• 植物纤维毯覆盖对干旱区尾矿砂水热分布的影响

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2023-09-27 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 覆盖会影响尾矿水、热分布,研究植物纤维毯覆盖对尾矿砂水热分布的影响,对微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbial induced calcite precipitation,MICP)技术控制尾矿污染扩散过程中调控水热条件具有实际意义。于2022年夏季在中国科学院新疆生态与地理研究所莫索湾沙漠研究站,布设基于不同材料(黄麻、稻草、椰丝和棕榈)、不同规格(300 gm-2、500 gm-2、700 gm-2和900 gm-2)的植物纤维毯覆盖于尾矿砂的田间模拟试验,通过测定尾矿砂温度、含水率与蒸发量变化,探究植物纤维毯覆盖对尾矿砂水热分布的影响。结果表明:(1) 植物纤维毯覆盖能降低0~20 cm尾矿砂温度、减小日温差及日变化幅度,其中900 gm-2的稻草纤维毯(D9)降温作用最强,日变化幅度最小。(2) 植物纤维毯覆盖能改善0~30 cm尾矿砂的保水性,减少水分蒸发损失。(3) 植物纤维毯覆盖能抑制尾矿砂水分蒸发,试验结束时,相同规格下累积蒸发抑制效率除D9略大于900 gm-2的黄麻纤维毯(H9)外,均表现为:黄麻>稻草>棕榈>椰丝,且均随规格增大而增大,其中D9抑制蒸发效率高达71.3%。(4) 植物纤维毯覆盖干旱区尾矿砂的最佳节水降温方案为D9。综上所述,植物纤维毯覆盖能有效节水降温,研究结果可为干旱区应用MICP技术控制尾矿污染扩散过程中调控水热条件提供理论支撑。

  • 咸海生态危机:荒漠化趋势与生态恢复防控对策

    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: 土地荒漠化是全球可持续发展面临的问题和挑战。中国政府提出将“丝绸之路经济带”建设与中亚的生态环境保护融于一体,打造中国-中亚命运共同体,推动“绿色丝绸之路”的可持续发展。然而,咸海生态危机引发水体大幅缩减,生物多样性丧失,以及土地盐渍化、沙化、盐尘等已成为“绿色丝绸之路”建设在中亚遇到的重大环境问题。文章在梳理咸海生态危机引发的土地荒漠化问题的基础上,科学分析了近 30 年来咸海地区沙化和盐渍化土地发展的趋势,探讨了阿姆河流域-咸海地区植被稳定性和承载力的空间分异性,提出基于多学科融合的沙化和盐渍化土地生态恢复的思路和防控对策。助力解决咸海生态危机及荒漠化问题是建设“绿色丝绸之路”的焦点之一,也是构建人类命运共同体和践行生态文明全球价值观的重要体现。

  • 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。

  • 中国典型沙漠区主要优势植被的稳定修复途径与可持续经营技术

    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: 通过对中国典型沙漠区(塔里木盆地、准噶尔盆地、科尔沁沙地、浑善达克沙地)主要优势植被的系统研究和综合分析,揭示了优势植被的逆境适应特征和稳定修复途径,提出了植被可持续管理技术。研究结果表明:(1)植物根系与地下潜水或土壤毛管水保持连通。保持合理的生态用水和维持稳定的地下水位对于区域优势木本植物的修复和保育具有重要意义。(2)地下水、融雪、降雨形成的浅层土壤水是梭梭的主要水源。充分利用好降水季节变化和梭梭更新的自然规律,形成科学合理的种植技术措施,对梭梭的修复和保育具有重要意义。(3)封育保护对于沙漠(地)优势植被的稳定恢复具有十分重要的作用。该研究将为干旱区荒漠-绿洲过渡带优势植被修复和优化管理提供科学依据和技术支撑。

  • 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。

  • 台特玛湖干涸湖盆两种典型风蚀坑的三维流场特征 及对风蚀的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-02-02 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 台特玛湖干涸湖盆区风蚀沙漠化快速发展,发育了以新月形沙丘和风蚀坑(主要为槽状坑和碟状坑)为主的风沙地貌。风蚀坑的发育不仅受来流风影响,还与坑内三维流场有关。基于风洞实验和计算机流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)数值模拟,对风蚀坑三维流场进行了探究。结果表明:(1)从入风侧到出风侧,槽状风蚀坑和碟状风蚀坑底面的风速均呈减速加速减速加速的变化模式,上口所在水平面的风速变化呈加速减速加速变化模式,上口气流压强也相应地发生变化,槽状风蚀坑和碟状风蚀坑整体呈低压高压低压变化模式,其中槽状坑变化更为明显。(2)两种形状风蚀坑对气流均具有一定的吸附效应,使坑外一定范围的风沙流被吸入坑内,聚集能量和风沙流,加剧风蚀坑风蚀发育。(3)风蚀坑加剧了地表侵蚀,侵蚀程度与风蚀坑尺度有关,风蚀坑尺度越大,对地表侵蚀越强。本文直观展示了两种典型风蚀坑中的三维速度、压力、风沙流流向分布,揭示了风蚀坑的风沙流吸附机制,研究结果可加深对风蚀坑形态动力学的理解,也可为内陆干涸湖盆沙漠化防治提供理论指导。

  • 免灌人工梭梭林生长与土壤水分变化的耦合关系

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2022-10-21 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 为了研究古尔班通古特沙漠荒漠-绿洲过渡带区域龟裂土立地条件下免灌人工梭梭林生 态特征,探讨林分的最佳建植密度,对莫索湾19832021年38 a集水造林地初始种植梭梭、梭梭自 然更新苗及不同坡位的土壤水分进行了调查,研究了梭梭生长对密度差异的响应,同时分析了各 林地土壤水分的变化特征,探讨了梭梭生长与土壤水分的关系,以期为人工梭梭林的营建与可持 续性提供科学依据。结果表明:(1)当梭梭造林密度为6 m3.5 m时(480 株hm-2),母树存活率最 高。随造林密度增大,母树保存率与梭梭自然更新比逐渐下降;母树保留密度越大的林地,其长势 越差、生物量越低;盖度、郁闭度越高的林地,阻碍浅层土壤水分的补给,导致梭梭更新苗长势及生 物量越差。(2)梭梭母树的林木生长与其根部140~280 cm深度土壤含水量之间均呈显著负相关 (P 地,其母树的长势越好、生物量越高。(3)当母树保留密度为360株hm-2(株行距4 m7 m)时,梭梭 长势较好、整体生物量最高,林下植被更为丰富,林地土壤水分条件相对较好。综上所述,在该地 区进行集水造林时,保持该密度更有利于免灌人工梭梭林结构稳定、持续发挥防风固沙效益。

  • 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。