鄂尔多斯高原油蒿灌丛在抛物线形与新月形沙丘相互转形中的作用及响应

The evolution process of geomorphological landscapes(or desertification process) is attributed to the interaction between aeolian morphology and vegetation in semiarid area. At Hobq Desert and Mu Us Sandy Land of the Ordos Plateau, parabolic dune and crescentic dune in the transitional stage were partly covered by Artemisia ordosica. This proposed project aims to illustrate the effect of Artemisia ordosica in dune morphology -dynamic processes by observing sand surface dynamic process, erosion-deposition, morphological evolution,and migration of the dune, using repeated ground measurement,located observation and GIS. The other aim is to investigate Artemisia ordosica on parabolic dune and crescentic dune with method of ecology,in order to study the response of Artemisia ordosica on sand erosion-deposition and dune migration. Based on the results, with soil and meteorology data, the dynamic relationships of Artemisia ordosica shrub and dune morphology will be established,which may shed some light on the effect and response of Artemisia ordosica in mutual transformation of dunes, provide parameters to model dune morphological developement and evolution, and predict the response of geomorpholgical landscape process to climate change and human activity.

半干旱区风沙地貌景观演变过程（或沙漠化过程）的实质是风沙地貌与植被间此消彼长的动态过程。本项目拟在鄂尔多斯高原的库布齐沙漠和毛乌素沙地，运用风沙地貌学和植物生态学的有关理论与方法，采用地面重复测量、定位观测与遥感监测相结合的方法，对油蒿灌丛部分覆盖的转形期沙丘，开展表面动力过程观测及蚀积、形态演变、移动等的监测，探讨油蒿灌丛对沙丘形态-动力过程的作用；开展沙丘各部位（包括两翼间平地）油蒿灌丛的生态学调查，研究沙丘表面风蚀、沙埋及沙丘移动对灌丛生长状况的影响，探讨油蒿灌丛对沙丘形态动力过程的响应。在此基础上，结合其他气象要素和沙丘水分等的观测结果，建立抛物线形沙丘与新月形沙丘相互转形期沙丘形态与油蒿灌丛之间的动态关系，揭示油蒿灌丛在沙丘转形中的作用与响应规律及其影响因子，为模型模拟植物沙丘的形态发育与演变、推演地貌景观对气候变化和人类活动的响应提供基础参数。

新月形沙丘与抛物线形沙丘的相互转形是对沙漠化逆转或植被退化演替的表征。本项目采用遥感监测、定位观测、地面重复测量等方法，研究新月形沙丘向抛物线形沙丘的转形过程及植被分布格局和群落特征的变化、建立转形期沙丘上各部位油蒿灌丛与沙面蚀积的动态关系，结合对沙丘土壤理化性质及气象要素的分析，探讨植被在沙丘转形中的作用及响应规律及其与环境因子的关系。项目主要研究进展包括：1） 1970年至2014年，库布齐沙漠和毛乌素沙地的研究区均处在沙漠化逆转期，在风速较低及年降水量超过400 mm的条件下，库布齐沙漠新月形沙丘的坡脚及丘间地被植被快速侵入并固定，是新月形沙丘向抛物线形沙丘转形的先决条件；2）随着新月形沙丘迎风侧及南北两侧坡脚被植物固定并阻挡外来沙源的输入后，沙源短缺致使沙丘在顺风向前移中体积和面积持续减小，沙丘内部风沙活动强度减弱，油蒿、杨柴及一年生沙生植物等逐步由沙丘南北两侧向中部扩展，沙丘迎风坡沙源同步向背风坡转移，沙丘迎风坡纵断面由上凸型转为下凹型、沙丘脊线由反风向抛物线形转为顺风向抛物线形，标志着新月形沙丘向抛物线形沙丘的转形完成；3）当植物占据抛物线形沙丘的背风坡，沙丘几乎不再移动，沙丘迎风坡也逐步被植被固定，抛物线形沙丘由半固定转为固定型；4）虫实等一年生植物在迎风坡的密集生长可使其风蚀基本停止；5）沙丘形态通过对其各部位蚀积类型及强度的控制，以及对沙丘各部位土壤理化性质（尤其是土壤水分）的再分配，间接控制了沙丘上植物群落的分布格局及植物群落特征。