毛乌素沙地沉积物粒度特征与土地沙漠化

为了研究毛乌素沙地沉积物的粒度特征与土地沙漠化的地质成因类型,通过系统研究沙地及相邻地区晚更新世以来在沙地内部、覆沙黄土区、黄土高原和河流谷地与湖泊等不同地质构造地貌条件下所形成的沉积物粒度特征,指出不同地质成因类型的沉积物是这些地区土地沙漠化的物质基础,区分不同类型的沉积物也是构成不同地质成因类型土地沙漠化分类的理论基础,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意义。研究表明,研究区的土地沙漠化是以各种类型的就地起沙为主要特征,地表径流的水力搬运是沙漠化物质搬运的重要途径。现代毛乌素沙地及其邻区的土地沙漠化是对地质历史时期形成的各种沉积物的进一步搬运、分选和再沉积过程,具有相对复杂的粒度特征。     

毛乌素沙地东南部边缘不同成因类型土地沙漠化的特征

以毛乌素沙地南部边缘沙漠黄土地带的土地沙漠化为例,将研究区的土地沙漠化分为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4种类型.深入分析了不同成因类型的沙漠化土地的粒度特征及其所代表的地质意义.同时,以遥感解译和野外路线地质调查为手段,分析了不同类型土地沙漠化的区域分布.最后,探讨了不同地质成因类型土地沙漠化划分的理论意义、环境地质学意义和对土地沙漠化防治的重要意义,提出了不同类型土地沙漠化防治的对策和建议.     

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。     

五十年代以来毛乌素沙地荒漠化扩展及其原因

本文在毛乌素沙地景观分类、制图及景观动态研究的基础上,分析了50年代以来毛乌素沙地荒漠化发展状况及其时空特征,并对其扩展原因进行了分析和探讨。结果表明,50年代以来,该地区荒漠化整体上处于迅速扩展之中,只是某些局部地方植被得到一定程度的恢复;荒漠化扩展存在明显的空间和时间差异：西北部纯牧区扩展速度远远高于东部和南部半农半牧地区,70年代末至90年代初扩展速度远远低于50年代末至70年代末;荒漠化的迅速扩展主要是由于不合理的人类活动造成的,气候波动也有一定影响。     

毛乌素沙地全新世地层粒度组成特征及古气候意义

分析结果显示,毛乌素沙地粒度自西北至东南逐渐变细、磁化率值逐渐变大。这一规律不仅表现在地表,而且在不同地点同一层位也有明显反映。说明了毛乌素沙地的形成过程与东亚季风联系密切。就所选剖面分析来看,本区在更新世晚期及全新世早期气候比较寒冷干燥,东亚冬季风影响较明显,此时为堆积成沙期,自北至南堆积的砂粒渐细,砂层渐薄;全新世中期气候温暖湿润,东亚夏季风影响显著,此时为较明显的成壤期,表现在自北至南普遍可见发育较好的黑垆土层,且南部的成壤作用比北部好,土壤的厚度也大;全新世晚期至今,气候向干冷的方向转化,但变化幅度远小于末次冰期     

末次冰期毛乌素沙地湖泊消涨过程:沉积证据

毛乌素沙地位于东亚季风边缘区,对于气候变化响应敏感。基于沙地的侵蚀-堆积关系,在侵蚀作用为主的沙地西北部和中部很难找到沉积相对连续且分辨率较高的地层剖面,因此已有的末次冰期古气候环境研究多集中于堆积作用为主的沙地东南缘的萨拉乌苏河河谷地区。本文选取位于沙地腹地,厚度为3.5 m的风成砂-河湖相沉积序列——神水台（SSTG）剖面为研究对象,基于AMS¹⁴C和OSL年代数据,推测得出剖面中湖相层的上界和下界分别为约24.2 ka B.P.和42.7 ka B.P.,依据沉积地层和环境代用指标分析结果,针对末次冰期毛乌素沙地湖泊消涨的一般过程进行了探讨。结果表明,自约5万年以来,由神水台（SSTG）剖面指示了两次明显的湖泊主要发育期,时间分别约为42.7~34.3 ka B.P.和31.1~24.2 ka B.P.,期间粘土含量、有机质、红度均表现为低值,为含淡水螺壳化石的典型湖泊相沉积,且与毛乌素沙地已有湖泊发育的年代结果基本一致。在两期湖相层之间的砂层,平均粒径、砂含量表现为峰值,指示了一次明显的湖泊消退的过程,其时间约为34.3~31.1 ka B.P.;在湖相层上下可能均为风力作用为主导的风沙沉积。通过区域对比并初步探讨其可能的驱动机制,结果表明SSTG剖面记录的湖泊消涨过程主要受控于东亚季风强度的变化。

     

毛乌素沙地沙柳灌丛降雨截留与树干茎流特征

通过对毛乌素沙地沙柳灌丛降雨截留量及树干茎流的实验观测,分析了降雨量和降雨强度对沙柳灌丛的降雨截留量、穿透雨量和树干茎流量的影响,并确定了截留量、穿透雨量和树干茎流量在降雨分配中的百分数。实验期间降雨总量为136.5 mm,沙柳灌丛的截留量、穿透雨量和树干茎流量分别为34.0、98.5和4.0 mm,占降雨量的百分比分别为24.9%、72.2%和2.9%。沙柳灌丛的降雨截留量、穿透雨量和树干茎流量与降雨量和10 min最大雨强之间均呈显著正相关,而截留量、穿透雨量占降雨量的百分比与降雨量之间呈显著的双曲线函数关系。     

末次盛冰期和全新世大暖期毛乌素沙地的空间变化

沙漠/沙地边缘和内部的古风成沙层、砂质古土壤是重建晚第四纪以来地表变化的直接地质证据.位于我国北方半干旱区的毛乌素沙地,其地表过程对气候变化响应敏感.在对毛乌素沙地进行野外拉网式调查以及前人研究的基础上,我们在沙地南部和东部的沙漠-黄土过渡带发现了大量的埋藏古风成沙丘沉积,指示了干冷期沙漠扩张的最南、东界限;沙地内部广泛发育的砂质古土壤则表明在气候相对暖湿期地表植被生长,土壤发育,沙丘基本被固定.对14个典型风成沙/黄土/古土壤沉积剖面进行了光释光年代学样品的采集和测试,结合空间分析和他人研究结果,发现在末次盛冰期(约26 ～ 16ka),毛乌素沙地的流动沙丘向南、东扩张,扩张距离现代边界约30～ 50km,面积扩大至少约10000km2,占现代沙地面积的25％;在全新世大暖期(约9～5ka),毛乌素沙地大部分被固定,发育了较厚的砂质古土壤.研究结果揭示了毛乌素沙地的地表过程对末次盛冰期和全新世大暖期气候变化的直接响应.     

全新世以来毛乌素沙地东南缘成壤环境演变研究——以榆林镇北台为例

古土壤是重建古环境重要的信息源。毛乌素沙地东南缘的古土壤在发育程度上尚未有明确解释。陕西省榆林市的镇北台地区位于毛乌素沙地东南边缘,对气候响应敏感。本文选取厚度为524 cm的镇北台（ZBT）剖面,按照古土壤2 cm、风成砂5 cm的间隔共采集古土壤样品156个,风成砂样品58个。基于6个AMS¹⁴C和3个OSL年代样品,推测剖面古土壤底部年龄为10 cal.ka B. P.,顶部年龄为3.2 cal.ka B. P.;并结合土壤微形态特征,对镇北台剖面沉积物中常量元素特征与成壤强度进行分析探讨。结果表明,镇北台（ZBT）剖面常量元素组成以SiO₂、Al₂O₃和Na₂O为主。CIA指数指示剖面处于脱Ca、Na为主的初级风化阶段,反映了毛乌素沙地东南缘全新世以来可能以相对干旱的气候环境为主,风化成壤作用较弱,但其中也不乏幅度较小的冷暖气候旋回。土壤微形态特征也表明ZBT剖面风化程度较弱,主要矿物由石英、长石、云母和岩屑矿物构成,可见胶结物和泥岩岩屑等土壤形成物。其成壤强度变化与化学元素特征表现一致：10.0~8.1 cal.ka B. P.左右,成壤较弱,气候向暖湿转变;6.9 cal.ka B. P.左右,成壤作用稍有加强;5.5~3.7 cal.ka B. P.左右,成壤作用最强,气候相对暖湿,化学、生物风化加强,但此阶段具有明显的不稳定性

     

浅析坝上地区土地沙漠化问题

通过对坝上典型调查区沙漠化现状及其发展趋势的调查分析,发现虽然坝上地区生态环境局部好转,但是总体恶化的局面仍然没有彻底改变.探讨了沙漠化成因以及发生发展过程,认为,气候、地貌、沉积物以及水文条件是坝上地区沙漠化的自然基础,而人类不合理的经济活动是沙漠化发生的直接原因.总结了沙漠化对农牧业、交通、水利、通信以及人类健康等的危害,提出防治坝上地区沙漠化的对策建议.     

遥感与GIS支持下的松嫩平原农牧交错区土地沙漠化调查研究

以1986年和2000年两个时期的LANDSATTM数据作为主要信息源,对松嫩平原农牧交错区的土地沙漠化现状、程度和发展趋势进行遥感解译和实地调查。分析研究结果表明:区域内的土地沙漠化总体上呈逆转趋势。主要表征为沙漠化土地面积减少,平均每年减少0.71×104hm2,年递减率为0.8%;沙漠化程度渐轻,微度沙漠化土地增加92.9%,而轻、中、重度沙漠化土地减少了44.3%。该地区的土地沙漠化整体上以逆转趋势为主,还有一些局部区域沙漠化程度仍在发展,土地沙漠化的状况不容忽视。人类活动对区域土地沙漠化的影响比较明显,气候变化和地理环境也对土地沙漠化产生重要的影响,沙漠化土地类型由以草地为主转为以旱地为主。     

中国东北平原西部荒漠化现状、成因及其治理途径研究

中国东北平原西部土地荒漠化,主要表现为土地沙漠化和土地盐碱化,它属于荒漠化的两种类型。东北 平原西部分布着科尔沁沙地和松嫩沙地,前者是全国五大沙漠之一。文章全面、系统地对该地区编制了 1∶1000000荒漠化图和量算出土地沙漠化面积。东北平原西部土地沙漠化面积为72280.6km2,占土地总面积的 22.2%。自20世纪50年代至80年代末,土地沙漠化面积迅速扩大,平均每年以1.5%～3.7%的速度递增;自9 年代以来,沙漠化呈现出逆转趋势,但就总体而言,沙漠化发展仍然大于逆转。东北平原西部土地盐碱化面积 33850.79km2,占土地总面积10.44%,主要分布在松嫩平原,面积为23329.19km2,占土地总面积15.2%,它是世 界上苏打盐碱化土壤的三大片之一,土地盐碱化每年以1.4%～2.5%速率正在发展。所以,该地区的土地荒漠化 不仅制约着当地农、牧业和农村经济的发展,影响周围和毗邻国家的生态环境安全,而且已危及当地人民的生存。 东北平原西部荒漠化的形成有自然因素和人为因素,前者有物源和气候变化等原因,后者有草原超载过牧、滥 垦、滥伐滥櫵、乱挖,河流上中游修建水库等原因,以及冻融作用的特殊原因,致使荒漠化形成和发展。     

松嫩平原环境演变与土地盐碱化、荒漠化的成因分析

松嫩平原是我国最大的平原之一,百年前还是一个水草丰盛的大草原,自20世纪下半叶以来,盐碱化十分严重,盐碱荒漠化发展迅速,许多地区经20～30年就变成了不毛之地。以往的研究很少涉及地质历史背景,然而,这是一个极为重要的因素。文章以地质历史的演变为基础,从气候因素、人文因素和全球变化等多种因素对松嫩平原苏打盐分的来源、分布与富集规律及盐碱化、荒漠化的形成原因开展综合研究。应用TM卫星遥感数据、3S技术及环境模拟技术对土地盐碱化、荒漠化的分布、扩展进行量化研究,并首次进行了松嫩平原的盐碱荒漠化评价,揭示了该区生态环境恶化的严重性。从而为振兴东北提供了重要的环境信息,为松嫩平原生态环境保护、治理和土地资源的可持续利用提供了科学依据。     

中国和北非沙漠地区沙尘运动的原因剖析

本文着重分析中国和北非沙漠地区沙、尘搬运输送的动力学机制,作者根据野外观察和观测数据,依持续时间和强度为标尺,对风进行了系统的描述和分类.导言部分首先阐述了造成沙漠地表温度差异的主要因素.一个至关重要的要素就是物质的热传导性.例如,坚硬的岩石表面的加热往往没有在松散的沙质表面的快,但在胶结紧实的岩石上,阳光加热可以影响到表面下lm深,而在松散的河流和风成砂上只可达30cma的深度.正是由于这种差异,在很小的范围内,裸露的基岩和沙面上的温度可以有20℃的区别,这种温差难免会导致空气的运动.由于沙面上的空气增温而向上运动,在垂直方向上形成一个"气泵”,而在水平方向上则形成小的锋面.当沙质表面范围较大时,则会产生干绝热对流过程,有时这个过程极为强烈,导致了携带沙、尘的"气尾”.这就是笔者所说的第1类起沙扬尘风.例如,沙漠地区的小"龙卷风”就属于这类.由坡面倾向、地表起伏和积云阴影等造成的增温差异都会形成这类沙尘的运动过程.文章中阐述到干绝热对流时,选用利比亚Hon-Graben,美国PanamitValley及北非的萨赫勒地区的例子.第2类沙尘现象是指增温面积较大时形成积云,干绝热对流十分强烈,对流过程上升到云层,起沙扬尘的面积之大已可以称为沙尘暴.文中叙述的例子是库尔勒和嘎顺诺尔的沙尘天气.文中划分的第3至第5类现象都与雷雨天气所诱发的气流运动直接相关.第3类指的是由单个雷雨气团造成的,第4类是由多个雷雨气团造成的,而第5类则是由大的雷雨天气所造成的.就沙尘暴的影响范围而言,第1至第4类只导致沙尘在就地或小范围内的移动,而第5类则会导致远距离甚至全球尺度上的沙尘输送.笔者所说的第6类沙尘搬运的形式是指沙尘随锋面的运动,诱发因子在北非是南下的极地气团,而在西非是西南季风.第7类沙尘运动则是由全球性的信风和西风天气体系所造成的.但在第4类以上,很难区分不同类型沙尘暴的诱发要素,原因是在信风和西风的锋面上常伴随出现多个或较大的雷雨气团.从沙尘天气过程的强度来讲,主要是第5至第7类会在区域地貌上留下烙印.低等类型的沙尘输送虽然通过对地表物质的搬运也会造就沙丘和风蚀地形,但其形态都很小.只有较大的天气系统才能塑造有主导地位的地貌形态.这种形态被J.Hovermann和H.Hagedorn定义为风营力地形,其在北非的分布上线可达海拔l000m,在垂直带上与其它地貌形态相间.在撒哈拉地区风地形仅出现在一个地貌带上.而在中国风营力地形则分布于3个高度范围的台阶上,其垂直带的形态变化类同于撒哈拉地区.在低台阶上分布上线为1800m,在中台阶上分布范围为2800～3200m,而在高台阶上则出现在4300～4900m的高度作者简介:DieterJakel男60岁教授地理学专业2000-10-25收稿范围内.但就垂直带谱、地貌过程和天气系统而言,中国和北非则不尽相同.     

吉林西部乾安县土地荒漠化研究

土地荒漠化是当今全球关注的重大社会、经济和环境问题。以吉林西部乾安县为例 ,阐述了研究区土地荒漠化的现状及成因 ,首次在该区建立了土地荒漠化的评价指标体系 ,并采用综合模型进行评价。最后提出对荒漠化土地进行综合整治的对策     

石漠化地区碳酸盐岩风化特性的淋溶实验研究

岩溶石漠化威胁着中国岩溶地区生态环境安全、制约着区域经济社会的可持续发展。石漠化的形成和发展不仅与上覆红黏土的流失有关,也受到红黏土形成过程的影响。为了探究碳酸盐岩风化特性及其与石漠化的关系,选取贵州贞丰-关岭花江石漠化治理示范区的石灰岩和白云岩为研究对象,进行淋溶实验。实验结果表明：（1）湿热条件可以提高碳酸盐的淋蚀速率,对白云岩的淋蚀速率提高幅度比石灰岩大;粒径对石灰岩淋蚀速率没有显著的影响,粒径对白云岩的淋蚀速率影响明显,表现为颗粒越小淋蚀速率越快;碳酸盐岩总淋蚀速率与Ca²⁺淋蚀速率有很强的相关性。（2）石灰岩比白云岩更容易发生溶蚀;石灰岩表面和内部发生强烈的差异性溶蚀而形成大量溶孔（隙、洞）,造成水土流失非常严重,更容易发生石漠化且石漠化程度比较严重。石灰岩石漠化地区应注重的差异性溶蚀,以留住现有土壤为主,同时创造保水条件,加速风化。白云岩节理裂隙发育,易于发生物理风化和崩解,形成颗粒均匀的碎石、砾石土,破碎的细颗粒有利于风化,但地表土层稀薄,保水性差,植物难以生长。白云岩石漠化地区要提高土层的保水性,创造湿润的风化环境,促进白云岩风化。     

滇东岩溶石山地区石漠化特征及成因

滇东地区生态地质环境脆弱,石漠化明显,面积28 320 km²,严重地制约着地区经济的可持续发展。采用三级标准划分石漠化等级,景观差异特征明显,便于野外识别,制定与之相适应的整治措施。滇东地区石漠化分布具有集中连片、自北向南逐渐增多、程度加重的特点。石漠化的成因：地貌的演化过程中存在着石漠化的潜势,广泛分布的岩溶石山是形成石漠化的物质基础,特定的自然地理环境是导致石漠化的基本条件;人口增长过快、不合理的土地开发、工业污染是形成石漠化的主要因素,但自然因素和人为因素的主次因地而异。     

中国西南喀斯特地区石漠化成因及防治初探

喀斯特地区石漠化,是我国西南地区生态环境最突出的问题。首先探讨我国西南地区喀斯特石漠化成因,主要有自然因素和人为因素两方面的原因,指出喀斯特石漠化引起的干旱缺水、土壤贫瘠、地质灾害等严重威胁当地人民的生产和生活;据此,提出防治喀斯特石漠化的基本措施,即缓解人口压力、加快生态建设、调整产业结构与布局等。     

湿润地区的荒漠化

本文根据类似荒漠境况的出现是判断荒漠化发生与否的重要标志这一原则,并结合在中国南方开展的一些研究,对湿润地区的荒漠化进行了初步的探讨。研究表明,湿润地区的荒漠化并不包含所有存在侵蚀作用的退化土地,而专指人为侵蚀作用导致的出现了具类似荒漠境况的退化土地。中国南方湿润地区土地荒漠化分布最显著的特征为斑点状分布于丘陵山区或河、湖、海滨的冲积平原,面积为1．98×105km2,其中流水作用导致的荒漠化面积为1．78×105km2,风力作用的为0．11×105km2,其它0．09×105km2。自然因素,特别是气候和地貌因素对荒漠化的形成和发展起着积极的影响作用,但不是决定作用。人为不合理的经济活动,才是造成荒漠化的主要原因。文章最后还简要介绍了湿润地区荒漠化的防治问题。     

贵州喀斯特石漠化分布的空间差异与防治区划探讨

在广泛调研基础上,根据区域分异原理,对贵州石漠化空间分布与差异进行了分析总结.研究表明,贵州喀斯特石漠化分布存在明显区域差异.在水平分异上,从西向东存在"轻~重~轻~重~轻"的基本规律;在南北方向上,存在"重~轻~重"的规律;在垂直方向上,存在从河谷至分水岭的分异:分水岭地区石漠化程度不高,河谷斜坡地带石漠化较强,河谷底部又较轻的变化规律.据此,根据自然区划理论与方法,提出喀斯特石漠化分区防治的基本思想,将贵州喀斯特石漠化防治初步划分为7个防治区、20个防治亚区,并选取典型区域进行三级区划分.