风成沙最优振筛时间

筛析法是测定沉积物颗粒组分的简单便捷方法,但关于振筛机对不同物料颗粒的最佳筛析时间少有报道。采用顶击式标准振筛机、1/2Φ间隔的套筛,开展了以风成沙为筛析样品、以筛析时间为变量的实验。结果表明：随着筛析时间增加,粒度参数的平均粒径和分选系数有增加且趋于平稳的趋势,但参数级别未发生改变;随筛析时间的增加,个别样品的偏度和峰度级别发生改变,其余均未改变;整体上,≥35目的筛网是决定1/2Φ间隔套筛最佳筛析时间的主要标准筛,但不同特性的风成沙颗粒对不同筛网的最佳筛析时间存在差异;为保证在筛析时间增加的过程中,粒度参数级别不再发生改变,且各筛网上的沙物质颗粒质量变化较小或趋于稳定,选取供试样品的平均最佳筛析时间作为风成沙颗粒筛析的最佳时间,建议风成沙颗粒的最佳筛析时间为14min。     

前处理过程对汉江上游谷地“古土壤”粒度测试结果的影响研究

对汉江谷地的古土壤用6种方法分别进行了前处理,A处理为样品H2O2和盐酸处理后,烧杯注满水静置72 h后加5 mL分散剂。B处理在A基础上再用超声波再震荡10 min。C在A基础上再用超声波再震荡20min。D处理为H2O2和盐酸处理后,烧杯注满水静置72 h后加10 mL分散剂,再用超声波再震荡20 min。E处理为H2O2和盐酸处理后再搅拌15 min,烧杯注满水静置72 h后再加入10 mL分散剂,用超声波振荡20 min。F处理为H2O2和盐酸处理后,搅拌30 min,余与E相同。用Beckman公司生产的LS1320型激光粒度仪进行测量。结果表明,样品前处理过程中,超声波震荡及振荡时间是影响粒度测量结果的最主要因素。针对汉江上游谷地的样品而言,类黄土的沉积样品(黄土、表土、河漫滩沉积物等)使用前处理方法A后,颗粒可得到充分的分散,能获得了较好的粒度测量效果。而成壤强烈和黏结性较高的古土壤样品,不同的前处理方法对粒度测量结果影响非常大,平均粒径和众值粒径可出现数倍几倍的变化,其中前处理方法C对古土壤样品较合适,样品颗粒能得到较好的分散,测量效果要好于其它方法(A、B、D、E和F)。     

经三氯化铁改性的沸石除磷效果

为提高沸石填料的除磷效果,用Fe Cl3沉积法,改性粒径为10~20目的天然沸石,研究沸石的最佳改性条件,以及反应时间、进水磷浓度和沸石投加量等对除磷效果的影响。研究结果表明,经Fe Cl3改性的沸石的除磷率是天然沸石的6.2~12.8倍,最佳改性摩尔质量浓度为3.5 mol/L;当进水磷质量浓度为10 mg/L时,改性沸石最佳投加浓度为0.1 g/m L,其除磷率随着时间增加而增大,在8 h后趋于稳定;随着进水磷浓度的增大,改性后的沸石的吸附速率和吸附容量增大,其吸附速率符合班厄姆公式;改性沸石等温吸附过程符合Freundlich方程(R20.988)和Langmuir方程(Qm=0.275 6 mg/g,R20.988)。     

中国主要沙尘暴源区稳定同位素背景值初步研究

采用稳定同位素方法,对中国沙尘暴主要源区塔克拉玛干沙漠、柴达木盆地沙漠、库姆塔格沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、毛乌素沙地进行了采样分析。结果表明:22个样品¹⁸O和³⁰Si的δ值变化范围分别为9.6~14.8和-1.7~0.3,其中¹⁸O的δ值库姆塔格沙漠最大,柴达木盆地沙漠最小,³⁰Si的δ值毛乌素沙地最大,柴达木盆地沙漠最小。总体而言,样品中³⁰Si的δ值的变异系数要比¹⁸O的δ的变异系数大,因此³⁰Si更适合用于沙尘溯源。相邻的沙漠(沙地)呈现出³⁰Si的δ值相近的趋势,因此推断相邻的沙漠(沙地)沉积物可能来自同一地区。     

氯化锌活化法制备软锰矿——核桃壳活性炭的研究

文章对氯化锌活法制备软锰矿-核桃壳活性炭进行了研究,考察了软锰矿投加量、氯化锌浓度、活化温度、活化时间等因素对软锰矿-核桃壳活性炭碘吸附值以及比表面积的影响。结果表明:软锰矿的投加量占核桃壳质量的8%、氯化锌浓度为3mol/L、活化温度为550℃左右、活化时间为120min是最佳的制备软锰矿-核桃壳的条件;在此条件下制得的活性炭碘吸附值为1,158.05mg/g,比表面积为787.540m2/g,较未添加软锰矿的核桃壳活性炭,碘吸附值和比表面积分别提高了11.5%和22.0%。     

天山雪岭云杉个体生物量分配及其变化规律的研究

为了探讨天山雪岭云杉林生物量在个体组织中的分配情况及其变化规律,在研究区进行了大量的野外测量,利用已有的雪岭云杉林估算方程,分析了天山雪岭云杉林生物量在各器官（干、枝、叶、皮、根）中的分配及其变化规律。结果表明：（1） 研究区雪岭云杉林的平均生物量为388.74 t·hm^-2,树木各器官中,干、枝、根、叶和皮分别占生物量的43.65%、28.60%、13.49%、11.08%和3.18%。（2）各径级生物量所占百分比为：33.53%（40~50 cm）、20.13%（20~30 cm）、19.59%（30~40 cm）、18.19%（50~60 cm）和2.05%（10~20 cm）;树木生物量在不同树高中的分配表现为：48.78%（20~30 m）＞35.27%（10~20 m）＞14.70%（30~40 m）＞1.25%（0~10 m）;地上和地下生物量的分配比例为：87.54%和12.46%,分别为340.30 t·hm^-2和48.44 t·hm^-2。（3） 随海拔升高,天山雪岭云杉林生物量呈“单峰”变化,在海拔2 100~2 400 m处达到最大值611.58 t·hm^-2;干、皮生物量所占比例随海拔升高而减小,枝生物量逐渐增加,叶、根生物量呈先减小后增加的趋势;径级20~30 cm、30~40 cm和50~60 cm的生物量随海拔升高均呈“单峰型”变化趋势,都在海拔2 100~2 400 m处达到最大;雪岭云杉林不同树高生物量随海拔的升高呈现的趋势不同。天山雪岭云杉林生物量和年均降水量随经纬度的升高均呈降低变化,研究区林分生物量自西向东总体呈现逐渐降低的趋势;林分密度、海拔和降水共同决定了森林生物量的大小及其变化规律,海拔2 100~2 400 m是本研究区雪岭云杉林生长的最适宜场所。结果可为雪岭云杉林生态系统的恢复和重建提供基础资料,对研究区进行综合管理与生态健康分析具有重要意义。     

古尔班通古特沙漠砂的物理力学性质

野外勘察和大量物理力学性质试验结果表明,古尔班通古特沙漠砂的厚度一般小于200m。粒径较均匀,控制粒径(d₆₀)变化范围在0.12~0.25之间,由北至南,从上到下砂粒直径略有减小。在天然状态下,沙漠砂含水量1%~2%,干密度1.55~1.62g·cm^-3,中密状态,低压缩性,渗透系数2.0×10^-2~4.0×10^-3cm·s^-1,临界破坏比降0.9~1.7,破坏形式为流土。抗剪强度指标c=5.0~14.0kPa,φ=29°~34°。承载力特征值100kPa。天然状态的沙漠砂按冻胀率划分为不冻胀性砂,当含水量小于18%时,为不冻胀或弱冻胀性砂。当砂在饱和状态时为冻胀性砂。沙漠砂力学性质的变化主要受干密度和含水量的影响。干密度越大,含水量越小,其力学性质越好。对于沙漠工程,提高沙漠砂的干密度,做好构筑物的防渗排水,避免地基含水量增高,是保证工程设施安全、正常运行的关键。     

腾格里沙漠东南缘柠条(Caragana korshinskii)种子风力再传播过程及其影响因素北大核心CSCD

种子风力再传播是沙漠人工固沙林柠条(Caragana korshinskii)种群自然更新的关键过程,该过程对固定沙地地表结皮覆盖的响应特征仍不明确。在腾格里沙漠东南缘分别选取75%~100%、50%~75%、30%~50%、0~30%的结皮覆盖和裸沙地,采用野外风洞,进行了柠条种子风力再传播过程的模拟研究。结果表明:(1)随着结皮覆盖度的升高,种子传播距离逐渐增加,而种子被埋藏的概率逐渐降低。当结皮覆盖度在75%~100%时种子远距离传播的概率最高为45.56%,种子抗远距离传播概率最低,种子被埋藏的概率为0;当结皮覆盖度在50%~75%时非远距离传播概率最高为73.33%;当结皮覆盖度在30%~50%时种子抗远距离传播概率最高为62.22%;当结皮覆盖度在0~30%时种子被埋藏的概率增加;裸沙地远距离传播概率最低为5%。(2)随着风速的增加,种子的水平传播距离增加,且种子越小,传播越远,风力再传播越易发生;当风速高于13.6 m·s^(-1)时,对低结皮盖度样地产生覆沙,并对已埋藏的种子产生再次搬运。(3)种子传播率与距离拟合,中种子传播率与距离的拟合效果最好,关系为y=-0.002x^(3)+0.182x^(2)-1.660x+4.084。     

中亚沙尘气溶胶时空分布特征及潜在扩散特性分析

中亚地处干旱和半干旱气候区,是全球沙尘气溶胶贡献度较大的区域。利用中分辨率成像光谱仪（Moderate-resolution Imaging Spectrometer, MODIS）和云—气溶胶偏振雷达（Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization, CALIOP）遥感数据,从宏观角度对2002-2015年中亚地区气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth, AOD）时空分布特征及沙尘气溶胶光学特性垂直分布特征进行分析,利用拉格朗日混合型的扩散模型（Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory, HYSPLIT）讨论沙尘运输的季节性变化。结果表明：① 中亚AOD空间分布呈现显著的季节性差异,四季均值春（0.412）>夏（0.258）>冬（0.167）>秋（0.159）,14年间呈现增加趋势;② 中亚AOD高值区域主要集中于咸海地区和新疆的塔里木盆地,其中,咸海地区AOD年均值为0.278,年均增幅为3.175%,主要受咸海退化所导致的干涸湖底裸露面积加大的影响;塔克拉玛干沙漠地区AOD年均值为0.421,年均增幅0.062%,主要受温度和风速两方面的影响,不同季节下主导因素略有差异;③ 尘源区气溶胶主要集中在近地面0~2 km范围内,沙漠上空气溶胶退偏比范围（10%~45%）略大于咸海上空（15%~30%）;咸海地区色比值（0.3~0.8）小于沙漠地区（0.5~0.9）,且在0~2 km和4~6 km有两个高频色比值分别为0.5和0.3,说明相比沙尘气溶胶,咸海地区的盐尘气溶胶球形程度较高,颗粒更小,飘散高度更高;④ 咸海地区盐尘潜在扩散方向主要以东北,西南和南为主,向东北方向的扩散距离最远,影响范围可达俄罗斯中部地区,西南方向扩散路径高度和距离较近,主要影响乌兹别克斯坦和土库曼斯坦,但发生比例相对较高,塔克拉玛干沙漠地区起尘后大部分沙尘颗粒仍沉降在尘源区附近,向东部地区扩散的沙尘气溶胶,主要影响中国青海、甘肃、宁夏、陕西等地区。     

中国降水观测误差分析及其修正

在1980s 乌鲁木齐河流域进行的降水误差观测试验结果基础上, 依据我国726 个气象站1951~2004 年逐日观测资料, 对降水的动力损失、微量降水以及湿润损失进行系统的修正, 以期获得更准确的长系列降水资料, 为区域乃至全球水热循环过程和水文学研究提供基础资料。修正结果表明, 在大部分地区由风速作用引起的动力损失是主要的误差来源, 但在降水较少的地区湿润和微量降水观测损失也起着重要作用, 全国726 个台站年降水修正量在8~740 mm 之间, 平均约125 mm, 相应的修正幅度在5%~72%, 平均约18%。从时间看, 冬季修正系数大于夏季, 但冬季修正量小于夏季; 从空间分布看, 西北地区年修正量一般小于50 mm, 东南地区大于100 mm, 总修正系数由西北向东南地区减少, 其中西北地区大于30%, 而西南地区小于20%, 这一修正系数高于全球的11%左右的平均修正量。     

细粒筛分分级法提纯粗粒钾光卤石

采用细粒筛分法部分提纯粗粒光卤石，筛下细粒产品通过反浮选法提纯，试验表明可以大大提高产品纯度和收率，是一种方便、简单、节能和加工成本较低的提纯方法。     

干涸尾闾湖盆区泥漠地表磨蚀释尘特征

沙粒的表面磨蚀效应是地表产尘、释尘的重要机制,针对干湖盆泥漠地表开展磨蚀释尘实验研究,对理解干湖盆地表风蚀过程及盐碱尘暴形成机理具有重要意义。对采自西居延海干涸湖盆泥漠地表土样进行室内磨蚀模拟实验,研究了不同粒级（细、中、粗）沙粒不同落沙角度（30°,45°,60°）的磨蚀效应。结果表明：（1）泥漠地表磨蚀实验中能够产生明显释尘效应的沙粒粒级阈值为中沙（0.25 mm<M_d<0.50 mm）;（2）磨蚀粒径粒级相同时,磨蚀角度会对泥漠地表磨蚀释尘速率产生影响,磨蚀量的角度排序为60°>30°>45°,但同一粒级3种角度下的磨蚀释尘率差异不显著。（3）磨蚀角度为45°时,计算了泥漠地表的质量磨蚀率与能量磨蚀率,其中中沙为0.04 g·kg^-1、0.43 g·J^-1,粗沙为0.08 g·kg^-1、0.74 g·J^-1,极粗沙为0.26 g·kg^-1、2.54 g·J^-1;在磨蚀沙粒粒级倍增而磨蚀角度不变情况下,泥漠地表磨蚀释尘率与能量磨蚀率未发生正比例线性增长变化。     

高速影像中风沙颗粒灰度和表观粒径的变化特征及对多假设追踪算法的意义

沙粒轨迹形成过程是理解风沙两相流输运力学机制的关键问题。多假设追踪算法通过融合追踪目标的多个信息特征和建立后验概率控制的动态递归算法来实现对目标的准确追踪,其精度可能优于传统的基于位置信息的轨迹追踪算法。基于多假设追踪算法的需要,以沙粒灰度和表观粒径(沙粒在影像上显现的大小)为对象,通过分析沙粒在轨迹形成过程中灰度和表观粒径的辨识度及稳定性来揭示它们作为多假设轨迹算法的特征参数的可能性和可靠性。结果表明:沙粒灰阶25~255,具有多峰分布的特征,表明不同沙粒灰度具有很好的区分度;80%~85%的沙粒在入射、反弹过程及粒-床碰撞后,灰度差在1倍标准偏差之内,表明大多数沙粒的灰度具有相对的稳定性;沙粒的表观粒径分布于77~1 001μm,表明表观粒径具有较好的区分度;97%~100%的沙粒在入射、反弹过程中、77%的沙粒在粒-床碰撞后,表观粒径差均是稳定的(77~154μm);仅有15%~23%的沙粒发生了显著的侧向运动或自旋,表明多数沙粒的灰度和表观粒径的稳定性不受侧向运动或自旋的影响;灰度和表观粒径可以作为多假设追踪算法的重要辨识参数。     

乌兰布和沙漠东北缘地表风沙流结构特征

在国家林业局磴口荒漠生态站长期监测的基础上,利用多种积沙仪,对乌兰布和沙漠东北缘流动沙丘、油蒿半固定沙丘、白刺半固定沙丘、油蒿固定沙丘、白刺固定沙丘5种典型下垫面近地面（0～100 cm）的风沙流输沙量进行了实地观测和对比分析。结果表明：（1） 输沙率（q）随高度（h）增加呈幂函数（q=ah^-b,R²≥0.8409）规律衰减,随风速（v）增大呈幂函数（q=av^b,R²≥0.9256）规律增加,42.8%～70.7%的输沙量分布在10 cm高度内,67.6%～90.0%的输沙量分布于30 cm高度内。当地表植被盖度达到40%以上时,输沙率下降至无植被覆盖地表输沙率的6.6%以下,可有效阻止地表风蚀。（2） 沙物质主要由粒径为50～250 μm的细沙和极细沙构成,各高度层风蚀物粒度组成服从单峰态分布,峰值在100～250 μm。随高度增加,风蚀物粒径范围趋于变窄,粒径趋于更细。（3） 起沙风多出现在WSW和NW方向,占全年起沙风的53.19%。风沙流中跃移输沙、蠕移输沙的空间分布在理论上应与风向频率分布基本一致,差异性主要由各方位风的强度和持续时间等因素导致。研究结果可为该区域防沙工程设计提供理论参考。     

河北省中南部农田孢粉组合特征

河北省中南部82 个农田表土花粉组合研究表明：农田花粉组合不仅有农作物花粉类型,也有临近山区的植物成分。山区农田乔木花粉含量与浓度高于平原,对平原的影响随距离增加而降低,距太行山0～50 km 松属花粉含量为20%～30%,50～100 km 为10%～20%,100～150 km 增至20%～30%,海滨区降至16%以下,平原中部含量增加可能与焚风效应有关;山区至平原乔木花粉含量空间上的变化,可能类似于历史时期人类活动介入森林区后时间上的变化。山区和平原灌木花粉含量较低,但主要成分不同,山区以胡颓子科、榛属、虎榛子较常见,平原区蔷薇科、葡萄科花粉相对较多。平原区草本花粉含量高出山区,其中藜科花粉由山区向平原逐渐增高,可能反映人类活动不断增强的特征。山区中华卷柏含量高于平原,但平原区高达7%。中华卷柏不易被风搬运,推测平原区农田的中华卷柏可能是平原沉积时由河流从山区搬运而来。相同类型农业单元乔木、灌木花粉和蕨类百分比山区一般高于平原,草本低于平原;不同类型农业单元乔木、草本百分比平原区相近,山区差异较大。山区乔木花粉含量差异主要受草本类型影响,平原区草本花粉组合差异主要是农作物花粉(人工禾本科、十字花科) 含量的差异;不同农业单元孢粉浓度差异主要为草本花粉浓度不同。     

巴丹吉林沙漠周边地区土壤养分和粒度特征

选取巴丹吉林沙漠周边8个典型地貌区域,开展不同深度土壤养分和粒度组成特征及空间异质性研究。结果表明：（1）巴丹吉林沙漠周边区域土壤养分和粒度空间异质性较强,整体上土壤贫瘠,全钾含量中等;电导率变异性最大,pH的变异性较弱,其他因子属于中等变异。土壤整体上细沙含量最高,0—20 cm层黏土和极粗沙含量的变异系数较高;20—40 cm层黏土、粉沙和极粗沙含量的变异性强。（2）0—20 cm层全氮、全磷、速效磷、速效钾含量和电导率区域差异显著;20—40 cm层全氮和速效钾含量的区域差异显著。0—20 cm层各粒级含量均有显著的区域差异;20—40 cm层极细沙、中沙和粗沙含量的区域差异显著。（3）0—20 cm和20—40 cm层以细沙为界限,小于细沙颗粒的物质与养分含量普遍表现为正相关关系,而大于细沙颗粒的物质与养分的关系普遍呈负相关关系。     

CHEMICAL CHARACTERISTICS OF WETLAND＇S INFLOW DRY DIFFUSE DUST AND DIRT FROM IMPERVIOUS SURFACE

This paper presented chemical characteristics of wetland inflow diffuse dust and dirt. Single land use impervious areas (parking and roads) were observed and analyzed in commercial and residential areas for organic matters, phosphorus and heavy metals. The buildup data were collected for approximately six months from December to June. The frequency of monitoring was observed daily for the first two months, twice a week for the next two months and once a week for the last two months. The results indicated significant variations in the organic matters and heavy metals strength and total accumulation among the observed areas. High pollutants strength was associated with smaller dust and dirt (DD) particles. Concentrations of phosphorus varied between 5.1 μg/g and 8.3 μg/g in DD particle less than 75 μm and account for 35%-60% of the total phosphorus. The organic matter accumulation rate associated with particles less than 600 μm and greater than 600 μm was 0.1-1 g·(curb-m)-1·d-1 and 0.1-1.5 g·(curb-m)-1·d-1 , respectively. DD particles greater than 600 μm consist of 70%-90% of leaves and other plant residues. The strength of heavy metals was more at road compared to parking areas both in commercial and residential areas. Percentage of Zn, Cu and Pb attached with particles less than 200 μm were in the range of 50%-70% in parking, 45%-90% on smooth roads and 30%-80% on rough roads. All the dust and dirt exhibited rising trend with time. Dust and dirt buildup data follow a non-linear accumulation function and can be presented better either by an exponential or power function.     

中国北方农牧交错带鄂尔多斯高原段土壤表层粒度特征

土壤粒度是描述土壤性质的重要参数,研究农牧交错带土壤表层粒度对土壤质量和沙化程度评价具有科学意义。对不同沉积物类型及土地利用方式土壤表层(0~5 cm深度)粒度进行分析。结果表明:(1)沙黄土、覆沙黄土残积物、风化残积物中粉粒最多,其次为极细砂和细砂,这3个粒级含量之和表现为沙黄土(96.51%)>覆沙黄土残积物(88.29%)>风化残积物(77.58%);风成沙土壤表层以细砂(53.85%)和中砂(26.13%)为主。(2)平均粒径由小到大依次为沙黄土(4.78Φ)、覆沙黄土残积物(4.62Φ)、风化残积物(3.80Φ)、风成沙(2.46Φ);分选性由差到好依次为风化残积物、覆沙黄土残积物、沙黄土、风成沙;偏度呈现为正偏或极正偏;峰值表明风成沙(2.30)粒径分布最为集中。(3)同一地表沉积物中,砾石和极粗砂等粗颗粒在农田较多,粉粒在草地较多,极细砂在林地较多;风成沙中,粉粒在固定沙丘略多,细砂在半固定沙丘较多,砾石、极粗砂等粗颗粒仅在流动沙丘地中分布。(4)土壤颗粒分形维数表现为沙黄土(2.5242)>覆沙黄土残积物(2.4373)>风化残积物(2.3554)>风成沙(2.2815);地表沉积物类型不同,表层土壤分形维数与粒级含量相关性有着明显差异。     

半干旱区不同类型沙丘风沙流结构特征

采用两种阶梯式集沙仪和小型气象站于2017年4—5月对科尔沁沙地流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘0~75 cm气流层风沙流的总输沙量、输沙率、粒径组成分布和风蚀特征值进行了观测。结果表明：（1）随着高度增加,总输沙量下降,随着风速增加,总输沙量上升;92.20%~95.60%的输沙量发生在0~21 cm高度。（2）总输沙率（Q）流动沙丘>半固定沙丘>固定沙丘,将Q与地上200 cm风速进行函数拟合,流动沙丘幂函数最佳（R²=0.986）,半固定（R²=0.990）和固定沙丘（R²=0.956）指数函数最佳。（3）将各高度的输沙率与地上200 cm风速进行函数拟合,流动沙丘（R²≥0.905）和半固定沙丘（R²≥0.968）拟合度幂函数好于指数函数,固定沙丘（R²≥0.923）指数函数优于幂函数。（4）在一定高度下,3类沙丘输沙率均随着风速的增加而增加;在一定风速下,输沙率随着高度的增加而逐渐递减。（5）3类沙丘的特征值随着风速的增加呈现出逐渐递增的趋势;流动沙丘以λ>1为主,表现出持续侵蚀输送沙粒的能力;半固定沙丘当风速>9.0 m·s^-1时逐渐出现侵蚀状态;固定沙丘以λ<1为主,近地表风沙以堆积状态为主。（6）3类沙丘主要由粒径为0.1~0.25 mm的细沙构成,在0~30 cm高度,细沙占输沙量的50.09%~85.11%,在30~75 cm高度,细沙占输沙量的43.53%~75.53%。