包兰铁路沙坡头段防护体系内的风沙沉降规律-论文.pdf

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1、第34卷第1期中国沙漠Vo1．34No．12014年1月JOURNALOFDESERTRESEARCHJarL2014张加琼，张春来，吴晓旭．包兰铁路沙坡头段防护体系内的风沙沉降规律I-J]．中国沙漠，2014，34(1)：16—22．~ZhangJiaqiong，ZhangChunlai，WuXiaoxu，etai．AeoliandepositionintheprotectivesystemofShaopotousectionoftheBaotou-LanzhouRail—way[J~．JournalofDesertResearch，2014，34(1)：16—22．]．doi：1

2、0．7522／j．isst~1000—694X．2013．00280．包兰铁路沙坡头段防护体系内的风沙沉降规律张加琼，张春来，吴晓旭，李君丞(1．北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室／防沙治沙教育部工程研究中心，北京100875；2．成都市金牛区环境保护局，四JIf成都610036)摘要：对沙坡头铁路防护体系内的风沙沉降进行了断面观测，据此分析了沉降速率、粒度组成和物源的时空变化规律。结果显示：防护体系前沿流沙区、防护距离50~300m的植被区和300m以外的植被区风沙沉降速率分别为108．6、17．1kg·m·a和1．5kg·m·a～。随防护距离增大，沉降颗粒逐渐变细，分选

3、变差，跃移组分含量逐渐减少而悬移组分含量逐渐增大，沉降来源逐渐由前沿流沙区近地面风沙运动颗粒转变为以大气降尘为主的悬移颗粒。年内风沙沉降的高峰期为3—5月，6—8月沉降减弱，9月至次年2月风沙沉降最弱，3个阶段内防护体系植被区月均沉降量分别为0．59、0．10kg·m和0．04kg·m_。3—5月风沙沉降以上风向邻近区域的风蚀起沙为主，6—8月较远源的大气降尘相对增加而上风向邻近区域的风蚀起沙相对减少，9月至次年2月风沙沉降物源以大气降尘为主。关键词：防护体系；风沙沉降；粒度；物源；时空变化文章编号：1000-694X(2014)01—0016—07doi：10．7522／i．iss

4、r．1000—694X~2013．00280中图分类号：X169文献标志码：A是地表沉积物的主体，其沉降量远远高于大气降尘。1引言鉴于此，我们选择了与当地主风向平行、穿越铁路防沙坡头铁路防护体系的建立对保护包兰铁路不护体系的观测断面，沿断面布设了近地面沙尘沉降受腾格里沙漠风沙活动侵扰起着至关重要的作用。缸，对防护体系内的风沙沉降活动进行了为期1年防护体系固定了流动沙丘[1]，改变了地表形态r2]、近的连续观测，以期分析防护体系内风沙沉降速率和地表流场分布L。]和地表沉积物特性[I5]，促进了荒沉降物源的时空分布规律。漠植被演替和结皮发育_6]，改善了生态环境功2研究方法能[9]，风沙

5、活动方式和强度都发生了很大变化E]。沙坡头防护体系建立以后，风沙活动的主要方式逐2．1研究区概况渐由强烈的风蚀、沉积转变成为风沙沉降主导。根据距地面35cm高的降尘样品数据，估算得到防护沙坡头铁路防护体系位于腾格里沙漠东南缘体系植被带内年降尘量为4240kg·hm(1991(37。27N，104。59，E)，地势西北高东南低，主要的沙年)和4866kg·hm(1991—1998平均值)，该区丘类型是格状沙丘，常见新月形沙丘和沙丘链。受在25～4O9／6的植被盖度下，约3O9／6的降尘可以被蒙古高压和地形影响，该区主风向为NW和拦截_1卜]。更深入的研究包括防护体系内的降尘wNW，次主

6、风向为ENE。气候干旱，年均降水量量、沉积速率、粒度特征、元素和矿物含量、主要影响186．2mm，主要集中在5—9月；年均蒸发量因素和尘源等_

7、1。。然而我们的调查表明，降尘只>3000mm。年均气温9．6℃，气温季节变化剧烈，是沙坡头铁路防护体系内风沙沉降活动的一部分，7月平均气温24．3。C，1月平均气温一6．9℃。年均特别是防护距离小于150m以内的区域，地表性质风速3．5m·s-。，春季大风频繁，风沙活动活跃。仍属于流沙，近地面风沙活动活跃，跃移沙粒的沉降铁路防护体系由4个工程带组成，距离铁路由收稿日期：2013—02—25；改回日期：2013—04一O7基金项目：国家自然科

8、学基金项目(41171004)资助作者简介：张加琼(1984一)，女，四)ll／j,金人，博士研究生，研究方向为土壤风蚀。Email：jqzhang@mail．bnu．edu．crl通讯作者：张春来(Email：clzhang@gnu．edu．cn)18中国沙漠第34卷离前沿阻沙栅栏50~300m的草方格和无灌溉植被分选作用逐渐减弱带前段，风沙沉降的平均速率为17．1kg·m-·a～，细沙是研究区风沙沉降的主体成分，平均占其中200～300m距离区域平均沉