【摘 要】
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毛乌素沙地位于鄂尔多斯高原向黄土高原过渡区,是中国重要生态屏障,生态环境脆弱,强烈的风沙活动给当地生态环境和农牧业生产造成严重危害。近年来,毛乌素沙地的沙漠化程度发生明显转变,植被重建工作取得重大成果,在一定程度上抑制了沙丘的活化。但根据前人研究成果以及遥感影像分析发现,毛乌素沙地西北部仍存在沙丘活化现象,流动沙丘和半固定沙丘相间分布,植被覆盖差异较大。为探明西北部沙丘活化程度以及植被覆盖对沙丘活
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毛乌素沙地位于鄂尔多斯高原向黄土高原过渡区,是中国重要生态屏障,生态环境脆弱,强烈的风沙活动给当地生态环境和农牧业生产造成严重危害。近年来,毛乌素沙地的沙漠化程度发生明显转变,植被重建工作取得重大成果,在一定程度上抑制了沙丘的活化。但根据前人研究成果以及遥感影像分析发现,毛乌素沙地西北部仍存在沙丘活化现象,流动沙丘和半固定沙丘相间分布,植被覆盖差异较大。为探明西北部沙丘活化程度以及植被覆盖对沙丘活动的关系,本文在野外调查、遥感影像分析以及沉积物粒度分析基础上,深入研究毛乌素沙地西北部沙丘形态演变过程、移动规律及发育环境,分析研究区2020年7月和11月不同类型沙丘区的植被覆盖特征,得到以下结论:1.基于Google Earth影像的沙丘形态监测,发现毛乌素沙地西北部研究区内沙丘形态有从“新月形”向“抛物线形”演变的趋势,其移动规律为:沙丘平均移动速度为2.74m·a-1,平均移动方向为159°,与合成输沙方向存在一定夹角,夹角为30°。其中,新月形沙丘的移动速度最快,为4.47 m·a-1,分别是过渡形沙丘和抛物线沙丘的2.5倍和2.3倍,移动方向与合成输沙方向相差不大,夹角为17°,移动方向偏向ESE方向,其他两类沙丘和合成输沙方向的夹角较大,分别为22°和86°,移动方向偏向SSE方向和SW方向。移动过程中的形态演变规律为:保持新月形的沙丘,高度降低,迎风坡拉长,长宽比变大,仍保持“正常”新月形;从新月形沙丘演变为过渡形的沙丘,高度降低,与同期新月形沙丘相差不大,迎风坡显著拉长,两翼缩短,脊线曲率变小,长宽比变大,沙丘变“胖”;从新月形沙丘演变为抛物线的沙丘,两翼方向趋向迎风方向,脊线拉长,并凸向下风向,形状为“椭圆形”,未发育为典型的“抛物线形”。2.利用无人机对研究区沙丘形态进行测量,发现相同风速条件下,三类沙丘形态差异较大,最高点和脊线存在分离现象,沙丘走向差异在30°内。其中新月形沙丘高度最高,体积最大;过渡形沙丘的高度略低于新月形沙丘,两翼展开度大于新月形沙丘,翼角向上风向弯曲,存在分叉现象;抛物线沙丘高度最低,两翼长度相当,发育为“叶形”抛物线沙丘。3.对比三类沙丘的植被覆盖度发现,抛物线沙丘的植被覆盖率最大,其次为过渡形沙丘和新月形沙丘,7月的植被覆盖率大于1 1月,新月形沙丘的植被变化率最大。植被的空间分布特征:新月形沙丘植被主要分布在沙丘底部和丘间地,沙丘表面零星分布有灌木,两翼有乔木;过渡形沙丘迎风坡与丘间地的过渡带植被较多,南侧覆盖度多于北侧,迎风坡下部也有少量分布,沙丘两翼和移动留下的沙臂上有大量草本分布;抛物线沙丘的植被主要集中在沙丘两翼处和迎风坡、背风坡的中下部,顶部也有少量分布,形态较大。研究区内整体的植被覆盖度呈分段增长趋势,1982-2006年增长速度快,2006-2018年增长速度较慢。4.研究区内沙丘表面沉积物以中沙和细沙为主,分选程度较好,频率曲线为近对称分布,中等峰度。从流动沙丘到半固定沙丘,整体粒径相差不大,抛物线沙丘粒径最粗,分选最差。新月形沙丘迎风坡纵剖面平均粒径逐渐变粗,顶部分选效果最好,背风坡粒径从丘顶向丘底变细,分选变好;过渡形沙丘丘顶的粒径较粗,分选较好,坡中较细,丘底又变粗,分选变差;抛物线沙丘迎风坡中下部的平均粒径较粗,分选较差,背风坡粒径细于迎风坡。
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