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  • 新疆2018 年冬季雨雪风沙强降尘事件

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 2018年11月3012月3日中国西北新疆地区发生了罕见的冬季雨雪风沙强降尘天气事件,基于气象观测记录、环境监测和大气降尘连续观测数据,分析研究了此次异常天气过程的大气污染物的时空变化特点及其环境影响。结果显示:该天气过程造成新疆90%以上的绿洲城市遭受大气颗粒物污染,污染组分主要以粗颗粒污染物为主,环境PM1(0 空气动力学直径10 m的颗粒物)最大浓度高达4745 gm-3;大风天气与PM10浓度以及空气质量指数(Air Quality Index,AQI)高度正相关;首府乌鲁木齐市大气颗粒物总沉降量约90104~152104 t,大气降尘强度均值为85 gm-2,超过城市年均值的60%。此次冬季异常雨雪风沙天气过程导致环境空气重污染和高降尘量,风蚀沙尘颗粒物在大气环流场急流作用下传输到绿洲区域,对城市大气环境质量的恶化影响显著,塔克拉玛干沙漠是造成此次西北新疆地区大范围强降尘事件的主要源地。

  • 中蒙俄经济走廊交通及管线建设的生态风险区划及对策研究

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 中蒙俄经济走廊沿线跨境铁路、公路和油气管道是支撑其区域合作发展的关键枢纽和通道。科学评估中蒙俄经济走廊交通建设的生态风险时空格局,提出防控对策,对中蒙俄经济走廊跨境交通工程的顺利建设与安全运营至关重要。文章通过构建生态风险评价模型,划分了高、中、低 3 类生态风险区,并在此基础上提出了中蒙俄经济走廊生态风险防控对策。结果显示:中蒙俄经济走廊生态风险沿“两带、一线”分布;中蒙俄跨境交通带是沙漠化高风险区,中俄跨境交通带和中俄原油管道沿线是多年冻土高风险区。文章提出生态风险防控对策,即积极倡导生态文明理念,实施“两高三低”型发展模式;建设绿色经济走廊,优化产业结构,积极建立 4 层循环经济体系,发展绿色循环产业;创新工程技术和生物技术;建立国际间合作体制机制,构建中蒙俄生态风险监测网络体系。文章将为中蒙俄经济走廊交通及管线的合理建设,以及生态风险的科学规避与防控提供科技支撑和决策依据,从而促进该区域的绿色可持续发展。

  • 中国交通干线风沙危害防治模式及应用

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 公路和铁路是重要的陆地交通基础设施。我国风沙地区交通干线风沙危害的防治一直是国民经济和社会发展中的大事。针对我国风沙环境特征,面向铁路、公路安全运营的需求,我国开展了大量的交通干线风沙危害试验研究和防治实践,在防沙材料、防沙措施、防沙体系、维护管理等方面进行了系统创新,创建了4种不同风沙环境地区交通干线风沙危害防治模式,并在包兰铁路、青藏铁路、塔里木沙漠公路、准噶尔沙漠明渠等工程中得到成功应用。中国的交通干线风沙危害防治技术成果在世界干旱沙区尤其是“一带一路”沿线区域具有广阔的应用前景。

  • 基于植物防沙工程的沙产业技术进展――以肉苁蓉种植产业为例

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 沙产业的内涵是在防沙治沙中有效利用沙漠资源,拓展节能绿色农业型产业空间。文章从植物防沙工程中寄生药用植物的模式出发,探讨了肉苁蓉种植产业的技术进展,重点对肉苁蓉产业发展趋势和种植技术的突破进行了简要阐述,并分析和计算了肉苁蓉种植产业的经济效益,最后对肉苁蓉种植技术的推广应用及发展前景进行了展望。

  • 3类典型株型草本植物对沙面风蚀抑制作用的研究

    分类: 生物学 >> 植物学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 植物自身具有维持生境稳定性的独特功能,而植物株型为主要作用要素之一。研究不同株型草本植物在 沙质荒漠地区的地面抗风蚀作用,可以为制定生态恢复措施提供重要的科学参考。通过风洞实验,对3种植物株型 (匍匐状、球状、丛状)的草本植物在5种覆盖度(25%、30%、35%、40%和45%)条件下的沙面风蚀率进行了测定,并 分析了各株型的风蚀抑制率。结果表明:( 1)3种株型草本植物随覆盖度增加,空气动力学粗糙度和对风速的削减 均逐步增加。在覆盖度较低时,不同植物株型之间的风蚀抑制率差异较大,球状和匍匐状植物株型固沙能力相对 较高,而丛状植物株型固沙能力相对较低;较高风蚀抑制效率植物株型可以达到较低风蚀抑制效率植物株型在较 高覆盖度条件下的固沙效果。( 2)在覆盖度30%时,匍匐状和球状植物的风蚀抑制效率分别为47.55%、55.70%,分 别接近丛状植物覆盖度40%(48.46%)和45%(56.94%)的风蚀抑制效率。( 3)3种株型草本植物的风蚀抑制效率均 随覆盖度增加而增加,覆盖度越小,三者差异越大,反之覆盖度越大差异越小; 3类植物株型的风蚀率匍匐状最低, 球状次之,丛状最高;风蚀抑制效率匍匐状最高,球状次之,丛状最低。

  • 新疆S214 省道防沙体系对近地表风沙流的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-08-08 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 对新疆S214省道台特玛湖干涸湖盆段防沙体系内外的风沙流输沙和风速进行了同步观测,数据分析表明:观测时防沙体系中阻固沙带已拦截了大量风沙,虽近地表风速被削弱程度不大,但风沙流输沙的43.26%仍可被防沙体系所拦截和固定,而剩余部分则可借助路侧输沙带的较大风力输移到公路下风侧,且不产生路面沙害,表明阻固输结合型防沙体系非常适宜单风向强风沙环境。S214省道防沙实践可为其他强风沙环境公路防沙提供重要借鉴经验。

  • 蒙古高原交通干线风沙(雪)危害防治技术方案

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 中蒙俄经济走廊建设是“一带一路”的重要组成部分,将丝绸之路经济带与俄罗斯欧亚大铁路、蒙古国“草原之路”对接联通,对推进区域经济合作发挥着重要作用。区域自然灾害防治是陆路交通干线建设与安全运营的重要关键。中蒙俄经济走廊蒙古高原段在气候变化和人类活动共同作用下,草场退化及风蚀荒漠化问题较为普遍,风沙(雪)害防治则是区域交通干线安全保障的重要课题。结合前人相关的试验理论分析,基于多次大范围实地考察,本文综述了当前蒙古高原交通干线的风沙(雪)害的主要类型及发生机制,预判了路面积沙是未来高等级公路的主要沙害类型;针对现有公路和铁路及未来高等级公路的风沙(雪)危害,结合蒙古高原的生态环境特点,制定了相应防治技术方案和建设性建议,可为蒙古高原段交通干线建设提供科技支撑。

  • 新疆S214省道高立式芦苇沙障合理间距分析

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-06-21 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以新疆S214省道沙害防治区段为背景,应用CFD(computational fluid dynamics)数值模拟方法分析了高立式芦苇沙障周围的风沙流场,结果表明: 高立式芦苇沙障周围流场可分为迎风侧减速区,上方加速区和背风侧恢复区,背风侧无明显涡流区生成,沙障间的合理间距与风速呈负相关。现场布置模式对20 m·s-1的风沙流有较好防护效果,低于此风速时,第二道沙障背风侧基本无恢复区生成,后两道沙障迎风侧积沙较多且紧贴沙障分布,压埋沙障速度较快。通过相贴原理优化沙障间距,可以充分发挥各道沙障的防护作用,有效抵御风沙流侵袭,适当延长沙障使用年限。根据前人观测数据、现场调查和数值模拟结果,建议研究区内高立式芦苇沙障间距宜为20~25 m。该研究结果可为研究区内高立式芦苇沙障的合理布置提供理论依据,也可为其他风沙防护工程的建设提供参考。

  • 不同覆盖度沙粒胶结体风蚀抑制效益研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 以塔克拉玛干沙漠腹地的沙粒胶结体(Sand Cemented Bodies,SCB)为研究对象,通过野外自然状态下吹蚀不同沙粒胶结体覆盖度的沙盘,计算沙面风蚀(积)量,并对覆盖度与风蚀率、抗风蚀效率的关系进行分析。结果表明:风蚀量随沙粒胶结体覆盖度的增加而减小,随吹蚀时间的增加而增加;当覆盖度大于30%时,沙面发生风沙堆积,且堆积量随覆盖度和吹蚀时间的增加而增加;沙粒胶结体的抗风蚀效率随覆盖度的增加而线性增大。沙面蚀积转化临界覆盖度为30%左右,且该覆盖度下床面抗风蚀效益最佳。通过对比沙粒胶结体抗风蚀效益的风洞模拟和野外实验,表明风况、风速、沙粒胶结体粒径组合不同可导致沙面蚀积差异和临界覆盖度不同。因此,塔克拉玛干沙漠腹地发育的沙粒胶结体具有很好的风蚀抑制功能,可作为流沙固定新措施继续研究开发。

  • 新疆荒漠类型特征及其保护利用

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2019-01-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 新疆荒漠具有分布广泛、成因复杂、类型多样等特点。利用新疆数字地貌图结合Landsat卫星TM数据与GIS制图技术,通过长期野外调查结合有关资料编制荒漠类型图,获得荒漠类型面积数据,据此探讨荒漠分布规律、结构特征、形成演变,并提出利用和保护荒漠的建议。主要结果和结论如下:(1)新疆荒漠具有水平地带性分布与垂直地带性分布的规律及非地带性分布特点,荒漠多分布于干旱程度较高的南疆和东部吐鲁番及哈密地区,东部荒漠占新疆面积的45.86 %,占东部区域面积的91.77 %。(2)荒漠分布广,面积大,总面积达1 31.3 104 km2,占新疆面积的80.55 %。荒漠类型面积最大的是沙漠为42.7104 km2,占荒漠面积32.49 %,泥漠面积仅10 638.5104 km2,占0.81 %。(3)荒漠类型复杂多样,成因各异,有沙漠、砾漠、盐漠等11种类型,分别主要由气候、地貌、地表物质组成、人为作用等因素单独或共同作用所形成。(4)受自然环境变化与人为作用,荒漠类型之间、荒漠类型与其它地物之间可发生演变。(5)各种荒漠类型的要素特征不同,宜合理利用荒漠资源,划分荒漠环境退化敏感区,保护荒漠环境,针对不同荒漠类型采取适应保护措施,以保障区域可持续发展。

  • 新月形沙丘对湖积平原风蚀荒漠化的影响

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-11-08 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 新月形沙丘是风蚀荒漠化过程中伴随的重要风积地貌类型,在以往的研究中主要侧重于沙丘体表面动力学过程,而关于沙丘在风蚀荒漠化过程中的作用鲜有报道。本文在台特玛湖的干涸湖盆区(曾经的塔里木河尾闾湖),采用测钎法,实地测定了新月形沙丘周围地表的蚀积变化,同时采用室内风洞模拟了典型新月形沙丘地表的气流分布模式,系统分析了新月形沙丘对地表蚀积影响的作用机理。结果表明:在新月形沙丘影响下,沙丘周围地表风蚀强度不均一,在沙丘迎风坡前区和沙丘左右翼,风蚀深度略大于不受沙丘影响区(CK),但单位面积平均净蚀积量接近平衡状态;在沙丘背风坡前区以风积为主,而在背风侧尾流区,地表以风蚀为主,且随着沙丘体积增加,单位面积平均净风蚀量也略有增大。在内陆干旱区干涸湖盆风蚀荒漠化过程中,新月形沙丘通过改变地表流场结构,使风沙流饱和度发生空间分异,从而影响了下伏地表蚀积的空间分布,尤其加剧了背风侧尾流区的风蚀,使新的风蚀面裸露,破坏沉积层结构,促进了河湖相沉积平原风蚀荒漠化的发展。

  • 土壤调理剂改良风沙土的试验研究

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-09-03 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为评估多种土壤调理剂(羧甲基纤维素钠、磷石膏和生物炭)对风沙土理化性质及植物生长的影响,以不同比例混合的改良剂和风沙土进行棉花盆栽实验,测定分析土壤理化性质及植物生长状况的变化,并运用主成分分析(PCA)和加权求和相结合的方法,构建改良效果评价体系,从而筛选得到最佳调理剂及其配比。结果表明:与对照相比,风沙土容重和pH减小,孔隙度、有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾增大,全钾含量变化不大;同时棉花株高、基茎和生物量均大幅增加。由综合评价方程计算得出,高灌水量下改良处理综合得分明显高于低灌水量下,高灌水量下生物炭处理综合得分最高,其次为磷石膏处理,羧甲基纤维素钠处理得分最低,综合得分排序为:CG3> CG2> CG1> BG3> BG2> AG3> BG1> AG2> AG1,其中施加生物炭45 g kg-1处理的改良效果最好,得分为4.69。

  • 古尔班通古特沙漠人工梭梭林群落生态特征研究

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-10 合作期刊: 《中国生态农业学报》

    摘要: 为探究古尔班通古特沙漠南缘莫索湾地区33 年来人工梭梭林群落(依靠天然降水)的生态特征, 本文对两种造林技术(积雪-客沙造林和秋灌造林)人工梭梭林地梭梭的长势、草本植物、土壤水分进行了调查和监测。结果表明: ①积雪-客沙造林和秋灌造林梭梭至今生长良好, 目前植株高度和冠幅均大于2 m 和2 m2, 当年新生枝条长度均大于20 cm; 初始造林梭梭存活率较高, 分别为40%和63%; 经过自然更新, 现有密度均有所提高, 人工林形成异龄复层混交林, 林下生长有不同优势种的草本植物; 土壤含水量均>2.00%, 能够满足梭梭生长。②由于两种造林技术的土地处理方式和初期水分供给量不同, 导致两种林地梭梭生长、林下草本植物盖度和多样性以及天然更新梭梭植株数量均有很大差异, 整体秋灌造林地的状况优于积雪-客沙造林地。③两种造林技术对于当地生态条件均有很好的适应性, 虽然积雪客沙造林密度相对较低, 但优于自然植被状况, 且造林成本低;秋灌造林密度较大, 天然更新植株数量较多, 但造林成本高, 后期生长较缓慢, 需要采取一定的人工措施调整密度。综上可知, 积雪-客沙造林和秋灌造林梭梭目前生长均较稳定, 后者对该区生态条件适应性更强。