从动力地质作用原理探讨沙漠化成因

大规模沙漠化从岩石记录中可以追溯到中生代中期,第四纪以来南北两半球各存在一条中纬度沙漠带,中国的沙漠化是这个全球沙漠化进程的一个组成部分.沙漠化是在地质演化过程中受内、外动力地质作用联合控制的地质事件,是岩石圈与大气圈、生物圈及水圈强烈作用在地壳表层形成的一种特殊地质现象.这种现象的形成与演化是漫长的和具有周期性的,不会因为局部的条件变化而发生整体意义上的突变.人类活动是局部的,在整个地球沙漠化进程中只是起到一个加速剂的作用.沙漠化过程可分为3个阶段,即物理风化与沙源积聚阶段、风沙作用阶段和沙漠化阶段.沙漠期后沙丘沙经过固化生草、胶结成岩阶段后即形成风成砂岩.     

沙漠化:从圈层耦合到全球变化

从沙漠化概念提出伊始 ,沙漠化成因机理的研究就一直成为学术界关注的焦点。沙漠化过程究竟有多少是由自然因素所致 ,多少是由人类活动所为 ,诸因素与沙漠化之间有何内在关系 ,沙尘天气发生发展过程及其诱因等 ,当属地球系统科学应解决的难题。文章从全球变化的角度 ,将沙漠系统视作一种类生命的非线性动力系统 ,指出沙漠化源于地球表层系统各圈层之间复杂的相关与耦合作用 :气候变化是控制沙漠进退的首要因素 ;陆表水持续亏损则是导致干旱、半干旱地区沙漠化发展的直接原因 ;岩石圈构造运动塑造了不同的地形地貌单元 ,奠定了沙漠分布的地理格局 ;人类的不当活动和气候变化引起的生物生产力的衰退及土地覆盖的破坏 ,造成了现代沙漠化的快速扩张。     

要重视气候变化与沙漠化关系的研究

沙漠化与人口、水资源并列为当今人类世界的三大问题。在研究未来世界性人类增温效应对我国气候和环境的影响时,也要研究其对我国北方土地沙漠化的可能影响,研究沙漠地区气候干湿变化与全球气候、气温变化之间的关系,研究沙漠化地区对气候的反馈作用,以便进一步为沙漠化预测与防治提供科学依据。     

要重视全球变化对我国北方沙区可能影响的研究

    讨论了全球变化及其对我国北方沙区可能影响的三个问题。首先，全球变化是人为因素与自然变化的藕合，不能忽视全球自然变化过程的研究;其次，沙漠的变化主要与气候
干湿变化有关，要注重研究未来增暖伴随的降水变化，预浏土地沙漠化未来发展趁势;第三，要研究土地沙漠化及其逆转对气候的反馈作用。
        

浑善达克沙地近30年来土地沙漠化研究进展与问题

浑善达克沙地地处环境脆弱的东亚夏季风北缘,沙漠化进程备受关注。综述了关于浑善达克沙地近30年来沙漠化的研究进展,并从沙漠化过程、成因和发展趋势等方面讨论了研究中存在的问题。认为沙漠化过程研究难以深入,主要原因是在沙漠化速度和程度方面存在分歧,对沙漠化概念理解、研究材料及评价指标选择上存在差异。浑善达克沙地沙漠化是自然和人为因素共同作用的结果,沙漠化过程研究结果的分歧导致了成因的多解性,其中自然和人为因素的耦合与反馈过程、生态系统阈值、极端事件的影响是成因分析中需要解决的问题。全球变暖将导致浑善达克沙地沙漠化在21世纪进一步发展。     

古尔班通古特沙漠蚀余沙丘的发现及其意义

我国贺兰山以东的沙漠多以流动沙丘为主,但新疆北部准噶尔盆地在年降水量不足150ｍｍ的古尔班通古特沙漠则以固定、半固定沙丘为主。因而研究这一沙漠的“准稳定态”,对我国沙漠理论的研究和风沙灾害治理、土地沙漠化防治均有重要意义。     

论水文地质环境在土地沙漠化发展过程中的控制作用

关于土地沙漠化的概念,虽然1977年8月在内罗毕召开的联合国沙漠会议(UNCO)上曾经进行过深入讨论,但是直到目前为止,不同学科的专家对沙漠化的概念的理解还是存在一定差别。这就必然要影响沙漠化整治对策的有效性。作者认为,从水文地质角度考虑问题,所谓土地沙漠化,是指在人类活动影响     

基于RS和GIS的沙漠-黄土过渡带土地沙漠化分布与变化研究--以陕北榆林地区为例

选择毛乌素沙漠和黄土高原过渡带--陕北榆林地区作为研究区域,在地理信息系统支持下,对两个不同时期的遥感影像进行了解译,总结了该区10余年来沙漠化土地景观特征,分析了土地沙漠化空间格局的动态变化规律.结果表明,研究区内沙漠化土地形势仍十分严峻,沙漠化土地面积占土地总面积的67.7%,其空间分布具有明显的不平衡性,表现为西北部和中部区域沙漠化程度较为严重,上地沙漠化空间分布的不平衡性与该区自然因素和土地利用方式的空间差异有关.经过几十年的积极治理与改造,该区土地沙漠化过程逐渐趋于稳定.通过探讨土地沙漠化的成因,认为自然环境与人类行为的相互作用及在时间尺度上的矛盾造成了该区持续的土地沙漠化过程.     

毛乌素沙地东南部边缘不同地质成因类型土地沙漠化粒度特征及其地质意义

首次对毛乌素沙地东南部边缘沙漠—黄土地带的土地沙漠化进行系统的地质学分类,提出了沙地内部就地起沙型沙漠化、河流谷地就地起沙型沙漠化、风化残积就地起沙型沙漠化和风沙侵入型沙漠化等四种土地沙漠化类型。通过深入分析不同地质成因类型土地沙漠化的粒度特征,探讨了不同地质作用对土地沙漠化的贡献及其对土地沙漠化防治方面的重要意义。研究表明,研究区的土地沙漠化以就地起沙型为主,河流的水力搬运是沙漠化物质搬运的主要途径,风力作用则是对河流湖泊沉积物的进一步分选和再沉积。最后,提出了不同类型的土地沙漠化防治对策建议。     

内蒙古奈曼地区沙漠化土地综合整治研究

内蒙古科尔沁草原总面积约4.4万平方公里,有70％分布在哲里木盟境内,属半干旱农牧交错地区,生态系统极其脆弱,过去由于不合理地利用土地,破坏了植被,生态失调,守致了沙漠化土地的发生发展。奈曼旗是其中沙漠化面积最大,危害也最重的一个旗(县)。全旗有沙漠化土地57.2万公顷,占总土地面积的69.5％,使当地农牧业生产的发展和人民生活水平的提高受到极大的影响,乃是造成贫困落后的主要原因。 中国科学院兰州沙漠所1985年在奈曼旗建立沙漠化研究站,研究半干旱农牧交错区沙漠化土地发生发展与建立最佳农业生态系统结构、功能,生产力及其演变规律,为高效合理利用沙漠化土地提供理论依据及示范样板。     

新疆古尔班通古特沙漠砂的工程地质特性浅析

新疆古尔班通古特沙漠风积砂分选良好,矿物成分以石英为主,砂粒磨圆度好,具有孔隙率大、内摩擦角小、承载力低等特性.通过在沙漠北部、中部和南部试验段进行的专题工程地质研究,介绍了新疆准噶尔盆地古尔班通古特沙漠风积砂的基本物理力学特性和压实性、压缩性、渗透性、冻胀性等工程地质特性.     

中国土地荒漠化的概念、成因与防治

荒漠化是指人类历史时期以来,由于人类不合理的经济活动和脆弱生态环境相互作用造成土地生产力下降,土地资源丧失,地表呈现类似荒漠景观的土地退化过程。在中国北方荒漠化形成因素中过度放牧占30．1％,过度农垦占26．9％,过度樵采占32．7％,水资源利用不当占96％,工矿交通建设中不注意环境保护占0．7％,在地区上以北方农牧交错及旱农地区荒漠化最为严重。要采取因地制宜措施和建立健全而完善的治理实施系统以达到生态、经济和社会三个效益的目的。     

综合物探在平山湖地区煤炭勘查中的应用

为在甘肃省河西地区寻找煤炭资源,采取了电法和地震相结合的综合物探方法,将收集到的有关地质、测井等资料作为物探定量解释的约束条件进行综合地质推断,认为该区构造走向为北西西向,北部基底抬起并大部缺失中侏罗统,南部为一凹陷构造,中下侏罗统较完整,含煤性较好。依据物探推断结果,在该区施工了验证孔,验证情况与物探解释吻合较好,为后期在该区找煤提供了较好的依据。     

腾格里沙漠东缘26 ka来环境演化的植硅体记录

贺兰山中段西侧沙漠戈壁沉积发育,生态环境脆弱,对探讨末次冰期以来气候变化与沉积响应具有重要意义.选择了腾格里沙漠东缘晚更新世晚期以来的洪积物剖面进行了初步古环境研究.在数字填图系统和野外路线调查基础上,对贺兰山中段西侧、腾格里沙漠东缘地貌第四纪沉积物进行了较详细的调查研究.在AMS14C测年基础上,从内蒙古阿拉善高原腰坝地区Qp₃-Qhpl洪积剖面沉积物中获得较丰富的植硅体化石,主要类型有方型、长方型、扇型、哑铃型、齿型、帽型、尖型、平滑棒型、刺边棒型、突起棒型、三棱柱型等.此外,沉积物中赋存的大量炭屑和燃烧植硅体反映了古人类活动的历史.运用植硅体组合和温暖指数分析重建了研究区26 ka来的古植被、古气候演化,气候变化自早至晚经历了明显的干凉－暖干－暖湿－冷湿－干冷－暖干－暖湿7个阶段.洪积扇扇缘沉积环境变化反映了气候的干湿变化,且气候干湿变化与区域沙漠化和人类活动具有相关性.      

萨拉乌苏河流域地层沉积时代及其反映的气候变化

萨拉乌苏河流域位于我国北方沙漠/黄土过渡带和生态脆弱带,它对全球变化反映非常敏感,是研究全球变化的理想区域。本文根据地质测年、气候地层对比,以及地层中气候代用指标的分析,将萨拉乌苏河流域地层和气候变化划分为全新统的风成相与湖相沉积(0~11.5kaBP),早、中期气候较暖湿,晚期气候较干旱;上更新统城川组的风成相沉积(11.5~80kaBP),气候干旱寒冷;上更新统萨拉乌苏组的湖相沉积(80~140kaBP),气候温暖较湿润;中更新统上部的河流相与风成相互层(140~190kaBP),气候冷干与温凉半干旱波动;中更新统上部的冲洪积沉积(190~220kaBP),气候较暖湿等阶段。指出自中更新世晚期以来气候发生频繁波动,无论是暖湿还是冷干阶段,气候都波动频繁,气候变化不稳定性明显。     

河西走廊荒漠区植物生长与水分变化关系分析

为了分析荒漠化防治中荒漠植物生长与降水、土壤水和地下水的关系,在河西走廊荒漠区建立了荒漠化综合防治试验站进行长期定位监测,取得了降水、土壤水、地下水、植物盖度、生物量等数据,采用特征参数算法、相关和逐步多元回归方法,对植物生长和水分的年内、年际变化特征及相关回归模型进行了分析.结果表明：2006-2014年际变化上,土壤水变化最剧烈,降水、生物量、盖度变化剧烈程度极接近,且也较大,地下水位变化最缓和.盖度呈波动性增大趋势较明显,生物量略有增加趋势,降水、土壤水、地下水位变化呈波动性略有降低趋势,但不明显.在植物生长季的3-11月份期间,土壤各层含水率变化步调基本一致,生物量和盖度变化步调基本一致,降水量、地下水埋深变化步调基本一致,年内变化幅度从大到小依次为降水量 > 地下水埋深 > 生物量 > 平均盖度 > 土壤质量含水率.盖度、生物量模型均通过了R拟合检验、F方差检验、t回归系数检验,通过模型可预测变差的58.0%、98.7%,准确率可达52.0%、86.2%.研究成果可为荒漠化防治中的水资源管理以及退耕还林、天然林保护、黑河流域综合治理等工程对水资源影响评估等提供科技支撑和参考数据.     

Desert environments: landscapes and stratigraphy

It is common to think of hot deserts, i.e. hot arid or dry lands, as areas of little rain situated in the middle parts of the world, that are simply 'just there'. However, most of the world's deserts have a long geological history, sometimes of 50 million years or more and ways have been developing for some time now, particularly from geomorphological studies, of not only erecting the law of superposition of strata for the desert but also 'absolute' dating. The authors have often worked commercially in deserts world-wide but their recent experiences in the Oman have brought home to them the excellent work that has been going on in the last two or three decades in evaluating the geological history of deserts. The Oman experience is described in a feature in the next issue.     

西南岩溶石山地区地下水资源

中国西南地区碳酸盐岩大面积连片分布，地下水资源总量丰富，但分布极不均一，存在大片干旱缺水区和石漠化地带。目前开展的可有效利用的地下水资源调查评价将该区划分为隆起带裸露岩溶分布区，沉降带边缘褶皱构造控制岩溶分布区和断陷盆地隐伏岩溶分布区，区内岩溶发育和地下水赋存除受岩性，地质构造的控制外，还受新构造运动和古溶蚀的影响，岩溶地下水赋存于地表以下浅部岩溶带，构造控制的中部岩溶带和深部古溶蚀带，特殊岩性和古溶蚀形成的似层状岩溶含水层具有重要的开发价值。     

基于生态综合治理的石漠化演变规律与趋势讨论

分析了中国南方石漠化现状及变化,以中国南方石漠化最为严重的贵州省为主要研究对象,研究了生态综合治理下石漠化的变化特征及发展趋势。数据表明:贵州省石漠化面积从2000年35 920km2(占全省总面的20.39%)发展到2005年的3 7597km2(占全省总面的21.34%),5年间平均每年增加334.7km2。但与1975—1999年期间相比,石漠化增加的速度明显降低,生态治理工程一定程度上抑制了石漠化发展。贵州花江、清镇、毕节3个典型示范区石漠化监测数据表明,在生态治理工程实施下石漠化面积都逐年减小,说明石漠化是可以治理的,石漠化并不是“环境癌症”。但是,预测数据表明,即使《贵州省喀斯特石漠化综合治理规划》的工程措施全部实施,到2030年贵州石漠化面积将仍占全省国土面积的14.9％。中国南方石漠化问题将长期存在,石漠化治理是一个长期、艰巨的任务,绝非一两个五年计划就能达到“山川秀美”。要从根本上遏制石漠化增长的趋势和生态环境恶化的局面,仍需国家和地方在“十二五”期间及以后大规模的投入。      

全球变化与荒漠化

文章以干旱、半干旱地区沙质荒漠化为例，分析了其成因过程、发展趋势。指出干旱是荒漠化的原因，而频繁、过度的人为活动则更加剧其发展。在中国北方荒漠化土地的成因类型中，有３０．１％是由于过度放牧，２６．９％是由于过度开垦，３２．７％是由于过度樵采，有９．６％是由于水资源利用不当，有０．７％是由于工矿交通建设过程中不重视环境保护而造成的。所以合理利用土地和采取相应的防治措施是防治荒漠化的重要途径