中国干旱半干旱区灌丛沙丘的形成演化及其对环境变化的响应
本书共8章，基于年代测定和环境代用指标的分析，系统论述了我国塔克拉玛干沙漠、阿拉善高原、坝上高原和毛乌素沙地灌丛沙丘形成发育过程与环境变化的关系，揭示了这些区域几个世纪以来的水分条件、风沙环境和沙漠化过程等气候环境变化历史。
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灌丛沙丘是风沙流被灌丛阻挡后，沙物质在灌丛内部及其周围堆积而成的风积生物地貌类型，是风力作用下沙物质近距离运动的产物。灌丛沙丘广泛发育于全球大部分干旱半干旱地区，其中，北美洲、南美洲、非洲和中东地区均有大规模分布。在我国，超过7%的广阔沙漠、沙地和沙漠化土地中也有大范围灌丛沙丘的存在，是主要风沙地貌类型之一。就其分布而言，灌丛沙丘是风沙地貌研究的重要内容。
随着风沙地貌、沙漠化及全球变化研究的深入，对灌丛沙丘的研究在国内外受到越来越多的关注，但主要集中在形态描述、空间格局、沉积物理化特征、生态特性和生态功能，以及气流和风沙流控制下的形态动力学过程方面。然而，灌丛沙丘形成发育除与风况、沙源和植被有关外，还受地形地貌、降水和地下水等因素影响，因此灌丛沙丘包含了丰富的区域环境变化信息。在大多数区域，即使在风沙活动最强的季节，植被覆盖度较高的灌丛沙丘表面也很少有风蚀现象发生，即从雏形至发育成熟，其内部沉积相对连续，独特的发育和沉积特征使其成为研究干旱半干旱地区风沙活动、干湿状况、水文特征和生态环境及其演化的理想载体。此外，由于与戈壁、干涸河道和干湖盆动态变化密切相关，干旱半干旱地区灌丛沙丘形成发育过程也记录了区域地貌演化历史。因此，对灌丛沙丘形成发育及其与环境变化间关系的研究不仅有助于完善风沙地貌学和沙漠化科学理论，而且对丰富全球变化领域的研究具有重要意义。
全书共8章，分区域分别论述我国塔克拉玛干沙漠、阿拉善高原、坝上高原和毛乌素沙地灌丛沙丘形成发育过程与环境变化的关系。全书由王训明统稿，各章编写分工如下：
第1章绪论王训明执笔
第2章研究区自然环境特征李晋昌、郎丽丽执笔
第3章灌丛沙丘沉积物的测试方法和内容郎丽丽执笔
第4章塔克拉玛干沙漠灌丛沙丘形成发育及其对环境变化的响应王训明执笔
第5章阿拉善高原灌丛沙丘形成发育及区域环境变化重建王训明执笔
第6章坝上高原灌丛沙丘形成发育及其对沙漠化的指示郎丽丽执笔
第7章毛乌素沙地灌丛沙丘形成发育揭示的区域风沙活动变化李晋昌执笔
第8章主要结论与展望郎丽丽、李晋昌执笔
感谢中国科学院西北生态环境资源研究院董治宝研究员、李孝泽研究员提供的实验条件；感谢北京师范大学邹学勇教授、哈斯教授在本书写作过程中的指导；感谢中国科学院西北生态环境资源研究院张彩霞、花婷、刘冰等助理研究员在野外和实验分析中的帮助；感谢国家杰出青年科学基金项目（41225001）对本书的资助。
由于成稿时间仓促及作者水平所限，书中不足之处在所难免，恳请读者批评指正。
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 灌丛沙丘分布与形态特征 1
1.1.1 灌丛沙丘分布特征 1
1.1.2 灌丛沙丘形态特征 2
1.2 灌丛沙丘形成发育过程 5
1.2.1 灌丛演替过程 5
1.2.2 灌丛沙丘形成条件与动力 6
1.2.3 灌丛沙丘年代序列建立 8
1.2.4 灌丛沙丘形成时代与环境 9
1.2.5 灌丛沙丘发育模式 11
1.3 灌丛沙丘沉积物指示的环境意义 13
1.3.1 沉积物粒度特征指示的环境意义 13
1.3.2 沉积物碳酸盐含量指示的环境意义 15
1.3.3 沉积物TOC含量、TN含量及C/N值指示的环境意义 15
1.3.4 沉积物有机碳同位素特征指示的环境意义 16
1.4 本书主要研究内容 17
参考文献 18
第2章 研究区自然环境特征 25
2.1 塔克拉玛干沙漠 25
2.1.1 构造特征 25
2.1.2 气候特征 26
2.1.3 植被、土壤和水文特征 29
2.2 阿拉善高原 29
2.2.1 地质构造、地貌及古生物地理区系 30
2.2.2 气候、植被、土壤与水文特征 31
2.3 坝上高原 34
2.3.1 地质与地貌特征 34
2.3.2 气候、植被、土壤与水文特征 35
2.3.3 土地退化状况 37
2.4 毛乌素沙地 37
参考文献 39
第3章 灌丛沙丘沉积物的测试方法和内容 43
3.1 加速器质谱14C 测年 43
3.2 粒度组成分析 43
3.3 碳酸盐含量分析 44
3.4 地球化学元素分析 44
3.5 TOC含量、TN含量、有机质含量和C/N值分析 45
3.6 有机碳同位素分析 45
参考文献 45
第4章 塔克拉玛干沙漠灌丛沙丘形成发育及其对环境变化的响应 47
4.1 塔中灌丛沙丘剖面描述 47
4.2 塔中灌丛沙丘形成发育过程 48
4.3 塔中灌丛沙丘年代序列建立 49
4.4 塔克拉玛干沙漠腹地近700年来的风沙环境演变 50
4.4.1 灌丛沙丘剖面粒度和碳酸盐含量的环境指示意义 50
4.4.2 灌丛沙丘剖面粒度与碳酸盐含量结果分析 54
4.4.3 灌丛沙丘沉积物揭示的塔克拉玛干沙漠腹地风沙环境 57
4.5 塔克拉玛干沙漠腹地近500年来的水分条件变化 60
4.5.1 灌丛沙丘剖面有机碳同位素*13C环境指示意义 60
4.5.2 灌丛沙丘沉积物揭示的塔克拉玛干沙漠腹地水分条件 61
4.5.3 塔克拉玛干沙漠腹地与周边水分条件变化的差异性 64
参考文献 67
第5章 阿拉善高原灌丛沙丘形成发育及区域环境变化重建 73
5.1 额济纳灌丛沙丘剖面描述 73
5.2 额济纳灌丛沙丘年代序列建立 73
5.3 阿拉善高原风沙环境变化过程重建 74
5.3.1 灌丛沙丘剖面粒度结果分析 74
5.3.2 灌丛沙丘沉积物揭示的阿拉善高原风沙环境变化 76
5.4 阿拉善高原水分条件演化史重建 78
5.4.1 灌丛沙丘剖面有机碳同位素*13C结果分析 78
5.4.2 灌丛沙丘沉积物揭示的阿拉善高原水分条件变化 80
5.5 阿拉善高原灌丛沙丘形成发育过程 82
参考文献 83
第6章 坝上高原灌丛沙丘形成发育及其对沙漠化的指示 85
6.1 化德灌丛沙丘剖面描述 85
6.2 化德灌丛沙丘年代序列建立 85
6.3 化德灌丛沙丘剖面沉积物环境代用指标分析 86
6.3.1 灌丛沙丘剖面粒度结果分析 86
6.3.2 灌丛沙丘剖面TOC含量、TN含量和C/N值分析 88
6.3.3 灌丛沙丘剖面粒度与TOC含量、TN含量和C/N值相关性分析 90
6.3.4 灌丛沙丘剖面元素结果分析 92
6.4 坝上高原近80年来风沙活动变化过程 97
6.4.1 灌丛沙丘剖面各代用指标的环境指示意义 97
6.4.2 灌丛沙丘沉积物揭示的坝上高原风沙活动和沙漠化过程 101
参考文献 103
第7章 毛乌素沙地灌丛沙丘形成发育揭示的区域风沙活动变化 109
7.1 毛乌素沙地灌丛沙丘剖面描述 109
7.2 毛乌素沙地灌丛沙丘丘间地及剖面粒度结果分析 110
7.2.1 灌丛沙丘丘间地及剖面粒度组成特征分析 110
7.2.2 灌丛沙剖面粒度频率分布和敏感组分提取 114
7.2.3 灌丛沙丘丘间地及剖面粒度参数特征分析 117
7.3 毛乌素沙地灌丛沙丘丘间地及剖面有机质含量分析 120
7.4 毛乌素沙地灌丛沙丘丘间地及剖面地球化学元素组成分析 121
7.4.1 灌丛沙丘丘间地地球化学元素组成分析 121
7.4.2 灌丛沙丘剖面地球化学元素组成分析 123
7.4.3 不同沉积物化学元素组成的对比分析 124
7.5 毛乌素沙地灌丛沙丘丘间地及剖面化学风化强度分析 128
7.5.1 灌丛沙丘丘间地化学风化强度分析 128
7.5.2 灌丛沙丘剖面化学风化强度分析 129
7.5.3 不同沉积物化学风化强度的对比分析 130
7.6 毛乌素沙地风沙活动变化过程 131
7.6.1 灌丛沙丘剖面环境代用指标变化特征 131
7.6.2 灌丛沙丘沉积物揭示的毛乌素沙地风化活动变化过程 134
参考文献 136
第8章 主要结论与展望 139
8.1 主要结论 139
8.1.1 塔克拉玛干沙漠腹地风沙环境及水分条件变化过程 139
8.1.2 阿拉善高原灌丛沙丘形成发育与区域气候环境变化过程 140
8.1.3 坝上高原近80年来的风沙活动变化及沙漠化过程 140
8.1.4 毛乌素沙地灌丛沙丘沉积物特征及风沙活动变化过程 141
8.2 问题与展望 141
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