风-水营力交互作用下干旱区干涸湖底盐分积累与释放的耦合机制研究

以新疆准噶尔盆地西部艾比湖干涸湖底及邻近盐莫为研究区，以系统动力学、景观地球化学基本理论为指导，运用野外采样分析和定位实验监测相结合的方法，并借助3S技术，研究干涸湖底盐分在风-水营力作用下的迁移输送特征及积累的空间格局；阐明干涸湖底不同部位（湖心到湖岸线再到湖滨荒漠）盐分风蚀通量与地表盐分含量、盐分类型等扰动因子的关系；探究干涸湖底表层盐分的水积强度与风蚀强度在时空上的交错或叠加关系；获取表层盐分风蚀对沉积物剖面中水盐运移过程的影响以及沉积物表层盐分含量和盐分类型对风蚀的影响，揭示风-水营力交互作用下干涸湖底盐分积累与释放的耦合机制。本项目将为灾害防治和生态恢复与建设提供科学支撑，对揭示干旱区景观地球化学过程与盐尘暴灾害的发生机理提供极有价值的参考资料，为干旱区尾闾湖地区的生态安全和绿洲调控与管理乃至区域社会经济可持续发展模式的制定提供科学依据。

艾比湖是准噶尔盆地的最低汇水中心，收容着随地表水和地下水进入湖泊的盐分。大量的盐分在蒸发和风蚀作用下不断的在沉积物中表聚，湖泊干涸以后，形成干旱区特有的盐漠景观。在强烈的风蚀作用下，盐分不断的释放并随气流远距离输送，造成严重的环境污染和生态灾害。针对盐分积累和释放的过程，本项目以新疆艾比湖干涸湖底为研究区，对盐分的积累强度、时空变化特征以及盐分的输送进行了研究，取得了初步的成果：通过大尺度和小尺度的采样分析，运用地统计学和经典统计分析方法，揭示了不同区域和不同景观单元沉积物物理和化学组成特征，由于沉积物性质、地形地貌、地下水埋设等因素的不同，造成干涸湖底不同区域不同景观单元的盐分的积累强度及其时空变化并不相同。艾比湖干涸湖底强烈的风蚀使之成为盐尘的“源”，通过气象数据和人类活动数据搜集分析、风蚀实地监测，结合灰色关联度方法和模型模拟，首次明确了盐尘的动态变化过程、输送路径、潜在扩散强度以及影响盐尘输送的主要的自然因素和人类活动因素。同时，在干涸湖底选择典型区域，设置野外对照试验，通过实地监测和采样分析，研究了干涸湖底沉积物盐分含量的季节动态变化特征及其对风蚀的响应，分析了物理组成对风蚀的响应特征，明确了风蚀对干旱区干涸湖底水盐运移过程的影响。成果增加了对干旱区干涸湖底盐分积累和盐尘释放的动态变化的认识，明确了盐尘的输送路径，揭示了表层盐分风蚀对沉积物剖面中水盐运移过程的影响。这些成果为干涸湖底风蚀控制采取有效的措施提供了科学依据。为干旱区尾闾湖地区生态安全和绿洲调控与管理乃至区域可持续发展模式的制定提供了很有价值的参考资料。