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  • 腾格里沙漠人工固沙植被区浅层土壤水分对降水和生物结皮的响应

    腾格里沙漠人工固沙植被区浅层土壤水分对降水和生物结皮的响应

    石 薇, 王新平, 张亚峰

    中国沙漠, 2018 38 (3): 600-609.

    选择腾格里沙漠东南缘人工植被区3种典型的地表覆被类型(藓类结皮、藻类结皮和流沙)土壤为对象,选取发生在7月和9月的两次降水事件,研究浅层土壤(3、5、10 cm)水分入渗与再分布过程。结果表明:浅表层3 cm深度土壤水分在降雨初期均表现为跳跃式增加,而在降雨中后期由于土壤剖面不同深度水势梯度减小,降水入渗速率降低,土壤水分仅呈现小幅波动。在两次降水事件中,藓类结皮和藻类结皮对降水入渗的阻碍作用比较显著,入渗速率表现为沙土>藻类结皮>藓类结皮;从水分再分布看,生物土壤结皮的存在致使水分再分配过程表现出明显的浅层化;降水过程结束后,结皮促进水分的蒸发损失,从而减少植被可利用水分含量。人工固沙植被区广泛发育的生物土壤结皮对降水入渗与再分布过程以及土壤水量平衡具有重要影响。

     
  • 常量元素记录的毛乌素沙地东南缘全新世气候变化

    常量元素记录的毛乌素沙地东南缘全新世气候变化

    苏志珠, 吴宇婧, 孔梦园, 马义娟, 梁爱民, 柳苗苗, 张彩霞

    中国沙漠, 2018 38 (3): 516-523.

    毛乌素沙地处于中国季风边缘的半干旱区,对气候变化响应敏感,是研究过去全球气候变化的理想场所。对沙地东南缘锦界剖面全新统砂质黄土-古风成砂-古土壤互层沉积序列进行研究,在OSL测年基础上,通过沉积物常量元素氧化物含量及其比值分析,结合粒度、磁化率特征,探讨了毛乌素沙地东南缘7.9 ka BP以来气候变化。结果表明:(1)地层常量元素氧化物以SiO2和Al2O3为主,其他元素含量依次为Na2O、K2O、Fe2O3、CaO、MgO。各种元素活动性不同,K、Na活动性较强,易淋失;Si活动性较稳定,风成砂中易富集;Ca、Mg、Al、Fe活动性较弱,古土壤中富集。(2)7.9 ka BP以来气候变化分为6个阶段。7.9~7.3 ka 最温暖湿润时段;7.3~6.8 ka,气候转冷干;6.8~4.3 ka,整体上温暖湿润,期间存在2次由暖湿变冷干的波动,并出现过6次风沙活动,即6.6~6.3、6.1、. . .

     
  • 粗糙床面风廓线统一对数区的空气动力学粗糙度及其空间变异特征

    粗糙床面风廓线统一对数区的空气动力学粗糙度及其空间变异特征

    梅凡民, 张宁宁, 席 媛, 刘秀秀

    中国沙漠, 2018 38 (3): 445-454.

    为了进一步理解粗糙床面阻力效应,减小空气动力学粗糙度测试中的不确定性,依据风沙风洞测试的3类粗糙元(细高粗糙元、孔隙粗糙元和粗矮粗糙元)覆盖的39个粗糙床面在不同自由风速下的风廓线数据,提出了风廓线统一对数区的概念并得出以下结论:粗糙床面风廓线统一对数区范围约在0.1~0.3 h 至边界层顶部,空气动力学粗糙度是变应力层内床面对气流阻力效应的垂向平均;在统一对数区内拟合的空气动力学粗糙度的垂向变异分为先增后减型(概率为71%)、减小型(20%)和增加型(9%)等类型,而采用统一对数区的空气动力学粗糙度可以避免垂向变异带来的不确定性;统一对数区的无量纲空气动力学粗糙度随粗糙元密度以幂函数形式增加的特征,进一步表明该指标能更好地表征粗糙床面对气流阻力效应;尾涡流风廓线统一对数区的空气动力学粗糙度约为街流区1~5倍,表明街流区风廓线统一对数区的空气动力学粗糙度是模拟跃移起动更合适的参数。

     
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