塔克拉玛干沙漠是世界第二大流动沙漠,也是我国最大的沙漠,面积达 33.76 万平方公里,风沙地貌类型复杂多样,是开展风沙问题研究的天然实验场,阐明塔克拉玛干沙漠风沙环境、风沙地貌的形态、空间组合模式及动力学过程具有重要的科学意义。
第三次新疆科考“塔里木河流域干旱与风沙灾害调查和风险评估”项目“塔克拉玛干沙漠形成演化环境事件调查”课题聚焦塔里木盆地沙漠及沙漠化防治等重点任务,旨在阐释沙漠腹地多尺度气候环境变化规律,为预估未来沙漠环境的变化趋势提供科学支撑。
近期,该课题组针对塔克拉玛干沙漠中东部不同类型表土沉积进行了系统的科学考察、样品采集和实验分析,主要包括冲洪积扇、河漫滩、河流沉积、芦苇湿地、湖泊/干涸湖泊、胡杨林地、灌丛沙丘、固定-半固定沙丘、流动沙丘、丘间洼地和人工草方格等。从现代地表过程的时空替代视角,归类分析不同类型/阶段沙漠-绿洲沉积中特定理化生物指标的变化特征及其主控因素,为理解过去区域沙漠演化/风沙活动过程提供科学类比依据。同时,课题组对塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴前后表土物质粒度特征进行了初步对比分析。研究表明,沙尘暴携带的大量细粒物质对表沙粒度特征有重要影响。塔中地区表沙样品的平均粒径为143 μm,沙尘暴过后表沙样品的平均粒径为97 μm,平均粒径减小46 μm(图2)。沙尘暴过后表沙的粒级变化明显,表沙中黏粒、粉沙和极细沙含量占比增加,细沙和中沙含量占比下降(图3)。该成果可为揭示塔克拉玛干沙漠腹地沙物质的迁移循环过程及环境意义提供新证据,为风沙治理中直立式网格沙障的设计提供数据支撑。
图1 塔克拉玛干沙漠不同类型表土沉积空间位置
图2 塔克拉玛干沙漠不同类型表土沉积分类
图3 样品粒度与组分分离频率曲线
图4 沙尘暴前后表沙粒级变化