔-和田沙漠公路沿线机械防沙体系内外地表风沙沉积物进行了系统采样,运用沉积物的粒度分析方法,以流沙区为对照,对比分析了沙漠公路机械防沙体系中阻沙区和固沙区内风沙沉积物的粒度特征。研究发现:(1)从流沙区到阻沙区,再到固沙区,风沙沉积物的粗砂、中砂含量逐渐降低,极细砂、粉砂含量逐渐增加,阻沙区内风沙沉积物的平均粒径减小了31.0%,固沙区内风沙沉积物的平均粒径减小了47.2%。(2)流沙区、阻沙区和固沙区内蠕-跃截点的平均值分别为1.296Φ、1.647Φ、2.188Φ,跃-悬截点的平均值分别为3.893Φ、4.089Φ、4.292Φ,各运动组分的截点均向细端偏移,并且各运动组分的含量也发生了变化,阻沙区和固沙区内蠕移组分含量分别降低了2.378%、5.837%,悬移组分含量分别增加了4.26%、4.294%。(3)固沙区沙粒的分选性最好,偏度SK的平均值为-0.059,表现为近对称,峰态KG为0.939-0.987,表现为中等峰态。 王世杰 李生宇 徐新文 罗小刚 邢文渊关键词:粒度 流动沙漠地形起伏区尼龙网方格沙障破损程度的空间分异 被引量:11 2015年 在塔克拉玛干沙漠油田公路K287 km处,对设置在纵向复合沙垄区次级新月形沙丘上不同地貌部位的尼龙网方格沙障破损状况进行了调查研究,并对破损程度进行了综合评价。研究结果表明,(1)平沙地上的尼龙网方格沙障破损类型相对单一,以半埋型式为主;流动沙丘上的尼龙网方格沙障破损类型多样,而且不同地貌部位的破损类型不同。(2)沙丘个体及不同地貌部位的破损程度值远远高于平沙地,破损程度值排序为迎风坡脚>迎风坡中部>沙丘两翼>落沙坡>迎风坡中上部>丘顶。(3)沙丘不同地貌部位尼龙网方格沙障受损的空间分异主要与沙丘对近地表风流场的强烈扰动有关。(4)尼龙网方格沙障更适宜布设在平坦的地形,提高尼龙网方格沙障对地形起伏适应性的关键在于其布设模式以及布设配件的改进。 马学喜 李生宇 王海峰 徐新文 孙娜关键词:空间分异 塔克拉玛干沙漠腹地垄间地上覆沙丘形态的空间变化特征及其成因 被引量:9 2014年 垄间地是塔克拉玛干沙漠中的一种典型下垫面,发育有众多尺度小、形态简单的沙丘,而这些沙丘的分布及其形态的空间变化和成因,至今研究较少。基于Google Earth影像和实地观测,研究了塔克拉玛干沙漠腹地垄间地上覆沙丘在主导风向上的分布格局和形态特征,并分析了其成因。结果表明:(1)垄间地分布有沙片、新月形沙丘、新月形沙丘链和线性沙丘,但新月形沙丘分布最广泛、数量最多,沙丘数量次之,在整个垄间地都有分布,新月形沙丘链集中分布在沙垄背风坡脚,而线性沙丘则主要分布在沙垄迎风坡脚;(2)垄间地上覆沙丘具有明显的空间分布格局,沿主风向,沙丘密度和覆盖度呈上风向>下风向>中部,而新月形沙丘的长度、宽度、底面积、两翼开展度等形态示量参数,从沙垄落沙坡脚到垄间地中部偏迎风坡各参数呈现不同程度下降,沙丘呈逆向演变,随着靠近沙垄迎风坡脚各参数逐渐增大,沙丘又转为正向发育;(3)沙丘的空间分布和形态差异源于地表风动力和沙源供给的空间分异。沙垄背风坡脚风动力相对较弱,沙源丰富,沙丘密度高,新月形沙丘形态发育成熟度高;沙垄背风坡脚到垄间地近迎风坡脚,气流摆脱沙垄风影影响,风速逐渐增大,地表粗沙覆盖,沙源供给相对减少,沙丘物质收支失衡,形态趋于逆向演变;从垄间到沙垄迎风坡脚,受沙垄阻挡,风速降低,地表沙物质相对较细,地表沙源供给相对较充足,沙丘物质收支状况改善,沙丘形态有所恢复。 王宁波 李生宇 王海峰 徐新文 贾文茹 张忠良 田野关键词:新月形沙丘 塔克拉玛干沙漠 两条尼龙阻沙网不同组合间距的积沙量对比分析 被引量:15 2015年 在塔克拉玛干沙漠腹地垄间平沙地布设了两条尼龙阻沙网4种水平组合间距(2H、5H、10H、15H,H为阻沙网间距)的防沙实验,分析两条尼龙阻沙网的积沙量大小和空间分布,及其与阻沙网组合间距的关系。实验结果表明:1阻沙网积沙量与组合间距呈弱线性负相关,其中2H和5H积沙量最大,但两者差异不大,10H最小,15H居中,与常规认识不同。2不同组合模式的积沙量空间分配格局也明显不同,2H主要堆积在下风侧,而5H、10H、15H则均位于网间和下风侧,上风侧和下风侧积沙量与组合间距呈线性负相关,而网间积沙量与组合间距呈线性正相关。3两条尼龙阻沙网积沙量及其空间分布差异主要与特殊的近地表流场结构有关,但其分异机制还需要深入研究。 康向光 李生宇 马学喜 王海峰 雷加强 王世杰关键词:塔克拉玛干沙漠 塔克拉玛干沙漠4种结构尼龙阻沙网的防风阻沙效益对比 被引量:22 2014年 常用尼龙阻沙网的孔隙度为均匀分布,而风沙流结构在垂直方向上是非均匀分布的。通过设计4种孔隙度非均匀分布的尼龙阻沙网:大条带上疏下密式(A)、大条带上密下疏式(B)、小条带疏密相间式(C),将其布设在塔克拉玛干沙漠腹地的垄间平地,以均匀结构阻沙网为对照(CK)。对4种阻沙网前后的风速变化、防风效能、积沙形态、积沙量进行对比。结果表明:①B阻沙网有效防护距离最短,仅为6H(H为阻沙网的高度),其余3种结构有效防护距离差别不大,均为15H;在网后10H处0.15 m、0.3 m和0.5 m 3个观测高度,风速削弱程度的平均值存在明显差异,呈C>A>B>CK。②在风季后期,4种结构阻沙网前后积沙量B最小,其余3种类型差别不大。③综合考虑防风和阻沙效益,C阻沙网提供了一个较好的结构模式,防护效益最好,B阻沙网最差,A和CK阻沙网效益相差不大。研究结果为高立式沙障结构优化设计提供了参考依据。 何志辉 李生宇 王海峰 徐新文 雷加强 马学喜 丁云富 张建林 刘耀中关键词:风速变化 防风效能