【摘要】：選擇烏蘭布和沙漠黃河沿岸磴口段(以下簡(jiǎn)稱沿黃段)不同下墊面(沙地、草地、耕地)及區(qū)域內(nèi)典型沙丘為研究對(duì)象,通過(guò)定點(diǎn)野外觀測(cè)與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,著重研究了烏蘭布和沙漠沿黃段不同下墊面土壤顆粒特性、區(qū)域內(nèi)風(fēng)況以及不同下墊面風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)特征、區(qū)域典型沙丘下風(fēng)向降塵特征及降塵來(lái)源、區(qū)域典型沙丘形態(tài)特征及移動(dòng)特征等內(nèi)容。該研究對(duì)揭示沿岸沙丘形態(tài)變化與運(yùn)移特征、為入黃輸沙量預(yù)測(cè)提供科學(xué)的決策依據(jù),并為當(dāng)?shù)胤郎持紊彻こ烫峁┛茖W(xué)依據(jù)。研究結(jié)果表明:烏蘭布和沙漠沿黃段不同下墊面其沙物質(zhì)顆粒組成具有差異性,草地土壤以粘粒、粉粒含量為主,耕地、沙地則以極細(xì)砂、細(xì)砂為主。垂直分布上,草地粒徑表現(xiàn)為隨著土層剖面的增加粘粒、粉粒含量增加,砂量含量下降而耕地則呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)。分形維數(shù)草地耕地流沙,表明烏蘭布和沙漠沿黃段草灌植被下的土壤粒徑分形維數(shù)較流沙和耕地下的土壤分形維數(shù)大。沙丘表面沙物質(zhì)粒徑與沙漠腹地沙丘相比,粒度較細(xì),但總體上以細(xì)砂為主,粒度分布較均勻,其中坡頂最粗,迎風(fēng)坡坡腳最細(xì)。烏蘭布和沙漠沿黃段風(fēng)季降塵5.03kg/m2,粒級(jí)以極細(xì)砂,細(xì)砂為主,隨著距沙丘距離的增加,降塵中細(xì)砂、極細(xì)砂含量降低,粉砂的含量明顯增加,且0.5m高降塵的增加率明顯高于2m高降塵的增加率,反向氣流區(qū)以3H開(kāi)始,烏蘭布和沙漠大氣降塵絕大數(shù)都是局地物質(zhì),區(qū)域物質(zhì)及遠(yuǎn)源物質(zhì)很少。烏蘭布和沙漠沿黃段多年平均風(fēng)速3.7m/s,且主要集中于10m/s以內(nèi)。臨界起沙風(fēng)速為5.0 m/s(2 m高度風(fēng)速),主要集中于3~5月份,主風(fēng)向?yàn)镾W—W。對(duì)流動(dòng)沙丘而言,自丘間地至沙丘背風(fēng)坡坡腳,5個(gè)高度的風(fēng)速變化規(guī)律均遵循拋物線的規(guī)律。不同下墊面其輸沙量也不盡相同,輸沙總量上流動(dòng)沙丘固定沙丘耕地半固定沙丘草地,除草地外其余輸沙量與高度均呈現(xiàn)冪函數(shù)遞減趨勢(shì)。沙丘移動(dòng)受季風(fēng)影響較大,年內(nèi)無(wú)明顯規(guī)律,前移主要發(fā)生在西南風(fēng)盛行的3~5月份,在5年內(nèi)以沙丘整體向河道推進(jìn)為主共移動(dòng)19.45m,具有單向快速運(yùn)移的特點(diǎn)。典型沙丘年內(nèi)(2012~2013)移動(dòng)量為897.56m3~1305.29m3,單寬輸沙量為29.011 t/m·a~22.443 t/m·a。本研究區(qū)域沙丘移動(dòng)與起沙風(fēng)合計(jì)頻率中的W風(fēng)和WNW風(fēng)有顯著的正相關(guān),沙丘向東南偏東方向移動(dòng),沙丘移動(dòng)與高度具有穩(wěn)定的線性負(fù)相關(guān)關(guān)系。
【圖文】：

圖 2-1 烏蘭布和沙漠沿黃段風(fēng)蝕監(jiān)測(cè)場(chǎng)地理位置Fig.2-1 The geographical position of wind erosion monitoring filed in Ulan Bub desert1.2 地質(zhì)地貌烏蘭布和沙漠沿黃段海拔高度 1054～1055m，從地質(zhì)構(gòu)造方面來(lái)說(shuō)，屬陰山緯向帶與河套盆地的結(jié)合地帶，沉積物主要為上更新世以來(lái)的沖積、洪積、湖積物和現(xiàn)河沖積物和古湖泊沉積物，沉積物厚度最深達(dá) 1000m，這些沉積物提供了較易侵蝕富沙源，為沙漠形成與沙丘前移提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。區(qū)域內(nèi)地貌呈現(xiàn)新月形沙狀、格狀沙丘，白刺灌叢固定沙丘(沙堆)，梭梭林地半固定沙丘、丘間低地、丘間鑲嵌分布的格局，一般沙丘高 4～10m，根據(jù)筆者野外測(cè)量，該段沙丘主要以流動(dòng)為主（85.32%），半固定沙丘次之（10.51%），河流沖積扇分布在黃河沿岸較小區(qū)1.3 氣候

圖 2-2 沙丘表面風(fēng)速觀測(cè)示意圖Fig.2-2 the Wind speed observation of sand dune surface型流動(dòng)沙丘下風(fēng)向降塵采集蘭布和沙漠風(fēng)沙條件及降塵特點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)所用降塵缸為直徑 200m圓柱形容器，內(nèi)襯撐架與沙網(wǎng)，集塵方式為干收集法。為更好地確定度降塵的影響，在研究區(qū)選定黃河沿岸最近的兩組典型流動(dòng)沙丘，沙～18°，背風(fēng)坡角度 32～33°，，沙丘高度皆為 6m，在垂直于沙丘背風(fēng)坡 3m、6m、12m、18m、24m、36m、48m 位置處（記為 0.5H、1H、2 8H，H 為沙丘高度）分別設(shè)置降塵缸，同一位置降塵缸離地高度為 3），收集時(shí)間為 2014 年 3 月至 2014 年 5 月。
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P425.55;P931.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2629599