敦煌沙漠綠洲過渡帶地表沉積物粒度特征及沉積環(huán)境

張 余, 張克存, 安志山, 蔡迪文

(1.中國(guó)科學(xué)院 西北生態(tài)環(huán)境資源研究院 沙漠與沙漠化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 敦煌戈壁荒漠生態(tài)與環(huán)境研究站 甘肅省風(fēng)沙災(zāi)害防治工程技術(shù)研究中心, 甘肅 蘭州 730000； 2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)， 北京 100049)

敦煌沙漠綠洲過渡帶地表沉積物粒度特征及沉積環(huán)境

張 余1,2, 張克存1, 安志山1, 蔡迪文1,2

(1.中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院沙漠與沙漠化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室敦煌戈壁荒漠生態(tài)與環(huán)境研究站甘肅省風(fēng)沙災(zāi)害防治工程技術(shù)研究中心,甘肅蘭州730000； 2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京100049)

[目的] 探究敦煌沙漠綠洲過渡帶地表沉積物粒度特征及沉積環(huán)境，為敦煌沙漠綠洲過渡帶的生態(tài)恢復(fù)以及有效控制風(fēng)沙災(zāi)害提供必要的理論依據(jù)。 [方法] 運(yùn)用對(duì)角線法對(duì)敦煌沙漠綠洲過渡帶地表沉積物進(jìn)行采樣，采用矩值法計(jì)算粒度參數(shù)，分析其粒度空間分布特征以及沉積環(huán)境。 [結(jié)果] (1) 研究區(qū)地表沉積物粒級(jí)極粗砂和極細(xì)砂含量較少，沙漠和綠洲分別以粗砂和細(xì)砂為主，過渡帶以中砂為主，沉積物粒徑自沙漠到綠洲呈現(xiàn)明顯減小的趨勢(shì)； (2) 3條樣帶的分選性都較好，相比而言，沙漠的分選性最好，過渡帶次之，綠洲最差； (3) 偏態(tài)除綠洲屬于正偏外，沙漠和過渡帶都屬于近對(duì)稱分布，頻率曲線峰型都是平頂峰，說明不同沉積物粒級(jí)對(duì)風(fēng)力作用響應(yīng)的差異性。 [結(jié)論] 敦煌綠洲的沙以風(fēng)成環(huán)境為主，鳴沙山主要為河湖沙或河流沖積沙，過渡帶混合有風(fēng)成沙和河湖或河流沖積沙。

敦煌; 沙漠綠洲過渡帶; 粒度特征; 沉積環(huán)境

文獻(xiàn)參數(shù)： 張余, 張克存, 安志山, 等.敦煌沙漠綠洲過渡帶地表沉積物粒度特征及沉積環(huán)境[J].水土保持通報(bào)，2017,37(4)：69-73.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.04.012； Zhang Yu, Zhang Kecun, An Zhishan, et al. Topsoil grain size distribution and its sedimentary environment in the desert-oasis transitional zone of Dunhuang City[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(4)：69-73.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.04.012

綠洲演化是在人類活動(dòng)和氣候變化影響背景下的水文過程、生物過程、土地變化和大氣過程相互作用的結(jié)果[1]。沙漠綠洲過渡帶是介于沙漠和綠洲之間的特殊生態(tài)脆弱帶，是綠洲與沙漠兩個(gè)極端生態(tài)系統(tǒng)之間物質(zhì)循環(huán)、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞的主要場(chǎng)所[2]。根據(jù)沙漠綠洲過渡帶的植被特征、地貌特征和結(jié)構(gòu)模式可將沙漠綠洲過渡帶定義為自綠洲邊緣(人工防護(hù)體系或天然稀疏灌木林邊界)到植被蓋度20%～25%的固定—半固定外緣邊界(綠洲與流動(dòng)沙漠之間)的荒漠地帶[3]。有學(xué)者[4]也認(rèn)為過渡帶是一個(gè)水分、溫度、能量、有機(jī)體等要素形成較大的水平遞變梯度的帶狀區(qū)域。這些觀點(diǎn)都有助于我們劃分本研究區(qū)的過渡帶范圍。沉積物粒度空間分布主要受控于外動(dòng)力環(huán)境，在不斷地搬運(yùn)和沉積過程中，其粒度的分布狀況也會(huì)出現(xiàn)較大的差異。研究[5-6]指出，離綠洲越近，沉積物平均粒徑有變小和變細(xì)的趨勢(shì)，流沙地的分選性要大于半固定沙地和固定沙地。有學(xué)者[7]通過分析計(jì)算綠洲沙物質(zhì)粒度參數(shù)，表明了該地區(qū)沙丘沙和河流沙的親緣關(guān)系。除此之外，更多研究集中在不同類型沙丘粒度參數(shù)的特征方面，對(duì)沙丘物質(zhì)來(lái)源及其形成演變機(jī)理有重要意義[8-11]。鑒于此，本文選取常年受風(fēng)沙危害嚴(yán)重的敦煌沙漠綠洲過渡帶為研究對(duì)象，通過野外采樣分析，探討該地區(qū)地表沉積物粒度分布特征與沉積環(huán)境，從而為敦煌沙漠綠洲過渡帶的生態(tài)恢復(fù)以及有效控制風(fēng)沙災(zāi)害提供必要的理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

敦煌市位于甘肅省西北部，是甘肅、青海、新疆3省的交匯點(diǎn)，東接瓜州縣，南鄰鳴沙山，西邊靠近庫(kù)姆塔格沙漠與南湖綠洲，北邊是戈壁，接天山余脈。總面積3.12×104km2，其中綠洲面積僅有1 400 km2，平均海拔高度低于1 200 m，屬于典型的暖溫帶干旱性氣候，年降雨量少，僅有39.9 mm，蒸發(fā)量卻達(dá)到2 486 mm，晝夜溫差大，極端最高氣溫可達(dá)43.6 ℃，最低氣溫-28.5 ℃，年平均氣溫9.4 ℃。敦煌常年受風(fēng)沙災(zāi)害，主導(dǎo)風(fēng)向是西南風(fēng)和西北風(fēng)，地表以風(fēng)沙土為主，并有少量礫石。研究取樣點(diǎn)位于敦煌市南面，鳴沙山西側(cè)10 km處的黑山嘴，地理位置94°35′9″—94°35′27″E，40°03′44″—40°04′28″N，鳴沙山是庫(kù)姆塔格沙漠的延伸段，寬約15 km，從西南到東北方向長(zhǎng)約40 km，沙丘類型以金字塔型沙丘和線性沙丘為主，植被以梭梭(Haloxylonammodendron)為建群種，白刺(Nitraria)為伴生種，同時(shí)分布有沙米(Agriophyllumsquarrosum)等草本植物[12]，沙源主要來(lái)自疏勒河及黨河水系的沖擊洪積沙、三危山前沖積洪積物、龍頭山等低山低山丘陵戈壁上的殘積物以及南湖古河湖相沉積沙吹蝕[13]。自流沙地至綠洲內(nèi)部布設(shè)有3臺(tái)氣象儀和八方位集沙儀。1號(hào)氣象儀位于高大沙丘丘頂，地表無(wú)植被分布，代表沙漠；2號(hào)氣象儀下有稀疏的人工梭梭林及草本植物，地勢(shì)較1號(hào)氣象儀平坦，儀器西側(cè)有不均勻的礫石分布，代表過渡帶，在儀器西南方向約350 m處有數(shù)條線性沙丘延伸至過渡帶，高約10 m；3號(hào)氣象儀設(shè)置在綠洲內(nèi)農(nóng)戶房頂，周圍為高大喬木。研究區(qū)WSW方位約2 km處為黨河河道，位于該地區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向，基于沙源的供應(yīng)條件和研究區(qū)的地貌單元來(lái)看，可以推測(cè)該地區(qū)風(fēng)沙活動(dòng)與黨河、庫(kù)姆塔格沙漠及南湖存在相關(guān)聯(lián)系。

2 研究方法

沉積物粒度分布特征是沙漠綠洲過渡帶極其重要的指標(biāo)之一，其與當(dāng)?shù)仫L(fēng)力搬運(yùn)環(huán)境、沉積環(huán)境有著密切的聯(lián)系。2014年3月對(duì)研究區(qū)的地表沉積物進(jìn)行取樣調(diào)查，流沙前沿至綠洲取樣點(diǎn)分別記為1—12號(hào)，沿氣象儀和集沙儀的布設(shè)斷面取樣，每個(gè)取樣點(diǎn)選取100 cm×100 cm大小的沙面，按照對(duì)角線法在4個(gè)樣方拐角及中間均勻采取表面0～1 cm的沉積物，混合并裝入密封袋后帶回實(shí)驗(yàn)室分析。取樣點(diǎn)地理位置用精度小于5 m的GPS定位。粒度分析是在敦煌戈壁荒漠生態(tài)與環(huán)境研究站完成，先將樣品中的雜質(zhì)去除，經(jīng)自然風(fēng)干后，用1/3Ф間隔的套篩對(duì)粒徑大于0.1 mm的沙樣進(jìn)行篩分，小于0.1 mm的采用吸管法分析，最后結(jié)果以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。

計(jì)算粒度參數(shù)有Folk-Word(1957)的圖解法和McManus(1988)的矩值法，圖解法是根據(jù)分析得到的數(shù)據(jù)做出累計(jì)分布曲線，從曲線上得出某一累計(jì)百分?jǐn)?shù)所對(duì)應(yīng)的粒徑值，代入公式計(jì)算。矩值法是根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的思想計(jì)算粒度分布的一次矩、二次矩、三次矩、四次矩，并計(jì)算得到平均粒徑、分選系數(shù)、偏態(tài)和峰態(tài)。由于矩值法在計(jì)算時(shí)全面考慮了樣品的粒度分布，結(jié)果更為精確，因此本文采用矩值法計(jì)算各粒度參數(shù)。計(jì)算公式為：

平均粒徑：XФ=(fimi)/fi

分選系數(shù)：δФ=〔fi(mi-XФ)2/fi〕1/2

式中：fi——每個(gè)粒級(jí)的權(quán)重；mi——各粒級(jí)的平均粒徑。

3 結(jié)果與分析

3.1 地表沉積物粒級(jí)分布

根據(jù)我國(guó)土壤機(jī)械組成的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，由圖1中可以看出，該地區(qū)主要以沙土為主，礫石和黏土含量極少。研究區(qū)內(nèi)極粗砂和極細(xì)砂分布較少，優(yōu)勢(shì)粒級(jí)是粗砂、中砂和細(xì)砂，粗砂含量是極粗砂的9.9倍，細(xì)砂是極細(xì)砂的4倍。粗砂集中分布在沙漠，平均含量在75%以上，另外含有4.9%的極粗砂和0.21%的極細(xì)砂；過渡帶地表最多的是中砂，含量為51.48%，其次是26.18%的粗砂和21.14%的細(xì)砂；綠洲地表物質(zhì)以細(xì)砂為主，含量達(dá)62.78%，并且含有18.44%的中砂和18.02%的極細(xì)砂。從沙漠到綠洲，沉積物粒級(jí)差異明顯，越接近綠洲，隨著地表植被覆蓋度增加，風(fēng)力攜沙能力降低，沉積物級(jí)配就越接近細(xì)砂。說明沉積物粒級(jí)除了與源區(qū)物質(zhì)有關(guān)外，也與沙物質(zhì)在風(fēng)沙流中搬運(yùn)和沉積的過程密切相關(guān)。在過渡帶，特別是在5號(hào)點(diǎn)附近，優(yōu)勢(shì)粒級(jí)則表現(xiàn)的不太明顯，粗砂和中砂含量接近相等，分別為45.93%和42.48%，在9

號(hào)點(diǎn)附近，則是細(xì)砂和中砂的含量最為接近，分別為43.17%和54.96%，這說明沙漠到綠洲粒級(jí)的變化是逐漸過度的，每個(gè)樣點(diǎn)的構(gòu)成包含多個(gè)粒級(jí)成分，其中過渡帶沉積物粒級(jí)級(jí)配最為復(fù)雜。

圖1 沙漠綠洲過渡帶各樣點(diǎn)粒級(jí)分布

3.2 粒度參數(shù)

研究區(qū)3個(gè)站點(diǎn)的地表沉積物粒度參數(shù)有明顯的差異(圖2)，平均粒徑介于0.39～2.81Ф，其中地表沉積物最粗的是沙漠，平均粒徑為0.6Ф，其次是過渡帶1.51Ф和綠洲2.59Ф。為了能清晰的說明平均粒徑的空間變化規(guī)律，對(duì)平均粒徑進(jìn)行曲線擬合，擬合結(jié)果如圖2所示，擬合得出最佳關(guān)系式為冪函數(shù)，相關(guān)系數(shù)r2=0.942，呈強(qiáng)相關(guān)，即越接近綠洲，平均粒徑(Ф)呈現(xiàn)冪函數(shù)的增長(zhǎng)模式。

圖2 沙漠綠洲過渡帶粒度參數(shù)

如圖2所示，沙漠、過渡帶和綠洲的分選系數(shù)差異較小，分選系數(shù)均值分別為0.591，0.615，0.742，都介于0.5～0.75之間，分選程度較好，且沙漠的分選性要好于過渡帶和綠洲，對(duì)毛烏素沙地的調(diào)查也有同樣結(jié)論：沙丘的分選性要好于綠洲內(nèi)林地和草地的分選性[14]。一般來(lái)說，對(duì)于同一源區(qū)的物質(zhì)，沉積物的分選系數(shù)會(huì)隨著搬運(yùn)距離的增加而減小，研究區(qū)地表沉積物平均粒徑(1.57Ф)要粗于塔克拉瑪干沙漠(3.25Ф)[15]、巴丹吉林沙漠(2.22Ф)[16]、庫(kù)姆塔格沙漠(2.23Ф)[17]，分選系數(shù)(0.65Ф)大于塔克拉瑪干沙漠(0.34Ф)和巴丹吉林沙漠(0.55Ф)，小于庫(kù)姆塔格沙漠(0.76Ф)，說明本研究區(qū)沙物質(zhì)的分選性好于最鄰近的庫(kù)姆塔格沙漠，結(jié)合該地區(qū)的地理位置，從側(cè)面反映出庫(kù)姆塔格沙漠是敦煌沙漠綠洲過渡帶的沙塵源區(qū)之一。就偏態(tài)來(lái)說，除綠洲屬于正偏外，沙漠和過渡帶都屬于近對(duì)稱分布，偏態(tài)均大于0，未出現(xiàn)負(fù)偏和極負(fù)偏，極正偏出現(xiàn)的頻率為8.33%。沙漠、過渡帶和綠洲的峰態(tài)分別介于0.04～0.168，0.003～0.184，0.239～1.279，頻率曲線都表現(xiàn)為平頂峰，綠洲峰態(tài)曲線寬，過渡帶和沙漠峰態(tài)曲線很寬，表明綠洲地表沉積物分布范圍比過渡帶和沙漠更集中。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，12個(gè)樣點(diǎn)中10號(hào)樣點(diǎn)的偏態(tài)值最大，峰態(tài)值也大于1，呈現(xiàn)尖頂峰，分析原因是10號(hào)取樣點(diǎn)接近公路和耕地，過往車輛和人類活動(dòng)對(duì)附近沉積物組成成分影響較大。

3.3 粒度參數(shù)間的關(guān)系與沉積環(huán)境

利用粒度參數(shù)散點(diǎn)圖可以簡(jiǎn)單區(qū)分不同的沉積環(huán)境及挑選出異常點(diǎn)。從平均粒徑—分選系數(shù)散點(diǎn)圖(圖3)可以看出，沙漠和綠洲的沉積環(huán)境差別較大，但過渡帶與兩者的區(qū)分不是很明顯，且研究區(qū)分選系數(shù)隨著平均粒徑(Ф)的增大而增大，呈現(xiàn)較弱的正相關(guān)關(guān)系。9號(hào)點(diǎn)出現(xiàn)異常，其分選系數(shù)、偏態(tài)和峰態(tài)都達(dá)到最小值，原因是由于9號(hào)點(diǎn)位于綠洲和過渡帶的交錯(cuò)區(qū)，種植有防護(hù)林帶，牛羊踩踏的痕跡明顯，人為活動(dòng)的干擾頻繁。根據(jù)分選系數(shù)—峰態(tài)散點(diǎn)圖可以得出同樣的結(jié)論，峰態(tài)隨分選系數(shù)的增加而增加，呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。其中7和9號(hào)點(diǎn)為異常點(diǎn)，7號(hào)點(diǎn)峰態(tài)過寬，粒徑偏粗，分選性較差。通過實(shí)地觀測(cè)分析，7號(hào)點(diǎn)位于線性沙丘迎風(fēng)坡坡底，有研究表明[16,18]，線性沙丘迎風(fēng)側(cè)沉積物粒徑偏粗，分選性較差。結(jié)合兩張散點(diǎn)圖不難看出，綠洲和過渡帶的植被覆蓋度高，真實(shí)粒徑值小，分選性反而差，表現(xiàn)出相對(duì)的滯后性，而且過渡帶與沙漠和綠洲的沉積環(huán)境差異不明顯，這就需要對(duì)研究區(qū)地表沉積物做進(jìn)一步定量化分析。

本研究采用Suhu建立的風(fēng)成沙、海灘沙、淺海沙、河流沙、濁流沙4個(gè)經(jīng)驗(yàn)判別公式：

Y(風(fēng)成與海灘)= -3.568Mz+3.701 6σ2-

2.076 6 SK1+3.113 5 KG

(1)

Y<-2.741 1，為風(fēng)成沙；Y>-2.741 1，為海灘沙。

Y(海灘和淺海)= 15.653 4Mz+65.709 1σ2+

18.107 1 SK1+18.504 3 KG

(2)

Y<65.365 0，為海灘沙；Y>65.365 0，為淺海沙。

Y(淺海與河流)= 0.282 5Mz-8.760 4σ2+

4.893 2 SK1-0.048 2 KG

(3)

Y<-7.419 0，為河流沙；Y>-7.419 0，為淺海沙。

Y(河流與濁流)= 0.721 5Mz-0.403 0σ2+

6.732 2 SK1+5.292 7 KG

(4)

Y<9.843 3，為濁流沙；Y>9.843 3，為河流沙。

將12個(gè)樣點(diǎn)的粒度特征值代入公式(1)計(jì)算得：數(shù)值分別為0.33，0.65，0.26，-0.49，-1.18，-3.29，0.48，-2.98，-5.66，-2.98，-4.39，-7.19。可以看出6，8，9，10，11，12號(hào)樣點(diǎn)為風(fēng)成環(huán)境，其余的為海灘沉積環(huán)境。將上述海灘沉積環(huán)境的數(shù)據(jù)代入公式(2)，經(jīng)計(jì)算得：1，2，3，4，5，7號(hào)樣點(diǎn)的Y值分別為42.91，42.90，53.66，64.09，69.43，91.61。1—4號(hào)樣點(diǎn)為海灘沉積環(huán)境，5，7號(hào)樣點(diǎn)為淺海沉積環(huán)境。將淺海沉積環(huán)境的樣點(diǎn)數(shù)據(jù)代入公式(3)，經(jīng)計(jì)算得：數(shù)值分別為-5.64和-6.13，都為淺海沉積環(huán)境。由于這4個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式缺少河湖沙的判別公式[19-20]，而本研究只是從粒度的角度來(lái)判別沉積環(huán)境，并未涉及到礦物成分和碳酸鹽含量，因此，在區(qū)分海灘、淺海沉積環(huán)境和河湖沉積環(huán)境方面較困難。結(jié)合研究區(qū)地理位置和庫(kù)姆塔格沙漠的沉積環(huán)境[20]，我們推測(cè)海灘沙和淺海沙實(shí)際上應(yīng)是河湖沙或河流沖積沙。綜合上述結(jié)果，可知敦煌綠洲的沙以風(fēng)成環(huán)境為主，鳴沙山主要為河湖沙或河流沖積沙，過渡帶沙粒沉積環(huán)境較復(fù)雜，混合有風(fēng)成沙和河湖或河流沖積沙，其中風(fēng)成沙占60%，河湖或河流沖積沙占40%。

圖3 研究區(qū)粒度參數(shù)散點(diǎn)圖

4 討 論

根據(jù)粒度參數(shù)的計(jì)算結(jié)果，自沙漠到綠洲方向，地表沉積物的分選性逐漸變差，但對(duì)于同一源區(qū)的沙物質(zhì)來(lái)說，隨著風(fēng)力搬運(yùn)分選性應(yīng)該變好，可見本研究區(qū)地表沉積物不屬于同一源區(qū)，結(jié)合對(duì)沉積環(huán)境的分析結(jié)果可知，綠洲和過渡帶的風(fēng)成沙主要是庫(kù)姆塔格沙漠沙或南湖古河湖相沉積沙在風(fēng)力長(zhǎng)途搬運(yùn)作用下沉積的，鳴沙山主要由黨河或山前洪積沖積形成。 同時(shí)，對(duì)比我國(guó)塔克拉瑪干沙漠沙漠、巴丹吉林沙漠、庫(kù)姆塔格沙漠內(nèi)部的粒級(jí)組成，都是以細(xì)砂或者中砂為優(yōu)勢(shì)粒級(jí)[15-17]，而本研究代表沙漠的區(qū)域75%都為粗砂，分析其原因很大程度上與鳴沙山特殊的地理位置有關(guān)，東與三危山、火焰山等山地相連，西側(cè)為南湖綠洲，南邊毗鄰黨河河谷，鳴沙山距離這幾處沙源都較近，沙物質(zhì)搬運(yùn)距離短。而其他沙漠中的沙物質(zhì)是在風(fēng)力作用下將源區(qū)物質(zhì)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的搬運(yùn)與沉積，在分選作用下，較粗的沙粒會(huì)沉積下來(lái)留在原地，較細(xì)的沙粒會(huì)被吹蝕到沙漠內(nèi)部。因此，沙漠中的沙物質(zhì)粒級(jí)多以細(xì)砂和中砂為主，本研究區(qū)的沙漠地帶因沙粒搬運(yùn)距離短，則多以粗砂為主。通過對(duì)比幾者的平均分選系數(shù)，本研究區(qū)沙漠沙的分選性(0.59Ф)要差于塔克拉瑪干沙漠(0.34Ф)和巴丹吉林沙漠(0.55Ф)內(nèi)的沙粒，而且有學(xué)者研究塔克拉瑪干沙漠南緣河流附近沙丘沙和沖積沙粒度特征表明：該地段的沙物質(zhì)分選性(0.96Ф)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于沙漠內(nèi)部(0.34Ф)[7]，從而證實(shí)了這一推測(cè)。

本研究主要是從粒度特征方面出發(fā)，探討了研究區(qū)地表沙物質(zhì)的沉積環(huán)境，明顯具有一定的局限性，要具體判別這幾種沙源，就需對(duì)沙洋的理化性質(zhì)做進(jìn)一步分析。可以看出，敦煌沙漠綠洲過渡帶在保護(hù)綠洲生態(tài)安全方面有重要意義，一方面要緩沖來(lái)自南側(cè)鳴沙山的沙物質(zhì)，另一方面要阻止西側(cè)風(fēng)沙活動(dòng)對(duì)綠洲的危害，本研究通過對(duì)敦煌沙漠綠洲過渡帶沙粒沉積環(huán)境的分析，結(jié)果為該地區(qū)的防沙治沙提供了理論基礎(chǔ)。

5 結(jié) 論

(1) 研究區(qū)沉積物粒徑集中分布在0.125～1.0 mm，極粗砂和極細(xì)砂含量只有1.7%和5%。沙漠以粗砂(75%)為主，綠洲以細(xì)砂(63%)為主，過渡帶由多個(gè)粒級(jí)沉積物組成，中砂、粗砂、細(xì)砂含量分別為52%，26%，21%。由此可知，自沙漠到綠洲地表沉積物粒級(jí)逐漸減小。

(2) 沙漠到綠洲沉積物分選性逐漸變差，偏態(tài)除綠洲屬于正偏外，沙漠和過渡帶都為近對(duì)稱分布，頻率曲線峰型都表現(xiàn)為平頂峰，綠洲峰型最寬，沙漠相比而言較窄，過渡帶處于兩者之間。

(3) 通過粒度特征值對(duì)沉積環(huán)境進(jìn)行分析，反映出敦煌沙漠綠洲過渡帶沙的沉積環(huán)境復(fù)雜，綠洲的沉積物主要是風(fēng)力搬運(yùn)沉積，過渡帶主要是風(fēng)力沉積和河湖或河流沖積沉積，沙漠為河湖或河流沖積沉積。

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Topsoil Grain Size Distribution and Its Sedimentary Environment in Desert-oasis Transitional Zone of Dunhuang City

ZHANG Yu1,2, ZHANG Kecun1, AN Zhishan1, CAI Diwen1,2

(1.Northwest Institute of Ecological-Environmental and Resources, Chinese Academy of Sciences, Key Laboratory of Desert and Desertification, Dunhuang Gobi and Desert Ecology and Environment Research Station, Lanzhou， Gansu 730000， China; 2.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

[Objective] Exploring the topsoil grain size distribution and its sedimentary environment, to provide theoretical bases for ecological restoration and effective sand disasters control in the Dunhuang desert-oasis transitional zone. [Methods] Surface sediments were sampled by diagonal method in Dunhuang desert-oasis transitional zone, Grain size parameters were calculated by moment method. The spatial distribution and sedimentary environment of grain size were analyzed. [Results] (1) The contents of extremely coarse sand and extremely fine sand were both low in the research area. Desert and oasis were mainly composed of coarse sand and fine sand, and the transition zone was dominated by mid-sand. The grain size decreased from desert to oasis. (2) The sorting of the 3 sampling belt transects performed all better, among which, the desert was the best, followed by the transition zone, the oasis was the worst. (3) As for skewness, desert and transition zone were nearly symmetrical distribution, while oasis belonged to positive skewness. Kurtosis type was plat, which showed that responses of different sediment grain sizes to wind power were different. [Conclusion] The sand of oasis is dominated by aeolian environment, Mingsha mountain is mainly lacustrine or river environment, two different sedimentary sands appeared in the transitional zone.

DunhuangCity;desert-oasistransitionalzone;characteristicsofgrainsize;sedimentaryenvironment

A

： 1000-288X(2017)04-0069-05

： X144

2016-12-30

：2017-02-06

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“沙漠綠洲過渡帶近地表風(fēng)沙動(dòng)力過程研究”(41371027)； 中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)項(xiàng)目(2014382)； 國(guó)家重點(diǎn)研究計(jì)劃項(xiàng)目(2017YFC0504801)

張余(1993—),男(漢族),陜西省寶雞市人,碩士研究生,研究方向?yàn)轱L(fēng)沙地貌。E-mail:sxbjqyzy@163.com。

張克存(1978—)，男(漢族)，甘肅省民勤縣人，博士，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事風(fēng)沙地貌、風(fēng)沙災(zāi)害與防沙工程研究。E-mail:kecunzh@lzb.ac.cn。