【摘要】：在衛(wèi)星影像上,羅布泊干鹽湖輪廓分明的“大耳朵”狀,讓不少學(xué)者為之驚嘆并開展了研究,取得了大量成果,但對(duì)“大耳朵”耳紋成因的研究還缺乏深入的研究。本項(xiàng)目組在前期的實(shí)驗(yàn)已明確指出,色調(diào)深淺不一的紋理,與對(duì)應(yīng)的鹽殼厚度未呈顯著相關(guān),但深色紋理鹽殼含水量高于淺色紋理鹽殼,在此基礎(chǔ)上,本論文通過(guò)對(duì)羅布泊“大耳朵”干鹽湖區(qū)兩處典型的黑色、白色紋理觀測(cè)區(qū)[文中分別命名為黑紋觀測(cè)區(qū)(BOS)和白紋觀測(cè)區(qū)(WOS)]的原狀鹽土進(jìn)行為期一年多極端干旱的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)和室內(nèi)模擬吸濕試驗(yàn),從表層鹽殼水分差異的角度嘗試尋找羅布泊“大耳朵”耳紋的成因,從而為羅布泊或極端干旱地區(qū)的環(huán)境與水土資源演變提供科學(xué)依據(jù)。(1)野外實(shí)地觀測(cè)實(shí)驗(yàn)表明,完整1年觀測(cè)期內(nèi)(2009年9月到2010年8月)鹽殼表層吸附水含水量平均值,W0S為61.5g kg-1,略高于BOS的60.9g kg-1,但結(jié)晶水含量平均值中,BOS為34.3g kg-1,明顯高于WOS的7.3g kg-1；兩個(gè)觀測(cè)區(qū)的表層鹽殼其吸附水含水量均大于結(jié)晶水含水量,兩觀測(cè)區(qū)的吸附水含水量均值差異不到1.0g kg-1,但BOS鹽殼結(jié)晶水含水量是W0S的4倍以上。對(duì)照鹽殼化學(xué)與礦物學(xué)分析結(jié)果表明,BOS和W0S的表層鹽殼總含鹽量分別為200.20g kg1和420.20g kg1,除了總鹽差異外,化學(xué)成分(離子成分)、礦物成分之間是也有明顯差異的,尤其是BOS所含的K’、Mg2’離子分別是WOS的2.4倍和17.4倍,推測(cè)是由于鉀、鎂形成的礦物成分差異導(dǎo)致兩個(gè)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)區(qū)的表層鹽殼含水量存在差異。(2)通過(guò)表層鹽殼含水量與大氣溫度、大氣相對(duì)濕度、平均風(fēng)速、蒸散量、鹽殼剖面溫度、鹽殼剖面空氣溫濕度、地下水埋深變化等進(jìn)行相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)區(qū)表層鹽殼含水量變化幾乎不受地下水埋深變化的影響；相關(guān)顯著性檢測(cè)結(jié)果表明,W0S的表層鹽殼吸附水和結(jié)晶水含水量、BOS的表層吸附水含水量與大氣相對(duì)濕度呈正相關(guān)關(guān)系,與大氣溫度、蒸散量和鹽殼剖面溫度均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)在[0.3,0.7]和[-0.7,-0.3]區(qū)間,呈中等線性相關(guān)關(guān)系；BOS的表層鹽殼結(jié)晶水含水量?jī)H與鹽殼剖面溫度表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)關(guān)系,與其它因子均未表現(xiàn)直接的相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明表層鹽殼吸附含水量的變化其主導(dǎo)因素是氣象因素；(3)通過(guò)對(duì)表層鹽殼樣品放置于冬季大氣中的吸濕能力測(cè)試,結(jié)果表明,總體上大氣溫度呈上升趨勢(shì)、濕度呈下降的趨勢(shì),黑紋的土樣從大氣中吸濕后增加呈直線上升趨勢(shì),3天后累計(jì)增加重量比超過(guò)4%,白紋土樣則相對(duì)平緩上升,3天后累計(jì)增加重量比僅為0.6%左右,BOS表層鹽殼表現(xiàn)出較強(qiáng)的從大氣中吸濕的能力。(4)在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M設(shè)定60%RH下,20℃、30℃和40℃三個(gè)模擬溫度梯度進(jìn)一步印證,再次發(fā)現(xiàn)BOS表層鹽殼具有較強(qiáng)的吸濕能力,在22h后其累計(jì)含水量增加至7%左右的穩(wěn)定值,而白紋表層鹽殼吸濕累計(jì)含水量增加僅為0.5%左右穩(wěn)定值,W0S表層鹽殼在吸濕能力測(cè)試實(shí)驗(yàn)過(guò)程中始終未如BOS表層鹽殼那樣表現(xiàn)出明顯的、極強(qiáng)的吸濕性能。(5)通過(guò)對(duì)鹽殼60cm以下粉粘土層的含水量、鹽殼剖面溫度、鹽殼剖面空氣溫濕度等因子進(jìn)行初步分析,鹽殼剖面的地下,W0S吸附水含水量均值為203.5g kg-1,結(jié)晶水含水量均值為16.1g kg-1;BOS粉粘土層吸附水含水量均值和結(jié)晶水含水量均值分別為144.8g kg-1和15.2gkg1,其即粉粘土層的含水量對(duì)表層鹽殼的含水量影響不顯著,進(jìn)一步驗(yàn)證了觀測(cè)區(qū)表層鹽殼的含水量變化的主導(dǎo)因素是以大氣濕度為主的氣候因素。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)表明,在羅布泊實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi),表層鹽殼含水量,尤其是吸附水含水量,其變化主導(dǎo)因素是氣象因素,基本不受地下水埋深、剖面溫濕度變化的影響,根據(jù)表層鹽殼吸濕能力的差異以及鹽漬土含水量反射的特性推測(cè),羅布泊“大耳朵”干鹽湖黑、白相間的紋理,長(zhǎng)期色調(diào)差異主要為結(jié)晶水的差異導(dǎo)致的,短期的色調(diào)差異則主要為吸附水的差異導(dǎo)致的,而引起吸附水的差異是K’、Mg2’離子含量差異和含K、Mg礦物組成差異造成的,雖然WOS區(qū)總鹽含量較高,但BOS區(qū)所含極易吸濕的鉀鹽礦物較WOS區(qū)多,其吸濕量也高于WOS區(qū)。這在一定程度上可以揭示羅布泊干鹽湖在遙感影像上長(zhǎng)期保持“大耳朵”輪廓、短期其色調(diào)又有深淺差異現(xiàn)象的原因,也可為通過(guò)遙感技術(shù)進(jìn)行干旱區(qū)干鹽湖環(huán)境變化研究和找礦實(shí)踐提供理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P942

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2504020