蒙古國(guó)中部草原地區(qū)風(fēng)蝕沙漠化的風(fēng)沙活動(dòng)特征
——以喬伊爾市為例

崔珂軍， 李生宇， 范敬龍， 王海峰， 孟曉于，苗佳敏， 呂振濤

（1.中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，國(guó)家荒漠-綠洲生態(tài)建設(shè)工程技術(shù)研究中心，新疆 烏魯木齊 830011；2.中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，荒漠與綠洲生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830011；3.中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，莫索灣沙漠研究站，新疆 石河子 832000；4.中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，塔克拉瑪干沙漠研究站，新疆 庫(kù)爾勒 841000；5.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

荒漠化是當(dāng)今全球最為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之一。與中國(guó)北部接壤的蒙古國(guó)是中蒙俄經(jīng)濟(jì)走廊上的重要國(guó)家，也是中國(guó)重要的全面戰(zhàn)略合作伙伴。但自1990 年以來(lái)，蒙古國(guó)生態(tài)退化嚴(yán)重，荒漠化快速發(fā)展，已成為全球四大沙塵暴源區(qū)之一。風(fēng)蝕沙漠化是蒙古國(guó)荒漠化的主要形式［1-2］，嚴(yán)重影響植被景觀和居民生活環(huán)境質(zhì)量，近年來(lái)風(fēng)蝕沙漠化土地的重心不斷向北擴(kuò)展［3］。喬伊爾市為戈壁蘇木貝爾省首府，地處蒙古國(guó)中部草原地區(qū)，受內(nèi)陸干旱氣候及強(qiáng)烈人為活動(dòng)影響，風(fēng)蝕沙漠化情況十分嚴(yán)重，為蒙古國(guó)典型的風(fēng)蝕沙漠化新擴(kuò)展區(qū)。

風(fēng)動(dòng)力條件是風(fēng)蝕沙漠化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素［4-8］，

了解近地層風(fēng)況特征，系統(tǒng)評(píng)估風(fēng)能環(huán)境，掌握風(fēng)沙活動(dòng)規(guī)律，是研究風(fēng)蝕沙漠化形成與演化過(guò)程的關(guān)鍵內(nèi)容，也是制定區(qū)域風(fēng)沙災(zāi)害防治體系的重要依據(jù)［9-12］。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)世界各地的風(fēng)況及輸沙情況進(jìn)行了大量的研究，闡明了風(fēng)蝕沙漠化與風(fēng)動(dòng)力的關(guān)系，揭示了風(fēng)沙地貌的風(fēng)成條件和變化規(guī)律［13-16］，為防沙治沙提供了科學(xué)依據(jù)［17-21］，科學(xué)指導(dǎo)了實(shí)際工程建設(shè)［22-24］。董玉祥［25］對(duì)西藏風(fēng)蝕沙漠化進(jìn)行了研究，認(rèn)為風(fēng)是區(qū)域風(fēng)蝕沙漠化重要驅(qū)動(dòng)因素。羅鳳敏等［26］對(duì)烏蘭布和東北緣起沙風(fēng)風(fēng)況及輸沙勢(shì)特征進(jìn)行了詳細(xì)研究，為風(fēng)蝕沙漠化防治提供了數(shù)據(jù)支持。張正偲等［27］對(duì)騰格里沙漠西部和西南部風(fēng)能及風(fēng)沙地貌進(jìn)行研究，為區(qū)域風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)度評(píng)價(jià)和風(fēng)沙地貌演化提供了依據(jù)。Louassa等［28］對(duì)阿爾及利亞西部平原的風(fēng)況進(jìn)行了研究，并提出了風(fēng)蝕防治建議。

蒙古國(guó)中部草原地區(qū)風(fēng)蝕沙漠化研究至今鮮有報(bào)道［29］。本文對(duì)地處蒙古國(guó)中部草原地區(qū)喬伊爾市的風(fēng)動(dòng)力條件、風(fēng)沙流輸沙及相關(guān)影響因素進(jìn)行了分析，旨在掌握蒙古國(guó)中部草原地區(qū)風(fēng)蝕沙漠化過(guò)程的基本特征，為當(dāng)?shù)仫L(fēng)沙災(zāi)害防治與生態(tài)恢復(fù)提供參考。

1 研究區(qū)概況

蒙古國(guó)是一個(gè)內(nèi)陸國(guó)家，降水自北向南逐漸遞減，年均風(fēng)速自東南向西北逐漸遞減［29］。喬伊爾市是蒙古國(guó)戈壁蘇木貝爾省的首府［30］，位于108°24′E，46°21′N，地形較為平坦，植被景觀為草原，植被蓋度20%～30%［31］，大多為草本植物，少量為灌木，草本以針茅、冷蒿、小畫眉草為主，灌木以錦雞兒屬為主。與蒙古其他大部分地區(qū)相比，該區(qū)草地退化嚴(yán)重［32］。從自然區(qū)劃上來(lái)看，喬伊爾市地處典型草原、干草原、荒漠草原混交帶（圖1），植被對(duì)自然和人為（放牧）擾動(dòng)極為敏感［33-37］。喬伊爾市為溫帶大陸性氣候，年平均降水200～300 mm，年均氣溫1.8 ℃，年最高氣溫22.9 ℃，最低氣溫-23.7 ℃；3—5月為大風(fēng)期，年均風(fēng)速呈現(xiàn)波動(dòng)變化（圖2）。該區(qū)風(fēng)速較大，10 m 高度平均風(fēng)速為5.07 m·s-1，瞬時(shí)風(fēng)速最高可達(dá)19.73 m·s-1（2019 年5 月—2020 年7 月）。2001—2012 年，喬伊爾市2 m 高度起沙風(fēng)平均風(fēng)速（6.83 m·s-1）大于其南部扎門烏德地區(qū)（6.46 m·s-1）和其北部達(dá)爾汗地區(qū)（6.24 m·s-1）。該區(qū)沙塵暴多發(fā)，2010—2019 年年均沙塵暴日數(shù)為14.6 d，83%發(fā)生在春季。

圖1 蒙古國(guó)研究區(qū)地理位置及植被類型分布Fig.1 Geographical location and distribution of vegetation types in the study area of Mongolia

圖2 1990—2018年喬伊爾市平均風(fēng)速Fig.2 Average wind speed in Choir City from 1990 to 2018

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

風(fēng)動(dòng)力數(shù)據(jù)（2019年5月—2020年7月）來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所在喬伊爾市建立的梯度氣象觀測(cè)站（108°21′E，46°24′N）（圖3）。氣象站觀測(cè)高度分別為0.2 m、8.0 m、10.0 m，所安裝儀器包括：自動(dòng)超聲風(fēng)速儀（型號(hào)：WindSonic，英國(guó)Gill 制造）、空氣溫度濕度集成觀測(cè)儀（型號(hào)：HMP155A-L，芬蘭Vaisala 公司制造，測(cè)量范圍達(dá)到-80～60 ℃）、土壤溫度觀測(cè)儀、土壤含水量觀測(cè)儀（型號(hào)：CS650，可精確測(cè)量土壤水分、溫度、電導(dǎo)率，探針長(zhǎng)300.0 mm，直徑3.2 mm，間距32.0 mm），每小時(shí)觀測(cè)一次數(shù)據(jù)。輸沙數(shù)據(jù)（2019 年8 月4 日—2020年8月15日）來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所在喬伊爾市氣象觀測(cè)站架設(shè)的自制梯度大容量集沙儀（圖3）觀測(cè)數(shù)據(jù)。集沙儀沙粒采集器高度距地面分別為20 cm、50 cm、70 cm、120 cm，沙粒采集器進(jìn)沙口為邊長(zhǎng)2 cm的正方形，集沙盒直徑分別為20 cm、16 cm、16 cm、16 cm 的圓筒。其他風(fēng)速、沙塵暴數(shù)據(jù)來(lái)源于喬伊爾市氣象站。

圖3 集沙儀結(jié)構(gòu)及自動(dòng)氣象觀測(cè)儀Fig.3 Sand collector structure and automatic meteorological observation instrument

2.2 研究方法

2.2.1 地表粗糙度地表粗糙度是指在邊界層大氣中，近地層風(fēng)速向下遞減到零的高度［38］，表征了地表與大氣的相互作用，反映了地表特征對(duì)大氣湍流的阻抗作用，為現(xiàn)代流體力學(xué)和大氣科學(xué)的重要概念，是大氣邊界層理論和風(fēng)沙科學(xué)重要參數(shù)，被廣泛應(yīng)用。地表粗糙度的計(jì)算方法有很多，本文選取0.8 m、2.0 m、10.0 m中性層結(jié)數(shù)據(jù)370組，采用常用的風(fēng)速比法［38］計(jì)算，公式如下：

式中：u*為摩阻速度（m·s-1）；u1為Z1處的風(fēng)速（m·s-1）；u2為Z2處的風(fēng)速（m·s-1）；Z1、Z2為觀測(cè)高度（m）。

2.2.3 臨界摩阻速度臨界摩阻速度是指能引起地表起沙的摩阻速度的臨界值［40］，采用公式（3）［41］計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，喬伊爾市的臨界摩阻速度為0.5045 m·s-1。

式中：u*t為臨界摩阻速度（m·s-1）；A為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（0.11）；σ為沙粒的密度（2650 kg·m-3）；ρ為空氣密度（1.256 kg·m-3）；g為1980 年大地測(cè)量學(xué)家推導(dǎo)出來(lái)的重力加速度（9.780327 m·s-2）；d為當(dāng)?shù)厣沉Ａ剑▎桃翣柈?dāng)?shù)匾陨傲橹鳎ū?），本文采用0.05～2 mm中位數(shù)1.02 mm計(jì)算，土壤類型以裂化堿土為主（表2）。

表1 喬伊爾市土壤顆粒粒度占比Tab.1 Percentage of soil particle size in Choir City /%

表2 喬伊爾市土壤類別占比Tab.2 Percentage of soil types in Choir City

2.2.4 臨界起沙風(fēng)速大氣邊界層的氣流在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，使地面的沙物質(zhì)受到風(fēng)力作用，并在風(fēng)力增大到一定閾值時(shí)，地表沙粒由靜止?fàn)顟B(tài)而進(jìn)入運(yùn)動(dòng)，這個(gè)閾值風(fēng)速被定義為臨界起沙風(fēng)速［38］。臨界起沙風(fēng)速是風(fēng)沙物理學(xué)的重要指標(biāo)。臨界起沙風(fēng)速采用公式（4）［40］計(jì)算。

式中：ut為臨界起沙風(fēng)速（m·s-1）；u*t為臨界摩阻速度（m·s-1）；z為計(jì)算高度（m）；Z0為地表粗糙度（m）。

2.2.5 輸沙勢(shì)輸沙勢(shì)（Drift potential，DP）表示一個(gè)地區(qū)在一定時(shí)間內(nèi)的潛在最大輸沙量，計(jì)算公式［20］如下：

式中：Q為輸沙勢(shì)（VU）；u為10 m高度處的起沙風(fēng)速（大于臨界起沙風(fēng)速的風(fēng)速值）（m·s-1）；ut為臨界起沙風(fēng)速（m·s-1）；t為起沙風(fēng)時(shí)間（一般為觀測(cè)時(shí)段內(nèi)所觀測(cè)的起沙風(fēng)時(shí)間數(shù)與總觀測(cè)時(shí)間數(shù)的百分比）。

根據(jù)矢量合成法則將16 個(gè)方位的輸沙勢(shì)進(jìn)行合成，可以得到合成輸沙勢(shì)（Resultant drift potential，RDP）和合成輸沙方向（Resultant drift direction，RDD）。RDP 表示一個(gè)地區(qū)的凈輸沙能力，RDD 則反映沙粒搬運(yùn)的總體方向。RDP/DP 稱為風(fēng)向變率指數(shù)，用來(lái)反映一個(gè)地區(qū)的風(fēng)向組合特征。當(dāng)風(fēng)向變率指數(shù)＜0.3時(shí)，為高變率，說(shuō)明風(fēng)況復(fù)雜；當(dāng)風(fēng)向變率指數(shù)為0.3～0.8 時(shí)，為中變率，一般對(duì)應(yīng)鈍雙峰或者銳雙峰的風(fēng)況；當(dāng)風(fēng)向變率指數(shù)＞0.8時(shí)，為低變率，說(shuō)明風(fēng)況單一。

3 結(jié)果與分析

3.1 起沙風(fēng)

風(fēng)蝕沙漠化很大程度受當(dāng)?shù)仫L(fēng)況影響，而起沙風(fēng)是風(fēng)況的代表性指標(biāo)之一。在2019 年5 月—2020年7月期間，喬伊爾市10 m高度起沙風(fēng)平均風(fēng)速為9.49 m·s-1，其中5 月最大（11.53 m·s-1），4 月其次（10.35 m·s-1），1月最小（7.38 m·s-1）。起沙風(fēng)平均風(fēng)速季節(jié)變化較大，春季（3—5 月，10.47 m·s-1）最大，而夏季（6—8 月，8.66 m·s-1）、秋季（9—11 月，8.75 m·s-1）、冬季（12—2月，8.33 m·s-1）較小，且相差不大。該區(qū)各方向起沙風(fēng)的發(fā)生頻率也不同，NNW（18.70%）和N（15.40%）頻率最高（圖4），其他風(fēng)向較低，尤其ESE（1.36%）和SE（1.91%）最低（圖4a），該區(qū)整體盛行偏北風(fēng)。

圖4 喬伊爾市起沙風(fēng)頻率玫瑰圖Fig.4 Rose map of sandy wind frequency in Choir City

3.2 輸沙勢(shì)與輸沙方向

輸沙勢(shì)和輸沙方向能夠較客觀反映一個(gè)地區(qū)的風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)度和沙物質(zhì)整體搬運(yùn)方向。合成輸沙勢(shì)越高的地區(qū)通常風(fēng)向較單一或風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)度較大，而合成輸沙勢(shì)越低的地區(qū)為多風(fēng)向或風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)度較?。?4］。根據(jù)輸沙勢(shì)的大小，以前學(xué)者［20］將風(fēng)能環(huán)境分為4 類，分別是低風(fēng)能（＜200 VU）、中風(fēng)能（200～400 VU）和高風(fēng)能（＞400 VU）環(huán)境。喬伊爾市全年輸沙勢(shì)為735.96 VU（圖5），屬高風(fēng)能環(huán)境地區(qū)。喬伊爾市的一個(gè)周期年（2019 年6 月—2020 年5 月）的年合成輸沙勢(shì)為428.76 VU，屬于高風(fēng)能環(huán)境；年合成輸沙方向?yàn)?95.06°（SSW），風(fēng)沙整體向西南偏南方向輸移；風(fēng)向變率指數(shù)為0.58，屬于中變率雙鋒風(fēng)況。

全年各風(fēng)向輸沙勢(shì)差異較大，NNW風(fēng)向輸沙勢(shì)為149.84 VU，占總輸沙勢(shì)的20.40%，N風(fēng)向輸沙勢(shì)為135.32 VU，占總輸沙勢(shì)的18.40%，這2個(gè)方向的輸沙勢(shì)占據(jù)主導(dǎo)地位；SW 風(fēng)向輸沙勢(shì)為3.12 VU，SSW 風(fēng)向輸沙勢(shì)為3.01 VU，分別僅占總輸沙勢(shì)的0.42%和0.40%。

各季節(jié)的風(fēng)向變率指數(shù)也不同，春季、夏季的變率指數(shù)分別為0.62、0.58，屬于中變率，對(duì)應(yīng)雙峰風(fēng)況；秋季與冬季的變率指數(shù)是0.84，屬于低變率，表明該區(qū)秋季和冬季的風(fēng)況單一，全年整體以西北風(fēng)為主。

從全年輸沙勢(shì)玫瑰圖（圖5）可以看出，喬伊爾市各季節(jié)輸沙勢(shì)差異顯著，合成輸沙方向在SE—SW 之間變化。春季輸沙勢(shì)最大，達(dá)到483.89 VU，占全年輸沙勢(shì)的65.70%，合成輸沙方向?yàn)?04.83°（SSW）；夏季輸沙勢(shì)為159.23 VU，占全年輸沙勢(shì)的21.60%，合成輸沙方向?yàn)?90.11°（S）；秋季輸沙勢(shì)為73.00 VU，占全年輸沙勢(shì)的10.00%，合成輸沙方向?yàn)?43.68°（SE）；冬季輸沙勢(shì)最小，為19.84 VU，占全年輸沙勢(shì)的2.70%，合成輸沙方向?yàn)?45.35°（SE）。可見，喬伊爾市主要輸沙能量集中在春季和夏季，春、夏兩季的輸沙方向與秋、冬兩季有一定差異，但春、夏、秋、冬四季的輸沙方向都偏南（圖5），表明該區(qū)常年受到北向來(lái)流的影響。

圖5 喬伊爾市輸沙勢(shì)玫瑰圖Fig.5 Rose map of sand drift potential in Choir City

3.3 風(fēng)沙流輸沙

輸沙量是防沙工程設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。以前學(xué)者觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，在一定的風(fēng)力條件下，風(fēng)沙流中躍移粒子與風(fēng)場(chǎng)相互作用，具有一種負(fù)反饋機(jī)制，并將輸沙量限定在某個(gè)定值，因而在沙源充足地區(qū)，風(fēng)對(duì)沙粒的搬運(yùn)能力有一定限度［42］。學(xué)者們開發(fā)了很多輸沙量估算模型（表3）［43-44］，其計(jì)算結(jié)果差別很大，適用區(qū)域不同，應(yīng)用前必須對(duì)其估算精度進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。學(xué)者們研究發(fā)現(xiàn)［45］，風(fēng)沙流結(jié)構(gòu)在垂直高度上的分布普遍符合指數(shù)函數(shù)。本文基于喬伊爾市風(fēng)沙流實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)指數(shù)函數(shù)對(duì)風(fēng)沙流垂直分布的擬合效果較好（圖6）。通過(guò)積分法，求得一個(gè)周期年（2019年6月—2020年5月）的輸沙總量為2.135 t·m-1·a-1，用該值除以起沙時(shí)間（2645 h），得到實(shí)際輸沙量為2.24×10-4kg·m-1·s-1。實(shí)際輸沙量與模型計(jì)算值對(duì)比發(fā)現(xiàn)，Bagnold、Kawamura、Zingg、Sorensen 的模型對(duì)喬伊爾市的計(jì)算結(jié)果均偏大，而Hsu模型偏小，Owen模型更接近實(shí)際值。

圖6 喬伊爾市沙塵通量函數(shù)擬合Fig.6 Fitting of dust flux function of Choir City

表3 喬伊爾市輸沙量估算Tab.3 Estimation of sand transport volume in Choir City

3.4 臨界起沙風(fēng)速變化及影響因素

臨界起沙風(fēng)速是風(fēng)蝕沙漠化的關(guān)鍵參數(shù)，與土壤水分、植被蓋度、空氣密度、土壤粒度、土壤質(zhì)地、土壤含鹽量以及重力加速度都有關(guān)系［46-47］。本文根據(jù)10 m、2 m、0.8 m 高度的風(fēng)速數(shù)據(jù)，計(jì)算出該區(qū)的年均臨界起沙風(fēng)速（10 m 高度為6.77 m·s-1、2 m 高度為4.77 m·s-1、0.8 m高度為3.63 m·s-1）。該區(qū)10 m高度臨界起沙風(fēng)速呈明顯的季節(jié)變化，夏季最大（7.25 m·s-1），秋、春季次之（6.64 m·s-1、6.61 m·s-1），冬季最?。?.57 m·s-1）。

2019 年6 月—2020 年5 月土壤水分、歸一化植被指數(shù)（NDVI）與臨界起沙風(fēng)速（2 m高度）隨時(shí)間同步變化，三者趨勢(shì)吻合性很好（圖7）。臨界起沙風(fēng)速2019年7月最大，2020年1月最小，同期植被覆蓋度和土壤水分表現(xiàn)出相同的變化趨勢(shì)。

圖7 喬伊爾市臨界起沙風(fēng)速、土壤水分和歸一化植被指數(shù)（NDVI）變化趨勢(shì)Fig.7 Variation trends of dust emission threshold wind speed,soil moisture and NDVI in Choir City

土壤水分一定程度上可以反應(yīng)降水情況。2020 年春季喬伊爾市出現(xiàn)氣溫升高而土壤水分減少的現(xiàn)象，此現(xiàn)象（氣溫升高、降水減少）導(dǎo)致春旱。對(duì)喬伊爾市近15 a（2001—2015年）的氣溫和降水分析發(fā)現(xiàn)，其中有10 a 發(fā)生類似現(xiàn)象，可見2020年的春旱并不是特殊現(xiàn)象，該區(qū)春旱多發(fā)。

降水會(huì)影響土壤水分，并引起植被蓋度變化進(jìn)而影響臨界起沙風(fēng)速。喬伊爾市多年降水量和NDVI都為夏季最高，因而夏季臨界起沙風(fēng)速最大。從圖7 看出，喬伊爾市2020 年春季土壤水分減少，說(shuō)明降水減少，加之風(fēng)速較大（圖4）和植被蓋度低，春旱嚴(yán)重，使春季輸沙強(qiáng)烈。因此，春季是喬伊爾市風(fēng)蝕沙漠化的主要發(fā)生時(shí)期。

4 討論

2019年6月—2020年5月喬伊爾市起沙風(fēng)發(fā)生頻率為17.30%，大風(fēng)（≥10.80 m·s-1）日數(shù)為68 d，加之地處溫帶大陸性氣候區(qū)，降水少（年均200～300 mm），多晴天，氣候干燥，地形較為平坦，沒(méi)有高大山脈阻擋，氣流能夠長(zhǎng)驅(qū)直入，地表風(fēng)動(dòng)力強(qiáng)勁，因此全年輸沙勢(shì)（735.96 VU）較大，屬于高風(fēng)能環(huán)境，遠(yuǎn)大于塔克拉瑪干沙漠（全年最大輸沙勢(shì)399.00 VU）、庫(kù)姆塔格沙漠（全年最大輸沙勢(shì)285.67 VU）、騰格里沙漠（全年最大輸沙勢(shì)358.70 VU）［15］，而與巴丹吉林沙漠最大輸沙勢(shì)（733.40 VU）相差不大［16］。該區(qū)地處蒙古高原腹地，受到北冰洋和太平洋氣流的影響，春、夏季主要受北向和東向來(lái)風(fēng)影響，秋、冬季主要是受西北來(lái)向風(fēng)影響。

喬伊爾市輸沙強(qiáng)烈除了與風(fēng)動(dòng)力強(qiáng)勁有關(guān)外，還與當(dāng)?shù)叵聣|面條件有關(guān)。下墊面條件主要受當(dāng)?shù)刂脖活愋图靶竽翗I(yè)影響。該區(qū)植被多為草本植物，伴生有零星低矮灌木，受年內(nèi)降水季節(jié)變化的影響，春季的植被條件極差，削弱大風(fēng)能量少且固沙能力差，加之此時(shí)是當(dāng)?shù)氐闹饕L(fēng)季時(shí)段，風(fēng)力強(qiáng)，臨界起沙風(fēng)速小，因此春季風(fēng)蝕沙漠化過(guò)程活躍，風(fēng)沙活動(dòng)強(qiáng)烈。在放牧過(guò)程中，牲畜的采食、踐踏都會(huì)對(duì)植被以及土壤造成不同程度的破環(huán)，土壤表層結(jié)構(gòu)疏松化，抗風(fēng)蝕能力大幅降低，極易風(fēng)蝕起沙，形成風(fēng)沙流。近年來(lái)隨著該區(qū)牧群數(shù)量快速增長(zhǎng)，草場(chǎng)過(guò)牧問(wèn)題極為嚴(yán)重，因而風(fēng)蝕問(wèn)題凸顯，地表風(fēng)沙流輸沙通量很大。

2010—2019 年喬伊爾市的沙塵暴年日數(shù)總體呈現(xiàn)波動(dòng)增加趨勢(shì)，與近年來(lái)風(fēng)速的變化趨勢(shì)呈現(xiàn)正相關(guān)，說(shuō)明該區(qū)風(fēng)蝕沙漠化過(guò)程在逐漸增強(qiáng)。未來(lái)，隨著中蒙俄經(jīng)濟(jì)走廊的建設(shè)，蒙古國(guó)高強(qiáng)度經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)將快速增加。作為中蒙俄經(jīng)濟(jì)走廊的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，喬伊爾市交通便利，礦產(chǎn)資源豐富，將是重要經(jīng)濟(jì)建設(shè)區(qū)，風(fēng)蝕沙漠化問(wèn)題可能會(huì)更加嚴(yán)重，成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要威脅，亟待對(duì)該區(qū)風(fēng)蝕沙漠化過(guò)程進(jìn)行深入研究，并因地制宜研發(fā)適宜當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件的沙漠化防治措施。

5 結(jié)論

地處蒙古國(guó)中部地區(qū)的喬伊爾市，風(fēng)蝕沙漠化過(guò)程極為活躍，已經(jīng)成為蒙古國(guó)荒漠化向北拓展區(qū)，亟待探索適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件的風(fēng)沙災(zāi)害防治及生態(tài)修復(fù)技術(shù)方案。對(duì)實(shí)地觀測(cè)數(shù)據(jù)與氣象數(shù)據(jù)綜合分析得出以下結(jié)論：

（1）該區(qū)風(fēng)動(dòng)力強(qiáng)勁，起沙風(fēng)平均風(fēng)速為9.49 m·s-1，最大風(fēng)速為19.73 m·s-1；起沙風(fēng)以NNW 與N為主，兩者共占34.10%。

（2）輸沙勢(shì)為735.96 VU，合成輸沙勢(shì)為428.76 VU，屬于高風(fēng)能環(huán)境；風(fēng)向變率指數(shù)為0.58，屬于中比率雙鋒風(fēng)況，合成輸沙方向?yàn)?95.06°（SSW 方向）。

（3）該區(qū)下墊面的植被條件受到自然降水和人為放牧的強(qiáng)烈影響，在強(qiáng)勁風(fēng)力作用下，表層土壤風(fēng)蝕強(qiáng)烈，年風(fēng)沙流輸沙通量可達(dá)2.135 t·m-1·a-1。

（4）年內(nèi)風(fēng)動(dòng)力波動(dòng)很大，春季為風(fēng)季且干旱，是風(fēng)蝕發(fā)生的主要時(shí)段。