杨东亮
- 作品数：8 被引量：101H指数：7
- 供职机构：中国科学院新疆生态与地理研究所更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：天文地球生物学农业科学环境科学与工程更多>>
- 风沙侵袭影响下绿洲边缘植物群落点格局分析被引量：15
- 2012年
- 以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲为研究区,运用Ripley’s K(t)函数点格局分析,研究风沙侵袭影响下植物群落结构和点分布格局的变化。风沙侵袭对植物组成种类无影响,均由骆驼刺、柽柳和花花柴组成,但自内侧向外围随着风沙侵袭强度加大,植株密度和盖度会明显降低,组成比例上从以骆驼刺为主向各种群均匀发展,并且骆驼刺的树冠面积随之显著增加,柽柳和花花柴的树冠面积显著减小。种群分布格局具有明显的尺度依赖性,3个种群在30 m的空间尺度上均以聚集分布为主,随风沙掩埋强度增加,3个种群分布类型从聚集变为随机,且聚集分布的尺度范围及聚集峰值所在尺度逐渐减小。研究区内各种群间以负关联为主,随风沙侵袭强度加大,各种群间的负关联程度及尺度范围均呈减弱趋势,最终变为不关联或部分尺度上较弱负关联。风沙掩埋的直接干扰和植物适应性及种间关联关系是种群空间格局变化的主要原因,强烈的风沙掩埋抑制了植物的生长和繁殖,促使群落退化,所以绿洲边缘的流沙深入区是过渡带建设及保护的重点区域。
- 杨帆王雪芹杨东亮韩章勇郑新倩
- 关键词：植物群落种间关系塔克拉玛干沙漠
- 风沙流输沙通量垂向分布研究——以塔克拉玛干沙漠南缘流沙地表风沙流观测为例被引量：24
- 2012年
- 于2010年4—6月在塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲外缘流沙地进行风速、风向和输沙量同步观测,利用观测到的28组数据对输沙通量的垂向分布进行研究。结果表明,在4.5～8m.s-1的风速区间内,总输沙率随风速增长速率较慢,大于8m.s-1时增长迅速。在较小风速时,4个高度层(1cm、3cm、9cm和19cm)的输沙比率变化不明显,当风速大于6.6m.s-1时,1cm和19cm高度输沙比率的调整较为明显,前者减小而后者增加,中间两层(3cm、9cm)则维持一定波动。不同的蚀积条件对于输沙通量的垂向分布具有一定的影响,平均跃移高度则在一定程度上反映了地表沙粒的吹蚀和堆积过程。在4种常见的描述输沙通量垂向分布的模型中,Zingg的修正幂函数具有最好的拟合程度,但反映的风沙流信息最少,简单幂函数的参数包涵了最为丰富的风沙流信息但拟合程度最差,指数函数同时具有较好的拟合程度和参数意义,Fryrear的幂函数则与指数函数恰恰相反。在沙物质以极细沙为主的塔克拉玛干沙漠南缘,指数函数较之简单幂函数能更好地描述该区域输沙通量的垂向分布,验证并补充了风洞实验的结果。综合比较认为,指数函数能更好地描述塔克拉玛干沙漠南缘输沙通量的垂向分布。
- 杨东亮王雪芹胡永锋杨帆韩章勇
- 关键词：塔克拉玛干沙漠
- 不同沙源供给条件下柽柳灌丛与沙堆形态的互馈关系--以策勒绿洲沙漠过渡带为例被引量：13
- 2012年
- 以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲—沙漠过渡带为研究区域,根据沙源供给丰富程度的明显差异,在固定沙地、半固定沙地、半流动沙地和流动沙地随机选择100个相对独立的柽柳灌丛沙堆,对每个沙堆形态进行测量,并对沙堆上的柽柳灌丛进行调查,分析研究不同沙源供给条件下柽柳灌丛形态特征和沙堆形态变化及其相互关系。结果表明:(1)在4种沙源供给条件下,柽柳灌丛高度相对稳定,灌丛长度、宽度、树冠投影面积、总枝条数、新枝率、基部新枝率和生物量随着沙源供给丰富度的增加而相应增加。(2)随沙源供给丰富度的增加沙堆尺度显著增大,外形向着沿风向拉长的不对称圆丘状发展,风影沙尾轮廓逐渐清晰。沙堆形态参数间存在良好的相关性,其中长度与宽度协同增长,回归曲线在流动沙地为二次函数关系,在其它3种沙地呈线性相关;底面积与高度表现为良好的二次函数关系;底面积与体积间存在显著的线性关系。(3)柽柳灌丛形态参数与沙堆形态参数间存在良好的相关性。其中树冠面积与沙堆体积间为显著线性关系,而树冠大小又与总枝条数以及新枝率密切相关,柽柳灌丛沙堆的适应机理应归于不断增加的沙源供给而产生的风积沙埋对柽柳灌丛生长的促进作用及灌丛与沙堆间的互馈效应。该区域柽柳沙包的形成以一定灌幅的存在为前提,可以判定是土地退化的产物,其中半流动沙地生境相对于其他沙地正处于急速退化中。
- 杨帆王雪芹杨东亮韩章勇
- 绿洲—沙漠过渡带风况资料统计中的若干问题研究——以策勒绿洲为例被引量：7
- 2015年
- 时距和距地面高度一直是风况资料统计中的普遍问题,不同时距和不同高度的风况资料反映真实情况的准确度不同。利用中国科学院策勒荒漠草地生态系统国家野外观测研究站自动气象站及野外地面梯度风实际观测资料,对策勒绿洲-沙漠过渡带10 m高不同时距风速、10 min时距不同高度风速、平均风向及起沙风频率四个方面的问题进行分析。结果表明:不同时距的平均风速之间、最大风速之间、平均风速与最大风速之间均有比较稳定的关系,不随时间发生较大变化;不同高度的风速关系存在随距离接近拟合程度越好的总体规律,但在60 cm处有一定的偏离,主要与地表植被的平均高度有关;利用矢量合成法计算10 min风向,发现2 m高风向比10 m高风向沿逆时针方向偏转约45°;以气象站整时风资料与地面2 m高观测1 min风资料分别统计起沙风频率,发现在系统性天气中二者变化趋势一致,但在偶发性起沙风天气中会有较大差异。
- 杨东亮王雪芹胡永锋刘进辉
- 关键词：时距风向
- 沙漠-绿洲过渡带典型下垫面风速脉动特征——以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲为例被引量：14
- 2015年
- 以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲西部沙漠-绿洲过渡带为研究区,选择植被盖度<5%裸沙样地、植被盖度10%~15%柽柳样地和植被盖度20%~25%骆驼刺样地,利用可移动梯度风测量系统,获取了系统性天气过程中距离地表20cm、40cm、60cm、100cm和200cm高度的风速及200cm高度的风向系列数据,对3个样地平均风速、风速脉动和风向脉动进行分析和研究。结果表明:(1)植被的存在大幅度消弱了平均风速,随着植物密度的增加平均风速逐渐降低,风速廓线显示平均风速发生明显降低的转折高度与植被冠层的平均高度相对应。(2)3个样地脉动风速均近似服从高斯分布,可见植被的存在并未改变风速脉动分布规律。各样地风速脉动强度均随指示风速的增大而增大,随距离地表高度的降低而下降。风速脉动相对值总体上呈现随植物密度增大而增大的趋势,植物群落结构的差异增加了相对风速脉动垂直分布的复杂性。(3)风向脉动幅度以裸沙样地最小、柽柳样地次之、骆驼刺样地最大,即随植物密度增加而增大。同一样地内风向脉动值不随指示风速的变化而发生明显变化。
- 王雪芹杨东亮马洋刘进辉
- 关键词：下垫面平均风速
- 绿洲-沙漠过渡带骆驼刺群落的防风阻沙作用被引量：20
- 2011年
- 以塔克拉玛干沙漠南缘的策勒绿洲——沙漠过渡带为研究区,从防风阻沙的角度研究该区域主要植物群落-骆驼刺群落的生态学特性,并分别对骆驼刺样地和裸沙样地进行梯度风速和多向输沙的同步对比观测,结合输沙势的季节和方向分布,确定骆驼刺群落的防风阻沙作用。结果表明,多年生木质化草本植物骆驼刺在4月上旬萌发,5～7月为生长旺季,8月以后生长缓慢,以木质化过程为主。4～6月为该区域的强风盛行期,活体骆驼刺植被的盖度并不能有效防止风蚀,但头年生长的骆驼刺地上部分干枯死亡后仍处于直立状态,在翌年风季来临时有效发挥防风阻沙作用。与裸沙地相比,覆盖度在30%左右的骆驼刺样地风速可降低26%～67%,对应的地表输沙通量也仅为裸沙地表的15%。根据实测输沙量与风能的关系推断,如果没有骆驼刺植物的保护,每年从策勒绿洲西部风沙前沿进入绿洲内的单宽输沙量可达到170.24 t.km-1.a-1,而骆驼刺地表单宽输沙量仅为26.43 t.km-1.a-1,可见骆驼刺群落具有极好的阻沙效果。
- 王雪芹胡永锋杨东亮杨东亮郭洪旭杨帆
- 关键词：防风阻沙输沙势
- 古尔班通古特沙漠半固定沙垄表面风的脉动特征被引量：12
- 2011年
- 利用DETI可移动测风系统,对古尔班通古特沙漠半固定沙垄进行实地观测,获取了主要风季沙垄表面7个典型部位200 cm高度的风向及距离地表20 cm、40 cm、60 cm、100 cm和200 cm5个高度的风速系列数据。对风速和风向的脉动特征进行分析研究,发现凸起的沙垄不仅影响平均风速在沙垄表面的变化,亦对风速及风向脉动产生显著影响。结果表明,平均风速沿迎风坡逐渐增大,至垄顶达到最大,在背风坡中上部剧烈降低,随后又缓慢恢复。随着入射角的增大,平均风速在沙垄表面的变化幅度也在增大;绝对风速脉动具有与平均风速相同的变化趋势,且随距地表高度的增加绝对风速脉动值亦在增大;就相对风速脉动(阵性度值)而言,背风坡阵性度值要高于迎风坡,其中背风坡中上部是整个沙垄表面阵性度最高的部位,这与背风侧涡流的存在密切相关;沙垄背风坡风向脉动强度远比迎风坡大,随着入射角的减小,背风坡风向的偏转作用也在加强,而涡旋作用相对减弱。
- 胡永锋王雪芹郭洪旭赵新军盖世广杨东亮
- 关键词：平均风速古尔班通古特沙漠
- 生物结皮粗糙特征——以古尔班通古特沙漠为例被引量：9
- 2011年
- 空气动力粗糙度可以反映地表气流与下垫面的相互作用。古尔班通古特沙漠是我国最大的固定、半固定沙漠,其间广泛分布的生物结皮在稳定地表和改善环境方面意义重大。对未经扰动的4种类型生物结皮进行表面微形态观察,并通过风洞实验确定动力粗糙度z0和摩阻风速u*,结果表明:(1)不同生物结皮类型,其组成和表面微形态等都具有明显差异。藻结皮以表面致密光滑为显著特征,由藻类分泌物和藻丝体粘结细粒物质所形成;地衣结皮表面藻类和真菌形成的叶状体匍匐沙面生长,呈现三维生长方式,形成有明显凹凸的壳状覆被;苔藓结皮以苔藓植物体密集丛生为特点,地上部分出现了茎叶分化,有一定的柔韧性。(2)就动力粗糙度的大小而言,是按地衣结皮>藻类-地衣结皮>苔藓结皮>藻结皮的顺序排列的,z0平均值依次为(6.589±0.850)mm、(4.179±0.239)mm、(2.542±0.357)mm和(0.393±0.220)mm,与定床裸沙面的(0.042±0.019)mm相比,生物结皮z0值提高了10—150倍。随着风速的增大z0值有所减小,其中以地衣结皮的减小趋势较为明显。(3)由风速廓线对比发现,4类生物结皮对气流阻滞作用的差异主要局限于4 cm以下的高度范围,风速越大这种差异也越大。各类生物结皮摩阻风速u*随风速增大而增大,其中藻结皮的增大速率明显低于其它3类结皮,说明藻结皮随风速增大的阻滞效应较其它3类结皮要差。(4)在净风条件下,地衣结皮具有最好的防风效果,其次为藻类-地衣结皮和苔藓结皮,藻结皮最差。当生物结皮破损后,床面结构和气流性质将发生变化,对空气动力学粗糙度和摩阻风速产生的影响将有待于进行更深入的研究。
- 王雪芹张元明张伟民杨东亮
- 关键词：生物结皮风洞实验古尔班通古特沙漠
