青藏高原东缘古近纪沙漠及其对季风起源的启示

沙漠沉积是地质历史演化过程中的一种特殊沉积,是特殊气候条件下的产物,对研究全球气候变化、大气环流样式具有独特的作用。沙漠沉积在地质历史中普遍存在但极少保存,它的发现和研究对恢复地质历史具有重要意义。研究表明,现代东亚季风系统建立前,尤其是古近纪早、中期,青藏高原东缘仍然处于行星环流所控制的干旱带内,发育了大量代表干旱炎热气候的石膏与盐类沉积,但至今尚未找到沙漠存在的确切记录。近年来,笔者采用沉积学、古气候学、古地理学等手段,并结合前人研究资料,对青藏高原东缘沉积盆地的古近纪早、中期红色地层进行了综合研究。结果表明,青藏高原东缘存在一个厚度稳定的古近纪早、中期风成沙丘富集带。在此基础上,通过古地理、沉积模式及古气候替代指标等分析,论证了青藏高原东缘存在古近纪盆山型沙漠沉积体系的可能性。沉积相、古流向分析揭示,青藏高原东缘存在一个由干旱向潮湿、由行星风系向季风风系转换的界面,可能暗示了东亚季风建立事件的发生。本研究相关成果可为新生代中国干旱带演化与全球气候变化研究提供可贵的沉积学资料,也可为青藏高原隆升与东亚季风起源研究提供重要的大气环流证据。     

南昌市厚田乡风沙地貌形态特征与美学价值

南昌市南部新建县广泛分布由古风沙和现代流沙组成的沙化土地.在野外地质调查的基础上,选择新建县南部厚田沙地作为研究对象,应用观察法、描述法和系统调查分析法等定性评价方法对上伏风沙地貌的类型和特征进行分析,并结合下覆古风沙的OSL年代、粒度组成及色度参数等定量分析方法,探讨亚热带湿润区风沙地貌遗产的美学特征.结果 表明:厚田风沙地貌包括现代风沙沉积和晚第四纪古风沙沉积.现代风沙沉积大致始于14 ka B.P.,以纵向沙垄、穹形沙堆、辫状沙堆、平沙地等微地貌形态为主;晚第四纪古风沙沉积时间约为77.0~14.9 ka B.P.,以板状交错层理为主,地层序列丰富,是蕴含古环境演变信息的特殊地质遗迹,具有重要的科学研究价值.风沙地貌具有色彩美、旷远美、形式美和生命美等美学特征,具有良好的地学旅游开发价值.定性评价与定量分析相结合,可丰富风沙地貌美学研究的内容,也可为中国南方亚热带湿润区风沙地貌的地质遗迹保护和地学旅游开发提供参考.     

沙漠化逆转过程的耗散理论应用

用耗散结构理论探讨了沙漠化逆转过程的时间序列和空间结构,论述了沙漠化逆转过程中的“涨落”现象、耗散结构的形成及非平衡相变的发生。指出属于开放系统的沙漠化逆转过程表现为时间序列的有序和空间结构的无序,是多重耗散结构下的从无序到有序的过程,并在特定的条件下具有自我调控的组织能力。熵增代表着沙漠化过程,负熵增代表着沙漠化逆转过程。这对研究沙漠化过程的平衡稳定有序与非平衡稳定有序的关系,恶化与逆转、单因素与综合、部分与整体的关系提供了新的理论武器,并认为耗散结构理论的思想有助于建立一门有关“过程”的沙漠生态学,以丰富沙漠化研究的理论意义。     

模拟沙漠取水实验

【实验由来】学完高中地理必修二世界气候类型后,我们了解到在热带沙漠气候等沙漠地区降水极少,太阳辐射强烈,蒸发量大得惊人。因此在沙漠地区很少河流,甚至很少有出露地表的水源,生活在沙漠边缘地区的居民或者是到沙漠科考、旅行的人经常会遇到严重缺水的问题。     

塔里木沙漠公路防护林植物沙拐枣气体交换特性对干旱胁迫的响应

利用LI-6400光合作用系统测定了干旱胁迫和正常灌溉两种处理下,塔里木沙漠公路防护林中乔木状沙拐枣（Calligonum arborescens）净光合速率、蒸腾速率以及水分利用效率等气体交换特性的日变化及季节变化动态。分析得出：两种处理下沙拐枣净光合速率在不同生长季的日变化动态均为单峰型;蒸腾速率除8月干旱胁迫处理下表现出微弱的双峰变化外,其余也为单峰型;干旱胁迫显著降低了沙拐枣的光合能力和蒸腾能力,而且随着干旱胁迫时间的持续,净光合速率和蒸腾速率降低的幅度在不断增加。干旱胁迫所引起的土壤含水量的降低和植物体内的水分亏缺并没有提高沙拐枣的水分利用效率,反而使其有着明显的下降。但尽管如此,沙拐枣在持续干旱的情况下依然能够维持生长,它通过适当降低蒸腾减少水分散失和降低光补偿点以提高弱光利用能力等方法来进行必要的光合积累,这说明沙拐枣有着极强的耐旱能力和适应极端环境的本领,而且通过沙拐枣在长期干旱胁迫处理下的顽强表现,也充分说明沙漠公路防护林在人工管理过程中依然存在着进一步节水的可能性。     

旱麻岗沙漠风沙地貌发育与演化

旱麻岗沙漠位于腾格里沙漠南部,是腾格里沙漠的重要组成部分。目前对该沙漠几乎没有研究。旱麻岗沙漠最主要的地貌是风沙地貌和流水地貌,且近似南北方向平行相间排列。该沙漠主要的沙丘类型有新月形沙丘链、反向沙丘和灌丛沙丘,其中新月形沙丘链和反向沙丘分布在海拔相对高的区域,且呈条带状分布,而灌丛沙丘主要分布在冲沟内。旱麻岗沙漠的起沙风主要为西北风,其次为东南风。风能环境属于低等风能环境,合成输沙方向为282°~331°,方向变率为中等变率。流动沙丘表面平均粒径最大,其次为结皮下层和结皮表层;分选性与平均粒径有相似的规律。石羊河流域、祁连山东端的冲积-洪积物和湖相沉积为旱麻岗沙漠的形成与演化提供了重要的沙源。根据野外考察,结合以往研究成果,该沙漠的形成与演化可以概括为以下几个阶段:大湖期;湖水干涸期,在退水过程形成近似平行排列的小冲沟;沙漠形成与扩张期,流动沙丘覆盖整个区域;沙漠萎缩期,降雨量增加,沙漠萎缩,平行排列的冲沟宽度和深度增加,冲沟内的流沙随流水冲向下游,而冲沟间的沙丘仍然保留在原来的位置,形成现代的地貌格局。     

晚更新世末期东亚季风活动与陆架区沉积环境变迁

从距今 18 0 0 0年的最后冰期最盛时期到距今 10 0 0 0年开始的全新世海侵 ,全球气侯发生过急剧的变化。位于亚洲东部的古季风活动也经历了盛衰变化。大量的钻孔及浅地层剖面分析资料已经证实 ,冰期最盛时期陆架区古季风活动加强 ,陆架出现了沙漠环境与黄土沉积。当冰期结束 ,气候转暖 ,冬季风减弱之际 ,南黄海陆架及长江三角洲一带的沙漠与黄土分布范围也随之缩小 ,原先的沙漠活动区变成了黄土分布区 ,也就是所谓硬粘土沉积区。随着古季风活动的进一步衰退和海面的不断升高 ,来自陆架区的东北风变为冷湿气流。长江三角洲地区和陆架上出现了有利于沼泽发育的环境 ,全新世海侵把泥炭层淹没。陆架区晚更新世末期以来的地层中出现沙层、硬粘土和泥炭层的沉积序列 ,即“三元沉积结构”,是古冬季风盛衰过程的最好记录     

新疆宏观生态的空间分异与变化

根据新疆环境和生态特点，将新疆划分为14个二级生态区进行了研究。结果表明，新疆荒漠与非荒漠生态景观面积大致相当，但空间分异较大。新疆北部荒漠景观占全区域的约1／3，非荒漠景观占2／3，宏观生态相对稳定；新疆东部荒漠景观占全区域的2／3以上，宏观生态十分严峻；新疆南部荒漠景观占全区域的1／2，宏观生态稳定性差。沙漠、绿洲、水体三种主要景观类型中，北疆阿尔泰山南坡、伊犁盆地及南疆叶尔羌－喀什河三角洲地区沙漠化呈降低趋势；天山北坡各段及准噶尔盆地西部，20世纪90年代以来沙漠化明显减缓；新疆东部及南部其余各地区沙漠化均呈现增强趋势。新疆水体景观的变化表现为天然和人工水体面积的消长。近50年来，新疆修建的水库和坑塘等人工水体总面积与同期天然水体缩小的面积基本相当，表明新疆水体景观再近50年来的变化主要体现为水体的空间位移。绿洲景观的变化表明，北疆地区天然绿洲与人工绿洲面积的比例已经从50年代的5：1以上下降到约1：1，南疆由6：1以上下降到3：1左右。天然绿洲的减少是绿洲生态局部劣变的标志。研究还表明，新疆宏观生态的空间分异主要受自然因素的影响，其中，区域降水量的影响最为重要。     

塔里木沙漠公路防护林土壤微生物活性研究

对不同立地类型、不同生长年限、不同季节、不同树种的防护林土壤微生物数量及区系组成进行研究,分析了土壤微生物与土壤环境因子的相关关系,结果表明:咸水灌溉条件下塔里木沙漠公路防护林和人工绿地建成后,土壤结构和养分状况得到改善,微生物活性大幅度提高;土壤微生物区系组成中,细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌最少;表层微生物数量远多于下层土壤;林地外围距林缘近的土壤微生物活性较强,3m以外微生物数量已接近流沙地微生物量;各类土壤微生物分布具不同的季节性规律,且不同立地类型防护林土壤微生物分布差异明显;随造林年限的增加,防护林的改土作用更加显著。土壤微生物分布与土壤养分含量和土壤pH值显著相关。