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塔克拉玛干沙漠南缘近4年沙尘天气下的气象要素相关性分析

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高原气象 2018年第4期37卷 1120-1128页

作者：毛东雷蔡富艳赵枫雷加强来风兵薛杰新疆师范大学地理科学与旅游学院/新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 乌鲁木齐职业大学应用工程学院新疆乌鲁木齐830002

利用2010年9月1日至2014年7月31日塔克拉玛干沙漠南缘策勒流沙地的风沙气象站观测的风速、大气相对湿度、气温和太阳辐射能同步观测数据,运用回归分析、统计法、相关分析等研究方法分析了起沙风出现的时间段、起沙风持续时间以及与平均... 详细信息

利用2010年9月1日至2014年7月31日塔克拉玛干沙漠南缘策勒流沙地的风沙气象站观测的风速、大气相对湿度、气温和太阳辐射能同步观测数据,运用回归分析、统计法、相关分析等研究方法分析了起沙风出现的时间段、起沙风持续时间以及与平均风、温、湿、太阳辐射能之间的相关性,探讨沙尘天气下气象要素相互影响机制,为沙尘天气的预测提供理论依据。结果表明,一天中超过0.5 h的起沙风在12:00(北京时,下同)13:00时间段出现的频率最高,占总频率的8.78%,10:00 18:00的频率占总频率的57.94%,从早上到晚上呈现先上升后下降的趋势,与气温的日变化趋势基本一致。起沙风持续时间在2~2.5 h时间段的频率最高,占13.62%。流沙前缘的月平均风速与月平均气温呈显著线性同向变化关系,月平均湿度和月平均气温呈反向变化。平均垂直风速差、垂向温度差、垂向湿度差在0.01水平上呈显著相关性,平均风速与起沙风持续时间在0.01水平上呈显著正相关性,平均风速、平均湿度与平均垂向湿差均呈显著负相关性,平均气温与平均相对湿度在0.01水平上呈极显著负相关性。平均垂直温度差与垂直风速差之间呈极显著负相关,平均垂直温度差与垂直湿度差之间呈极显著正相关性。除了0.5 m高度平均风速外,太阳辐射能均与其余气象要素之间呈极显著相关性。策勒流沙前缘的沙尘天气主要发生在春夏季,起沙风主风向以WNW、W风向为主,应加强绿洲外围WNW、W方位的防沙措施。

关键词：风速气温大气相对湿度沙尘天气相关性策勒

博斯腾湖西岸湖滨带不同植被类型土壤剖面盐分特征分析

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西北农业学报 2018年第2期27卷 260-268页

作者：李志李新国毛东雷麦麦提吐尔逊.艾则孜新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054 新疆干旱区湖泊环境与资源实验室乌鲁木齐830054

以博斯腾湖西岸湖滨带为研究区,通过野外调查采样和室内实验分析,运用聚类分析、主成分分析和相关分析等方法对5种不同植被类型土壤(柽柳地、芦苇地、裸地、杨树地、辣椒地)剖面盐分类型、含盐量变化特征及盐分离子组成特征进行分析。... 详细信息

以博斯腾湖西岸湖滨带为研究区,通过野外调查采样和室内实验分析,运用聚类分析、主成分分析和相关分析等方法对5种不同植被类型土壤(柽柳地、芦苇地、裸地、杨树地、辣椒地)剖面盐分类型、含盐量变化特征及盐分离子组成特征进行分析。结果表明:土壤剖面盐分类型可以划分为表聚型、震荡型、均匀型3类。柽柳地与裸地的土壤剖面类型为表聚型,其土壤剖面变异系数为61.28%,表聚系数是底聚系数的4.45倍,表层聚集现象严重;芦苇地的土壤剖面盐分类型为震荡型,变异系数为30.05%;辣椒地和杨树地的土壤剖面盐分类型为均匀型,变异程度最小仅为表聚型剖面的47.65%。5种不同植被类型土壤剖面平均盐质量分数呈现柽柳地>裸地>芦苇地>辣椒地>杨树地,其中柽柳地平均盐质量分数为2.67g/kg,与杨树地土壤平均盐质量分数之比为2.45。5种不同植被类型土壤剖面盐分组成以Na^++K^+、SO_4^(2-)、Cl^-为主,阳离子平均质量分数呈现Na^++K^+>Ca^(2+)>Mg^(2+),阴离子中总体表现SO_4^(2-)>Cl^->HCO-3,盐分状况的主要特征因子为Cl^-、SO_4^(2-)、Na^++K^+、总盐(St),土壤剖面盐分以氯化钾钠盐和硫酸钾钠盐为主,Cl^-与Na^++K^+相关系数为0.941,SO_4^(2-)与Na^++K^+相关系数为0.884;盐分状况因子Cl^-、SO_4^(2-)、Na^++K^+、St与电导率均呈显著正相关(P<0.05),电导率与Na^++K^+回归拟合效果较好,拟合关系式为y=0.039 5x+0.218 6,R2=0.966 7,P<0.05。

关键词：盐分特征植被类型土壤剖面聚类分析湖滨带

塔克拉玛干沙漠和田河西侧胡杨沙堆的形态特征及空间分布格局

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中国沙漠 2015年第2期35卷 284-293页

作者：来风兵孙虎张展赫陈蜀江黄铁成毛东雷陕西师范大学旅游与环境学院陕西西安710119 新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011

胡杨沙堆是风沙流遇到胡杨干扰,沙物质堆积而形成的一种风积地貌类型。在风沙地貌领域,对胡杨沙堆的研究几乎空白。和田河西侧、麻扎塔格山以南的塔克拉玛干沙漠中分布有大量胡杨沙堆。基于野外RTK测量数据,利用GIS和统计手段,对胡杨沙... 详细信息

胡杨沙堆是风沙流遇到胡杨干扰,沙物质堆积而形成的一种风积地貌类型。在风沙地貌领域,对胡杨沙堆的研究几乎空白。和田河西侧、麻扎塔格山以南的塔克拉玛干沙漠中分布有大量胡杨沙堆。基于野外RTK测量数据,利用GIS和统计手段,对胡杨沙堆进行信息提取与统计,定量分析了和田河西侧10个样方内胡杨沙堆的形态参数及沙堆空间分布格局。结果表明:1)沙堆形态不规则,形态参数空间差异显著,南北向形态参数均值变化较东西向稳定;2)样方内沙堆形态参数间有良好的相关性,大部分沙堆处于发育阶段;3)沙堆分布较稀疏,自西向东沙堆分布密度逐渐增大,从南到北为减小—增大—减小的变化趋势,总体上南部密度大于北部,东部密度大于西部;4)10个样方沙堆与特定距离的随机分布差异性较小,整体上为离散分布,但东部较西部、北部较南部有小部分区域聚集分布。

关键词：胡杨沙堆形态特征空间分布格局 RTK测量和田河

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近地表风沙流结构对过渡带不同下垫面的响应

水土保持学报 2014年第3期28卷 52-56,71页

作者：王翠李生宇雷加强毛东雷周杰中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 新疆交通科学研究院干旱荒漠区公路工程技术交通行业重点实验室乌鲁木齐830000 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300

在塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲—沙漠过渡上选取流动沙地、半流动沙地和固定沙地3个典型下垫面,利用梯度集沙仪测定其近地表10cm的风沙流结构。结果表明,流动沙地地表0~1cm的沙粒百分含量随着风速的增大而减小;2~10cm的沙通量随着风速... 详细信息

在塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲—沙漠过渡上选取流动沙地、半流动沙地和固定沙地3个典型下垫面,利用梯度集沙仪测定其近地表10cm的风沙流结构。结果表明,流动沙地地表0~1cm的沙粒百分含量随着风速的增大而减小;2~10cm的沙通量随着风速的增大其百分含量增加,1~2cm的沙通量存在一个稳定层,幂函数、指数函数和对数函数均能较好地反映其沙通量垂直分布特征,并可以利用风沙流结构来判定地表的蚀积状况;半固定和固定沙地地表由于受到植被盖度影响,其风沙流结构特征表现为近地表0~1cm沙通量较流动沙地少,2~10cm的沙通量百分含量较多,且每层沙通量与风速的相关性较差,稳定层在植被盖度的扰动下抬高或者消失,对数函数能较好地反映其风沙流结构特征,地表蚀积状况不可用现存风沙流结构地表蚀积公式来判定。

关键词：风沙流结构稳定层垂直分布函数策勒绿洲-沙漠过渡带

新疆策勒不同荒漠化程度下地表沉积物粒度及分形特征

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干旱区资源与环境 2021年第11期35卷 127-134页

作者：苏松领毛东雷赵枫曹永香朱文煜徐佳瑞新疆师范大学地理科学与旅游学院/新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室乌鲁木齐830054

粒度分析在区分沉积环境、判定物质输运方式、判别水动力条件和分析粒径趋势等方面具有重要作用。在新疆策勒不同荒漠化程度下流动沙地、半固定沙地、固定沙地、绿洲四个典型下垫面,采取表面沙物质进行粒度分析,探讨不同荒漠化程度下垫... 详细信息

粒度分析在区分沉积环境、判定物质输运方式、判别水动力条件和分析粒径趋势等方面具有重要作用。在新疆策勒不同荒漠化程度下流动沙地、半固定沙地、固定沙地、绿洲四个典型下垫面,采取表面沙物质进行粒度分析,探讨不同荒漠化程度下垫面表面沙物质粒度特征存在的空间差异及其原因。结果表明:四种不同荒漠化程度下垫面表面沙物质平均粒径平均值由大到小依次为流动沙地、半固定沙地、固定沙地、绿洲土壤,分别为132.05、89.80、66.81、58.90μm,分选系数平均值由大到小依次为绿洲土壤、流动沙地、固定沙地、半固定沙地,分别为2.10、1.75、1.64、1.53,粒径分形维数平均值由大到小依次为绿洲土壤、固定沙地、半固定沙地、流动沙地,分别为2.13、1.76、1.65、1.54,随着沙粒的由粗到细,分形程度呈现变好的趋势。流动沙地、半固定沙地、固定沙地表面沙物质偏度均为对称,峰态均属于常峰态,绿洲土壤沙物质偏度属于细偏,峰态属于常-窄峰态,不同荒漠化程度下垫面除流动沙地表面沙物质粒径分形维数与平均粒径无显著相关外,其余均呈显著负相关,沙物质分形维数与偏度值均呈显著负相关,与分选系数、峰态值均呈正相关。四个下垫面除固定沙地和绿洲土壤表面沙物质粒径分形维数与极粗粉沙呈显著负相关(p<0.05)外,与粘粒、粉沙粒均呈显著(极显著)正相关,与沙粒中极细沙、细沙含量呈显著负相关。沙物质的来源、植被覆盖度及风力等均是导致不同荒漠化程度下地表沉积物粒度及分形差异的主要原因。

关键词：荒漠化粒径特征分形维数策勒

新疆策勒绿洲-沙漠过渡带花花柴(Karelinia caspica)沙堆的形态特征

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中国沙漠 2013年第4期33卷 981-989页

作者：王翠雷加强李生宇毛东雷再努拉.热合木吐拉周杰中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 中国科学院大学北京100049

通过野外调查花花柴(Karelinia caspica)植株及其沙堆形态指标,应用统计学原理和方法,分析了绿洲-沙漠过渡带花花柴沙堆的形态特征及沙堆与植株形态间的关系,初步估算了花花柴植株可固定的沙量。结果表明:(1)花花柴沙堆形态依据其发育... 详细信息

通过野外调查花花柴(Karelinia caspica)植株及其沙堆形态指标,应用统计学原理和方法,分析了绿洲-沙漠过渡带花花柴沙堆的形态特征及沙堆与植株形态间的关系,初步估算了花花柴植株可固定的沙量。结果表明:(1)花花柴沙堆形态依据其发育时期的不同主要分为早期的盾形沙堆和较稳定时期的半球形沙堆。盾形沙堆的长度与宽度、底面积与高度间均呈直线线性相关,半球形沙堆则呈二次线性相关。盾形沙堆在向半球形沙堆发育的过程中,沙堆长度缩短,但是其高度、宽度以及体积仍随着植物的生长而不断地增长。(2)沙堆的发育与植株的形态有显著的相关关系。早期发育的盾形沙堆长度约为植株长度的2倍,体积为植株体积的1.5倍,半球状沙堆的长度和体积均约为植株的0.5倍左右。(3)通过估算,在策勒绿洲-沙漠过渡带上,花花柴草丛沙堆体积可达约50 000m3·km-2,表明花花柴沙堆截留了绿洲外围大量的流沙,是绿洲的重要屏障。

关键词：花花柴沙堆形态特征固沙能力绿洲-沙漠过渡带策勒

新疆和田策勒1960-2013年沙尘天气变化趋势

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干旱区资源与环境 2016年第2期30卷 164-169页

作者：毛东雷蔡富艳薛杰雷加强李生宇周杰新疆维吾尔自治区重点实验室新疆干旱区湖泊环境与资源实验室乌鲁木齐830054 新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站策勒848300 乌鲁木齐职业大学应用工程学院乌鲁木齐830002 中国科学院大学北京100049

沙尘天气的年际变化受多种气象要素及绿洲化进程的影响,对和田策勒1960-2013年的沙尘天气气象数据进行回归分析和双变量相关性分析,探讨策勒沙尘天气的变化趋势及影响因素。结果表明:1960-2006年策勒扬沙、浮尘、沙尘暴、大风天气5月份... 详细信息

沙尘天气的年际变化受多种气象要素及绿洲化进程的影响,对和田策勒1960-2013年的沙尘天气气象数据进行回归分析和双变量相关性分析,探讨策勒沙尘天气的变化趋势及影响因素。结果表明:1960-2006年策勒扬沙、浮尘、沙尘暴、大风天气5月份出现日数最多,其次是4、6、7、3月;年平均气温随年份总体呈增长趋势,年降雨量随年份变化不明显。1960-2013年,年浮尘日数与年份符合多项式函数关系,先增大再减小,年沙尘暴、扬沙、大风天气日数与年份之间变化相关性不显著。1960-1980年扬沙日数与年份符合多项式函数关系且相关性较好。年沙尘暴日数与年份呈线性增长关系,相关性中等。1980-2013年,年浮尘、扬沙、沙尘暴日数与年份之间都呈线性递减规律,R2分别为0.80、0.70、0.582。1960-2006年,年扬沙、年沙尘暴日数与年浮尘日数变化趋势一致。年平均风速与年沙尘暴日数之间呈现显著的正向变化,年平均气温与年平均相对大气湿度、年平均气温与年大风日数之间呈现显著的负相关性。年降雨量与年平均相对湿度之间呈现极显著正向变化。农田开垦等人为活动也会影响到年扬沙、浮尘日数的变化。

关键词：沙尘天气沙尘暴扬沙浮尘变化趋势策勒

新疆策勒绿洲—沙漠过渡带风沙运动沙尘物质粒径分形特征

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土壤学报 2018年第1期55卷 88-99页

作者：毛东雷蔡富艳方登先雷加强来风兵薛杰王雪梅新疆师范大学地理科学与旅游学院/新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室乌鲁木齐830054 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 乌鲁木齐职业大学应用工程学院乌鲁木齐830002

新疆策勒绿洲—沙漠过渡带风沙活动频繁,对其近地表风沙运动规律的研究具有重要意义。采用实验测定分析、线性回归分析、相关统计分析等研究方法,对策勒绿洲—沙漠过渡带不同地貌部位表面及近地表输沙和降尘物质粒度及粒径分形特征进行... 详细信息

新疆策勒绿洲—沙漠过渡带风沙活动频繁,对其近地表风沙运动规律的研究具有重要意义。采用实验测定分析、线性回归分析、相关统计分析等研究方法,对策勒绿洲—沙漠过渡带不同地貌部位表面及近地表输沙和降尘物质粒度及粒径分形特征进行了研究。结果表明:策勒不同风沙运动形式沙尘物质组成主要为极粗粉砂和极细砂,大气降尘物的粗粉砂含量偏高,分形维数介于0.25~2.25;五种沙尘物质平均分维值介于1.03~1.67,灌丛沙堆表面沙物质粒径分形维数平均值最大,其次依次为大气降尘、裸平沙地、地表输沙物质和流动沙丘的沙尘物质,标准偏差值大小变化趋势与之相反。灌丛沙堆表面沙物质的粒径分形维数与沙物质平均粒径、分选系数等指标呈显著线性相关性,流动沙丘表面沙物质平均粒径的分形维数与粒度参数之间线性相关性不显著。灌丛沙堆、流动沙丘、地表输沙物质的黏粒含量与分形维数均呈极显著正相关性(p<0.01),灌丛沙堆与地表输沙物质的砂粒级含量与分形维数呈显著负相关,大气降尘物的粉砂含量与分形维数呈显著负相关(p<0.05)。流动沙丘表面沙物质的粉砂和砂百分含量与分维值无显著相关性。沙物质的粒级组成、运动形式、植被覆盖度、风力及地形等均是导致绿洲—沙漠过渡带沙尘粒度及分形特征差异的主要原因。

关键词：绿洲—沙漠过渡带灌丛沙堆流动沙丘大气降尘粒径分形策勒

策勒绿洲—沙漠过渡带风沙流挟沙粒度的垂直分异

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干旱区地理 2014年第2期37卷 230-238页

作者：王翠雷加强李生宇毛东雷周杰再努拉.热合木吐拉中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 中国科学院大学北京100049 新疆交通科学研究院新疆乌鲁木齐830000

在策勒绿洲一沙漠过渡带选取流动沙地、半流动沙地两个典型下垫面,采集下垫面地表0~1 cm沙样,利用梯度集沙仪收集风风沙流中垂直高度层中1~20 cm的沙通量,利用mastersizer2000分析所收集沙样的粒度。结果表明研究区风沙流挟沙粒度的垂... 详细信息

在策勒绿洲一沙漠过渡带选取流动沙地、半流动沙地两个典型下垫面,采集下垫面地表0~1 cm沙样,利用梯度集沙仪收集风风沙流中垂直高度层中1~20 cm的沙通量,利用mastersizer2000分析所收集沙样的粒度。结果表明研究区风沙流挟沙粒度的垂直分布特征为:沙粒平均粒径随高度增加而减小,风沙流中沙粒的平均粒径小于床面沙粒平均粒径。其中粉沙含量随着高度的增加,其相对含量呈现幂函数增加,极细沙和细沙含量随高度的增加呈幂函数规律递减。风沙流中平均粒径(φ)值在3.58~3.81;分选系数集中在0.46~0.55,分选性较好;偏度值变化范围为-0.006~0.1,峰度变化值在0.94~0.96。半流动沙地风沙流中平均粒径小于流动沙地,分选性较好。平均粒径(φ)与分选系数、峰度和偏度均呈正相关,分选系数与偏度、峰态间呈现正相关,峰态与偏态之间呈现正相关。研究区沙粒主要以细沙、极细沙和粉沙为主,分选性较好,沙粒粒径分布符合正态。流动沙地较半流动沙地风蚀程度大,地表沙粒粒径粗。策勒地区地表风沙来源主要为风成沙,沙粒运动方式以跃移质为主,悬移质次之。

关键词：粒度垂直分异不同粒径组风沙环境策勒绿洲一沙漠过渡带