1.太原师范学院 地理科学学院，山西 晋中 030619
2.晋中学院 旅游管理系，山西 晋中 030619
作者简介 About authors
沙丘形态特征是风沙地貌研究的重要内容。通过野外实地考察及Google Earth高分辨率影像，对柴达木盆地西南缘山前沙丘区风沙地貌的空间分布格局进行分析和描述，并探究主要沙丘的形态参数特征。结果表明：（1）基于沙丘的形态-动力学分类原则，研究区沙丘共划分为12类；从发育规模来看，简单型沙丘占比大，复合型、复杂型沙丘占比小；从形态特征来看，以横向沙丘为主。（2）基于沙丘类型的空间变化特征，研究区可划分为5个亚区，风况和河流是导致沙丘类型空间分布差异的主要因素。（3）研究区各类型沙丘发育规模小，这与沙丘发育时间短、沙源供应少密切相关。新月形沙丘的形态参数宽度（w）与高度（h）之间呈良好的线性相关关系，可表达为w=9.47h+14.89。沙丘高度（h）与间距（λ）呈幂函数关系，且幂指数n均小于1。本研究丰富了柴达木盆地风沙地貌的研究内容，为后续的沙丘发育演化模式研究奠定了基础，同时对格库铁路防沙治沙和安全运行具有重要的参考价值。
关键词：柴达木盆地;区域划分;沙丘;形态
The morphological characteristics of sand dunes are an important part of the study of aeolian geomorphology. This paper takes the dunes in the piedmont of southwestern Qaidam Basin （also known as the southwestern Qaidam sand area） as the research object. Through field work and high-resolution images provided by Google Earth， the spatial distribution pattern of aeolian geomorphology was analyzed and described. The results show that： （1） Based on the principle of morphological-dynamic， the study area is divided into 12 types； In terms of development scale， simple sand dunes account for a large proportion， while complex and compound sand dunes account for a small proportion； In terms of morphological characteristics， it is dominated by transverse dunes. （2） Based on the spatial change characteristics of sand dune types， the study area is divided into 5 sub-regions. Wind conditions and rivers are the main factors that cause the differences. （3） The analysis of the morphological parameters shows that the development scale of sand dunes is small， which is related to the short development time and the lack of sand source. There is a good linear correlation between width （w） andheight （h）， that is w=9.47h+14.89. Theheight （h） of the main sand dunes has a power function relationship with the spacing （λ）， and the power exponent n is less than 1. This article has enriched the research content of the Qaidam Basin， laid the foundation for the dune development and evolution model， and has important reference value for the sand control and safe operation of the Ge-Ku Railway.
Keywords：Qaidam Basin;regionalization;sand dune;morphology
本文引用格式
图1研究区位置及地貌区划示意图
Fig.1Location and geomorphologic division of the study area
使用Google Earth高分辨率遥感影像获取沙丘形态参数。研究区内沙丘类型和数目众多，仅选取一定数量的沙丘作为样本。在长度近340 km的研究区内，每4 km做一地形横断面，该断面与沙丘走向近垂直，且断面之间互相平行，所有落在断面上的沙丘即为样本沙丘。共选取84条地形横断面，断面长度1—30 km，包括790个样本沙丘。其中新月形沙丘150个，新月形沙丘链270个，格状沙丘160个，线形沙丘100个，横向沙垄90个，星状沙丘20个。
图2沙丘形态参数测量方法图示
横向沙垄、格状沙丘是新月形沙丘的变形，测量方法与新月形沙丘一致；la为新月形沙丘迎风坡长，lb为新月形沙丘背风坡长
Fig.2Illustration of measurement methods for morphological parameters
式中：h为沙丘高度；l为落沙坡长度；θ为落沙坡坡角，即风沙颗粒的休止角，在28°—34°，取30°值。
表1柴达木盆地西南缘沙丘区沙丘分类系统
Table 1 A tentative dune classification system for dunes in the southwest edge of the Qaidam Basin
图3柴达木盆地西南缘沙丘区主要沙丘类型
Fig.3Major dune types in the southwest edge of Qaidam Basin
图4柴达木盆地西南缘沙丘区沙丘地貌类型比例
Fig.4A histogram of the probability of different types for the southwest edge of the Qaidam Basin
表2柴达木盆地西南缘风沙地貌区域划分
Table 2 Aeolian geomorphic regionalization in the southwest edge of the Qaidam Basin
I 尕斯库勒湖以南
冲洪积平原区
90°09′—90°40′E
37°52′—38°02′N
II 东沟-乱石沟冲
洪积平原区
90°57′—91°33′E
37°32′—37°52′N
III 乱石沟-巴音格
勒河冲洪积平原区
91°34′—92°19′E
37°08′—37°41′E
IV 塔尔丁以南
冲洪积平原区
92°13′—92°55′E
36°47′—37°08′N
92°57′—93°22′E
36°40′—36°51′N
区域风况和河流是导致柴西南沙丘区风沙地貌类型空间分异的直接因素。研究区风向以NW、WNW为主，局部地区存在NE、ENE风向，复杂的风况决定了沙丘形态的复杂性。沙丘区有14条河流，从南至北贯穿沙漠主体，为风沙地貌发育提供了沙物质来源。同时，河流与沙漠、风沙活动交互影响，一方面，河流通过提供物源和场所控制沙漠分布的格局，另一方面，沙漠分布与风沙活动影响河道发育和泥沙输送。
表3柴达木盆地西南缘不同类型沙丘形态参数
Table 3 Statistics of morphological parameters for dunes in the southwest edge of Qaidam Basin
新月形沙丘链是在沙物质供应充足的条件下，新月形沙丘相互连接形成的，是研究区分布最广泛的沙丘类型，占总面积的29.75%，在5个亚区均有分布，共测量样本270个。沙丘链迎风坡长而缓，背风坡短而陡，发育规模大于新月形沙丘；相对高度比新月形沙丘高，一般6—20 m；沙丘走向与同区域的新月形沙丘相一致。
研究区以方格状、蜂窝状沙丘为主，占总面积的19.76%，集中分布于Ⅳ、Ⅴ区中部。选取方格状沙丘、长格状沙丘样本共160个进行测量（蜂窝状沙丘形态较不规则，不进行测量）。主梁走向呈NE-SW向，与年合成输沙方向垂直，属横向沙丘。副梁走向呈NW-SE向，与主梁近乎垂直，属纵向沙丘。高度集中在5—30 m，平均值12.95 m，以低矮沙丘为主。
图5沙丘形态参数之间的回归分析
Fig.5Regression analysis of dune morphological parameters
横向沙垄是新月形沙丘的变形，因脊线比较平直且沙丘走向与起沙风向垂直，故称“横向沙垄”。该类沙丘主要分布在Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ区的边缘地区，共测量横向沙垄样本90个。其中，沙丘长度在114.63—972.08 m，沙丘高度集中于5—18 m。
基于沙丘的形态-动力学分类原则，研究区沙丘共划分为12种类型。从发育规模来看，简单型沙丘占比大，复合型、复杂型沙丘占比小。简单型沙丘以新月形沙丘和格状沙丘为主，占研究区面积的72.24%。复合型沙丘为复合横向沙山，占总面积的1.66%；从形态特征来看，以横向沙丘为主，占沙丘分布总面积的54.64%。区域风况和河流是导致沙丘类型及其分布格局的直接因素。各亚区沙丘类型空间分布各异，且沙丘类型随距河岸距离不断变远由简单趋于复杂，呈现由新月形沙丘向格状沙丘、复合横向沙丘、金字塔沙丘的变化趋势。
新月形沙丘及沙丘链形态参数w与h之间存在线性相关关系。新月形沙丘w与h之间的相关性强于新月形沙丘链，可表达为w=9.47h+14.89，主要沙丘类型（新月形沙丘、新月形沙丘链、格状沙丘）形态参数h与λ呈幂函数关系，且幂指数n均小于1。综合比较，研究区各类型沙丘发育规模小，这与沙丘发育时间短、沙源供应少密切相关。同时，柴西南沙丘区的新月形沙丘和线形沙丘形态参数与库姆塔格沙漠有较强的一致性，主要由于两区域沙丘发育环境和风能环境相同，尚需进一步对比研究。
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