离子选择电极测定潜水氟含量的方法

本文对沙漠地区潜水氟的含量测定采用《离子选择电极直接电位法》,就其原理、各项条件试验及此方法的选择与试验中所必须满足的条件等作一简述。     

霍景涅里辛沙漠地下水化学和同位素特征

在综合分析地质条件基础上,运用水化学及同位素技术,并结合现场调查及室内分析的方法,对霍景涅里辛沙漠地下水进行研究,分析了研究区地下水化学及稳定同位素特征,讨论了地下水的矿化过程及影响因素,确定了沙漠区地下水的补给来源。结果表明：沙漠区潜水中各离子组分平均值均大于承压水,潜水的溶解性总固体（TDS）平均值远大于承压水,说明潜水的蒸发作用大于承压水;控制潜水中主要离子成分的作用主要为溶解作用、交替吸附作用以及蒸发作用,控制承压水中主要离子成分的作用主要为溶解作用;沙漠区潜水与承压水具有一定的水力联系;地下水的补给来源主要为山区冰雪融水及降水,潜水的补给高程为1 370m,承压水的补给高程为1 650m。     

中国内陆干旱、半干旱区苦咸水分布特征

通过大量野外调查、水样采集和化验分析,对中国内陆干旱、半干旱区的苦咸水和高氟水分布特征进行了初步研究。采集到的地表和地下水样中,分别有51.0%和41.5%属于苦咸水;55%和59%水样氟化物含量超标,属于高氟水。研究区的苦咸水以Cl^--Na⁺和HCO₃^--Na⁺为主要离子类型,SO₄^2--Mg²⁺和SO₄^2--Ca²⁺为次要离子类型。苦咸水和高氟水主要分布在内陆河流域下游尾闾、封闭内流区低洼湖盆低地、北部准平原化干燥剥蚀低山残丘间冲积洼地、沙漠低洼湖盆和黄土高原中西部径流系数较小的河流及部分露头潜水等区域,并具有区域富集性分布特点。季节性降水、季节性河流或渠系灌溉对苦咸水的季节性或年际间变化和空间分布有较大影响。较高浓度基质含盐量、水文地质结构、气候条件和特定的水文地球化学环境是苦咸水和高氟水形成与富集分布的主要原因。     

塔克拉玛干沙漠腹地潜水水位对单井抽水的响应

塔里木沙漠公路防护林生态工程以地下水为灌溉水源,全线采用节水滴灌方式灌溉。全线共有108口水源井,水源井间距约4 km。以第69号水源井(38°41′12″N、83°22′16″E)为例,在距水源井120 m范围内设置了7个地下水监测井,利用潜水水位的动态观测数据,分析了抽水过程中水位的时空变化规律。研究结果表明:持续抽水过程中潜水水位变化可分为快下降和慢速下降两个阶段;潜水水位恢复过程可分为快速上升和慢速上升两个阶段。水位下降和上升的速度变化形成水位的空间差异,即降落漏斗的形成和消失。利用稳定流抽水试验计算得出含水层渗透系数为12.85 m/d。     

用拱棚法对极干旱区沙地水分来源的定性分析

在潜水埋深超过200 m的敦煌莫高窟极干旱沙漠区,用拱棚法和微型空气湿度监测仪对流沙水分的时空分布格局进行监测,并对水分的来源进行分析。拱棚膜面凝结水分的持续抽取表明,在典型干旱气候条件下,有源源不断的沙地水分蒸发,其中1.25 g·m-2·d-1的水分在膜面凝结。沙地水分的时空动态分布格局表明,存在水分向上运移的温湿度条件。由此判定,除降水之外地下潜水蒸发是沙地水分最基础的来源。实验表明,干沙层虽然对沙地水分蒸发具有极强的抑制作用,但在升温过程中仍存在水分蒸发;在降温过程不但可从下层流沙吸收大量的水分,而且可吸收大气水分。沙地的蒸发量大于来自大气的吸湿量,总有少量的水分流失。沙地水分潜水来源的确定,不但对沙漠化的治理提供了新思路,而且对莫高窟文物的保护具有十分重要的意义。     

塔里木河下游断流河道输水后潜水埋深变化规律研究

通过对塔里木河下游断流河道2000-2006年8次生态输水期间9个地下水监测断面40口监测井潜水埋深变化监测数据的分析,探讨了生态输水以来潜水埋深变化的规律.结果表明:在8次输水的影响下,潜水埋深总体有显著抬升.运用SPSS统计软件对监测数据进行的回归分析表明,近年来塔里木河下游地区潜水埋深抬升是生态输水作用的直接结果,且抬升幅度与输水持续时间和输水量大小成显著正相关关系,横向和纵向上还表现出潜水埋深抬升幅度随距输水源距离改变而变化的正相关关系.塔里木河下游地区地表水是地下水的主要补给来源,且地表水补给地下水主要是以线型渗漏补给,这是输水以来潜水埋深变化呈现上述规律性的主要原因.输水对潜水埋深的影响具有累积性和滞后性,随着输水的继续进行,潜水埋深变化的规律性会越来越明显.     

沙漠砂资源的利用与沙漠砂混凝土改良研究现状

沙漠是一种分布广泛,尚未充分利用的自然资源。在绿色,可持续发展的大局下,干旱半干旱地区的沙漠砂资源利用尤为重要。本文在整理近五年沙漠砂及沙漠砂混凝土的研究文献后,得出以下认识：（1）沙漠砂的力学性质,主要是抗剪强度、承载力、抗裂性能等,与水泥、粉煤灰、沙漠砂等组分的比例和应用的工况条件密切相关。不同成因和地区的沙漠砂的利用,需要确定其基本组成和最优配比;（2）研究或改进沙漠砂的方法主要是试验方法、数值模拟、统计方法、人工智能训练和预测等。本文则提出基于离散元法的数值模拟方法的可能性,有助于快速获得更合理的沙漠砂组分配比、力学性质等。（3）目前,沙漠砂的资源化利用主要存在于建筑领域,另外,沙漠砂还可助力现代沙漠农业的发展;作为热能储存材料,如CSP技术;轻工业制造材料,如玻璃,耐火材料等。以上工作为沙漠砂的资源化利用积累一定的经验和理论依据。     

运用数理统计和模糊数学评价秦皇岛洋戴河平原的海水入侵程度

运用数理统计方法获取秦皇岛洋戴河平原地下潜水和海水的水化学统计特征,据此优选出4项海水入侵评判指标,建立各评判指标的背景值及指标等级体系,并将模糊数学综合评价法和地理信息系统结合起来评价研究区潜水含水层的海水入侵程度。研究结果表明:氯离子Cl-、电导率EC、溶解总固体TDS和潜在盐度是指示本区潜水含水层海水入侵程度的最佳指标,其判别海水入侵发生的下限值分别为250 mg/L、1 250μs/cm、700mg/L和8.5 meq/L;洋戴河平原潜水含水层的海水入侵程度总体上为中等水平,洋、戴河间浦河一带的潜水含水层海水入侵程度最为强烈。     

不同潜水埋深下黄河三角洲柽柳光合作用参数变化规律研究

为了研究不同潜水埋深下,黄河三角洲柽柳(Tamarix chinensis)的光合作用参数变化规律,选择已生长3 a的柽柳幼苗,在盐水矿化度为20 g/L条件下,模拟设置0 m、0.3 m、0.6 m、0.9 m、1.2 m、1.5 m和1.8 m的潜水埋深,种植选择的柽柳幼苗;利用光合作用仪和叶绿素荧光成像系统,测算分析了柽柳幼苗的气体交换参数和叶绿素荧光参数等。研究结果表明,在盐水矿化度为20 g/L下,随着潜水埋深的增加,柽柳叶片净光合速率和光系统II的电子传递量子效率都呈单峰型变化,当潜水埋深为0.9 m时,其都达到最大值,柽柳光合效率最高;当潜水埋深≤0.3 m时,柽柳叶片净光合速率减小主要以气孔限制为主,而在其它潜水埋深下,主要以非气孔限制为主;当潜水埋深为0 m和0.3 m时,柽柳叶片光系统II开放的反应中心比例减小是导致其实际光化学效率减小的主要原因;当潜水埋深为1.8 m时,柽柳激发能捕获传递效率显著降低,导致其实际光化学效率减小;与潜水埋深为0.9 m相比,当潜水埋深为1.2 m、1.5 m和1.8 m时,柽柳叶片净光合速率下降幅度远大于电子传递量子效率的下降幅度,即在盐水矿化度为20 g/L下,中、高潜水埋深导致了柽柳光合暗反应功能降低。     

辽河三角洲滨海湿地含水层水文地质参数获取的试验研究

抽水试验是获取水文地质参数的重要方法,为准确获取辽河三角洲滨海湿地潜水含水层的渗透系数,进行了一个抽水孔、两个观测孔的抽水试验。根据单孔抽水试验和多孔抽水试验观测数据,采用潜水非完整井求参公式、巴布什金公式及积分变换等方法计算含水层渗透系数。结果表明,用不同方法计算得出的含水层渗透系数值相差不大。通过试验测定PJ01井组潜水含水层渗透系数为1.15 m/d,PJ03井组潜水含水层渗透系数为0.74 m/d。     

阿拉善东南部自然环境演变与地面流沙路径的分析

阿拉善东南部包括腾格里和吉兰泰两区。腾格里和吉兰泰两区在晚更新世均是一个湖域广阔的淡水大湖。之后 ,吉兰泰大湖和腾格里大湖在封闭状态下 ,一方面因气候转为干旱、蒸发致使湖域减小直至完全干涸 ,露出的湖底在风的吹蚀作用下形成沙漠 ;另一方面在“狭管效应”作用下 ,由吉兰泰西部来自雅玛雷克沙漠和在腾格里西部来自巴丹吉林沙漠的风吹沙沿着地形上狭窄通道的侵进是加剧这两个湖盆沙漠化的另一个重要因素。对此 ,基于遥感的研究提出了研究区西缘挡沙固沙 ,建立生态保护带 ,区内分块治理、有效控制流沙的侵进和扩张以及通过改善下垫面性质来控制沙尘的发生与强度 ,逐步改善生态环境的措施。研究区风沙的治理 ,对于缓解京津沙尘灾害具有重要的意义。     

巴丹吉林沙漠边缘地区植被特征

通过在巴丹吉林沙漠野外植被调查,描述了植被的生活型和群落的空间分布特征,分析了植被多样性、优势度及均匀度指数,并探讨了历年来气候变化对植被分布的影响。结果表明：（1）巴丹吉林沙漠植物种类较少,可分为小乔木、灌木、小灌木、半灌木、多年生草本和一年生草本6类生活型。其中灌木种类最为丰富,小乔木最少。（2）巴丹吉林沙漠东南一带物种丰富度和多样性高于西北一带,南缘地区植被群落分布及植被群落多样性亦均高于北缘地区。（3）近53 a巴丹吉林沙漠气温发生显著变化,蒸发量增加。南缘地区增温而降水减少。这种变化对于以水分为主导因子的沙漠地区植被发育来说极为不利,有加剧沙漠南缘荒漠化的威胁。     

基于网络文本的巴丹吉林沙漠旅游者偏好研究

巴丹吉林沙漠是中国第二大沙漠,号称世界上最美的沙漠。本文基于网络游记文本数据,采用内容分析法,研究巴丹吉林沙漠旅游者偏好特点。结果表明:(1)旅游者对巴丹吉林沙漠旅游吸引物、旅游活动和旅游活动方式的偏好既丰富多样,又具有相对一致性,特征词汇频率分布拟合曲线服从幂律分布,基本符合二八规律。(2)旅游者偏好的巴丹吉林沙漠旅游吸引物包括自然景观和人文景观两大类,并以自然景观为主。(3)旅游者偏好的巴丹吉林沙漠旅游活动以徒步、越野、探险等三大类活动为主。(4)巴丹吉林沙漠旅游者偏好自助旅游活动方式。(5)旅游者对巴丹吉林沙漠旅游的情感体验不仅丰富多样,而且以美好震撼为主要特征。     

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。     

巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠连接带沙丘移动规律北大核心CSCD

巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠分别为中国面积第二、第三大流动性沙漠,对两大沙漠连接带新月形沙丘的动态监测可以揭示该地区沙丘形成演化规律,为沙漠连接带风沙地貌发育研究提供科学支撑。通过Google Earth高清历史影像对巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠连接带的新月形沙丘带进行监测,分析了两大沙漠交界处沙丘的移动速率和形态变化。结果表明:巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠连接带沙丘移动速率范围5.88-19.55 m·a^(-1),平均移动速率10.03 m·a^(-1);移动方向范围109°-135°,平均移动方向122°。风况为沙丘移动提供动力条件,合成输沙方向与沙丘移动方向吻合。受NW、WNW方向输沙影响,新月形沙丘南翼在移动速率增加的同时长度不断伸长,显著区别于北翼。沙丘移动受控于沙丘本身形态,沙丘各形态参数(迎风坡长度、高度、宽度、周长、底面积)与移动速率呈现显著负相关关系(P<0.01)。植被覆盖以及沙丘密度的差异导致了研究区沙丘移动速率的差异。沙丘移动前后,形态参数变化具有复杂性,而沙源丰富度差异以及丘间地灌丛沙包对沙丘形态的改变,是沙丘形态变化复杂性的主要原因。两大沙漠连接带年输沙通量170-521 t·m^(-1),均值为301 t·m^(-1)。     

Dry/wet variation recorded by shrub tree-rings in the central Badain Jaran Desert of northwestern China

The dendrochronological study of shrubs is a new field, particularly with respect to desert areas. Using a dendrochronological perspective, we studied the radial growth and the climatic response model of the common beancaper (Zygophyllum xanthoxylum Maxim) in three sampling sites in the Badain Jaran Desert of northwestern China. The results showed that the radial growth of the common beancaper was primarily affected by precipitation during the pre-growing and growing seasons, especially during July. Variation in wet/drought periods over the last 160 years in the study area was analyzed using a radial growth climatic response model and data on regional chronology. Using decadal time scales, three wet periods were identified in the Badain Jaran Desert: the 1840s to early 1850s, the early 1890s to the 1900s and the late 1970s to the mid-1980s. Similarly, transitions from dry to wet periods over the last 160 years occurred in the late 1850s, mid-1870s, early 1880s, early 1900s, mid-1920s, early 1950s, early and late 1970s and early 1990s. These results are helpful for understanding regional climate change and the desertification process in arid desert regions.     

近现代阿拉善荒漠气候变化与环境演变机制研究进展

阿拉善荒漠深居内陆,属暖温带荒漠气候,是典型的大陆性干旱区。区内集中了巴丹吉林、腾格里、乌兰布和三大沙漠,发源于青藏高原北部的两条内陆河尾闾深入其间。该区域是中国沙尘暴主要源区和西北重要路径之一,是国家“两屏三带”生态安全战略格局“北方防沙带”的重点区域。系统认识区域气候变化、环境演变及其驱动机制,对区域沙化土地治理及其决策具有重要现实意义。本文综述了器测和代用指标记录的近现代区域气候变化特征及其大气环流影响机制、区域及典型景观等环境演变特征、环境演变驱动机制和驱动因子贡献率量化方法等几个方面的研究进展,并提出了今后研究和关注的重点。     

阿拉善高原沙漠地区植物钙质根管的矿物组成特征

在阿拉善高原地区,植物钙质根管的成因及其是否具有一定的环境指示意义,目前尚存在较大争论。分析该区域植物钙质根管的矿物组成,可以为植物钙质根管的成因提供新的证据解释。本文通过近5年的野外考察,先后采集了巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠及乌兰布和沙漠腹地33组植物钙质根管和33个地表风积砂样品,通过X衍射的方法,分析了上述样品的矿物组成。结果显示:上述沙漠地区植物钙质根管和地表风积砂中矿物组成以硅酸盐矿物、氧化物和氢氧化物矿物、碳酸盐类矿物为主,没有明显的区域差异。其中碳酸盐类矿物均以方解石为主,较少含有其他盐类矿物,并且植物钙质根管中碳酸盐类矿物百分含量明显高于地表风积砂中碳酸盐类矿物的百分含量。因此,单纯的地下水重结晶作用无法解释本研究区内植物钙质根管中盐类矿物的组成以及碳酸盐类矿物的来源,并且在研究区内现代气候条件不利于植物根系的钙化和钙质根管的形成。植物钙质根管应是地质历史时期的产物,指示了相对湿润的气候条件。     

沙丘先锋植物——沙蓬生长可塑性的研究

 无论是大尺度降水的分异还是小尺度土壤湿度的差异都影响植物的生长可塑性。比较科尔沁沙地和腾格里沙漠沙蓬的生长分异, 并用地统计学方法探讨了腾格里沙漠沙蓬生长可塑性的空间变化, 结果表明：科尔沁沙地和腾格里沙漠沙蓬的地上部生物量和地下部生物量都呈线性正相关关系, 地上部生物量和根长都呈对数递增关系;与科尔沁沙地相比, 腾格里沙漠沙蓬的根长增加20％, 根冠比大33.3％, 显然降水分异导致了地区间沙蓬的生长可塑性。地统计学方法进一步分析表明, 腾格里沙漠沙蓬植株因土壤湿度产生的空间异质性是地上部生物量小于根长但大于根重, 说明干旱逆境时沙蓬生长可塑性变化趋势的顺序依次是根长>地上部生物量>地下部生物量, 沙蓬这种生长可塑性特点是其对干旱生境的适应。     

巴丹吉林沙漠湖泊与地下水化学参数初步研究

通过分析巴丹吉林沙漠内部8个泉水、12个井水、51个湖水的化学参数,初步探讨了湖泊与地下水化学参数的空间分布规律,比较近10 a来湖水矿化度值的变化情况,并对地下水与湖水各水化学参数值进行了对比分析。结果表明,沙漠腹地湖水TDS值从西北向东南逐渐降低,Na-Cl-CO3-(SO4)型湖水向东南过渡成Na-CO3-Cl-(SO4)型湖水,推测这种分布状况主要受当地气候的影响,同时受制于局部环境条件;沙漠东南边缘湖水矿化度值长期维持低值,SO2-4离子含量较CO2-3高,气候条件相对腹地湿润,可能存在大量的淡水资源补给;湖水TDS值的年际变化主要受气候变化的控制;沙漠地下水矿化度值并未出现和湖水类似的空间趋势性,并且地下水和湖水的TDS值线性相关不显著。