基于科爾沁沙地水文氣象要素的沙丘試驗研究.pdf

1、本文選擇北方干旱地區(qū)中比較典型的科爾沁沙地不同樣帶，沙坨邊緣到沙地腹地的順序選擇沙坨邊緣地、固定沙丘、半固定沙丘、流動沙丘作為研究對象，對5月份至9月份的水文氣象、沙丘、植被的野外試驗和觀測，并對所得試驗和觀測資料進行水文氣象、沙丘、植被等生態(tài)因素的變化規(guī)律的系統(tǒng)分析，研究成果為科爾沁沙地沙丘試驗研究和改造及生態(tài)系統(tǒng)的逆轉有很好的利用價值。 選擇沙坨邊緣地和沙丘、固定沙丘、半固定沙丘、流動沙丘等四種典型樣地，同步觀測5—9月水、

2、土、氣、沙丘變化等生態(tài)因子，分析研究了沙坨邊緣地、固定沙丘、半固定沙丘、流動沙丘水文氣象要素相關變化規(guī)律，并對其沙地—大氣水分、沙丘變化等進行了試驗研究，為進一步認識干旱地區(qū)沙丘變化規(guī)律并為研究該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的水分平衡與沙丘變化結構優(yōu)化模式以及沙地生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化和荒漠化防治提供了科學理論基礎。本文的主要內容和結論如下：（1）對沙坨邊緣地和固定沙丘、半固定沙丘、流動沙丘水文氣象等生態(tài)因子進行同步觀測并比較和分析。結果表明：①氣溫變化與地溫

3、變化基本符合太陽輻射強度和輻射時間的變化一致。從典型相關分析和回歸模擬看出白天氣溫對夜間氣溫影響大，而夜間氣溫對白天氣溫的影響相對??；②沙坨邊緣地、固定沙丘、半固定沙丘、流動沙丘氣溫和地溫明顯同步，而且地面以上1.5—2.5m的氣溫與地表5cm的地溫明顯的線性相關，相關程度排序為流動沙丘（0.94**）>沙坨邊緣地（0.86**）>半固定沙丘（0.85**）>固定沙丘（0.77**）；③白天地溫隨深度遞減，夜間則先減后增；④試驗的結果顯

4、示沙坨邊緣地土壤含水率最大，其它依次為固定沙丘、半固定沙丘、流動沙丘，5—9月份沙坨邊緣地土壤含水率垂直變化臨界土壤深度為0.4m，固定沙丘臨界土壤深度為1.1m，半固定沙丘和流動沙丘臨界深度為1.4 m，從表層到臨界深度土壤含水率遞減，而臨界深度以下土壤含水率遞增；⑤土壤蒸發(fā)量與凝結量變化來看土壤蒸發(fā)量變化與凝結量變化隨時序數(shù)的變化特點雖然不同，而蒸發(fā)趨勢和凝結趨勢基本一致，蒸發(fā)的多凝結的也多，沙坨邊緣地、固定沙丘、半固定沙丘、流動沙

5、丘平均日蒸發(fā)量分別為0.28mm、0.97mm、0.67mm、0.64mm，日均凝結量分別為0.06mm、0.22mm、0.25mm、0.31mm；⑥5—9月份平均風速大于6m/s的小時數(shù)分別東北風129.20h、東南風221.92h、西南風746.32 h、西北風104.88 h，西南風占的比例為62.1％，這期間沙丘的位移由西南到東北；⑦5—9月份植被變化總體上蓋度逐漸增加，5、6月份均低于平均水平，7、8、9分高于平均水平；⑧地下

6、水埋深總體上5、6月份地下水埋深比較淺，7、8、9月份地下水埋深比較深，另外沙地由邊緣到腹地高程變高所以地下水埋深也深，地下水變化幅度表明研究區(qū)地下水屬于同一個地下水系統(tǒng)，不同月份地下水埋深變化幅度基本吻合。（2）在水分平衡規(guī)律研究可知沙坨邊緣地、固定沙丘、半固定沙丘、流動沙丘均為損失水分的平衡，且沙坨邊緣地至流動沙丘水分平衡會周而復始負向增大。（3）5—9月份流動沙丘輸沙量為60.382m3。（4）回歸分析后得二元三次回歸為最貼近所測