吉兰泰荒漠绿洲过渡带不同生境下白刺灌丛沙堆形态特征与影响机制

【目的】白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆是吉兰泰荒漠绿洲过渡带第一道生态防线，其形成与演化对绿洲防风固沙具有重要意义。定量分析不同沙地类型上白刺灌丛和沙堆形态参数的差异性，有助于探明沙地类型对白刺灌丛沙堆演化的影响。【方法】以不同流动沙地、半固定沙地和固定沙地等3种沙地类型白刺灌丛沙堆为研究对象，运用典型样方法对白刺灌丛沙堆形态与生长状况进行系统测定。【结果】(1)白刺灌丛沙堆的形态以椭圆形为主，半固定沙地、固定沙地白刺灌丛沙堆长轴(L)、短轴(W)、沙堆高(H)、水平尺度(D)、底面积(A)和体积(V)显著高于流动沙地(P<0.05)。(2)3种沙地类型白刺灌丛沙堆L与W呈一元线性关系，而白刺灌丛沙堆D与H、A与H、V与H和A与V均呈二次函数关系。(3)半固定沙地和固定沙地白刺灌丛沙堆植被盖度(C)、灌丛高度(h)和枝系密度(M)显著高于流动沙地(P<0.05),植被盖度比流动沙地分别增加62.35%和51.08%(P<0.05),灌丛高度分别增加35.84%和38.51%(P<0.05),枝系密度分别增加61.58%和72.77%(P&...     

基于MATLAB编程的沉积物粒度计算方法与结果对比研究

以Folk-Ward图解法和Mc Manus矩值法公式为基础,利用MATLAB软件编程编出一套完整的计算粒度参数程序.然后以海州湾潮滩岩芯沉积物为例,分别计算其图解法和矩值法粒度参数并进行粒度含量和参数结果的比较.结果表明,海州湾潮滩岩芯HZ01沉积物样品以粉砂为主,含量平均值为84.7%.其次是黏土,含量为14.6%,砂含量最少,约为0.6%.图解法计算得到平均粒径范围介于7.14Φ~7.71Φ之间,分选系数范围为1.29~1.51,偏态值范围为-0.01~0.11,峰态值介于1.04~1.18之间;矩值法计算得到平均粒径范围为7.24Φ~7.81Φ,分选系数范围为1.29~1.6,偏态值介于0.12~0.98之间,峰态值介于1.71~2.3之间.相关性分析表明两种方法计算的平均粒径与分选系数具有很高的相关性,相关系数分别为0.99和0.94,通过了95%的显著性检验,可以相互替代.而偏态值和峰态值则不具有相关性,相差较大,不可转换.     

柴达木盆地不同沉积区灌丛沙堆形态与沉积特征

柴达木盆地是我国风沙活动强烈地区.本文选择柴达木盆地灌丛沙堆,通过典型样方调查和剖面采样分析,从形态特征及剖面CaCO_3、有机质、粒度等差异对柴达木盆地灌丛沙堆发育背景进行探讨.结果表明:灌丛沙堆的长、宽、高等形态参数之间均呈现较好的相关性,高度与水平尺度、侧影面积与体积的拟合曲线及野外观测显示,湖滨地区灌丛沙堆处于增长阶段,洪积扇灌丛沙堆处于稳定阶段,绿洲边缘的坡洪积堆积区灌丛沙堆处于衰亡阶段;宗家镇和下西台灌丛沙堆沉积以细砂为主,局部存在突变现象;灌丛沙堆中CaCO_3含量与有机质含量相关性较大,CaCO_3含量高值和低值可能比有机质相应值深20~35cm,表明CaCO_3可能主要是由地下水和淋溶共同作用的结果.     

民勤荒漠-绿洲过渡带不同沙障的阻沙粒度分析

对民勤沙井子地区荒漠-绿洲过渡带的尼龙网格沙障、白刺沙障和沙拐枣沙障阻截的沙物质进行采样,运用沉积物的粒度分析方法,以流动沙丘和丘间地沉积物为参照,对比分析了研究区内不同沙障所拦截的沙物质的粒度组分及参数特征.结果表明:两种植物沙障拦截的沙物质粒度特征较为相似,拦截的沙物质均以细砂和极细砂为主,对容易形成风沙危害的粒径区间(1.32~4Φ)的拦截量均可达90%以上,而尼龙网格沙障拦截的沙物质相对较粗,对1.32~4Φ区间的拦截量为70%.从阻沙粒度特征上看,植物沙障的阻沙效果明显要好于尼龙网格沙障.此外,在2Φ的粒径范围内,两种植物沙障拦截的沙物质主要来源于丘间地,尼龙网格沙障拦截的沙物质主要来源于流动沙丘.     

绿洲荒漠过渡带不同演替阶段白刺灌丛植被和沙堆形态特征相关性分析

在实地调查和形态测量的基础上,应用统计学原理和方法,研究民勤荒漠绿洲过渡带4种不同演替阶段白刺灌丛沙堆植被、形态和尺度特征,分析各演替阶段主要特征间的相关关系,阐明演替过程中沙堆主要特征间的演变趋势.结果表明:白刺灌丛的整体生长状况和植被盖度均随演替的进行呈先升高后降低的态势,发育阶段植被生长状况最好,稳定阶段植被覆盖度最高,而活化阶段两者均显著最低(P0.01);沙堆底面积和体积大小均随着水平尺度的增加而增加, 4个演替阶段沙堆体积大小排序为活化阶段发育阶段稳定阶段雏形阶段;灌丛植被和沙堆形态特征间的相关性在不同演替阶段均不同:沙堆盖度与高度、生长状态之间均呈显著正相关关系,但与枯枝率呈显著负相关关系;沙堆尺度大小、迎风坡长与沙堆高度的相关性随演替逐渐增强.不同演替阶段主要指标间的回归拟合曲线均不相同,主要以直线方程、二项式和乘幂3种曲线变化为主:雏形和发育阶段沙堆水平尺度和高度之间为二项式关系,稳定和活化阶段为幂函数关系,而沙堆体积与高度之间均为幂函数关系;灌丛沙堆土壤质地的变化随沙堆的演替而逐渐退化,发育、稳定阶段沙堆土质总体良好,而活化阶段土质退化明显.各演替阶段沙堆土质的变化与地上植被的退化表观一致.     

云南抚仙湖沉积物粒度分维特征及环境意义

通过对抚仙湖沉积物粒度特征的研究,分析了湖泊沉积物粒度指标与分维值的变化特征及其相关性,探讨了深水湖泊沉积物粒度分维特征指示的环境意义。结果表明:抚仙湖沉积物主要由粉砂和黏土质粉砂组成,分别约占14.71%和85.29%;湖泊沉积物分选性较差,呈极负偏态,峰态从很窄到极窄,平均粒径变幅较小,在7.10～8.45μm之间波动,均值为7.76μm;其分维值的变化范围为1.81～2.76,较其它粒度参数显著,均值为2.36,所对应的相关系数为0.94～0.99,指示了抚仙湖沉积物粒度分布具有显著分形特征。同时,抚仙湖沉积物分维值与平均粒径、分选系数、峰态间存在显著的正相关关系,说明湖泊搬运营力与区域沉积环境的变化、粒度分维值均具有较好的响应。通过对比抚仙湖流域自1700年来人类活动的记录发现,频繁的人类活动导致流域变化均与湖泊沉积物中记录的分维值极值具有较好的对应。因此,分形研究在深水湖泊中的应用,将为进一步研究区域沉积环境特征提供科学依据。     

矩值法和图解法计算山区河流沉积物粒度参数的差异

在宜昌市山区小河莲沱溪采集一组以粗砂和极粗砂为优势粒度组成的沉积物样品,在筛析法进行粒度分析的基础上,用矩值法和图解法分别计算沉积物的粒度参数,并对两种方法所得的结果进行对比.两种计算方法得到的平均粒径和分选系数十分接近,基本上可以互相替代.峰态呈一定的相关性,但不可互相代替.偏态较为离散,不具有明显的相关性.分析发现...     

西宁市大气降尘粒度特征分析

西宁地处青藏高原东北缘,是柴达木沙尘暴东移的必经之道和沉降区.对西宁3个采样点2013年1月至8月收集的尘暴与非尘暴以及混合降尘进行粒度分析,发现:1)西宁尘暴与非尘暴降尘粒度特征无明显差别,以粉质亚砂土为主,平均粒径Ф值介于5.76~5.23,频率曲线呈近似正态分布,分选较差;2)兰州与西宁的非尘暴降尘物源可能存在明显的差异;3)干法测量粗颗粒组分明显高于湿法,超细颗粒组分湿法高于干法,干法测量有利于获取尘暴降尘的原始粒度特征;4)西宁尘暴和非尘暴降尘粒度特征与西宁黄土样品粒度特征十分相似,说明现代降尘是地质时代风尘活动的继续,现代风积作用仍在进行.     

黄河宁蒙河段沙样粒度与分形维数特征

采用分形理论与线性回归方法研究了黄河宁蒙河段附近地区沙漠表层沙样的粒度及其分形维数特征,发现其机械组成中以细砂、粉砂为主,粒度分形维数值与砂粒呈反相关关系,与粉粒、黏粒呈正相关关系.从腾格里沙漠沿河而下直到库布齐沙漠,4个沙区的分选系数、粒度分形维数值依次减小,并且两者呈现较好的正相关关系.在粒度及分形维数分析结果中,0.10 mm粒径是一个重要的分界值.     

科尔沁沙地响水河河岸沙丘粒度特征

以科尔沁沙地西部响水河河岸沙丘为研究对象,野外沿盛行风方向从河流边滩采样至河岸沙带外缘灌草丛沙丘地,室内经激光粒度仪测试,研究河岸沙丘不同地貌部位粒度特征及分布规律,探讨河流对下风侧沙丘发育的影响.结果表明,科尔沁沙地响水河东岸沙丘沙物质组成优势粒径为细沙和中沙,所占比重为43.83%和38.57%,平均粒径在0.09~0.34mm,均值为0.22mm,属中等分选;频率曲线近对称且均为单峰,峰度均值1.01,多为常峰态.植被带对沙丘粒度分布有重要影响,致使在河岸沙带尺度上,因距离河岸远近不同,沙丘粒度参数呈现变化特征.     

腾格里沙漠北缘沙丘粒度特征及区域差异分析

以腾格里沙漠北缘沙丘为研究对象,选取不同形态的沙丘类型,进行系统的野外地貌调查,沙丘形态测量和沙丘沉积物粒度分析,研究了腾格里沙漠北缘沙丘的粒度特征以及空间变化规律.结果表明,沙丘沉积物主要由细沙和中沙组成,细沙含量为63.92%,中沙含量为32.82%.平均粒径为2.20Φ,分选系数为0.40~0.68,属于分选好和分选较好的范围.沙丘断面粒度曲线显示,沿主导风向背风坡和迎风坡沉积物粒度呈现微弱变细的规律,且沙丘高度与平均粒径具有较好的正相关性.说明腾格里沙漠北缘沙物质的粒度特征在空间上表现为从物源区向沉积区沉积物颗粒变细、分选性变好的规律.将腾格里沙漠北缘、孟根布拉格和乌力吉苏木3个沙区样品对比,从南向北沿纬度方向沙丘粒度组成中沙、粗沙和极粗沙含量呈现增加的趋势,细沙和极细沙含量呈现减小的特点.以新月形沙丘和沙垄为例,从南向北沿纬度方向新月形沙丘和沙垄同样具有粗沙含量增加,细沙含量减少,平均粒径变粗的趋势.以上变化表明,植被、风况、沙丘高度是控制沙丘形态及粒度变化的重要因素.     

江苏如东近岸海域表层沉积物粒度特征及其环境意义

基于江苏如东近岸海域32个表层沉积物粒度参数分析,探讨了沉积物类型、粒级组分及粒度参数分布特征.在此基础上,结合Folk三角图示法、Q型系统聚类法和研究区潮流动力特征,将如东近岸海域划分为3个分区,即近岸潮滩-沙脊区、潮流通道区和辐射沙洲外缘区.研究结果表明,受物质来源和沉积动力变化的影响,江苏如东近海表层沉积物粒度分布具有明显的空间差异.如东海域表层沉积物类型主要有3种,以砂质粉砂为主,平均含量为50%;粉砂质砂次之,平均含量为46.87%;砂含量最少,为3.13%.平均粒径介于25.65～171.72μm之间,均值为70.61μm,其分布与砂含量具有一致的变化趋势.分选性、偏度和峰态分别具有较差-差、近对称-极负偏、尖锐-很尖锐的特征.空间分布上,(1)近岸潮滩-沙脊区,水深较浅,地形冲淤动态变化复杂,沉积物砂含量较多,粒径整体较粗;(2)潮流通道区,水道内部深度大,底部受水动力影响较小,黏土含量较多,粒径变细;(3)辐射沙洲外缘区,水深大,受潮流动力作用小,沉积环境相对稳定.     

南京下蜀黄土图解法与矩值法粒度参数对比研究

根据图解法和矩值法的计算原理,对南京江北地区下蜀黄土58个样品分别进行定量计算,并对两种方法所得结果进行对比研究.结果表明,两种计算结果的平均粒径具有高度相关性,相关方程为y=0.790 3x 1.512 3,决定系数为0.952 5,计算得到相关系数为0.976 0,表明两种方法得到的平均粒径基本相等,可以互相代替;标准偏差相关方程为y=0.906 2x 0.109 6,决定系数为0.971 2,相关系数为0.985.而偏态和峰态较为离散,不具有相关性.造成这两种结果差异的主要原因在于计算原理不同.图解法统计样品的90%子样,矩值法统计样品粒度分布的总体特征.偏态注重粒度分布的尾部,峰态关注峰的宽窄,且由于古土壤呈明显的双峰分布,因而高阶偏态和峰态差异显著.通过对比研究发现,矩值法计算的粒度参数对下蜀黄土研究具有更高的精确性和可靠性.     

甘肃天水全新世黄土粒度、磁化率特征及其古气候意义

结合光释光测年和文化遗迹的断代技术,在系统测试甘肃天水师家崖黄土-古土壤剖面的磁化率和粒度基础上,分析天水黄土-古土壤的沉积学特征和成壤演化特征,揭示天水地区全新世以来的气候变化规律.结果表明:师家崖剖面是典型的风成堆积的黄土剖面,全新世剖面中粒度组成主要以粗粉砂(16～63μm)和细粉砂(2～16μm)为主,平均质量分数分别为54.9%、20.3%,其次为黏粒和砂粒;粒度参数显示,粒度组成较均一,分选性较好,峰态呈中等,偏度属正偏型.黏粒、细粉砂、黏粒/粗粉砂和磁化率在古土壤层出现高值,在黄土层为低值;而粗粉砂变化趋势相反.天水地区全新世时期气候变化可以分为3个阶段:全新世早期(11 500～8 500 aBP)气候温凉;全新世中期(8 500～3 100 aBP),气候总体上温暖湿润,但并不持续稳定,其中7 000～6 000 aBP出现气候波动;全新世晚期(3 100 aBP以来),气候又进入一个相对温凉少雨的时期.     

福建海坛岛海岸海滩—沙丘系统表层砂物质粒度特征及其环境意义

通过对福建海坛岛北部芦洋海岸海滩—沙丘系统3个典型剖面的表层砂样的粒度分析,探索海滩与海岸沙丘砂物质输移特征及其动力环境意义.结果表明:1)芦洋海岸横向沙丘表面粒度组成以细砂和中砂为主,平均值为1.76Ф;海滩砂的粒度组成以细砂、中砂和粗砂为主,平均值为1.82Ф,总体粒度特征为分选较好、正态分布和中等峰态.2)芦洋海滩砂样品主要是波浪作用的产物,虽然海岸沙丘砂部分样品具有一定的波浪作用特征,但显示风力搬运沉积为主的粒度特点.3)芦洋海滩—沙丘系统各个地貌部位表层砂样的粒度参数的空间变化较小,表明研究区波浪作用和风力作用的耦合影响且沉积环境比较稳定.     

钱塘江河口区不同河段表层沉积物粒度特征及其对水动力的响应

钱塘江河口区为典型的喇叭形强潮型河口,受径流、潮流和长江沿岸流及其挟带泥沙的影响,沉积动力环境较复杂.本文通过对钱塘江枯水大潮潮区界(芦茨)以下(近口段、河口段和口外海滨段)表层沉积物的系统采样,分析了其沉积物类型和粒度组成在河口区不同河段和南、北岸的空间分布特征,并探讨了沉积动力环境.结果显示:钱塘江河口区表层沉积物以粉砂、粘土质粉砂为主;从上游至下游,三段沉积物粒度呈细-粗-细的空间变化特征,偏度相应表现为近对称-正偏、极正偏-正偏的特点,频率曲线峰型则具有多峰-高窄峰-矮窄峰的分布规律.其中,河口段受径流和潮流共同作用,在强潮环境下,表层沉积物粒度最粗,分选性最好.河口段和口外海滨段的南、北岸表层沉积物粒度也存在明显差异,反映北岸水动力相对南岸更强.Pejrup三角图分析表明,研究区水动力条件总体较强,其中河口段的水动力最强,不同河段沉积物粒度特征对水动力强度有很好的响应.     

不同源区大气降尘的磁学性质及其环境意义

为了研究大气降尘磁学性质对污染物来源的指示作用,对水泥厂、石英砂厂和县城等不同源区大气降尘的磁学参数、矿物成分、微观形貌和粒度特征进行了测量,结果表明降尘都以地方性物质为主,石英砂厂降尘大部分是粒状单矿物,粒度较粗,棱角分明,主要成分是石英;水泥厂降尘呈片状和不规则粒状集合体,主要矿物成分是硅酸盐和碳酸盐;县城降尘呈粒状和絮状,成分比较复杂,主要元素有:Si、Al、Na、Ca、Fe等.降尘中磁性矿物含量随着季节变化,冬季高于其他季节;不同源区降尘中磁性矿物含量存在差异,县城降尘最高,其磁学参数对污染物来源具有良好的指示作用.水泥厂和石英砂厂大气污染严重,每月降尘量的平均值远高于县城,但这2类工业降尘中磁性矿物含量比县城低,且磁学特征相似,需结合其矿物成分、微观形貌和粒度特征进行区分,建立降尘与污染源之间的联系.     

位山引黄灌区农田土壤磁化率与粒度特征及其相关性分析

以位山引黄灌区为研究区,测定了农田土壤剖面的磁化率和粒度,并分析了二者的相关关系.结果显示:位山引黄灌区农田土壤低频磁化率(xlf)的变化范围为35.37-97.20×10~(-8)m~3/kg,均值为62.16×10~(-8) m~3/kg;频率磁化率(xfd)的变化范围为0.65%-22.14%,平均值为7.23%.土壤中粘粒(4μm)含量变化范围为3.20%-27.16%,平均值为9.07%;粉砂(4-63μm)含量变化范围为35.82%-90.23%,平均值为68.94%;砂粒(63μm)含量变化范围为1.95%-58.52%,平均值为21.99%;中值粒径的变化范围为9.56-72.86μm,平均值为34.94μm.相关性分析结果表明:剖面0-20cm土壤xlf与粉砂(4-63μm)含量呈显著负相关,与砂粒(63μm)含量及中值粒径呈显著正相关,与粘粒(4μm)含量相关性较弱,土壤xfd与各粒度组分含量及中值粒径的相关性均不显著.剖面20-80cm土壤xlf与粉砂(4-63μm)含量呈显著负相关,与砂粒(63μm)含量呈显著正相关,与中值粒径的相关性较显著,与粘粒(4μm)含量相关性不显著;土壤xfd与粘粒(4μm)及粉砂(4-63μm)含量相关性较显著,与砂粒(63μm)含量及中值粒径的相关性均不显著.研究认为:土壤磁化率在0-20cm耕作层主要受到土壤母质以及灌溉、施肥等人类活动的影响,而在20-80cm主要受土壤母质差异的影响.     

塔里木石油公路沿线风成沙特征及其区域分异

本文探讨了塔里木石油公路沿线风成沙的粒度组成、矿物成分和石英沙表面特征及其区域变化.研究表明,公路沿线风成沙以极细沙为主,但是受到下伏沙源性质、风沙活动状况等因素的影响,不同区段风成沙的平均粒径和分选性存在明显的区域差异;风成沙矿物成分与下优沙物质的矿物组成基本一致,同样由于各区段地貌发育史不同,风成沙矿物组成和不稳定矿物含量也有明显的区域分异;风成沙石英颗粒多以棱角、次棱角状为主,圆度和球(?)都很低,表面有较多冰川作用的痕迹.     

福建东南部第四纪红土沉积粒度特征及成因分析

在野外考察采样和实验分析基础上,对福建东南部若干红土剖面粒度特征及其沉积环境进行了初步研究.结果表明:1)福建东南部红土粒度组成以粉砂为主,含量65.09%～70.07%,砂含量11.90%～28.40%,粘粒6.51%～18.03%.2)粒度频率曲线以多峰为主并有明显变化,各剖面第一众数在4～71μm之间,第二众数在118～746μm之间,第三众数1μm;概率累积曲线以四段式为主.3)粒度参数总体平均粒径较粗、分选差、峰度平缓,由晚更新世早期到晚期各个粒度参数的变化趋于复杂.这些特征表明研究区红土近源水动力搬运和快速混杂堆积的特点,其后经历较强化学风化作用,晚更新世全球气候恶化对研究区红土搬运沉积过程和风化过程产生明显影响.