巴丹吉林沙漠西缘不同地表沙尘水平通量

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00110

摘要/Abstract

摘要：

巴丹吉林沙漠西缘是黑河中下游冲洪积平原地表风沙输入沙漠内部的重要断面。在沙漠西缘选择干涸湖床、芦苇滩地、盐碱滩地、流动沙地、灌丛沙堆5种典型地表，利用MWAC沙尘收集器，开展近地表沙尘输移通量的野外观测，分析不同高度（10、25、50、85 cm）沙尘水平通量及分布特征，计算观测期间不同地表沙尘水平通量。结果表明：不同地表沙尘水平通量随高度增加而减小，与高度呈指数型函数关系。0~85 cm高度的5种典型地表沙尘水平通量存在明显差异，流动沙地>干涸湖床>芦苇滩地>盐碱滩地>灌丛沙堆，0~10 cm高度层内沙尘通量占比最大。流动沙地和干涸湖床为巴丹吉林沙漠西缘主要输沙地表。植被覆盖度、裸露空间面积以及地表物质层特性，直接影响地表沙尘的输送通量。风速会影响沙尘水平通量分布，较大风速的地表风蚀起沙的粒径较大，地表沙尘水平通量也较大。研究结果有助于了解沙漠西缘输沙断面不同地表的沙尘输移规律与区域风沙过程。

关键词: 巴丹吉林沙漠, 沙尘, 水平通量, 分布特征

Abstract:

The western margin of the Badain Jaran Desert is an important cross-section of sand transportation on the alluvial plain in the middle and lower reaches of the Heihe River. Five typical surfaces （playa， reed land， salt-alkali land， shifting sandy land， nabkha dune） were selected in this study. MWAC dust collectors were used to carry out field observation of near-surface sand-dust transport flux. The horizontal flux and distribution characteristics of sand-dust at different surface heights （10 cm， 25 cm， 50 cm， 85 cm） were observed and analyzed during the observation period. Results showed that the horizontal flux of sand-dust decreased with height following an exponential function. Within 0-85 cm height， the horizontal flux and distribution characteristics of sand-dust on the five typical surfaces were significantly different and the horizontal flux of sand-dust in the 0-10 cm accounted for the largest proportion. The horizontal flux of sand-dust showed a trend that shifting sandy land>playa>reed land>salt-alkali land>nabkha dune. Shifting sandy land and playa are the main sediment transport sources in the western margin of the Badain Jaran Desert. The density of vegetation coverage， the area size of exposed space and the characteristics of soil gravel content directly affected the sand-dust flux that were transported on the surface. Variations of wind speed were likely to affect the distribution of horizontal flux. When wind speed was increased， both the initiated sand particle size and the sand-dust flux were increased. The results could help to understand the dust transport process in the western desert margin， as well as the regional sandstorm process.

Key words: Badain Jaran Desert, sand-dust, horizontal flux, distribution characteristics

中图分类号:

P931.3

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图/表 6

图1 研究区概况图

Fig. 1 The location of the western edge of the Badain Jaran Desert

图2 MWAC近地表沙尘收集器

Fig. 2 Aeolian sand-dust was sampled using custom-made MWAC （Modified Wilson and Cooke） sediment samplers

图3 不同地表不同高度输沙量占比

Fig. 3 Percentage of dust at different heights over different surface

图4 不同地表高度沙尘水平通量

Fig. 4 Total horizontal sand-dust flux of different heights over different surface

表1 不同地表沙尘水平通量随高度分布的函数拟合系数

Table 1 Fitting coefficients of the horizontal distribution function of sand-dust flux with height over different surfaces

地表类型	2019-02—2019-07				2019-07—2019-12				2019-12—2020-07
	y₁				y₂				y₃
	c	b	a	R²	c	b	a	R²	c	b	a	R²
芦苇滩地	7.66	-10.90	14 887.09	0.9958	7.36	-12.49	3 208.11	0.9999	9.13	-11.71	4 757.25	0.9885
干涸湖床	-4.70	0.46	58 240.00	0.9898	-3.14	-3.03	52 352.60	0.9988	1.38	-5.86	82 441.94	0.9956
盐碱滩地	5.98	-8.89	5 798.77	0.9976	7.53	-11.48	2 141.38	0.9999	7.85	-10.80	5 465.93	0.9955
流动沙地	-11.12	2.38	58 131.80	0.9956	-9.88	-0.44	68 364.59	0.9996	-16.22	4.39	34 085.22	0.9995
灌丛沙堆	3.54	-6.26	3 526.89	0.9986	2.87	-6.10	714.96	0.9999	4.59	-6.99	875.65	0.9934

图5 不同地表平均总沙尘水平通量（2019-02—2020-07，用不同大写字母表示差异显著，P<0.01）

Fig. 5 The derived total horizontal sand-dust flux from MWAC sediment samplers in different areas show an average from February of 2019 to July of 2020 （Significant difference is denoted by the A and B symbols，P<0.01）

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