3S技术在抛物线沙丘形态特征研究中的应用

3S技术的发展为风沙地貌研究提供了新的方法和强有力的技术支持。基于GIS平台,利用差分GPS实测数据,通过空间插值生成DEM,可有效提取地形因子和形态参数,实现风沙地貌三维形态特征的定量化研究;结合高分辨率遥感影像,不但可以提取风沙地貌二维形态特征,还可以提取植被覆盖信息。该文以内蒙古库布齐沙漠典型抛物线沙丘为研究对象,探讨3S技术在沙丘形态特征研究中的应用,结果表明:该区沙丘平面形态呈U型,丘臂指向W;纵剖面上迎风坡较缓、背风坡较陡,横剖面不对称;沙脊线所夹中轴线走向为WNW-ESE,反映了盛行风或合成输沙方向;油蒿灌丛分布在背风坡、两翼及其间平坦地;在长期合成风的作用下,沙丘向前移动,丘臂间的油蒿灌丛发生阶段性的弧带状自然恢复。     

呼伦贝尔沙质草原风蚀坑形态发育模式分析

 野外调查测量呼伦贝尔沙质草原风蚀坑分布和形态参数,根据不同发展阶段的风蚀坑形态特征的差异、形态参数间相关关系和拟合结果分析了风蚀坑的形态演变和发育、成因、规律。发现不同发展阶段风蚀坑形态参数之间的控制关系和扩展模式不同,各形态参数之间具有较好的幂函数关系。对于风蚀坑的侵蚀坑而言,坑长增长速度最快,其后依次是坑宽和坑深,坑后积沙体具有类似规律。风蚀坑坑后积沙的3个形态参数,受侵蚀坑3个参数的联合控制,但受坑深的控制最为显著。风蚀坑出现的起始形态、地形特征、植被、气流场、气候条件、人类活动的扰动等对其形态和发育具有重要影响,并且形态和发育反作用于植被、气流等,形成形态与气流、植被之间的响应与反馈。     

新疆历史地震前兆模拟资料转入数字化平台的实现

近年来随着数字化技术的不断发展、成熟和稳定,我国的地震前兆观测技术也逐步实现由模拟观测向数字观测转变,地震前兆数字化观测技术日趋成热、稳定,地震前兆数字化观测普及程度越来越高,产出的数字化观测资料已得到越来越广泛的应用。通过介绍新疆数字地震前兆台网中心模拟资料和数字化资料的管理,分析了历史模拟数据转入数字化平台的实现方法,阐述了地震前兆资料进入数字化统一平台的实际应用。     

Landscape pattern change and driving force of blowout distribution in the Hulun Buir Sandy Grassland

The land coverage pattern changes for the past 50 years in a typical region of the Hulun Buir Sandy Grassland were interpreted and analyzed based on a series of remote sensing images in 1959, 2002, 2004 and 2009. The temporal and spatial changes of landscape patterns were revealed and the driving forces were analyzed. The results show that all land coverage types had large variable amplitudes. The grassland area decreased, whereas other areas increased. Owing to implementation of artificial sand fixation from 2004 to 2009, the areas of flowing blowouts and depositional area decreased by 71,369 and 128,835 m², respectively. The average patch area reduced, but the number of blowouts increased, fractal dimension increased, and blowout structure became complex. The fragmentation index increased, whereas contagion index decreased. Driving force analysis shows that human factors such as overgrazing are slightly larger than natural factors of increased temperature and decreased precipitation.     

毛乌素沙地沙障环境下的沙丘迎风坡植被及土壤养分变化

沙障在固定流沙、促进植被恢复和改良土壤等生态建设方面起着重要作用。对毛乌素沙地设置沙柳（Salix psammophila）沙障6、8、10、11、12年的沙丘迎风坡（裸露沙丘地作为对照）开展了植被调查和土壤养分测试分析。结果显示：设障8年后的沙丘迎风坡0—30 cm深度内的土壤有机质、全氮含量显著（P<0.05）高于流动沙丘,且设障10—11年沙丘迎风坡植被盖度、0—80 cm深度内土壤有机质和全氮含量达到最大,但全磷和全钾含量无明显的变化,所有样地间和3个深度层间的全磷、全钾含量均无显著性差异;植被总盖度、0—80 cm深度内土壤有机质含量及全氮含量相互之间存在极显著线性正相关关系（P<0.01）,而且土壤pH值随有机质含量增加而线性降低。沙柳沙障固沙地的植被盖度、土壤有机质和全氮相互之间存在趋同性,且布设10年的沙障土壤改良和植被恢复成效达到最大,之后表现出下降趋势。据此建议活体沙柳沙障在维持其固沙功效的前提下以10年为限需进行平茬处理。     

库布齐沙漠南缘风水交互特征及其对抛物线形沙丘发育的影响

通过对内蒙古库布齐沙漠南缘气象水文数据的监测、多期高分辨率遥感影像的分析以及实地考察,探讨区域风水交互特征及其对抛物线形沙丘形成发育的影响。结果表明：从1970年到2014年,研究区水沙作用方式逐渐由水沙平衡交互转变为流水侵蚀主导,期间叭尔洞沟发生多次高输沙量的洪水,河流大幅度改道,流水对上风向西岸横向沙丘的切割作用使得一部分残余沙丘留在东岸,成为沿岸抛物线形沙丘的初始沙源。在西北风作用下,河床内积累的沙物质通过东岸的输沙沟槽为沿岸抛物线形沙丘提供外来沙源。1970-2014年该区域合成输沙势持续下降,河床积累沙物质逐渐减少,在流水侵蚀主导阶段,洪水对河床沙丘的搬运以及降雨对河道沿岸阶地的坡面侵蚀使得河流对西岸沙丘的截沙作用增强,流水逐渐阻断外来沙源供给,为东岸首先发育新月形沙丘创造条件。随着风沙作用减弱,降水增加,新月形沙丘在植被"翼角固定"的转换机制下逐渐演变为抛物线形沙丘。库布齐沙漠南缘的风水交互作用对叭尔洞沟沿岸抛物线形沙丘形成发育产生较大影响,是区域风沙地貌形成演化的重要因素。     

内蒙古高原小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛沙丘:形态特征及表面气流

小叶锦鸡儿灌丛沙丘是内蒙古高原阴山北麓农牧交错带的主要风沙堆积类型.野外调查表明灌丛沙丘在该区主要分布在耕地、冲积扇下风侧和村落周围等人类活动频繁的地段.根据对耕地、冲积扇下风侧典型样地灌丛沙丘形态参数的详细测量和沙丘及丘间地气流的系统观测结果,发现灌丛沙丘覆盖度及风沙沉积量顺风向减小,近地面气流空气动力学粗糙度顺风向减小;在沙丘单体,风速廓线由迎风坡经丘顶至背风坡趋于复杂.在沙丘形态诸参数中,沙丘高度与水平尺度之间存在良好的幂函数相关,表明在目前风况和沙源环境中该区灌丛沙丘处在加积增高阶段,但其速率小于水平扩展.该区灌丛沙丘的规模主要受上风侧可供沙源有效性和灌丛生长状况的控制,灌丛沙丘的出现是该区土壤风蚀和土地退化的主要标志.     

呼伦贝尔沙质源区铅同位素分布特征及其示踪意义的初步研究

呼伦贝尔沙质草原风蚀坑发育于宽单峰中能风况环境,是该区主要风沙地貌类型.对碟形坑表面气流的观测结果显示,气流进入风蚀坑后,在入风口扩散,风速开始降低至坑底达到最低;在坑后缘出风口汇集形成急流,风速剧增至坑后积沙顶部风速达到最高值.风蚀坑后缘在风沙流的磨蚀作用下后退,风蚀坑顺风向扩展,同时此处较大的剪切风速和输沙率使大量来自坑内的沙物质沉积到坑后草地上呈扇状蔓延.呼伦贝尔沙质草原风蚀坑在来自西北、西和西南方向风的交替作用下,向东南、东和东北方向扩展而生成.随着风蚀坑深度和水平尺度的增加,最终可能沿强风能方向或合成输沙方向扩展成为大型的槽形坑.     

Nebkha （coppice dune） formation and significance to environmental change reconstructions in arid and semiarid areas

Environments in arid and semiarid regions are extremely sensitive to climate changes.High wind activity in these regions has resulted in an extensively developed arid geomorphology,but past environmental changes are poorly understood because of the absence of relatively high-resolution proxies.The accumulation characteristics of nebkhas,which have developed extensively in these regions,can be used as a method of reconstructing environmental changes.Here we summarized recent advances in research on the formation,development,and sediment characteristics of nebkhas and their significance to environmental changes in arid and semiarid regions.Based on the studies of our colleagues,we suggested that research on nebkha formation can provide distinct clues about environmental changes in arid and semiarid regions;however,continued studies are needed.     

抛物线形沙丘的形态与演变的研究进展

抛物线形沙丘是一种重要的风积地貌类型,其形态及演变与气候变化密切相关,同时受到人类活动的影响,对其研究有助于理解全球变暖背景下的地貌响应和土地沙漠化正逆过程。本研究从沙丘形态类型、分布、成因、影响因素、动力过程及演变等几个方面回顾了近50 a来国内外对抛物线形沙丘的研究进展,并提出了未来的研究方向。