塔克拉玛干沙漠高大复合纵向沙垄区路面沙害情势的变化特征

为了探讨机械防护体系人工防护工作停止后,公路路面沙害的形成和发育过程,分别于2003年和2007年对塔中地区一段井场路的路面沙害进行了实地测量和卫片室内量测,研究发现在塔克拉玛干沙漠公路复合型纵向沙垄区段,公路芦苇机械防沙体系极度衰竭后,路面沙害情势变化呈现一定的规律性:(1)2003年-2007年四年间公路沙害发展迅速,路面沙害程度进一步加重.路面沙害路段长度以年均2%的比例增加,沙害路段数也快速增加;路面沙害面积以每年平均10%的面积比例快速发展;沙丘前移压埋类型发展速度明显高于积沙类型.(2)沙垄区路面沙害发生频率和路面沙害程度的发展速率要远高于垄间区,在沙垄区次级地貌单元中,垄顶>背风坡>迎风坡;各地貌部位的沙丘前移压埋类型发展速率高于积沙类型.(3)路风夹角在83°～89°之间的路段沙害演化速率最大,其他小夹角沙害演化规律不明显;路面沙害强度的发展速率与路风夹角的关系不明显.     

塔克拉玛干沙漠腹地路面沙害的空间分布研究

塔克拉玛干沙漠腹地公路芦苇机械防沙体系失效后,在短时间内能够形成强度很大的路面沙害,严重影响交通。路面沙害的空间分布具有规律性:(1)沙垄区的路面沙害强度和发生频率均大于垄间地,而在沙垄次级地貌部位中,沙害强度垄顶>迎风坡>背风坡,但是沙害发生频率背风坡>垄顶>迎风坡;各地貌部位中沙害类型中都以路面积沙为主,沙丘前移压埋为辅。(2)在各种道路横断面中,路堑断面最易发生路面沙害,在各地貌区域都能够发生;零断面沙害发生频率其次,在垄间地比例最高;路堤断面沙害出现最少,只分布在垄间地。(3)道路与主风向大夹角路段的路面沙害发生频率和强度远大于小角度段,但是小角度之间的变化规律不明显。(4)地貌部位、道路断面和路风夹角3因素在空间上呈共轭分布。     

315国道策勒恰哈桥段风沙灾害成因初步分析与治理对策

风沙活动是沙区交通线路安全运行的重要威胁。315国道策勒恰哈新桥建成以来,桥(路)面积沙严重,道路通行状况恶化,严重影响交通安全。实地调查发现,该区风沙灾害主要形式是路面片状积沙。根据路况和周边环境条件,结合风沙运动理论,认为沙害主要成因是工程建设大幅改变地表形态和结构,使过境风沙流被强烈扰动而形成滞留积沙,其中台阶式道路横断面、公路波形护栏和不透风桥栏是诱发沙害的关键工程建设因素。最后提出了因地制宜的沙害治理思路,具体措施包括阻-导-固结合的沙源控制、原有路边阻沙堆积隐患的清理、横断面改造以及公路护栏改造。     

风蚀沙埋对疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和花花柴(Karelinia caspica)幼苗的生理影响

风蚀沙埋是风沙活动区植物生长发育面临的重要干扰因子。以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲-沙漠过渡带主要建群种疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和花花柴(Karelinia caspica)幼苗为研究对象,通过控制试验设置对照、1/3 H(H为林高)沙埋、2/3 H沙埋、3/3 H沙埋、风蚀2cm、风蚀5cm和风蚀10cm等7个处理,测定处理后2种植物幼苗的丙二醛、可溶性糖、叶绿素含量和光合参数,系统研究这2种植物幼苗对风蚀沙埋的生理响应。结果表明:(1)风蚀沙埋后,花花柴幼苗体内丙二醛累积,造成膜损伤,而疏叶骆驼刺幼苗的丙二醛含量变化不大。(2)沙埋胁迫下疏叶骆驼刺幼苗的叶绿素含量升高,而风蚀胁迫下叶绿素含量降低。3/3 H沙埋下花花柴叶绿素含量显著升高,其他风蚀沙埋处理下叶绿素含量均降低。(3)风蚀沙埋处理下,疏叶骆驼刺幼苗的光合速率升高,而花花柴幼苗的光合速率降低,可见疏叶骆驼刺幼苗耐风蚀沙埋的能力强于花花柴幼苗。     

沙漠地区水土资源开发利用

P931.32006010172塔克拉玛干沙漠腹地路面沙害的空间分布研究=Spatialdistribution of sand drift disasters on road surfacein the hinter-land of the Takli makan Desert/李生宇,王德…∥干旱区地理.—2005,28(1).—93~97塔克拉玛干沙漠腹地公路芦苇机械防沙体系失效后,在短时间内能够形成强度很大的路面沙害,严重影响交通.以塔中4.1公路(塔中-且末-塔中4.1公路)为研究对象,从路面沙害的空间分异:沙害的地貌单元分异(包括路面沙害频率的地貌分布、路面沙害强度的地貌分布、路面沙害类型的地貌部位分异),路面沙害的道路断面分异,路面沙…     

埋藏深度对梭梭(Haloxylon ammodendron)种子萌发及幼苗生长的影响

研究了不同沙埋深度对于梭梭(Haloxylon ammodendron)种子萌发和幼苗生长、存活的影响,判断梭梭种子萌发后,幼苗能否成活以实现梭梭种群的更新。在自然条件下设置0、1、2、3、4、5cm深度沙埋处理,每个处理5个重复,对梭梭种子萌发和幼苗生长进行了全生长季观测。结果表明:梭梭种子为喜光种子,种子萌发率随着沙埋深度的增加呈减小趋势,萌发最佳沙埋深度为1cm,萌发率为39.2%,4cm已是萌发的最大沙埋深度;幼苗存活率随着沙埋深度的增加而增加,4cm沙埋深度出土幼苗存活率为100%,而0cm萌发出土的幼苗成活率为0;综合考虑种子萌发率和幼苗存活率,2cm为最佳沙埋深度,这个沙埋深度出土的幼苗对于梭梭种群更新贡献最大。幼苗生长高度受沙埋深度的影响显著,在1~4cm沙埋深度范围内,浅层沙埋出苗快但生长慢,而深层沙埋出苗慢而生长快,幼苗最大生长高度在4cm沙埋,第一年生长季最大生长高度为21.5cm,幼苗最小生长高度在0cm,第一年生长季最大生长高度仅为2.76cm。     

戈壁地区铁路防沙林带的防护效应

兰新铁路在途经玉门戈壁地区由于风沙流活动,使路基积沙,通车安全受威胁。为了防治铁路沙害,自1969年开始于铁路两侧营建防风沙林带以来,效果较好。铁路沙害被控制(见表1),建林前后沙害明显减轻。为弄清防护林带原理和改进防护效能,在路段主风一面(左侧)的林带内外,布置了防风沙效应的观测进行研究。     

公路防沙设计中夸大沙害严重性原因分析

在多年实践的基础上逐渐认识到,在多种因素影响下,研究人员在进行公路防沙设计时,往往会夸大沙害的严重性。要解决这一问题,首先应认识到,当有风沙吹向公路时,并不一定会有较为严重的沙害;其次,要认识到在沙漠的不同区域,如沙丘分布区与平坦的流沙地等,其风沙运动规律及沙害特征等,会有很大不同;此外,还应注意到防沙工程对外侧来沙的容纳量要比我们以前所认为的要大得多。本文从沙害强度与输沙率之间的关系、阻沙栅栏的导沙与阻沙作用、固沙带中积沙的不均匀性、公路的输沙作用、沙害防治的评价标准等方面入手,对此问题进行较为全面地探讨。     

四合木(Tetraena mongolica)种子萌发出苗对水分和沙埋的响应

四合木(Tetraena mongolica)是西鄂尔多斯高原特有的珍稀濒危植物。通过室内模拟试验,分析了土壤含水量(5%、10%、15%、20%、25%、30%)、沙埋厚度(0、0.5、1、2、3cm)及其交互作用对四合木种子萌发和出苗的影响,为四合木的繁育及保护提供科学依据。结果表明:四合木种子萌发的最适宜土壤含水量为20%,发芽率最大为81.33%。四合木种子出苗适宜0.5cm以下的浅层沙埋,最适宜覆沙厚度为0.5cm,出苗率最大为73.33%。当覆沙厚度超过2cm时,四合木种子不出苗。土壤含水量和沙埋厚度对四合木种子的出苗率均有显著的影响(P0.05)。当土壤含水量为20%,沙埋厚度为0.5cm时,四合木种子的出苗率最大、出苗速率最快。     

沙埋对樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)幼树生长特性的影响

沙埋对沙漠植物存活和生长影响的研究文献已有很多,但有关沙埋对樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica)幼树存活及生长适应的研究报道还很少。樟子松是中国北方沙区迄今为止推广种植范围最广的常绿乔木树种,为了解沙埋对其幼树生长特性的影响,2013年在内蒙古科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下其3龄幼树的存活率、株高、顶芽长度、冠幅等生长特性,得到以下结果:樟子松3龄幼树只能耐受其株高以上2cm及其以下的沙埋,沙埋深度为其株高以上2cm时存活率开始下降,超过株高2cm后幼树全部死亡;低于株高以上2cm的沙埋能够促进樟子松幼树的高生长和茎粗生长,其中以沙埋深度为株高25%和50%时的增长幅度最大;同样,低于株高以上2cm的沙埋也有利于樟子松幼树顶芽生长,但以75%和100%沙埋顶芽生长幅度最大;沙埋可导致樟子松幼树冠幅的下降,但与不沙埋对照的差异不显著;少量沙埋对于樟子松幼树生长的促进作用主要源于沙埋能够导致根系层土壤温度的降低和水分增加,而完全沙埋致使光合面积减少,被埋叶片无法呼吸进而腐烂是樟子松幼树死亡的主要原因。     

青藏铁路沙害及其防治研究进展

青藏铁路是中国乃至世界上海拔最高、穿越沙漠冻土的高原铁路。建成以来风沙危害日趋严重,成为危及铁路安全运营的一大隐患,因此,沿线的风沙防治一直备受关注。由于青藏高原风力强劲,沙物质丰富加上人类活动的影响,铁路沙害呈现出分布相对集中,冻融与风力、水力复合侵蚀,不断发展并持续累积,风沙活动稳定性差等特点。沙害分为路基风蚀、道床积沙、磨蚀等类型。累计有轻度、中度、严重沙害路段440 km,主要分布在锡铁山、伏沙梁、红梁河、秀水河-北麓河、沱沱河、通天河、扎加藏布、错那湖等8个路段。目前铁路沙害防治以机械措施为主,在设置初期有一定的防沙效果,但随着时间的推移,最终会被积沙埋没而失效。因此,青藏铁路防沙应以生物措施（恢复植被）为主,机械措施为辅。     

草方格沙障腐蚀过程中土壤微生物的作用

沙坡头地区位于腾格里沙漠的东南缘。自1956年以来为防止铁路沙害采用草方格沙障和建立人工植被的方法固定流沙。而草方格沙障在铁路沙害防护体系中,是前期固定流沙的关键措施。延缓其腐烂过程,在生产实践中有着明显效益。 沙坡头为半荒漠地区,年降水量200毫米左右,主要集中于夏季,夏季最高温度约30 ℃,沙面可达60-70 ℃;日照时间长,风大,每年风期在100天以上,最大风速在20米/沙以上。草方格沙障使用的材料是当地的小麦秸秆。在流动沙丘上将麦草扎成方格沙障后,给沙土添加了有机物质,活化了沙土中的微生物。在微生物的作用下和自然界光、热、降水和风蚀等因素影响下,草方格沙障的防护年限一般为4年左右。在此期限以后,草方格沙障的地上裸露部分基本上分解殆尽。埋入沙土中的麦草7年左右也全部腐烂。因此研究土壤微生物对于麦草的分解矿化作用,对于阐明草方格沙障的腐烂规律是很有意义。     

轻度沙埋对典型荒漠植物的影响北大核心CSCD

中国西北干旱区以荒漠生态系统为主体,是中国典型脆弱生态系统。沙埋对该区域植物生存和生长、植被分布和组成以及荒漠生态系统功能和结构有重要影响。以典型荒漠植物梭梭(Haloxylon ammodendron)、柽柳(Tamarix chinensis)、白刺(Nitraria tangutorum)、沙拐枣(Calligonum mongolicum)为研究对象,对比研究了轻度沙埋和非沙埋植物在生理和生长方面的差异,并从土壤盐分、土壤水分、土壤温度等方面探究了造成这种差异的原因。结果表明:轻度沙埋环境下,梭梭、柽柳、白刺、沙拐枣的光合速率普遍高于非沙埋植株,蒸腾速率显著低于非沙埋植株,水分利用效率也均高于非沙埋植株。轻度沙埋梭梭、柽柳、沙拐枣、白刺株高明显低于非沙埋植株,但地径、冠幅、叶面积指数普遍高于非沙埋植株。主要原因是轻度沙埋植物下方土壤黏粒含量、土壤湿度高于非沙埋植物下方,轻度沙埋植物下方土壤温度、含盐量低于非沙埋环境。     

沙埋对河西走廊4种旱生植物种子萌发和幼苗生长的影响

测定了驼蹄瓣(Zygophyllum fabago)、骆驼蒿(Peganum nigellastrum)、唐古特白刺(Nitraria tangutorum)和黒果枸杞(Lycium ruthenicum)等4种旱生植物种子重量、形状、萌发及活性,试验了沙埋深度(0、1、2、3、4、5 cm)对种子萌发、幼苗出土和生长的影响。结果表明:4种植物的种子扩散时为中度休眠;种子活性与重量、形状之间为显著负相关关系(p<0.05);种子初次萌发率与重量之间为不显著负相关关系;大而不规则种子有较低的活性,小种子扩散时有较高萌发率。随沙埋深度的增加,4种植物种子出苗率下降,首次出苗时间推迟,茎高、绝对株高和根长呈现先上升后下降的趋势,地下和地上生物量比值呈先上升后下降或随埋深增加而下降。幼苗出土和生长的最佳沙埋深度是:驼蹄瓣1~3 cm,骆驼蒿0~1 cm,唐古特白刺0~2 cm,黑果枸杞1~2 cm。在植被恢复过程中应考虑破除种子休眠的方法以及浅层沙埋等条件,以提高出苗率、增大幼苗定植率。     

乌吉线沙害整治措施探讨

乌吉铁路穿越乌兰布和沙漠边缘, 平沙地区段路基积沙严重, 影响线路正常运营。为了保护路基免受沙埋, 铁道部科学研究院西北分院自1982年起在该线K85地段(本井)建立了防沙试验工点, 通过多年的研究工作, 取得了若干成果。     

腾格里沙漠东南缘铁路沿线流沙固定的原理与措施

本文研究地区位于腾格里沙漠东南缘,为温带草原化荒漠。包头至兰州铁路六次穿越腾格里沙漠,延长线达40公里。尤以中卫县沙坡头地区自然条件严酷,铁路线两侧全为高大密集的格状流动沙丘。如何固定这段线路两侧流沙,使铁路免遭风沙危害,成为列车运行畅通中极待解决的重大课题。沙坡头沙漠科学研究站经30年(1956-1986年)定位研究和实践,初步解决了以下几个问题:1.植物固沙的可行性程度; 2.适宜的固定植物种及其合理配置; 3.植物固沙的基本指标; 4.以"固"为主,"固阻"结合的铁路防护体系的可行性方案。这为我国西北沙漠地区今后铁路建设提供了一个沙害整治模式,在科学上和实践中均有重要意义。     

西藏八邛公路沙害治理条件评价及方法

雅鲁藏布江中游下段沿岸八一镇至邛多江段公路沙害严重,这里沙害治理成功与否的关键是生物措施和机械措施的衔接。相应的解决办法：一是尽量用其它材料代替麦草做草方格沙障,二是利用菌根造林加速固沙植物生长;同时还分析了沙害治理的方法,并指出了适宜的固沙植物。     

沙埋对小麦(Triticum aestivum)生长的影响及其生理响应

为了解沙埋对小麦(Triticum aestivum)生长的影响及其生理响应,2010年在科尔沁沙地研究了不同沙埋深度下小麦的存活率、株高、地上地下生物量、籽实产量、丙二醛(MDA)含量、膜透性、保护酶(超氧化物歧化酶,SOD;过氧化物酶,POD;过氧化氢酶,CAT)活性和渗透调节物质含量变化。结果表明:随着沙埋深度的增加,小麦存活率、株高、地上地下生物量和籽实产量均显著下降,完全沙埋下第6天以后植株全部死亡。沙埋第6天,随着沙埋深度的增加,MDA含量、CAT活性、可溶性糖含量下降,POD活性变化不明显,但膜透性、SOD活性和脯氨酸含量显著增加。沙埋第12天,随着沙埋厚度增加,MDA含量和膜透性,SOD、POD和CAT活性,脯氨酸和可溶性糖含量均显著增加。沙埋导致小麦死亡率增加、株高及生物产量下降的主要原因不是水分胁迫,沙埋导致的光合面积降低、黑暗和无氧呼吸可能是其死亡和生长受到抑制的主要外部因素,而膜脂过氧化导致的膜透性增加可能是其死亡或生长受到抑制的主要生理机制。保护酶活性增强和渗透调节物质含量增加,对于减轻其细胞膜受损和防止细胞质渗漏起到了重要作用。     

京通铁路两侧防护体系的建立及其生态效益的研究——以奈曼地段为例

京通线奈曼地区铁路沿线有丰富的沙物质来源, 有春旱与大风多风期的一致性, 形成具有严重风沙活动的特有生态条件。在治理铁路沿线沙害中, 采取以植物固沙为主, 机械固沙为辅、乔、莜、苹相结合, 建立阻、固、造、封加速度流沙固定的综合防护体系是行之有效的固沙措施。防护体系建立后, 大约经过5-10年时间, 可形成良好的人工植被防护体系, 使流沙达到固定, 消除线路沙害, 保证列车正常通行的目的。     

沙埋对六种沙生植物种子萌发和幼苗生长的影响

分别对6种植物的种子进行0 cm、0.5 cm、1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、6 cm、8 cm、12 cm 九个深度的沙埋处理。结果表明：①对于所有的植物种子,0 cm沙埋较浅层沙埋有较低的出苗率;②沙埋对所有植物种子的幼苗出土均有显著的影响(P<0.05),随着埋沙深度的增加,植物幼苗的出土均显著的下降;③植物种子幼苗出土的最大深度与繁殖体的大小呈现显著的正相关性,繁殖体大的植物种能从更深的沙层中出苗。