古尔班通古特沙漠风沙土土壤蒸发特征

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古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征古尔班通古特沙漠,这个名字听起来就让人感觉神秘又遥远。

它位于我国新疆维吾尔自治区的塔克拉玛干沙漠北缘,是世界上最大的移动沙漠之一。

这里的生物结皮小尺度分异的环境特征,让人们对这片沙漠充满了好奇和敬畏之情。

让我们来了解一下什么是生物结皮。

生物结皮是指由于植物根系在土壤中生长而形成的一层薄薄的覆盖物。

这层覆盖物不仅能够保护土壤,还能够为沙漠中的生物提供一个相对稳定的生存环境。

在古尔班通古特沙漠中,生物结皮的分布非常广泛,从地表到地下都有着丰富的生物结皮资源。

那么,为什么说古尔班通古特沙漠的生物结皮小尺度分异的环境特征值得我们关注呢?这是因为,这种特征反映了沙漠中生物之间的相互依存关系以及它们对环境变化的适应能力。

在这片广袤无垠的沙漠中,生物结皮的大小、厚度和分布都受到了许多因素的影响,比如气候、土壤、水分等等。

因此,通过对这些因素的研究,我们可以更好地了解古尔班通古特沙漠中的生物多样性和生态系统功能。

接下来,让我们来看一下古尔班通古特沙漠中一些典型的生物结皮类型。

首先是沙生植物结皮,这种结皮主要由沙柳、刺槐等耐旱植物构成,它们的根系发达,能够在干旱的环境中吸收足够的水分和养分。

其次是半沙生植物结皮,这种结皮主要由蒿草、骆驼刺等植物构成,它们的根系相对较浅,能够在一定程度上抵御风沙侵蚀。

最后是水生植物结皮,这种结皮主要由睡莲、芦苇等水生植物构成,它们的根系深入地下水层,能够在缺水的情况下存活下来。

除了以上这些典型的生物结皮类型之外,古尔班通古特沙漠中还有一些特殊的生物结皮类型。

比如说,在一些盐碱化严重的地区,人们发现了一种名为“盐蓬”的特殊植物结皮。

这种结皮不仅能够抵御盐碱侵蚀,还能够吸收空气中的二氧化碳,起到一定的净化作用。

在一些山洞或者地下河道中,人们还发现了一些特殊的生物结皮类型,这些结皮通常具有较好的保湿性和透气性,为生活在其中的昆虫、蚯蚓等小型动物提供了一个舒适的栖息环境。

古尔班通古特沙漠三种立地类型梭梭土壤种子库研究

古尔班通古特沙漠三种立地类型梭梭土壤种子库研究

古尔班通古特沙漠三种立地类型梭梭土壤种子库研究古尔班通古特沙漠(又称煤矿地区)位于中国新疆维吾尔自治区,是我国最大的鄂尔多斯沙漠南缘沙漠之一。

沙漠是一片荒凉、干旱、贫瘠的土地,植被覆盖稀少,土壤条件恶劣。

然而,在这片看似荒无人烟的沙漠中,梭梭(又称苏打)却以其独特的生态适应能力,成为这片沙漠的主导植物。

本文旨在探讨古尔班通古特沙漠中的三种立地类型梭梭土壤种子库情况及其对植物生态适应的意义。

一、古尔班通古特沙漠的梭梭土壤种子库梭梭土壤种子库是沙漠中植被更新与恢复的重要基础。

通过分析古尔班通古特沙漠中三种不同立地类型的梭梭土壤样品,可以了解到不同土壤环境下的植物种子组成及其数量分布情况。

在分析的过程中,发现古尔班通古特沙漠中三种立地类型(沙丘顶、沙丘侧坡和沙丘底部)的土壤种子库存在着差异。

沙丘顶的土壤种子库较为丰富,种子数量较多;沙丘侧坡的土壤种子库相对较少,种子数量较低;而沙丘底部的土壤种子库最为贫瘠,种子数量极少。

二、梭梭土壤种子库对植物生态适应的意义梭梭在古尔班通古特沙漠中能够生存和繁衍,与其独特的生态适应能力密不可分。

梭梭通过其种子库中的种子适应沙漠环境,实现了植物的更新和繁殖。

首先,沙丘顶的土壤种子库丰富,为梭梭提供了更多的繁殖机会。

这是因为沙丘顶处地面相对较平坦,土壤湿度相对较高,有利于种子的发芽和生长。

梭梭通过生长出来的新株提供更多的种子来增加土壤种子库的数量。

其次,沙丘侧坡的土壤种子库相对较少,限制了梭梭的进一步扩散。

沙丘侧坡土壤较为贫瘠,水分供应不足,使得梭梭的生长比较困难。

缺乏新植株的产生,也就限制了种子的增加。

最后,沙丘底部的土壤种子库最为贫瘠,几乎没有梭梭的生存条件。

沙丘底部处于沙漠最低的地方,土壤质量差,水分更加稀缺。

因此,梭梭难以在这样的环境中繁殖和生长,导致土壤种子库非常贫乏。

三、结论通过对古尔班通古特沙漠三种不同立地类型土壤种子库的研究,可以得出以下结论:1. 古尔班通古特沙漠中沙丘的不同立地类型对土壤种子库的质量和数量有明显影响。

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征古尔班通古特沙漠,这个名字听起来就让人觉得很神秘。

它位于中国的新疆维吾尔自治区,是一个充满了神奇和传奇的地方。

在这里,有着许多奇特的生物,它们在这个恶劣的环境中生存着,创造出了一个个令人惊叹的故事。

让我们来了解一下古尔班通古特沙漠的环境特点。

这里的气候非常恶劣,白天炎热无比,晚上则寒冷刺骨。

沙子又细又软,走在上面仿佛踩在棉花上一样。

而且这里几乎没有水源,所以生物们必须要想方设法地去寻找水。

在这样的环境下,生物们必须要有很强的适应能力才能生存下来。

比如说,有一种叫做“结皮”的植物,它的叶子上长满了一层厚厚的毛茸茸的东西,可以防止水分蒸发。

还有一种叫做“骆驼刺”的植物,它的根系非常发达,可以在地下深处找到水源。

这些都是生物们为了适应环境而做出的努力。

除了这些植物之外,还有一些动物也非常有趣。

比如说,有一种叫做“沙狐”的动物,它的脚底长着厚厚的肉垫,可以在沙地上行走而不会陷下去。

还有一种叫做“鸵鸟”的动物,它的腿非常长,可以在沙漠中奔跑得飞快。

这些动物们都是非常聪明和有趣的生物。

但是,在古尔班通古特沙漠中也存在着一些危险。

比如说,有一种叫做“沙尘暴”的现象,它会突然袭来,把整个沙漠都笼罩在一片黄色之中。

这时候,人们必须要躲到安全的地方去,否则就会被沙尘暴掩埋。

这里还有许多毒蛇和猛兽出没,所以人们在探险的时候一定要小心谨慎。

古尔班通古特沙漠是一个充满了神奇和传奇的地方。

在这里,生物们必须要有很强的适应能力才能生存下来。

虽然这里的环境非常恶劣,但是却孕育出了许许多多有趣的生物和故事。

如果你有机会去那里旅游的话,一定不要错过哦!。

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征大家好,我今天要给大家讲一个关于古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征的话题。

这个话题其实非常有趣,因为它涉及到了自然界中的一些非常微妙的现象。

在这篇文章中,我将会尽量用简单易懂的语言来给大家讲解这个问题,希望能够让大家对这个话题有更深入的了解。

我们要明白什么是生物结皮。

生物结皮是指一种由微生物分泌出的有机物质,它们可以在土壤表面形成一层薄薄的膜。

这种膜可以保护土壤免受风蚀、水蚀等自然环境的破坏,同时还可以为植物提供养分。

在古尔班通古特沙漠这样的干旱地区,生物结皮的作用尤为重要。

那么,为什么在古尔班通古特沙漠这样的地区,生物结皮会出现小尺度分异呢?这是因为在这个地区,气候条件非常特殊。

这里是一个干旱地区,降水量非常少。

这里的温差也非常大,白天和晚上的温度差距可以达到40摄氏度以上。

这样的气候条件对于生物结皮的形成和分布产生了很大的影响。

在古尔班通古特沙漠这样的地区,由于降水量很少,土壤中的水分含量很低。

这就导致了土壤中的微生物活动受到了限制。

因此,在这里形成的生物结皮往往比较厚重,而且分布范围也比较广泛。

但是,随着距离地面越来越远,土壤中的水分含量会逐渐增加。

当土壤中的水分含量达到一定程度时,微生物的活动就会变得更加活跃,从而促进了生物结皮的形成。

这就是为什么在古尔班通古特沙漠的不同高度上,生物结皮会出现小尺度分异的原因。

除了气候条件的影响外,地形地貌也是影响生物结皮小尺度分异的一个重要因素。

在古尔班通古特沙漠这样的地区,地表形态非常复杂多变。

有时候是一片平坦的沙地,有时候又是一座陡峭的山峰。

这些不同的地形地貌会对土壤中的水分含量产生很大的影响,从而间接地影响到生物结皮的形成和分布。

在古尔班通古特沙漠这样的地区,生物结皮小尺度分异是一个非常有趣的现象。

它既受到气候条件的影响,又受到地形地貌的影响。

通过对这个现象的研究,我们可以更好地了解自然界中的一些微妙规律,同时也有助于我们更好地保护和管理这片珍贵的土地资源。

新疆古尔班通古特沙漠砂的工程地质特性浅析

新疆古尔班通古特沙漠砂的工程地质特性浅析

. /m3 6 当含 58 沙 垄 , 体 宽 大 , 大 沙 垄 上 部 及 垄 间发 育 有 与 其 平 干密度 达 到最 大 为 1 7gc , 水 率超 过 1.%, 垄 在 沙漠 中部 2试验 段砂 在 天然含 水状 行 的 小 沙垄 , 定程 度 较 高 , 西 南 坡 较 缓, 东坡 干密度 降低 较 大. 固 一般 北 击 . /m3 6 当含 %增 较陡. 沙漠沙丘 的高度南部一般高于北部, 沙丘密度 态下 , 实后 干密 度 为 1 9gc , 水 率 由 2 至 %, 含 %增至 1.%, 56 有 自北 而 南逐 渐加 密 的趋 势 . 沙丘 顶 部分 布 有厚 8 击 实后 干密 度增 长较 小 , 水 率 由 8 部分
压 缩性 、渗 透 性 、冻 胀 性 等工 程 地质 特 性 进 行 了大 南递 减 的风 积环 境 有 关( 2. 试验 资料 可知 , 表 ) 据 控制 量 的试 验研 究, 累 了丰 富的数 据. 积 粒 径 (6) 化 范 围 01 ̄ .5mm 范 围 内, 水 率在 (0 f变 . 02 0 含
1 沙漠砂 的分布形态
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属 中密状 态 , 天然 状 态快 剪 的 内摩擦 角 3 。3。 其 2~ 5, 压 = .100 -渗 7 MP , .x 0 m/ 古 尔班 通 古特沙 漠 北部 受 N W 和 NE向风 的作 缩系 数 a OO ~ . 5 a1 透 系数 45 1 c s N 由南到 北沙 漠砂 物 理力 学性质 变 化不 大…. 用 , 泛 分 布 纵 向 的沙 垄 和 树 枝 状 沙 垄 . 般 西 北 坡 左 右 , 广 一 缓而 长 , 坡短而 陡, 部 宽约 1~ 5 m, 半流 动一 21 沙 漠砂 的压 实特 性 东北 顶 O 1 是 . 由图 1看 出, 北 部 1试验 段砂 在天 然含 水状 沙漠 半 固定 状 活 化 沙 丘 . 漠 中部 受 多风 向的 作 用 , 要 沙 主 态下, 实后 干密度 为 1 5gc , 水率 由 2 击 . /m3 6 当含 %增至 形成典型的渠窝状沙丘. 沙丘形体一般西北坡较缓,

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征古尔班通古特沙漠,这个名字听起来就让人觉得神秘又遥远。

它位于我国新疆维吾尔自治区的南部,是世界上最大的移动沙漠之一。

这里的生物结皮小尺度分异的环境特征,让人们对这片沙漠有了更多的了解和好奇。

让我们来了解一下古尔班通古特沙漠的地理位置。

它位于塔里木盆地的北部,东临库姆塔格沙漠,西接阿尔金山。

这个地方的气候非常恶劣,一年中大部分时间都在干旱和高温之中。

但是,就是在这样的环境下,却孕育出了丰富多彩的生物。

在古尔班通古特沙漠中,有一种叫做“结皮”的植物。

它们的根系非常发达,能够在干燥的土地上吸收到足够的水分。

这些植物的叶子也非常特别,它们可以自动脱落,以减少水分的蒸发。

这种自我保护的方式,让结皮植物在极端环境中生存下来。

除了结皮植物之外,古尔班通古特沙漠还有很多其他的生物。

比如说,这里有一种叫做“沙狐”的动物。

它们的毛发非常浓密,可以防止热量的散失。

而且,它们还有一种特殊的行走方式,可以在沙地上留下清晰的脚印。

这种脚印不仅可以帮助它们找到食物和水源,还可以用来标记领地。

另外,古尔班通古特沙漠中还有一些昆虫和鸟类。

其中最有趣的是一种叫做“沙蜻蜓”的昆虫。

它们的翅膀非常大,可以在空中滑翔很长的距离。

而且,它们的身体颜色与周围环境非常相似,可以很好地伪装自己。

这种伪装能力不仅有助于它们捕食猎物,还可以帮助它们躲避天敌的攻击。

古尔班通古特沙漠中的生物结皮小尺度分异的环境特征非常丰富多彩。

虽然这里气候恶劣、环境艰苦,但是生命却在这里顽强地生存着。

这让我们不禁想到了那句老话:“塞翁失马焉知非福”。

也许正是这种恶劣的环境,才让这里的生物变得更加强大和适应力更强。

当然啦,我们人类也不能袖手旁观。

为了保护这片珍贵的土地和其中的生物资源,我们需要采取一系列措施。

比如说,我们可以加强环境保护意识,减少对沙漠的破坏;我们还可以推广水资源节约技术,确保当地居民的生活用水;我们还可以开展科学研究,探索更加环保、可持续的发展模式。

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征在古尔班通古特沙漠这个生物结皮小尺度分异的环境中,我们可以发现许多有趣的现象。

我们来了解一下这个地区的气候和地形。

古尔班通古特沙漠位于我国新疆维吾尔自治区北部,是世界上最大的移动沙漠之一。

这里的气候干燥,降水量极低,白天和晚上的温差很大。

由于沙漠中的沙子非常细小,所以阳光可以迅速穿过沙漠,使得地表温度迅速升高。

而夜晚,由于没有植被覆盖,地面会迅速散热,导致温度骤降。

这种极端的气候条件对于生物来说是非常不利的,但仍然有一些特殊的生物能够在这里生存下来。

在这个沙漠中,我们可以看到一些非常有趣的生物结皮现象。

这些生物结皮是由植物和动物共同形成的一层保护层,可以防止水分蒸发和风沙侵袭。

不同地区的生物结皮呈现出不同的形态和特征,这是由于环境条件的差异所导致的。

在研究古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征时,我们需要关注以下几个方面:一、生物结皮的形成机制生物结皮是由植物和动物共同作用形成的一层保护层。

植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,为生态系统提供能量。

植物的根系可以固定土壤,防止水土流失。

动物则通过排泄物和分泌物为生态系统提供营养物质。

这些有机物质可以在土壤中分解成无机物质,为植物提供养分。

二、生物结皮的结构特点不同地区的生物结皮呈现出不同的形态和特征。

在古尔班通古特沙漠中,我们可以看到一些非常奇特的结皮结构。

例如,有些地方的结皮呈现出蜂窝状的结构,这是因为当地植物的根系比较发达,形成了一种类似于蜂巢的结构。

还有一些地方的结皮呈现出网状结构,这是因为当地植物的根系比较纤细,形成了一种类似于网状的结构。

这些不同的结构特点都是由当地的气候条件和土壤类型所决定的。

三、生物结皮的功能特点除了保护作用之外,生物结皮还可以调节气候和改善土壤质量。

例如,在古尔班通古特沙漠中,我们可以看到一些地方的结皮呈现出厚重的特点。

这是因为当地植物生长茂盛,形成了一种类似于毛毡的结构。

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征古尔班通古特沙漠,这个名字听起来就让人觉得神秘又遥远。

它位于中国新疆维吾尔自治区的塔里木盆地中心,是世界上最大的移动沙漠之一。

这里的生物结皮小尺度分异的环境特征,让人们对大自然的奥妙产生了无尽的好奇。

让我们来了解一下古尔班通古特沙漠的基本情况。

这里是一个典型的干旱地区,年降水量极少,大部分时间都是阳光炙烤下的沙漠。

就是在这样的环境中,却生活着各种各样的生物。

这些生物为了适应极端的环境,发展出了各种独特的生存策略。

在这片广袤的沙漠中,有一种叫做“结皮”的植物。

它们的根系非常发达,能够在地下吸收到足够的水分。

这些植物的叶子则变得非常厚实,可以减少水分的蒸发。

而且,它们的叶子上还有一层特殊的蜡质物质,可以防止水分蒸发过快。

这种植物就像是一个小小的“水库”,为周围的生物提供了宝贵的水源。

除了结皮植物之外,古尔班通古特沙漠中还有许多其他的生物。

比如说,有一种叫做“沙狐”的动物。

它们的脚掌上长满了厚厚的毛发,可以在沙地上行走时减少摩擦力。

而且,它们的耳朵非常大,可以听到远处的声音,这样就可以提前发现潜在的危险。

沙狐还有一个特别的地方,那就是它们的眼睛可以独立转动,这样就可以观察到不同的方向,提高逃跑的机会。

当然了,古尔班通古特沙漠中的生物并不仅仅是这些。

还有许多其他的动植物,它们都有着自己的生存之道。

这些生物之间的相互依存和竞争,构成了一个复杂而有趣的生态系统。

总的来说,古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征,让我们看到了大自然的神奇和生命的顽强。

虽然这里环境恶劣,但是生命却在不断地挑战极限,寻找生存的可能。

这也让我们明白了一个道理:无论身处何地,只要有坚定的信念和不屈的精神,就一定能够战胜困难,创造出属于自己的辉煌。

所以说啊,我们应该向这些生活在古尔班通古特沙漠中的生物学习,不断地努力和进步,让自己变得更加强大。

只有这样,我们才能在这个充满竞争的世界中立足,成为一个真正的强者。

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征

古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征古尔班通古特沙漠,这个名字听起来就有点神秘莫测的感觉。

它位于我国新疆维吾尔自治区的塔里木盆地中部,是世界上最大的流动沙漠之一。

这里的生物结皮小尺度分异的环境特征,让人们对大自然的神奇和多样性有了更深刻的认识。

让我们来了解一下什么是生物结皮。

简单来说,就是植物在生长过程中形成的一层保护膜,可以防止水分蒸发和土壤侵蚀。

在古尔班通古特沙漠中,由于气候干燥、沙尘暴频繁等因素的影响,植物很难在这里茁壮成长。

但是,一些适应性强的植物还是在这里找到了生存之道。

它们通过形成生物结皮来保护自己,同时也为其他生物提供了一个相对稳定的生存环境。

那么,这些生物结皮又有哪些小尺度分异的特征呢?我们可以从以下几个方面来探讨:1. 颜色和纹理:不同类型的植物在形成生物结皮时,会呈现出不同的颜色和纹理。

比如,有些植物的结皮呈现出金黄色或棕色,而有些则呈现出灰色或绿色。

这些不同的颜色和纹理可以让人们更好地辨认出不同的植物种类,并且也有助于保护植物免受风沙侵蚀。

2. 厚度和密度:同样的道理,不同类型的植物在形成生物结皮时的厚度和密度也是不同的。

比如,有些植物的结皮比较薄,只有几毫米厚;而有些则比较厚,可以达到几十厘米甚至更厚。

这些不同的厚度和密度不仅可以提供不同程度的保护作用,还可以影响到周围环境的温度和湿度等参数。

3. 形态和结构:除了颜色、纹理、厚度和密度之外,生物结皮的形态和结构也是非常重要的因素。

有些植物的结皮呈现出规则的几何形状,比如圆形或椭圆形;而有些则呈现出不规则的形状,比如星形或波浪形。

还有一些植物的结皮具有复杂的结构,比如网状或海绵状等。

这些不同的形态和结构不仅可以增加生物结皮的美观度,还可以提高其保护性能。

古尔班通古特沙漠中的生物结皮小尺度分异的环境特征是非常丰富多彩的。

通过对这些特征的研究和探索,我们可以更好地了解大自然的奥秘,也可以为人类社会的发展提供更多的启示和借鉴。

古尔班通古特沙漠蜂窝状沙丘沉积物理化特征及沉积环境

古尔班通古特沙漠蜂窝状沙丘沉积物理化特征及沉积环境

古尔班通古特沙漠蜂窝状沙丘沉积物理化特征及沉积环境古尔班通古特沙漠,这个名字听起来就像个神秘的地方,真是让人想要去探个究竟。

这里有一种特别的沙丘,叫蜂窝状沙丘,简直像是大自然的艺术品,尤其是在阳光照耀下,那种波光粼粼的感觉,真让人忍不住想拍照留念。

沙漠里的沙子,有的细腻如面粉,有的粗糙像沙石,走在上面,脚下的感觉就像踩在一个柔软的毯子上,时不时还会有几阵风吹来,沙粒子在空中打着旋,简直像在跳舞。

说到这些沙丘,大家可能会问,为什么它们会形成这种奇特的形状呢?这跟风的作用有着密切的关系。

风在沙漠里是个主角,风速、风向和沙粒的大小,决定了沙丘的形态。

风把沙子吹得像潮水一样起伏,一会儿把它们堆成高高的丘,下一刻又把它们刮平了。

就像人类在沙滩上堆沙堡,风就是那个不听话的小孩,随时可能把你辛苦搭建的沙堡给毁掉。

不过,正是这种不断变化的过程,才造就了今天我们看到的蜂窝状沙丘,真是让人感叹大自然的鬼斧神工。

这些沙丘的沉积物理化特征也很有意思。

沙子成分的多样性,让这里的沙子五彩缤纷,有的甚至呈现出奇妙的颜色,像是调色盘一样。

不同的矿物质在阳光下折射出不同的光彩,走进沙丘间,仿佛置身于一个色彩斑斓的梦境。

随着气温的变化,沙子表面的温度也会变化,让人感觉就像在大自然的温度计上徘徊。

这样的变化不仅影响了沙丘的形态,也影响了它们的颜色和纹理,真是个千变万化的舞台。

再说沉积环境,沙漠里的每一粒沙子,都是历史的见证。

那些在风中飞扬的沙子,经历了多少年的风吹日晒,才最终落到这里,形成如今的沙丘。

这里的沉积环境有点儿像一个图书馆,每一层沙子都是一本书,记录着不同时期的气候变化和地质活动。

科学家们通过研究这些沙丘,能够了解到古尔班通古特沙漠在千百年前是怎样的情景。

这种探索就像是拆开礼物,里面藏着很多故事,让人充满好奇。

这里的生态环境也非常独特。

虽然是沙漠,但生命在这里顽强地生存着。

偶尔能看到一些小动物在沙丘间穿梭,它们就像是沙漠的舞者,灵巧地躲避着阳光的炙烤。

古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异与干扰的关系

古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异与干扰的关系

古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异与干扰的关系古尔班通古特沙漠位于中国西部干旱区域,其周边环境条件十分恶劣。

沙漠是一个资源有限的生态系统,它受到了人类活动的强烈干扰,而且土壤养分空间分异情况也受到较大影响。

因此,探讨古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异与人类活动的关系,是为了更好地保护该沙漠的环境。

古尔班通古特沙漠的土壤,包括沙地、砂地、枯死的沙洼地和干涸的湖泊地。

古尔班通古特沙漠的沙土中,土壤有机质含量较低,有机碳、氮、磷等化学元素及其微量元素也较低。

因此,营养缺乏是古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异的主要原因之一。

另一方面,古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异的另一个重要原因是全球气候变化。

由于全球变暖,温度、降水、风速和湿度等气候因子发生了一系列变化,这种变化不仅会影响到植被生长发育,还会影响到古尔班通古特沙漠土壤中养分的空间分布。

此外,人类活动也是影响古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异的重要原因之一。

由于人类活动,尤其是农业、林业、交通、工业和城市化等,人类在古尔班通古特沙漠土壤中形成了一种强大的养分供应体系,从而导致了古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异的发生。

尤其需要特别强调的是,人类活动可能会导致沙漠土壤营养过剩,从而增加沙漠土壤养分的空间分布不均衡,进一步影响沙漠环境。

为了保护古尔班通古特沙漠的环境,政府部门应该采取一系列的措施来减缓全球气候变暖,并制定多项管理措施,以有效控制人类活动,减少沙漠环境的污染,改善沙漠土壤质量。

同时,为了改善古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异,政府还应该采取有效措施,开展土壤改良和植物改良等技术措施,以改善古尔班通古特沙漠的营养状况,进而改善古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异情况。

综上所述,古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异与人类活动有着密切的联系。

古尔班通古特沙漠土壤营养缺乏,全球气候变暖和人类活动等因素都会影响沙漠土壤养分空间分异。

因此,为了更好地保护古尔班通古特沙漠的环境,政府应该采取一系列的措施,加强沙漠环境的维护,减少人类活动的干扰,改善沙漠土壤营养状况,进而改善古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异情况。

全新世以来古尔班通古特沙漠南缘风沙活动研究

全新世以来古尔班通古特沙漠南缘风沙活动研究

第一章绪论8层:123~147cm,厚24cm,黄色粘质、粉砂质细砂,有粘质颗粒。

9层:147—21lcm,厚64cm,灰褐色含细砂粉砂质粘土,致密坚硬,中有沙楔下延至35cm,口宽3cm左右.10层:211~215cm,厚4cm,黄绿色舍砂粉砂质粘土,有不同矿物成分形成的微小层理。

通过激光粒度仪的测试和分析,在该剖面中的沉积物机械组成特征中可以明显区分出风沙沉积的曲线,并在沉积阶段中显示出多层风沙活动层位。

经测试和分析后,得出该组样品的粒度曲线分布特征,见图1-2a。

如图所示,该组曲线的分布特征可分为三大类:类型1,呈双峰或多峰,以粗偏正态尖峰占绝对优势。

但曲线在次峰上有所区别,故又可分为两个亚类。

亚类a,次峰位单峰,所占比重较小;亚类b,次峰为多峰,比重相对增加,次峰峰态宽平。

类型2,呈双峰或多峰,主峰比类型1有所降低,次峰比重增加。

类型3,鞍状宽峰,以平均粒径较细的宽峰为主峰,粗偏正态尖峰为次峰。

该组样品中,正态尖峰为典型分布,平均粒径粗,分选较好,属风沙物源。

类型1b和类型2的次峰,物质组成较细,峰态宽平,属于水成物源。

类型3,鞍状宽峰,双物源组分突出,分选较差,可能是水动力条件波动,亦或是风和水动力双重作用下形成。

图1.2a阜北D剖面粒度分布曲线特征Fig.I-2aGrainssizedistributionoftheFB-Dpro矗le第一章绪论1.2区域环境变化及研究进展1.2.1关于第四纪环境变化随着全球环境变冷变干,低纬地区与高纬地区的温度梯度增大,各地区水分条件的差异也明显加大,由此导致自然地带分异的复杂化与环境类型的多样化。

在第四纪时期内,强烈新构造运动使陆地表面形态产生了巨大的起伏变化,全球气候与环境呈现出咀冰期与间冰期交替为特征的频繁、快速变化特点。

也正是在这个时期,人类在地球上出现,并演化为现代的人。

图1—3深海氧同位素记录与中国黄土一古土壤序列的对比(DingZ,L.&RutterN.W,1992)Fig.1·3TherecordsofoxygenisotopesfromdeepseaVSserialsofloessandancient-soilfromChina第四纪环境以周期性的冷暖环境交替转换为特征,冷暖波动的幅度达10"C以上。

古尔班通古特沙漠蜂窝状沙丘沉积物理化特征及沉积环境

古尔班通古特沙漠蜂窝状沙丘沉积物理化特征及沉积环境

古尔班通古特沙漠蜂窝状沙丘沉积物理化特征及沉积环境古尔班通古特沙漠的蜂窝状沙丘就像是大自然给沙漠织就的一张复杂的纺织品,这些沙丘看上去像是被巨人用小手指捏出来的一样,布满了令人惊叹的纹理和层次感。

要说这沙丘的沉积物理化特征,那真是一件很有趣的事。

我们可以把这整个过程当作是沙漠的一场大派对,每一种沉积物都是来参加的宾客,每一种变化都是这场派对上的舞步。

1. 蜂窝状沙丘的基本特征1.1 外观与结构古尔班通古特沙漠的蜂窝状沙丘,那可是个大景象!这些沙丘的表面,远看就像一只只巨大的蜂窝,密密麻麻的,仿佛有人用细致的手工艺打造出来的。

你能看到沙丘的顶部有一层层像波浪一样的沙层,这些层次就像是在讲述着千年间的故事。

其实,这些沙丘的结构之所以这么独特,是因为风的长时间作用下,沙粒们互相摩擦,最终形成了这种独特的蜂窝状。

1.2 沉积物特征咱们再看看这些沙丘的沉积物,真的是一场色彩斑斓的展览。

沙粒的大小、形状都各不相同,有的圆润如细砂,有的却是棱角分明的粗砂。

这些沉积物的颜色也是五花八门,有的像金子一样闪亮,有的则是黯淡的褐色。

这些沙粒的不同特征显示了沙漠里环境的复杂性和变化。

2. 物理特征2.1 粒度分布谈到沙子的粒度分布,这简直就是个科学家们都得抓破头的难题。

古尔班通古特沙漠的沙子,粒度从细如面粉到粗如小石子都有。

你可以在一个沙丘上找到不同大小的沙粒,这种混合的状态让沙丘显得更具层次感,也说明了风在这里的力量变化无常。

2.2 物理力学性质沙丘的物理力学性质就像是沙漠的个性,每一种沙丘都有自己的“脾气”。

有的沙丘特别稳定,风一吹也不会轻易被改变;有的沙丘则是爱动不安,风一吹就会变得松散。

这些特性影响着沙丘的形态变化,也影响着周围环境的风向和风速。

3. 化学特征与沉积环境3.1 化学成分说到化学成分,这些沙子的秘密可不少。

沙子里含有大量的石英,这让它们在阳光下闪闪发光。

除了石英,还可能包含一些黏土矿物,这让沙子的化学成分变得更加丰富。

古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落能量平衡及蒸散特征

古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylon ammodendron)群落能量平衡及蒸散特征

第41卷第1期2021年1月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.41,No.1Jan.,2021基金项目:新疆水利科技专项资金项目(YF2020⁃08);国家自然科学基金面上项目(41671032);国家重点基础研究发展计划项目(2013CB429902)收稿日期:2019⁃07⁃28;㊀㊀网络出版日期:2020⁃11⁃18∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:jhushunjun@aliyun.comDOI:10.5846/stxb201907281588李传金,胡顺军,郑博文.古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylonammodendron)群落能量平衡及蒸散特征.生态学报,2021,41(1):92⁃100.LiCJ,HuSJ,ZhengBW.EnergybalanceandevapotranspirationcharacteristicsofHaloxylonammodendroncommunityinthesouthernmarginoftheGurbantunggutDesert.ActaEcologicaSinica,2021,41(1):92⁃100.古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylonammodendron)群落能量平衡及蒸散特征李传金1,2,3,胡顺军1,2,∗,郑博文1,2,31中国科学院新疆生态与地理研究所,荒漠与绿洲生态国家重点实验室,乌鲁木齐㊀8300112新疆阿克苏农田生态系统国家野外科学观测研究站,阿克苏㊀8430003中国科学院大学,北京㊀100049摘要:梭梭是北方荒漠区重要的固沙植物,具有较强的荒漠环境适应能力㊂研究梭梭群落能量及蒸散变化对科学管理水资源㊁保护与建设生态植被等有重大意义㊂基于波文比自动观测系统在古尔班通古特沙漠南缘丘间地实时连续测定的2018年气象和能量数据,运用波文比⁃能量平衡法对梭梭群落能量平衡和蒸散特征进行了分析㊂结果表明:梭梭生长季(4 10月)太阳净辐射和土壤热通量的日变化呈单峰状分布,净辐射通量最高值出现在13:30左右,土壤热通量最大值出现时间比净辐射推迟2h,波文比在梭梭生长旺盛期全天变化稳定,萌发期和枯落期白天变化较小,夜间波动较大,湍流通量以显热通量为主;在晴天和阴雨天条件下,梭梭生长旺盛期的日蒸散量均明显大于萌发期和枯落期,且日蒸散量在旺盛期呈双峰型,萌发期和枯落期呈单峰型;2018年梭梭生长季蒸散量为279.67mm,日均蒸散强度1.31mm/d,梭梭群落的蒸散受到气象㊁自身生长特性以及土壤水分的影响,4月蒸散强度开始逐渐增大,由于多阴雨天气导致6月的蒸散强度有所降低,7月达到最大,9 10月水分㊁温度等条件缺乏,梭梭生理活动微弱,蒸散强度急剧减小㊂关键词:波文比;梭梭群落;蒸散;能量平衡EnergybalanceandevapotranspirationcharacteristicsofHaloxylonammodendroncommunityinthesouthernmarginoftheGurbantunggutDesertLIChuanjin1,2,3,HUShunjun1,2,∗,ZHENGBowen1,2,31StateKeyLaboratoryofDesertandOasisEcology,XinjiangInstituteofEcologyandGeography,ChineseAcademyofSciences,Urumqi830011,China2AkesuNationalStationofObservationandResearchforOasisAgro⁃ecosystem,Akesu843000,China3UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,ChinaAbstract:Haloxylonammodendronisanimportantsand⁃fixingplantinthedesertareaofnorthChina,whichhasaverystrongabilitytosurviveinhightemperature,drought,severecoldandbarrendesertenvironment.Evapotranspiration,asthemaincomponentofwaterbalanceandenergybalanceinariddesertecosystem,isanimportantlinkbetweenitsecologicalprocessandhydrologicalprocess.ItisofgreatsignificancetostudytheenergybalanceandevapotranspirationofHaloxylonammodendroncommunityforscientificmanagementofwaterresources,protectionandconstructionofecologicalvegetation,improvementofecologicalenvironmentandmaintenanceofoasisstability.BasedonthemeteorologicalandenergydatameasuredbytheBowenratiosystemonthesouthernedgeoftheGurbantunggutDesertin2018,theenergybalanceandevapotranspirationcharacteristicsoftheHaloxylonammodendroncommunitywereanalyzedbyBowenratio⁃energybalancemethod.TheresultsshowedthatduringthegrowthperiodofHaloxylonammodendron,thedailychangesofsolarnetradiationandsoilheatfluxweredistributedinasinglepeak.Thehighestvalueofnetradiantfluxappearsataround13:30noon.Theappearancetimeofthemaximumvalueofsoilheatfluxhadahysteresis,whichwasdelayedby2hthanthenetradiation.Bowenratiochangedsteadilythroughoutthedayinthestronggrowthperiod.Forthegerminationperiodandthewitheringperiod,Bowenratiowasrelativelystableindaytime,unstableduringnighttime.Haloxylonammodendrongrewinanaridandwaterlessenvironmentforalongtime,andtheevapotranspirationbecamesmaller.Therefore,sensibleheatenergytransferwasmaincomponentingrowthseason.Undersunnyandrainydays,thedailyevapotranspirationinthestronggrowthperiodwassignificantlygreaterthanthatinthegerminationperiodandthewitheringperiod.Thedailyevapotranspirationshowedadouble⁃peaktypeinthestronggrowthperiod,asingle⁃peaktypeinthegerminationperiodandthewitheringperiod.TheevapotranspirationinthegrowingseasonofHaloxylonammodendronwas279.67mm,andtheaveragedailyevapotranspirationintensitywas1.31mm/d.TheevapotranspirationofHaloxylonammodendroncommunitywasaffectedbyweather,self⁃growthcharacteristicsandsoilmoisture.TheevapotranspirationintensitybegantoincreasegraduallyinAprilanddecreasedinJuneduetorainyweather.TheevapotranspirationreacheditsmaximuminJuly.BecauseofthelackofmoistureandtemperatureinSeptember⁃October,thephysiologicalstateofHaloxylonammodendronstartedtowitherandfall,andtheintensityofevapotranspirationdecreasedsharply.KeyWords:Bowenratio;Haloxylonammodendroncommunity;evapotranspiration;energybalance蒸散同时发生在地表能量传输过程和地表水文循环过程之中,并影响着地表生态系统和环境变迁㊂区域蒸散发包括水面蒸发㊁土壤蒸发和植被蒸腾,它受到气象因子(气温㊁气压㊁湿度等)㊁下垫面类型㊁地表结构及粗糙度等因素的影响[1]㊂沙漠蒸散作为干旱区荒漠生态系统水量平衡和能量平衡的主要平衡项,是连接其生态过程和水文过程的重要纽带[2]㊂古尔班通古特沙漠深居亚欧大陆腹地,是我国最大的以固定与半固定沙丘为主的沙漠,远离海洋,降水稀少,蒸发强烈,地下水位埋深大,土壤含水量低㊂梭梭是古尔班通古特沙漠分布最广的荒漠灌木,耐干旱㊁贫瘠㊁严寒和高温,抗盐碱和风沙,具有较强的荒漠环境适应能力[3]㊂因此,研究梭梭群落蒸散发对防止干旱区沙漠水资源无谓耗散,揭示其水分循环和能量平衡特点,实现水㊁经济及生态的和谐发展等具有十分重要的意义㊂波文比⁃能量平衡法是英国物理学家Bowen[4]提出的一种测定蒸散量的方法,其理论基础是地面能量平衡与近地层梯度扩散理论㊂该方法的物理概念明确,理论基础可靠,计算方法简单,对大气层没有特别的要求和限制,通常情况下精度较高,常作为检验其它蒸散量计算方法精度的判别标准[5⁃7]㊂长期以来,国内外许多学者运用波文比⁃能量平衡法对干旱条件下不同植物的蒸散和热量平衡做了大量研究,闫人华等[8]根据2010年7 9月波文比能量观测系统观测的天山北麓绿洲⁃荒漠过渡带芨芨草地的小气候资料,分析了该地区不同天气条件下地表能量及其能量分配日变化特征,结果表明晴天㊁阴天㊁雨天地表能量分量曲线分别呈单峰型㊁多峰型㊁偏峰型变化特征;司建华等[9]利用波文比⁃能量平衡法对额济纳绿洲柽柳种群2003年5 10月的蒸散量进行了测定,结果表明在晴朗无云的条件下,蒸散速率日变化呈单峰型,蒸散与风速呈正相关;此外,张振宇等[10]㊁高冠龙等[11]㊁Peacock等[12]也利用波文比⁃能量平衡法分别对干旱地区向日葵㊁苦豆子㊁芦苇等植物的能量平衡及蒸散进行了试验分析,均取得了较好的研究成果㊂梭梭作为荒漠生态系统优势种[13],有关梭梭林蒸散及能量平衡方面的研究却很少,张晓艳等[14]利用涡度相关法测定了2014年7月 2015年6月民勤绿洲⁃荒漠过渡带梭梭人工林的蒸散量,结果表明梭梭蒸散呈先增加后减小的趋势;王泽锋等[3]利用水量平衡法测定了古尔班通古特沙漠南缘2016年梭梭生长季的蒸散量,结果表明蒸散特征呈多峰变化㊂目前对于古尔班通古特沙漠南缘梭梭群落能量平衡和蒸散的日㊁季节变化特征等都缺乏较为全面的认识和了解㊂在前人研究的基础上,本文基于2018年古尔班通古特沙漠南缘站点的实际观测资料,利用波文比⁃能量平衡法,对该地区梭梭群落能量平衡分量特征㊁不同天气条件下的蒸散变化特征和季节蒸散规律进行全面分39㊀1期㊀㊀㊀李传金㊀等:古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylonammodendron)群落能量平衡及蒸散特征㊀析,进一步增强对古尔班通古特沙漠南缘梭梭群落能量循环及蒸散变化过程的基本认识,为梭梭群落植被保护㊁受损生态系统的恢复提供科学依据㊂1㊀数据与方法1.1㊀研究区概况研究地点位于古尔班通古特沙漠南缘(44ʎ22.63ᶄN,87ʎ55.21ᶄE,海拔400m左右)(图1)㊂该区属温带荒漠气候,年平均降水量128.7mm,冬春两季降水量约占全年降水量的30% 45%,冬春季的积雪时间可达4个月;年潜在蒸发量约为2000mm;年平均气温7.19ħ,极端最高气温41.5ħ,极端最低气温-37ħ[15⁃16]㊂土壤质地单一,为典型沙漠风沙土,土壤干容重1.52 1.67g/cm3,潜水位埋深9 10m[17]㊂丘间地植被以梭梭为主,地表覆盖植被种类有200余种,多为角果藜㊁沙蒿以及叉毛蓬等草本植物和短命植物,部分地表覆盖有荒漠结皮[16,18⁃19]㊂图1㊀试验区位置及波文比仪器图Fig.1㊀TestarealocationandBowenratioinstrument1.2㊀研究方法1.2.1㊀数据来源试验观测于2018年4月1日 10月31日,在古尔班通古特沙漠南缘北沙窝试验场选择相对平坦开阔的丘间地安装波文比系统(CampbellScientificInc,USA),监测气象和辐射数据㊂该系统主要由数据采集器(CR100⁃XT)㊁净辐射仪(NRLITE)㊁高精度温湿度探头(083D⁃1⁃6)㊁风向传感器(020C⁃1⁃L25)㊁土壤热通量板(HFP01⁃L⁃L35)㊁风速传感器(010C⁃1⁃L25)等组成㊂数据采集器和传感器由蓄电池和太阳能板提供电能;净辐射仪安装在离地面3.5m处;上下两层温湿度探头安装高度为离地面3m和5m;风速探头安装高度为离地面2m;共有两个土壤热通量板,分别埋于地下3cm和5cm㊂数据采集器设定5s采集一次数据,取10min的平均数作为一次记录㊂梭梭群落的植被盖度为20% 30%,在梭梭生长旺盛期,平均冠幅为199cmˑ192cm[3]㊂1.2.2㊀数据处理方法根据能量守恒原理,下垫面能量平衡方程为[20]:Rn=λET+H+G+AD+PH+M(1)式中,Rn为净辐射量(W/m2);λET为潜热通量(W/m2),λ为汽化潜热(J/kg),ET为蒸散量(kgm-2s-1);H为显热通量(W/m2);G为土壤热通量(W/m2);AD为由平流作用引起的能量水平交换量(W/m2);PH为光合作用引起的能量转换量(W/m2);M为其它能量转换量(W/m2)㊂49㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀当下垫面均一,且面积较大时,气象要素的铅直梯度远比水平梯度大,由平流作用产生的能量水平交换项AD可略去不计㊂此外,由于PH项和M项的总和通常比测量能量平衡主要分量时的实际误差还要小,一般情况下也可以忽略,则式(1)可以简化为:Rn=λET+H+G(2)根据边界扩散理论,蒸发面上的水汽㊁热量扩散可用以下方程描述:λET=-λρKw0.622Pæèçöø÷∂e∂z(3)H=-ρCPKh∂T∂z(4)式中,ρ为空气密度(kg/m3);P为大气压(kPa);Cp为空气定压比热(Jkg-1K-1);Kw和Kh分别为λET和H输送的湍流交换系数(m2/s);∂e/∂z为水汽压梯度(kPa/m),∂T/∂z为温度梯度(ħ/m)㊂根据相似理论,假设Kw=Kh,同时引用波文比β,即H与λET的比值,并将微分化为差分得:β=HλET=PCpKh0.622λKw㊃ΔTΔe=γΔTΔe(5)式中,ΔT(上层温度减下层温度)为两个高度的温度差(ħ),ΔT大于0表示逆温;Δe(上层湿度减下层湿度)为两个高度的水汽压差(kPa),Δe大于0表示逆湿;γ为湿度计系数(kPa/ħ),其计算公式为:γ=PCp0.622λ(6)那么λET与H可以写为:λET=Rn-G1+β(7)H=βRn-G()1+β(8)为消除波文比-能量平衡法在实际应用中出现较大的估算误差,满足以下条件之一的数据被剔除[8]:1)βң-1;2)Rn-G>0时,ΔT>-λ/γCp()Δe;Rn-G<0时,ΔT<-λ/γCp()Δe㊂缺失数据采用线性内插法进行补充㊂用Excel软件整理统计数据,Origin软件制图㊂2㊀结果与讨论2.1㊀能量平衡分量日变化特征选取2018年4月13日㊁7月28日和9月16日3个晴天,作为梭梭萌发期㊁旺盛期和枯落期的典型日,分析古尔班通古特沙漠南缘丘间地梭梭群落能量平衡的日变化特征㊂梭梭生长季晴天净辐射(Rn)日变化如图2所示㊂生长季各时期晴天Rn均呈单峰状分布,梭梭生长萌发期和旺盛期的Rn明显高于枯落期,这与白云岗等[21]㊁马虹等[22]和颜廷武等[23]的研究结果一致㊂白天Rn随着太阳高度的增加而增加,最高值出现在13:30左右,梭梭生长萌发期最大值为544W/m2,旺盛期次之(482W/m2),枯落期最小(419W/m2)㊂由于太阳直射点南移,梭梭枯落期日平均净辐射通量最低,为71.14W/m2,分别为梭梭萌发期和旺盛期的62.8%和59.6%㊂在沙漠生态系统中,从外界获得的能量主要是Rn,它是植被蒸散的热力驱动因子,用于沙漠植被蒸散消耗㊁加热土壤和空气热交换㊂图3表示梭梭生长季土壤热通量(G)的日变化㊂由图发现,G在日出前达到一天内的最小值,梭梭生长萌发期最小值为-32W/m2,旺盛期为-16W/m2,枯落期为-30W/m2㊂白天,G随着Rn的增加而增加,变化明显,最大值出现在15:30左右,比Rn推迟2h,所呈现的滞后性与白云岗等[21]㊁李英年等[24]和王建雷等[25]的研究结果一致;深夜时G相对有所升高,这可能与水汽凝结㊁升华(蒸发)耗热和地⁃气能量交换有关㊂梭梭萌59㊀1期㊀㊀㊀李传金㊀等:古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylonammodendron)群落能量平衡及蒸散特征㊀69㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀radiationFig.2㊀Typicaldiurnalvariationofsolar图3㊀土壤热通量典型日变化Fig.3㊀Typicaldiurnalvariationofsoilheatflux发期G最大值为90W/m2,枯落期G最大值为55W/m2,旺盛期G最大值为52W/m2㊂整个生长季G从11:00后开始为正值,吸收热量,G在各阶段转为负值的时间不同,萌发期和枯落期在20:30 21:30后转为负值,而旺盛期持续吸收热量时间较长,直到23:30后G才转为负值㊂G在梭梭生长萌发期变化幅度较大,旺盛期和枯落期变化幅度小㊂在沙漠生态系统中,G也是沙漠植被蒸散的驱动因子,它可以反映不同生态系统土壤温度变化特征以及气候特征,也可以反映土壤获得能量的强弱[26]㊂因此,研究梭梭群落G的变化特征可以更好地了解该地区气候变化以及区域内能量收支平衡,为梭梭群落的生存防护提供参考价值㊂波文比(β)为H和λET之比,H大,λET小,则β大于1,反之,β小于1㊂图4表示梭梭生长季β日变化过程㊂由图看出,梭梭生长旺盛期β全天变化稳定,在夜间有轻微波动㊂梭梭生长萌发期和枯落期8:00 18:30(白天)的β大小分别在1.51 7.21和1.05 7.26变化较小,而在19:00 次日07:00波动较大,变化复杂㊂夜间H和λET数值较小,且在正负值之间变化相对频繁,H和λET的微小变化都可能引起β的剧烈变化㊂梭梭生长萌发期㊁旺盛期和枯落期β大于1的占比分别为50.7%㊁76.4%和45.2%,表明沙漠下垫面长期处于干旱状态,梭梭水分亏缺,蒸散受到抑制,湍流通量以H为主㊂β表征大气⁃地表能量交换特征,荒漠生态系统中λET和H之间具有重要的交互作用,在潜热蒸发消耗能量时,地表降温,地表与临近空气温差增大㊂因此,在干旱条件下荒漠生态系统中H占有主导地位[27]㊂图4㊀波文比典型日变化Fig.4㊀TypicaldiurnalvariationoftheBowenratio2.2㊀典型日蒸散特征不同生长阶段㊁不同天气条件下梭梭群落蒸散量的日内变化如图5所示㊂从图中看出:旺盛期晴天(7月28日)和阴雨天(7月24日)蒸散量的日变化均呈双峰型曲线,且峰值明显,萌发期晴天(4月13日)㊁阴天(4月18日)和枯落期晴天(9月16日)㊁阴天(9月24日)变化趋势相似,呈波动幅度较小的单峰型曲线变化,且峰值均较小㊂旺盛期晴天8:00左右,梭梭群落开始蒸散并迅速增大;12:00左右蒸散强度达到最大(0.10mm/h),随后蒸散强度呈微弱减小趋势,15:00左右蒸散强度达到一天内的次高峰(0.09mm/h),随后迅速减小,21:00左右蒸散强度达到最小(-0.03mm/h),由于气温的突然降低和空气湿度的增大,蒸散表现为凝结过程,此后蒸散强度有小幅度上升并维持在一个较低水平㊂晴天时上午和下午蒸散强度呈对称型,而阴雨天梭梭群落日蒸散表现得较为复杂,降雨时,虽然温度较低,但水分补充相对较充足,蒸散量仍然很大㊂在梭梭生长萌发期和79㊀1期㊀㊀㊀李传金㊀等:古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylonammodendron)群落能量平衡及蒸散特征㊀图5㊀典型日蒸散强度变化㊀Fig.5㊀Typicaldiurnalvariationofevapotranspirationintensity枯落期,阴天和晴天蒸散量日变化趋势相似,因受云㊁气温以及降雨等的影响,蒸散强度波动幅度小,在-0.020.02mm/h间变化,总体表现为日出前蒸散强度较低,日出后蒸散强度渐增,至日落后蒸散强度逐渐降低,20:00后,由于萌发期和枯落期气温㊁风速以及土壤水分的不同,导致蒸散强度略有差异㊂2.3㊀季节蒸散特征在梭梭整个生长季(4 10月),梭梭群落蒸散量为279.67mm,日均蒸散强度1.31mm/d,图6反映了梭梭群落蒸散强度的季节变化㊂如图所示,夏季(6 8月)蒸散量最大,春季(4 5月)次之,秋季(9 10月)最小;蒸散强度随梭梭不同生长阶段具有明显变化,4月至7月呈增加趋势,7月至10月呈减少趋势,最大值出现在7月,最小值出现在10月㊂4月平均蒸散强度0.83mm/d,蒸散总量为24.93mm;5月平均蒸散强度1.38mm/d,并出现次高峰,蒸散总量为42.82mm;6月梭梭进入生长旺盛期,但蒸散强度却减小到1.02mm/d,蒸散总量降低至30.51mm;7月和8月气温升高,梭梭处于生长旺盛期,蒸腾作用强烈,7月平均蒸散强度达到最大2.39mm/d,且蒸散总量最大(74.02mm)㊂9月气温降低,净辐射量减小,梭梭生长进入枯落期,蒸散强度急剧减小到0.82mm/d,10月蒸散强度减小到0.62mm/d㊂图6㊀梭梭群落蒸散季节变化Fig.6㊀Seasonalvariationofevapotranspiration图7㊀土壤贮水量变化Fig.7㊀Soilwaterstoragechange蒸散主要受气象㊁植物特性和土壤三大因素的影响,当土壤水分供应充分时,蒸散只取决于气象和植物因素,当土壤水分不充足时,蒸散受上述3种因素的制约[28⁃30]㊂梭梭生长季0 400cm土体土壤贮水量(图7)变化在130 140mm之间,水分胁迫影响严重,梭梭群落的蒸散受到气象㊁自身生长特性以及土壤水分的影响㊂梭梭在6月进入生长旺盛期,蒸散也进入旺盛阶段,从图6中明显看出6月的蒸散量却急剧下降到30.51mm,且低于5月的蒸散量㊂这是因为4 5月随着Rn升高,冻土全面融化,蒸散逐月增加,6月30d中阴雨天气占据多数(图8),只有8d是晴天,由于光照89㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀条件不足,Rn较5月份降低,梭梭群落蒸散受到抑制;由图9可以发现,生长季λET和H占据了Rn的主体,6月H大于λET,即用于空气热交换的能量大于用于梭梭蒸散的能量,所以6月蒸散总量呈现下降的趋势㊂受水分胁迫的影响,梭梭整个生长时期的H大于λET;7 8月虽然Rn呈下降趋势,但梭梭生长状况良好,其生物学特性是这两个月蒸散量较大的主导因素,且此阶段内λET大于H,与其余生长阶段相反㊂9 10月梭梭进入生长枯落期,随着水分㊁温度等条件的缺乏,生理活动微弱,蒸散也处于较低水平㊂梭梭蒸散的季节变化特征与干旱区草地[10]㊁柽柳[31]蒸散的季节变化特征相类似㊂图8㊀天气状况变化Fig.8㊀Changeinweatherconditions图9㊀净辐射能的分配特征㊀Fig.9㊀AllocationofnetradiantenergyRn:净辐射,netradiation;G:土壤热通量,soilheatflux;H:显热通量,sensibleheatflux;λET:潜热通量,latentheatflux3㊀结论(1)梭梭生长季各时期净辐射的日变化均呈单峰状分布,最高值出现在13:30左右,萌发期和旺盛期的净辐射高于枯落期;土壤热通量总体也呈单峰状分布,最大值出现时间比净辐射滞后2h;波文比在旺盛期全天变化稳定,在萌发期和枯落期白天波动幅度小,夜间波动较大,且显热通量在生长时期内占据主导㊂(2)在晴天和阴雨天条件下,旺盛期梭梭群落日内蒸散强度变化幅度较大,呈双峰型曲线,萌发期和枯落期变化幅度较小,呈单峰型曲线;旺盛期的日均蒸散强度大于萌发期和旺盛期㊂(3)2018年古尔班通古特沙漠南缘梭梭群落生长季(4 10月)蒸散量为279.67mm,日均蒸散强度1.31mm/d㊂季节蒸散总体呈夏季>春季>秋季的变化特征,蒸散强度随梭梭不同生长阶段具有明显变化,最大值㊁最小值分别出现在7月和10月㊂参考文献(References):[1]㊀陈曦.亚洲中部干旱区蒸散发研究.北京:气象出版社,2012:14⁃18.99㊀1期㊀㊀㊀李传金㊀等:古尔班通古特沙漠南缘梭梭(Haloxylonammodendron)群落能量平衡及蒸散特征㊀001㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀41卷㊀[2]㊀许迪,刘钰,杨大文,张宝忠.蒸散发尺度效应与时空尺度拓展.北京:科学出版社,2015:1⁃7.[3]㊀王泽锋,胡顺军,李浩.古尔班通古特沙漠南缘丘间地梭梭群落蒸散特征.干旱区地理,2018,41(6):1303⁃1309.[4]㊀BowenIS.Theratioofheatlossesbyconductionandbyevaporationfromanywatersurface.PhysicalReviewJournalsArchive,1926,27(6):779⁃787.[5]㊀宋从和.波文比能量平衡法的应用及其误差分析.河北林学院学报,1993,8(1):85⁃96.[6]㊀RanaG,KaterjiN.Evapotranspirationmeasurementfortallplantcanopies:thesweetsorghumcase.TheoreticalandAppliedClimatology,1996,54(3/4):187⁃200.[7]㊀HaoXC,ZhangQ,YangZS,WangXW,YueP,HanT,WangS.AnewmethodfordroughtmonitoringbasedonlandsurfaceenergybalanceanditspreliminaryapplicationtotheHedongregionofGansuprovince.ChineseJournalofGeophysics,2016,59(5):488⁃503.[8]㊀闫人华,熊黑钢,陈肖飞.天山北麓绿洲⁃荒漠过渡带芨芨草地地表能量通量研究.生态学报,2015,35(5):1350⁃1358.[9]㊀司建华,冯起,张小由,张艳武,苏永红.极端干旱条件下柽柳种群蒸散量的日变化研究.中国沙漠,2005,25(3):380⁃385.[10]㊀张振宇,刘丽娟,李小玉.干旱区膜下滴灌向日葵农田蒸散发特征.中国生态农业学报,2019,27(8):1195⁃1204.[11]㊀高冠龙,张小由,朱平,赵虹.极端干旱条件下苦豆子蒸散量日变化研究.水土保持研究,2015,22(5):279⁃283.[12]㊀PeacockCE,HessTM.EstimatingevapotranspirationfromareedbedusingtheBowenratioenergybalancemethod.HydrologicalProcesses,2004,18(2):247⁃260.[13]㊀DaiY,ZhengXJ,TangLS,LiY.StableoxygenisotopesrevealdistinctwaterusepatternsoftwoHaloxylonspeciesintheGurbantonggutDesert.PlantandSoil,2015,389(1/2):73⁃87.[14]㊀张晓艳,褚建民,孟平,郑宁,姚增旺,王鹤松,姜生秀.环境因子对民勤绿洲荒漠过渡带梭梭人工林蒸散的影响.应用生态学报,2016,27(8):2390⁃2400.[15]㊀朱海,胡顺军,陈永宝.古尔班通古特沙漠南缘固定沙丘土壤水分时空变化特征.土壤学报,2016,53(1):117⁃126.[16]㊀周宏飞,肖祖炎,姚海娇,李莉,李原理.古尔班通古特沙漠树枝状沙丘土壤水分时空变异特征.水科学进展,2013,24(6):771⁃777.[17]㊀陈永宝.古尔班通古特沙漠南缘梭梭群落 土壤系统水量平衡[D].北京:中国科学院大学,2014.[18]㊀朱海,胡顺军,刘翔,李浩,李宜科.不同龄阶梭梭根区土壤水分时空变化特征.生态学报,2017,37(3):860⁃867.[19]㊀钱亦兵,张立运,吴兆宁.工程行为对古尔班通古特沙漠植被的破损及恢复.干旱区研究,2001,18(4):47⁃51.[20]㊀康绍忠,粟晓玲,杜太生.西北旱区流域尺度水资源转化规律及其节水调控模式――以甘肃石羊河流域为例.北京:中国水利水电出版社,2009:226⁃229.[21]㊀白云岗,张江辉,董新光.极端干旱区成龄葡萄园蒸散研究.中国农村水利水电,2012,(7):1⁃4.[22]㊀马虹,陈亚宁,李卫红.荒漠河岸柽柳(Tamarixchinensis)灌丛的能量平衡特征.中国沙漠,2014,34(1):108⁃117.[23]㊀颜廷武,尤文忠,张慧东,魏文俊,王睿照,赵刚.辽东山区天然次生林能量平衡和蒸散.生态学报,2015,35(1):172⁃179.[24]㊀李英年,赵亮,古松,杜明远,于贵瑞,唐艳鸿,加藤知道,王勤学,赵新全.海北高寒草甸地区能量平衡特征.草地学报,2003,11(4):289⁃295.[25]㊀王建雷,李英年,王勤学,杜明远,薛晓娟,张法伟.祁连山海北地区两种高寒草甸植被类型的土壤热通量比较.中国农业气象,2010,31(1):19⁃24.[26]㊀张强,曹晓彦.敦煌地区荒漠戈壁地表热量和辐射平衡特征的研究.大气科学,2003,27(2):245⁃254.[27]㊀BagayokoF,YonkeuS,ElbersJ,VanDeGiesenN.EnergypartitioningovertheWestAfricansavanna:Multi⁃yearEvaporationandsurfaceconductancemeasurementsinEasternBurkinaFaso.JournalofHydrology,2007,334(3/4):545⁃559.[28]㊀刘绍民,刘志辉,王健.新疆玛纳斯河流域玉米田蒸散量的估算研究.灌溉排水,1998,17(1):14⁃17.[29]㊀刘绍民,刘志辉,傅玮东.作物农田蒸散计算模型的研究.生态学杂志,1998,17(4):66⁃69.[30]㊀王菱,倪建华.以黄淮海为例研究农田实际蒸散量.气象学报,2001,59(6):784⁃794.[31]㊀张小由,龚家栋,周茂先,司建华.柽柳灌丛热量收支特性与蒸散研究.高原气象,2004,23(2):228⁃232.。

古尔班通古特沙漠风沙运动规律及防沙治沙研究

古尔班通古特沙漠风沙运动规律及防沙治沙研究

作者: 谭芳 张岩 郭擎字
出版物刊名: 科学中国人
页码: 55-57页
主题词: 古尔班通古特沙漠 风沙治理 运动规律 风沙物理学 风向 年频率 特征分析 起沙风速
摘要:本文根据古尔班通古特沙漠周围20个气象站40多年(1961~2001年)风向风速资料和沙漠腹部3个短期观测站近10年资料及沙漠北部、中部、南部野外风沙观测资料,将风沙物理学与气象学相结合,系统研究了古尔班通古特沙漠盛行风向、不同下垫面状况下起沙风速、不同风向下集沙量,从中发现古尔班通古特沙漠风沙运动的若干规律性,为古尔班通古特沙漠防沙治沙提供科学依据.。

古尔班通古特沙漠88°E沿线风沙土理化性状的纵向分异

古尔班通古特沙漠88°E沿线风沙土理化性状的纵向分异

古尔班通古特沙漠88°E沿线风沙土理化性状的纵向分异钱亦兵;张立运;唐自华;蒋进;唐立松【期刊名称】《干旱区地理》【年(卷),期】2006(29)6【摘要】纵穿古尔班通古特沙漠中部对风沙土理化性状分析结果表明:沙漠腹地风沙土含水量低于边部。

风沙土颗粒物主要由极细沙-细沙-中沙组成,并且北部较中部和南部粗。

个体沙垄垄间地风沙土φ1值最高,垄顶的平均粒径最大。

北部风沙土分选性差,绝大多数为极正偏分布,峰态很窄。

中部、南部风沙土分选性中等和较好,呈窄峰态和近对称的分布形式。

沙漠腹地风沙土全盐含量均较低,pH值适中,二者和沙垄固定程度成一定的正相关。

风沙土中有机质、N、P、K等营养物质含量较低。

相比之下北部风沙土全K和有机质含量高于中、南部,而植被茂盛的垄间地和垄坡有机质和全N含量一般高于固定、半固定垄顶。

局地气象条件、微地形地貌以及植被状况的差异是引起沙漠风沙土上述理化性状空间分异的重要因素。

【总页数】6页(P784-789)【关键词】风沙土;理化性状;分异;古尔班通古特沙漠【作者】钱亦兵;张立运;唐自华;蒋进;唐立松【作者单位】中国科学院新疆生态与地理研究所【正文语种】中文【中图分类】S153【相关文献】1.古尔班通古特沙漠腹地土壤水分时空分异研究 [J], 赵从举;康慕谊;雷加强2.古尔班通古特沙漠土壤养分空间分异与干扰的关系 [J], 陈荣毅;张元明;潘伯荣;吴楠;王红玲;聂华丽3.塔里木沙漠公路沿线不同立地类型风沙土的理化性质研究 [J], 张淑英;徐新文;文启凯;陈冰4.古尔班通古特沙漠生物结皮小尺度分异的环境特征 [J], 王雪芹;张元明;王远超;万金平;徐曼5.古尔班通古特沙漠南缘梭梭固沙林土壤粒度的分异规律 [J], 王永兵;李亚萍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

古尔班通古特沙漠风沙活动特征与线形工程安全研究

古尔班通古特沙漠风沙活动特征与线形工程安全研究

古尔班通古特沙漠风沙活动特征与线形工程安全研究
王雪芹;雷加强;蒋进;钱亦兵
【期刊名称】《干旱区地理》
【年(卷),期】2003(26)2
【摘要】古尔班通古特沙漠是我国第二大沙漠 ,沙丘类型以固定和半固定纵向沙垄为主。

垄间和坡中下部沙面较为稳定 ,仅在沙垄顶部存在 10~ 4 0m宽度不等的流动带 ,风沙活动规律独特。

近年来在沙漠腹地修筑的公路、引水渠等线形工程 ,不
可避免地造成沙垄切割和保护层破坏 ,所引发的工程安全问题引起了人们的普遍关注。

通过风况分析和实地观测 ,对沙漠腹地风沙活动特征进行了初步研究 ,同时对
线形工程风沙危害进行监测,在此基础上提出现有防护体系存在的主要问题与对策。

【总页数】7页(P143-149)
【关键词】古尔班通古特沙漠;沙丘;沙垄;风沙活动规律;引水渠;风沙危害
【作者】王雪芹;雷加强;蒋进;钱亦兵
【作者单位】中国科学院新疆生态与地理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P931.3
【相关文献】
1.古尔班通古特沙漠风沙土工程性质试验研究 [J], 李亮;赵文涛
2.新疆古尔班通古特沙漠输水明渠风沙防护工程措施 [J], 张玲;王峰
3.古尔班通古特沙漠南缘风沙土土壤水分特征与毛管水最大上升高度 [J], 郑博文;
胡顺军;周智彬;王泽锋;李传金
4.古尔班通古特沙漠东缘风沙流结构特征 [J], 周颖;曹月娥;杨建军;刘巍;张婷婷;吴芳芳
5.古尔班通古特沙漠风沙土土壤蒸发特征 [J], 翟翠霞;马健;李彦
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2020届地理高考一轮复习专题训练之自然地理环境的差异性(附答案详解)

2020届地理高考一轮复习专题训练之自然地理环境的差异性(附答案详解)

自然地理环境的差异性专题训练一、选择题古尔班通古特沙漠位于新疆准噶尔盆地中央,是中国面积最大的固定、半固定沙漠。

沙漠中的沙丘顶部多流沙,植被较少,而沙丘底部植被相对丰富。

夏季炎热,冬季寒冷,年降水量70~150 mm,主要集中在5~9月,年蒸发量2 000 mm 以上,冬季一般有20~30 cm深的稳定积雪覆盖。

下图为沙漠中某沙丘剖面图。

据此完成1~3题。

1.沙丘土壤水分最丰富的的季节是()A.春季B.夏季C.秋季D.冬季2.沙丘1~2 m土层土壤水分含量总体变化规律是()A.坡顶>坡中>坡脚B.坡顶>坡脚>坡中C.坡脚>坡中>坡顶D.坡中>坡脚>坡顶3.位于丘间平地处的梭梭等植被,可以有效地()A.增加降水,调节气候B.涵养水源,增加土壤水分C.防风固沙,保护农田D.保持水土,减轻洪涝灾害青藏高原东部及其周边山峰分别经历了1次冰期(末次冰期)、2次冰期和3次冰期,如下图所示。

据此完成4~5题。

4.按山峰抬升至冰期时终年积雪高度的先后顺序排列,依次是()A.雪宝顶、太白山、果洛山B.果洛山、雪宝顶、太白山C.太白山、果洛山、雪宝顶D.雪宝顶、果洛山、太白山5.点苍山无现代冰川发育,是因为与末次冰期时相比,点苍山现在() A.日照更长B.气温更高C.植被更密D.海拔更低随着气温的下降,美国森林中的树叶会变幻出多彩的颜色,展示出多姿多彩的秋天颜色,吸引着人们的目光。

下图是美国赏秋地图。

据此完成6~7题。

6.美国不同地区赏秋时间的差异,主要体现了()①纬度地带分异规律②干湿度地带分异规律③垂直分异规律④非地带性现象7.造成图中A地区赏秋时间晚于B地区的主要原因是()A.海拔较低B.降水较多C.降温较慢D.植被较密某探险队在新疆进行考察。

从新疆某地出发,由南向北依次看到不同的自然景观,如下图所示,图中数据表示海拔(单位:米)。

读图完成8~9题。

8.图中山坡一侧有云杉林分布的主要原因是()A.地处山地北坡,热量条件不足B.受极地高气压带影响,多降雪C.受山谷风的影响,少夜雨D.该海拔高度多地形雨9.图示山地的雪线北坡低于南坡,其主要原因有()①北坡纬度偏高,气温较低②南坡纬度偏高,气温较高③南坡受海洋影响大,降水偏多④北坡多地形雨,积雪冰川面积大A.②③B.①④C.①③D.②④鸟类有候鸟和留鸟之分,终年生活在同一个地区的鸟称为留鸟,随季节而迁徙的鸟称为候鸟。

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干 旱 区 地 理 30卷
1 研究区概况
研究工作在中国科学院新疆生态与地理研究所 阜康荒漠生态系统观测试验站主站区 ( 44°17′N , 87° 56′E,海拔 475 m )和毗邻的古尔班通古特沙漠南缘 进行 。研究区域夏季炎热干燥 ,冬季寒冷 ,属于典型 的温带大陆性荒漠气候 。年均气温 6. 6 ℃,年均降 水量 160 mm 左右 ,年均水面蒸发量约 2 000 mm。 古尔班通古特沙漠的地貌类型以沙垄及树枝状沙垄 为主 ,沙丘相对高度一般为 20~30 m。年降雨量普 遍不超过 150 mm ,沙漠腹地仅有 70~100 mm ,但降 水季节分配比较均匀 ,冬春有降雪 ,积雪稳定日数一 般在 100~160天 。干旱少雨的气候导致地表径流 缺乏 ,地下水位较深 ,沙漠边缘 > 5 m ,沙漠内部 > 16 m。植物生长主要靠降水而难以利用地下水 ,植被 类型主要是以梭梭为代表的荒漠植被群落 ,主要植 物 种 有 梭 梭 ( Ha loxy lon amm odend ron ) 、白 梭 梭 ( Ha loxy lon persicum ) 、沙 蒿 ( A rtem isia a rena ria ) 、角 果藜 ( Cera toca rpus a rena rius) 、叉 毛蓬 ( Petrosim on ia sibirica)及多种短命植物等〔1 - 4〕。
摘 要 : 土壤表面蒸发是降水的无效损失 ,其大小直接决定着降水转化为有效土壤水的效率 ,从 而间接决定了植物可利用水分的多寡 。在降水稀少的沙漠区 ,定量认识土壤蒸发的大小和其所占 降水的比例显得尤为重要 。在 2004年全生长期 ( 5 ~9 月 )应用自制的微型蒸渗仪 (M icro2Lysime2 ter)测定了风沙土 (有结皮覆盖的丘间低地和裸露沙丘顶部 )和对照的荒漠盐碱土的土壤蒸发 。结 果表明 :在相似的气象条件下 ,风沙土区的丘间低地和荒漠盐碱土的日平均蒸发量分别约是裸露沙 丘 (风沙土区 )的 2倍和 3倍 。整个生长期裸露沙丘的累积蒸发量为 18. 7 mm ,丘间低地为 38. 8 mm ,荒漠盐碱土为 52. 1 mm。根据整个观测期的累积蒸发量和累积降雨量计算得出的蒸发降雨比 分别为 :裸露沙丘 0. 20,丘间低地 0. 42,荒漠盐碱土 0. 62,表明裸露沙丘由降水转化为土壤水而储 存的比率最高 。同时 ,从数据分析中可以看出 :在风沙土区 0~5 cm 土层的含水量对土壤蒸发起决 定作用 ,而盐碱土区的土壤蒸发则受到更深层次土壤水分的影响 。裸露沙丘低的土壤蒸发 、高的降 水转化效率 ,为植被恢复奠定了良好的基础 。因此 ,裸露沙丘的低蒸发量可以视为植被状况对生态 水文过程的一种良性反馈 。
总体来看 ,裸露沙丘土壤水分的直接蒸发损失 远远小于荒漠盐碱土和丘间低地 。造成这种现象的 原因可能是 :沙漠区少量的降水在高温和强烈的蒸 发下 ,所浸润的表沙层迅速变干 ,毛管断裂 ,土壤水 分蒸发主要以水汽扩散的方式穿过干沙层而进入大 气 。裸露沙丘干沙层达一定厚度时 ,成为干沙层下 土壤水和地下水免受强烈蒸发的保护层 。因此可以
总体来看 ,雨后的土壤日蒸发量是一个单调下 降过程 。同期的水面蒸发量显示 ,大气蒸发力很强 , 不是这种单调下降趋势的原因 (图 2) 。显然 ,土壤 蒸发不断消耗表层水分 ,土壤表层含水量下降 ,才是 导致土壤日蒸发量下降的原因 。降雨发生 5 天过 后 ,土壤日蒸发量的变化已经非常的缓慢 。 10 天 后 ,土体表面已相当干燥 ,土壤中的液态水已经不能 输送至土壤表面 ,蒸发基本上不在表面进行 ,此时的 蒸发作用就变得非常微弱 ,三个处理的日蒸发量达 到最小 (图 2) 。
裸露沙丘在雨后第一天的最大土壤蒸发量为 0. 74 mm 左右 , 5天以后变化趋于平缓 。平均来看 , 降雨结束后前 5 天的蒸发量占整个过程蒸发量的 70%以上 。5天以后由于裸露沙丘表层干沙层的逐 渐形成 ,抑制了土壤中水分的传输与表面蒸发 ,土壤
蒸发量逐渐稳定在一个非常小的值〔14〕。对于裸露 沙丘 ,这个值为 0. 01 mm / d 左右 。而相对于裸露沙 丘 ,荒漠盐碱土和丘间低地的日蒸发量要大的多 ,荒 漠盐碱土雨后最大蒸发量达 3. 7 mm / d,约是裸露沙 丘最 大 日 蒸 发 量 的 5 倍, 最 小 日 蒸 发 量 为 0. 13 mm / d,约是裸露沙丘的 12倍 。丘间低地最大 日蒸发 量为 2. 26 mm / d, 最小 日蒸 发量为 0. 013 mm / d,介于裸露沙丘和荒漠盐碱土之间 。
图 1 两实验区背景气象条件 Fig. 1 Climatic indices of the two experiment sites 806
6期 翟翠霞等 :古尔班通古特沙漠风沙土土壤蒸发特征
土壤含水量以土钻取土 、烘干法测定 ,与土壤蒸 发同时进行 。测量深度包括 0 ~5、5 ~10、10 ~15、 15~20 cm ,共 4个层次 ,每个层次各有 5个重复 。
图 2 三样点在不同量降雨发生后的日蒸发量变化特征 Fig. 2 Daily evaporation variance to different p recip itation on the three sites
3. 2 全生长期的累积蒸发量 图 3为植物全生长期 ( 5~9月 )三样点的各月
累积蒸发量和各月累积降雨量 。5 ~9 月植物全生 长期内 ,风沙土区累积降雨量为 92 mm ,占全年降雨
要依靠由大气降水转化而来的土壤水分 。因此 ,土 壤水是古尔班通古特沙漠荒漠植被发育最主要的制 约因子〔3, 4〕。而沙地土壤水分的补给与散失主要受
制于蒸发和降水两个过程 ,土壤蒸发与降水入渗是 沙地水分循环的两个最基本环节〔5, 6〕。
土壤蒸发是土壤水分平衡的一个重要环节 ,是 发生于土壤 - 大气 界面 的土 壤水 分散 失过 程〔7〕。 沙地土壤蒸发是大气降水的一种无效散失 ,它的大 小直接决定着降水总量中植物可利用水分的多寡与 沙地植被的生长 、发育〔8, 9〕。
干旱区地理 第 30卷 第 6期
2007年 11月
பைடு நூலகம் AR
ID
LAND
GEO
GRA PH Y
VNool. v3. 0 2N0o0.76

古尔班通古特沙漠风沙土土壤蒸发特征
翟翠霞 1, 2 , 马 健 1 , 李 彦 1
(1 中国科学院新疆生态与地理研究所 阜康荒漠生态试验站 , 新疆 乌鲁木齐 830011; 2 中国科学院研究生院 , 北京 100039)
量的 50. 5% ; 荒 漠 盐 碱 土 区 累 积 降 雨 量 为 83. 3 mm ,占全年降雨量的 48. 1%。裸露沙丘累积蒸发 量为 18. 7 mm ,与同期降雨量的比值为 20. 3% ;丘 间低地累积蒸发量为 38. 8 mm ,与同期降雨量的比
807
干 旱 区 地 理 30卷
应用自制的 M icro2Lysimeter测定了风沙土 ,荒 漠盐碱土的土壤蒸发 ,并对测定的两种质地土壤的 水分蒸发进行了对比 ,分析了降雨后土壤蒸发与 0 ~20 cm 土壤重量含水量之间的关系及荒漠区降雨 的有效性 ,计算出不同质地土壤在植物生长季节的 累积蒸发量与蒸降比 ,以期为准确估算风沙土土壤 蒸发与降水入渗及沙漠化防治中水分的有效利用 等 ,提供一定的理论依据 。
①收稿日期 : 2006 - 11 - 06; 修订日期 : 2007 - 02 - 27 基金项目 : 国家自然科学基金项目 (40671037) 作者简介 : 翟翠霞 (1978 - ) ,女 ,硕士研究生. 主要从事土壤水分等方面的研究. E - mail: zhaicx06@126. com 通讯作者 : 李彦 ,博士生导师. E - mail: liyan@m s. xjb. ac. cn
值为 42. 2% ,其累积蒸发量约是裸露沙丘累积蒸发 量的 2倍 。荒漠盐碱土累积蒸发量为 52. 1 mm ,与 同期降雨量的比值为 62. 5% ,是裸露沙丘累积蒸发 量的近 3倍 。同期的累积水面蒸发量为 556. 4 mm , 可见裸 露 沙 丘 累 积 蒸 发 量 只 是 同 期 水 面 蒸 发 的 1 /30,而荒漠盐碱土的累积蒸发量是水面 蒸发 的 1 /10。三个处理的月累积蒸发量均以 7月份最高 。
M icro2Lysimeter是一种无扰动 、封底 、可移动的 小型观测器皿 ,安装于土壤表层 ,且安装后不破坏原 来的土壤结构 。它被广泛应用于监测土壤水分散 失 ,即土壤表面的直接蒸发 。由 M icro2Lysimeter测 得的土壤蒸发数据和大型称重式蒸渗仪 、水量平衡 法和红外温度计法等测定的结果〔10 - 13〕能够很好地 吻合 。
两实验区附近都安装有自动气象站 ,气象数据 由相应自动气象站获取 。
3 结果与分析
3. 1 土壤日蒸发量的时间变化特征 从图 2中可以看出 :降雨发生后 ,各点的日蒸发
量都有显著的增加 ,但各点之间的差异也很显著 ,从 高到低依次为荒漠盐碱土 、丘间低地 、裸露沙丘 。随 着土壤水分的减少 ,土壤蒸发量开始下降 ,下降过程 中出现的波动则是由温度和湿度影响的结果 。
关 键 词 : 土壤蒸发 土壤水分 裸露沙丘 风沙土 盐碱土 蒸发降雨比 中图分类号 : S152. 7. 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 - 6060 (2007) 06 - 0805 - 07 (805 - 811)
古尔班通古特沙漠地处准噶尔盆地中央 ,是我 国最大的以固定与半固定沙丘为主的沙漠 ,整个沙 漠面积 95%以上的土壤为风沙土 , 地表组成是以 中 、细沙颗粒为主的松散物质〔1, 2〕。区内干旱多风 , 蒸发强 ,降水稀少 ,但由于季节分配较均匀 ,冬春有 一定雨雪 ,使短命和类短命植物获得一定发育 ,沙漠 中小半乔 木 群 落 广 泛 分 布 〔2 〕。沙 漠 中 植 物 生 长 主
2 样地及实验方法
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