【摘 要】
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沙丘是风沙地貌中风积地貌的重要代表,沙丘的动态变化监测对区域荒漠化防治起着至关重要的作用,因此及时、准确地分析沙丘形态变化和移动速率及其主要影响因子,对衡量沙漠或沙地辐射影响周边生态环境的作用具有重要意义,然而不同地区可能存在差异。本文在宁夏周边的乌兰布和沙漠、毛乌素沙地和腾格里沙漠内各选取一个典型样地,基于91卫图助手获取每个样地8期亚米级高分辨率遥感影像,对比分析三个沙漠2008-2021年间
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“宁夏河东沙地新月形沙丘季节性结冻期的形态动力学研究(41761001)”;
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沙丘是风沙地貌中风积地貌的重要代表,沙丘的动态变化监测对区域荒漠化防治起着至关重要的作用,因此及时、准确地分析沙丘形态变化和移动速率及其主要影响因子,对衡量沙漠或沙地辐射影响周边生态环境的作用具有重要意义,然而不同地区可能存在差异。本文在宁夏周边的乌兰布和沙漠、毛乌素沙地和腾格里沙漠内各选取一个典型样地,基于91卫图助手获取每个样地8期亚米级高分辨率遥感影像,对比分析三个沙漠2008-2021年间典型样地7个时段的沙丘形态和移动速率特征,同时借助遥感云计算平台Google Earth Engine(GEE)和美国国家气候数据中心获取的每个样地7个时段各环境因子的数值,并运用Canoco5.0软件中Redundancy(RDA)分析了三个样地各环境因子对沙丘形态参数变化和移动速率的贡献率。结果表明:(1)三个沙漠的沙丘地貌格局和沙丘形态特征有异同点。共同点:研究期内乌兰布和沙漠、毛乌素沙地和腾格里沙漠样地内沙丘间距分别扩大了 33.18 m、7.29 m、1.06 m,表明三地沙丘都向疏散形式发展;沙丘长度与高度都存在显著的线性正相关关系(P<0.05),沙丘底面积和高度存在极显著的线性正相关关系;三地沙丘的底面积均减小,三地在2013-2019年间沙丘长度增加而宽度、高度和底面积减小。不同点:三个沙漠样地内沙丘的长与宽、长与高、宽与高、底面积与高间的关系不完全相同;在不同样地,随着时间变化沙丘4个主要形态参数变化趋势具有明显差异,且毛乌素沙地样地内沙丘体积在减小;在2019-2021年三地沙丘4个形态参数变化趋势各不相同。(2)三个沙漠沙丘移动速率大小和变化趋势各不相同。乌兰布和沙漠、毛乌素沙地、腾格里沙漠研究期内的沙丘移动速率分别约为8 m/s、5 m/s和3 m/s,变化趋势分别为阶梯式增加、阶梯式下降、先增后降再增,冬季的沙丘移动速率明显较小。(3)基于冗余分析沙漠内风、植被、气温、地温、降水共五个环境因子和沙丘自身形态因子对沙丘形态变化和移动速率的作用。三地的主要风向均为西北风,且同属低风能环境(DP/RDP的值分别为0.63、0.96、0.69);乌兰布和沙漠和腾格里沙漠样地沙丘移动的主控因子是气温(解释度分别为70.9%、88.9%),而毛乌素沙地的主控因子是风(解释度分别为78.7%)。植被对沙丘移动始终起着重要的抑制作用;温度升高会加快沙丘移动(可能原因为温度升高导致沙丘地表含水率快速下降),而在季节性冻结期内,地温对沙丘移动的控制作用最强,即沙丘冻结期内沙丘移动速率急剧减小;降水对沙丘动态变化的影响不大;沙丘自身形态参数对移动速率也有影响,其中沙丘高度与移动速率呈显著的线性负相关关系(P<0.05)。
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