毛乌素沙地历史时期沙漠化——基于北大池湖泊周边沉积剖面粒度的研究

通过深入分析毛乌素沙地内北大池古城东侧一处包含人类活动层的沉积剖面的粒度参数,结合14C、OSL（光释光）测年和历史文献记载,本研究重建了北大池周边历史时期以来的环境及人类活动过程。结果显示:北大池湖泊在历史时期处于断续退缩过程之中,剖面北侧的河流水量一直减少。剖面中粗颗粒含量的变化与湖泊退缩和河流水量减少存在较好的相关性,剖面点周边地表沙丘出现的大致时间为明末,该结论与众多测年结果相符。该研究对理解毛乌素沙地环境变化的空间尺度具有较好的启示意义,同时在揭示沙漠化的内部环境变化过程中具有重要作用。     

近2000a毛乌素沙地沙漠化及成因

历史时期毛乌素沙地发生了沙漠化现象,但对沙漠化过程及成因尚有争议。利用毛乌素沙地风成沙-古土壤沉积的测年数据建立累积频度曲线,重建了沙漠化过程;结合高分辨率气候曲线与历史人类活动记录,对近2 000 a毛乌素沙地沙漠化与气候变化、人类活动的关系进行了探讨。结果表明:风成沙-古土壤沉积的测年数据记录了毛乌素沙地在公元440—570、840—960、1525—1890年经历3个沙漠化阶段,均属于温度较低、降水较少的冷干气候,且尘暴频次高;前2次沙漠化时期人口较少,土地开垦面积较小,人类活动程度较低,冷干气候在沙漠化过程中影响显著;第3个沙漠化阶段人口总体处于高压状态,土地开垦面积不断扩大,人类活动强度的增大加剧了沙漠化程度。     

毛乌素沙地历史沙漠化过程与人地关系

通过对毛乌素沙地东南缘的一处沉积剖面的粒度分析,揭示该区历史时期的环境变化过程.结果表明:毛乌素沙地历史时期环境一直处于退化之中,主要经历唐中后期和明后期的两次沙漠活化过程.剖面记录的这两次沙漠化与历史文献及考古发现可以相互印证,因此剖面结果对阐释历史文献的记载具有很好的补充作用,同时历史文献也验证了剖面结果的可信性.这两次沙漠活化使毛乌素沙地环境严重退化,尤其是明代后期发生的沙漠化是形成现代地表景观的主要原因.由于此次沙漠化过程与气候过程不一致,因此明末至今的沙漠化与人类活动相关.     

毛乌素沙地东南缘全新世气候不稳定性

毛乌素沙地处于中国季风区的西北边缘,对气候变化敏感,是古气候演化和古环境变迁研究的理想场所。全新世气温回暖期,气候整体稳定但存在暖湿冷干的次级波动,不同类型沉积相组成的地层序列记录了全新世千年、百年尺度的气候不稳定性。对毛乌素沙地不同沉积序列的研究表明:(1)毛乌素沙地东南缘的沙漠/黄土边界带DLT、NB剖面粒度及Rb/Sr比值可作为气候变化的代用指标。>63 μm砂含量增加,Rb/Sr比值降低,揭示东亚冬季风增强,风成砂堆积,风沙活动加剧,气候干冷;反之,东亚夏季风增强,降水增多,风化成壤程度加大,气候暖湿。(2)毛乌素沙地东南缘沙漠/黄土边界带及低洼沟谷区年代概率密度函数的分析显示,全新世早期~8\^5 ka BP风成砂堆积,风沙活动加剧,气候表现为干冷;全新世中期8\^5 ka~3\^0 ka BP地势较高处古土壤广泛发育,地势低洼处发育湖沼相/泥炭层,但在6.0 ka BP左右存在气候转冷过程;全新世晚期3\^0 ka BP以来气候波动频繁。(3)毛乌素沙地气候变化与北大西洋冰筏冷事件、董哥洞石笋、季风边缘区湖泊、东部沙地等记录具有可对比性和相对一致性,反映出全新世千年和百年尺度上的气候变化主要受全球变化的影响,这对预测和模拟未来气候变化具有借鉴意义。     

清至民国毛乌素沙地佟哈拉克泊复原及演变研究

干旱区湖泊是环境变迁中最为敏感的地理实体之一,因此一直是历史沙漠地理研究中的重要载体。清代毛乌素沙地南缘的佟哈拉克泊又称清湖、青山湖,其定位及所纳河流今天仍有争议。通过运用古今地名定位、史料分析、地理信息系统(GIS)和遥感(RS)等方法,判断佟哈拉克泊位于今天的靖边县宁条梁镇以北的平坦地带,所纳河流应为今天的红柳河,在清末以后逐渐消亡。毛乌素沙地是人类活动改变自然环境的典型地区,佟哈拉克泊的消失跟小冰期气候背景下清代禁留地放垦、伙盘地开发有很大关系。因此,佟哈拉克泊的复原与演变研究对于揭示人类活动与环境之间的互动关系有一定的指示意义。     

鄂尔多斯高原秦汉遗址空间分布及环境指示意义

人类活动遗址是反映过去人类生产、生活环境的重要指标。基于野外调查、文献资料整理和城市地理学相关理论,分析了鄂尔多斯高原168处秦汉聚落遗址的空间分布特征。结果表明,遗址空间结构呈典型的十字模式分布,其中心为今东胜区、伊金霍洛旗所在。秦汉遗址的分布密集区,以鄂尔多斯高原东部的黄土丘陵山地、毛乌素沙地和库布齐沙漠的中间地带为主。库布齐沙漠流动沙丘区没有遗址分布,毛乌素沙地内部尽管分布有不少遗址,但规模相对较小,不存在大型遗址,可能只是区域连接的中转站,不具备区域中心功能。这一分布模式或表明毛乌素沙地在秦汉时期的环境并不宜居,该研究为长期以来鄂尔多斯高原秦汉时期人类活动的环境影响争论提供了新视角。     

1989-2014年毛乌素沙地湖泊面积

湖泊面积可反映区域气候变化和人类活动等信息。选取1989、1994、1999、2004、2009、2014年Landsat遥感影像数据,采用人工目视解译、ArcGIS空间分析等方法分析毛乌素沙地湖泊面积变化特征,并结合毛乌素周边气象站点气象数据、所在县区统计年鉴数据对湖泊面积变化的影响因素进行分析。结果表明：（1）毛乌素沙地湖泊近30年总体上处于萎缩状态,具体表现为1994年前湖泊面积增加,后持续减小,不同面积等级湖泊变化情况不同;从空间上看,30年间湖泊面积减小明显的湖泊主要在东北部地区,面积增大明显的湖泊主要在西南部地区,中部地区湖泊面积相对稳定;（2）气候变化和人类活动是近30年影响毛乌素沙地湖泊面积的主要因素。2000年前,湖泊面积主要受气温、降水的影响。特别是1989-1994年,湖泊面积变化量在空间上呈现显著的正相关关系;（3）2000年后,随着区域内人类活动的加剧,湖泊面积主要受人类活动的影响,在人类活动的干扰下,湖泊面积变化量在空间上未表现出显著的正相关关系。     

黄河沿岸(北长滩-河曲段)风沙问题的初步探讨

黄河北长滩-河曲段,长1200公里,沿风沙区绕行,经腾格里、河东、乌兰布和、库布齐等四大沙漠.虽毛乌素沙地距黄河有一定距离,但无定河、秃尾河、窟野河等支流又流经毛乌素沙地、汇入黄河。显而易见,黄河两岸的风成沙,源源不断地流入黄河。严重进沙段151.4公里,次严重段112公里,轻微进沙段208.6公里。黄河沿岸沙地的形成是在干旱、多风、地面富含沙物质这一特定自然条件下的产物。沙地的演变过程,拟分为两个阶段,即地质时期和历史时期。地质时期阶段,晚更新世晚期为一风沙活动强盛期。人类历史时期,至少有三个期风沙活动加强期和三个期风沙衰弱期。风沙对黄河的危害内涵危害特点及形式,前者体现在时间性、方向性和区域性等方面,后者指风沙流、沙丘移动及河岸坍塌而进入黄河,淤积河道的方式。     

毛乌素沙地水体面积变化及驱动因子北大核心CSCD

干旱半干旱地区水分在土壤-植物-大气连续体(SPAC)中转换较快,地表水地下水转换时间短,水体面积变化对干旱半干旱地区浅层地下水具有重要的指示作用。利用Google Earth Engine平台处理1990—2018年共29期Landsat遥感影像,获取毛乌素沙地长时间序列下地表水体变化特征。结果表明:毛乌素沙地水体面积具有很强的季节性特征,年内两次峰值分别出现在4月和8月,比上月面积分别增加44.867 km^(2)(28.60%)和55.477 km^(2)(34.39%)。1990—2018年地表水体面积波动较大,研究区内水体面积从379.771 km^(2)缩减到275.492 km^(2),共缩减了104.278 km^(2)(27.46%)。研究区水体面积变化主要受降水、植被覆盖和人类活动的影响,29 a内降水量和水体面积相关系数为0.57(P<0.05),而1991—2008和2009—2017年二者相关系数分别为0.59和0.77(P<0.05);29 a内植被覆盖和水体面积整体呈负相关,但相关性不显著,其中1990、1997、1998、2003—2007、2009、2011—2015年16 a内相关系数为0.57(P<0.05),表明毛乌素沙地人类活动影响较大。为了治理沙地,应该减少人类活动。     

沙漠研究 沙漠地区水土资源开发利用

P931.32007010211毛乌素沙地沙丘干沙层水分特征初步研究=Preliminary study on soil moisture content in dried layer of sand dunes in the Mu Us Sandland/王志,王蕾…∥干旱区研究.—2006,23(1).—89~92干沙层对抑制蒸发保护沙漠地区的生态水具有重要作用.但是,干沙层的作用机制复杂,目前的研究主要集中在数值模拟和实验室实验上,对于自然条件下近地表干沙层的水分变化研究相对较少.观测了毛乌素沙地沙丘近地表干沙层水分剖面变化,并在自然条件下通过对降雨及雨后近地表水分变化的监测,来分析干沙层消失和产生过程.分析实验观测表明,…     

清末西垦对毛乌素沙地的影响

以历史文献、地方档案及古今地图为主,采用政区和地名演变考证的方法,逐一复原了清代末年(1902~1908年)在鄂尔多斯中、南部地区,即今伊金霍洛旗、鄂托克旗、鄂托克前旗、乌审旗及鄂尔多斯市区放垦的范围,这些复原的放垦地带或在今毛乌素沙地边缘地带或远离毛乌素沙地。文章通过对清末放垦背景及过程的分析,认为放垦避开了土质低劣易于沙化脆弱地段,所以清末放垦对毛乌素沙地沙漠化发展起的作用有限。     

基于RS、GIS两大沙漠边缘带土地利用/覆盖对近十余年来气候变化的响应研究

以1986年与2000年两期TM遥感解译影像为基础,运用GIS空间分析手段,借助多个土地利用分析模型,对我国北方腾格里与毛乌素两大沙漠边缘带土地利用空间变化特点进行了分析,揭示出上世纪80年代后期至本世纪初的十余年来两大沙漠南缘带土地利用／覆盖对气候变化所做出的各具特色的响应方式。研究期内,研究区土地利用程度总体得到提高,其中东部毛乌素地区提高速度高于西部,中部宁夏部分高于两头陕西、甘肃部分。土地利用重心分布揭示出半干旱、干旱沙漠边缘带耕地与水资源分布的密切关系,同时,土地利用重心变化分析揭示山西部腾格里地区研究期内生态环境区域恶化,而东部毛乌素地区生态环境质量趋于好转。     

毛乌素沙地15ka以来气候变化及沙漠演化研究

通过对毛乌素沙地东南缘的三道沟剖面进行沉积学分析,结合常规14C和光释光测年结果,并与已有研究进行对比,将毛乌素沙地15ka以来的演化过程分为4个阶段:15ka以前,处于末次冰期极盛期的后期,冬季风活动强烈,气候干冷、风蚀强烈,沙漠处于活化扩张阶段;15～6.33kaBP,气候逐渐回暖,风力减弱,但沙丘仍处于活化状态,期间可能有气候的暖湿波动;6.33～3.5kaBP,夏季风活动较强,冬季风活动较弱,气候总体温暖湿润,沙丘固定、沙漠退缩,其中又存在一些干冷波动,5kaBP前后气候曾发生突变;3.5kaBP以来,冬季风活动又逐渐增强,夏季风活动减弱,气候寒冷干燥,风沙活动增强。     

毛乌素沙地植被水分利用效率的时空格局

水分利用效率（WUE）是衡量生态系统碳水循环耦合程度的重要指标,明晰其动态变化规律有助于判断区域植被生态建设是否与当地的自然条件相适应。利用基于CASA（Carnegie-Ames-Stanford Approach）模型得到的植被净初级生产力（NPP）数据和MODIS系列产品中的蒸散发（ET）数据,估算了2001—2016年毛乌素沙地植被的WUE,并探讨了其时空演变特征及与气象因子的关系。结果显示：（1）WUE的多年平均值为0.62 gC·mm^-1·m^-2,空间上自东向西递减,在不同植被类型间表现为栽培植物>灌丛>草甸>草原>荒漠;（2）WUE以0.009 gC·mm^-1·m^-2·a^-1的速率上升,东部地区变化尤为显著,NPP的快速增长是WUE呈增加趋势的主要原因;（3）WUE与各气象因子的相关程度由大至小依次为太阳辐射、降水量、风速和气温,分布在西部地区的荒漠植被WUE受气象因子影响最小。经过一系列生态建设工程的治理,毛乌素沙地大部分地区自2001年以来NPP和WUE均呈增加趋势,即生态系统在变“绿”的同时还实现了水分的高效利用,有利于当地生态环境的健康发展;但在水热条件较差的中西部地区,新建设的植被生长缓慢且导致蒸散发产生强烈变化,使WUE呈减少趋势,暴露出植被建设规模与水资源承载能力不匹配的问题,需引起格外重视。     

2000a B.P.来毛乌素地区的沙漠化问题

对最近2000aB．P．来毛乌素地区的沙漠化研究表明，现今流沙的分布范围与气候之间“不平衡”，毛乌素沙地并非气候演变的“顶极产物”，而是在特定的自然条件下过度的人类活动使“古沙翻新”的结果，但古沙翻新的形式在不同的地貌位置有所不同。同时，萨拉乌苏组中的古风成砂并非现代流沙的唯一沙源，还有相当一部分来自黑垆土之下的古风成砂。如果未来温室效应继续导致全球变暖，毛乌素沙地不会南侵，有向北退缩的可能。     

我国沙漠地区潜水氟的分布、成因及演变

本文探讨了沙漠地区潜水中氟的分布、成因、迁移及演变,研究得出不同于砾漠和粘漠,氟是沙漠潜水的标型元素,是沙漠形成和上地沙化的产物。     

毛乌素沙地植被覆盖率与风蚀输沙率定量关系

基于毛乌素沙地不同植被覆盖条件下的风蚀输沙率实地观测数据，借鉴国外最新的建模思想，采用Matlab5.3软件对数据进行非线性回归，建立毛乌素沙地植被覆盖率与风蚀输沙率之间的定量关系模型，比较系统地考察了植被覆盖对沙粒起动风速和风蚀输沙率的影响，确定了不同风速下的有效植被覆盖率。结果表明，在毛乌素沙地要有效减少和防治风蚀，植被覆盖率必须达到40－50％的水平，而要保证在最高风速下风蚀输沙得到有效控制，植被覆盖率必须达到60－70％的水平。     

毛乌素沙地东南部人工植被演替研究

毛乌素沙地东南部人工植被的演替过程大致可分为如下几个阶段：天然稀疏草本阶段人工灌木林阶段—人工灌木、天然半灌木、天然草本阶段—天然草本优势阶段。