烏珠穆沁沙地主要風沙環境特征及形成機制研究

張 昊， 黨曉宏,2,3， 蒙仲舉,2， 高 永,4， 劉 陽， 秦青船

（1.內蒙古農業大學沙漠治理學院，內蒙古 呼和浩特 010018；2.內蒙古杭錦荒漠生態系統國家定位觀測研究站，內蒙古 鄂爾多斯 017400；3.包頭市林業和草原局，內蒙古 包頭 014030；4.中央與地方共建高校特色優勢學科“風沙物理”重點實驗室，內蒙古 呼和浩特 010018；5.內蒙古自治區水利科學研究院，內蒙古 呼和浩特 010020；6.東烏珠穆沁旗水利事業發展中心，內蒙古 錫林浩特 026300）

風沙災害是近地層強風攜帶沙物質吹蝕地表，使其形態發生改變，形成各種風沙地貌，并對人類生產生活造成嚴重危害的自然過程［1］。在風沙災害研究中，風沙運動是關鍵內容，地表風況受局部地形和氣候影響，導致風沙運動具有明顯的區域性特點。風沙運動影響地表沉積物系統的結構組成，而沉積物粒度特征也是反映風沙和沉積環境的重要指標之一［2-3］。因此，掌握區域風沙環境特征對研究地表風沙流具有重要意義。

在風沙運動研究中一般采用輸沙勢作為衡量區域風沙活動強度的指標［4］。輸沙勢代表區域內潛在最大風沙活動強度，具有統一的風沙運動環境評判標準，方便不同地區進行風能環境對比分析。如房彥杰［5］利用輸沙勢分析了塔克拉瑪干沙漠風沙活動強度的時空變化特征，重點研究了輸沙勢的估算偏差；李志星等［6］發現，河北昌黎海岸沙丘向岸和離岸的輸沙勢總體呈衰減趨勢，且風積沙丘的類型和走向受風動力影響。然而，單以輸沙勢評價風沙環境仍具有一定的局限性，未能充分考慮除風況以外的其他環境因素影響。表層沉積物特征是多種環境因素共同作用的結果，對區域風況和沉積環境具有重要指示作用［7］。將風能環境與地表沉積物特征相結合，有利于精準掌握野外風沙輸移規律，提供更重要的科學參考意義［8］。

烏珠穆沁草地是錫林郭勒草原的重要組成部分［9］。自20世紀50年代以來，由于全球氣候逐漸變暖以及人類墾荒和過度放牧等原因，造成草原發生嚴重退化，烏珠穆沁草地平均每年被風沙吞沒的面積約1000 hm2［10］，嚴重的草地沙化導致草地載蓄力持續減少，沙塵天氣頻繁發生，嚴重威脅區域居民生存與發展［11］?！叭薄惫こ痰墓ぷ髦匦囊苑郎持紊碁橹鞴シ较?，內蒙古作為中國北方的重要生態屏障，具有突出的戰略地位。烏珠穆沁沙地是京津冀地區沙塵暴的主要來源地之一。治理烏珠穆沁沙地，恢復天然草原，是筑牢北方生態安全屏障的必要前提，因此，烏珠穆沁沙地的防沙治沙工作刻不容緩。目前，針對烏珠穆沁沙地的研究主要集中在沙地景觀格局［12］、土壤風蝕［13］以及土壤理化性質［14］和沙地植被等方面，而關于風沙環境特征研究較少。鑒于此，本文基于烏珠穆沁沙地周邊氣象站的數據資料，系統分析沙地起沙風況及輸沙勢特征，同時結合研究區地表沉積物粒徑數據，研究揭示該地區風沙運動環境特點和沙塵遷移規律，研究結果豐富研究區風沙流研究內容，以期為今后烏珠穆沁沙地的區域環境特征分析和風沙災害防治工作提供科學參考。

1 數據與方法

1.1 研究區概況

烏珠穆沁沙地位于內蒙古錫林郭勒草原東部，行政區劃屬錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗（圖1）。沙地呈西南寬、東北窄的扇形分布，海拔在835～1957 m之間，屬中溫帶典型半干旱大陸性季風氣候，長期受蒙古高壓控制，自然環境較為惡劣，春季干寒風多，夏季短促干燥，秋季霜凍早，冬季寒冷漫長［15］；年平均氣溫1.6 ℃，極端最高溫度37 ℃，極端最低溫度-37.5 ℃；年降雨量700 mm 左右，主要集中在7—8 月；年平均風速3.8 m·s-1，極端最大風速可達34.0 m·s-1，年均8級風速以上天氣73 d；主要土壤類型為栗鈣土和黑鈣土［12］。沙地植被呈地帶性分布，東南部植被以貝加爾針茅（Stipa baicalensisRoshev）、線葉菊（Filifolium sibiricum）等雜類草群落為主，西北部植被以小葉錦雞兒（Caragana microphylla）、大針茅（Stipa grandis）、冷蒿（Artemisia frigida）等群落為主。

圖1 烏珠穆沁沙地氣象站點分布Fig.1 Distribution of meteorological stations in Wuzhumuqin Sandy Land

1.2 數據來源與處理

本文所采用的風況數據來源于烏珠穆沁沙地周邊的巴拉噶爾高勒鎮、巴彥高勒鎮、巴彥胡碩蘇木、烏蘭哈拉噶蘇木4 個氣象站點，分別代表沙地南、西、北、東4 個方位的區域特征。數據記錄時間范圍為2017 年1 月1 日至2021 年12 月31 日。風況觀測高度為10 m，每日從0：00開始，每間隔1 h記錄1 次，共記錄24 個定時觀測的連續10 min 的平均風速。參考相關研究［2,13,16］，烏珠穆沁沙地風速達到5 m·s-1時，地面沙物質開始出現移動，故本文以5 m·s-1作為地表沙粒移動的臨界風速。首先將原始氣象數據中所有風速大于5 m·s-1的風況按照不同月份分別計算平均起沙風速、起沙風頻率及最大風速。再將風向數據按照360°方位角平均分成N、NNE、NE、ENE、E、ESE、SE、SSE、S、SSW、SW、WSW、W、WNW、NW 和NNW 16個風向方位，分別計算不同方位的起沙風頻率。輸沙勢的計算方法采用Fryberger等［17］提出的DP輸沙勢計算模型：

式中：DP代表輸沙勢，為矢量單位（VU）；V代表大于起沙風的風速（節，1 節≈0.5 m·s-1）；Vt代表起沙風速（節）；t代表觀測時間范圍內起沙風作用時間與總觀測時間的百分比。合成輸沙勢（Resultant Drift Potential，簡稱RDP）是16個方位的輸沙勢矢量相加的結果，代表了一個地區風沙運動過程中凈輸沙能力的大小。合成輸沙勢方向（Resultant Drift Direction，簡稱RDD）代表了區域內沙物質的整體移動方向。根據Fryberger 的風能環境劃分方法可將研究區分為：低風能（DP＜200）、中風能（200≤DP＜400）、高風能（DP≥400）三種不同的風能環境。Fryberger 還提出可以通過風向變率指數（RDP/DP）來反映起沙風的復雜程度，風向變率指數與起沙風風向組合情況呈反比，當RDP/DP＜0.3 時，為高風向變率，一般為復雜風況；當0.3≤RDP/DP≤0.8時，為中風向變率，一般為鈍雙峰或銳雙峰風況；當RDP/DP＞0.8時，為低風向變率，風向較為單一，一般為對應窄單峰或寬單峰風況。將起沙風速組合以及輸沙勢結果繪制成玫瑰圖，能夠簡單直觀的分析各自的變化情況。

沉積物表層樣品取自烏珠穆沁沙地不同方位，取樣時間為2023 年4—5 月，該時段草地生長狀況較差，可以避免地表植被對土壤粒徑的影響。分別在不同方位選取6 個地勢平坦的樣地進行取樣，取樣點間隔約4 km，每個取樣點隨機采取4 個范圍為20 cm×20 cm，深度為0～3 cm的表層沙土樣品500 g，采集范圍基本代表烏珠穆沁沙地東、西、南、北4 個方位的主要區域。利用Mastersizer 2000 激光粒度儀測得每個土樣的沉積物組分體積百分比，每個土樣測3次，取其平均值。為方便辨析，將每個取樣點的4 個土壤數據結果進行算術平均，來表征該地的沉積物組分特征，同時根據Folk-Ward 公式［18］計算沉積物的平均粒徑MZ、分選系數σ、偏度SK等參數。

2 結果與分析

2.1 起沙風特征

烏珠穆沁沙地整體起沙風頻率為33.8%，受海拔高度及地表植被蓋度等影響，沙地起沙風具有明顯的空間分布差異。如圖2 所示，北部和西部起沙風頻率較大，東部和南部相對較小。巴拉噶爾高勒鎮、巴彥高勒鎮、巴彥胡碩蘇木、烏蘭哈拉噶蘇木的年起沙風頻率分別為21.4%、37.5%、48.0%、28.6%。年內各月起沙風頻率具有相同的變化趨勢，均呈現2—5 月遞增，6—8 月遞減，8 至翌年1 月遞增的趨勢，各地最大起沙風頻率集中在4—5 月，且均以春季起沙風頻率最高。

圖2 烏珠穆沁沙地起沙風頻率月均變化Fig.2 Monthly mean variation of sand-blowing wind frequency in Wuzhumuqin Sandy Land

烏珠穆沁沙地年平均風速為3.34～5.40 m·s-1、年平均起沙風速為6.46～8.49 m·s-1。各地平均起沙風速和起沙風頻率具有相同的區域分布特點，西部和北部平均起沙風速較大，總體變幅較大，南部和東部平均起沙風速相對較小，風速差值相對較?。▓D3）。巴拉噶爾高勒鎮、巴彥高勒鎮、巴彥胡碩蘇木、烏蘭哈拉噶蘇木的年均起沙風速為6.46 m·s-1、7.62 m·s-1、8.49 m·s-1、6.94 m·s-1。各地年內月平均起沙風速呈現同增共減的趨勢，最大平均起沙風速與最大起沙風頻率特征一致，最大值仍集中在4—5月，且均以春季平均起沙風速最大。

圖3 烏珠穆沁沙地平均起沙風速月均變化Fig.3 Monthly average variation of average wind speed of sand rising in Wuzhumuqin Sandy Land

從起沙風風向特征來看（表1和圖4），烏珠穆沁沙地主要受西南風向影響，不同區域均以WSW 風向頻率最高。巴拉噶爾高勒鎮以偏西風為主（WSW、SW、W、WNW），頻率為69.0%。其次為偏北風（NW）和偏南風（SSW、S），頻率依次為8.8%、13.2%。巴彥高勒鎮與巴拉噶爾高勒鎮風向結構一致，以偏西風為主（WSW、SW、W、WNW），頻率為59.1%，其次為偏北風（NNW、NW、N），頻率為20.0%。巴彥胡碩蘇木亦以偏西風為主（WSW、W、SW、WNW），頻率為63.7%，偏北風次之（NW、NNW），頻率為17.1%。烏蘭哈拉噶蘇木同樣以偏西風為主（WSW、WNW、NW、W），頻率為56.7%，其次為偏南風（SW、SSE、S），頻率為25.1%。

表1 烏珠穆沁沙地各區域主風向分布Tab.1 Distribution of main wind directions in different regions of Wuzhumuqin Sandy Land

圖4 烏珠穆沁沙地各區域起沙風玫瑰圖Fig.4 Rose chart of sanding wind in different regions of Wuzhumuqin Sandy Land

如圖5 所示，巴拉噶爾高勒鎮春季起沙風與年起沙風風向結構相似，以偏西風為主（SW、NW、WSW、WNW、W），頻率為71.2%。夏季以偏南風為主（S、SW、SSW、SSE），頻率為54.6%。秋季與春季一致，以偏西風為主（WSW、SW、WNW、W），頻率為74.5%。冬季以西南風為主（WSW、W、SW），頻率為79.8%。巴彥高勒鎮春季以偏西風為主（WNW、WSW、W、SW、NW），頻率為55.5%。夏季以西南風向為主（WSW、SW、W、SSW），頻率為43.6%。秋季與夏季相似，以西南風向為主（WSW、SW、W），頻率為53.7%。冬季以西南風向為主（WSW、SW、W），頻率為75.9%。

巴彥胡碩蘇木春季起沙風以偏西風向為主（NW、WSW、W、SW、WNW），頻率為63.0%。夏季以偏南風向為主（SW、WSW、SSE、S）頻率為43.6%。秋季以偏西風向為主（WSW、SW、W、WNW、NW），頻率為80.2%。冬季以西偏南風（WSW、W、SW）為主，頻率為77.3%。烏蘭哈拉噶蘇木春季起沙風以偏西為主（NW、WSW、WNW、W），頻率為53.1%。夏季以偏南風（SSE、S、SE）為主，頻率為38.4%。秋季起沙風亦以偏西風為主（WSW、WNW、NW、W、SW），頻率為72.2%，冬季起沙風主要集中在西南方向（WSW、SW），頻率為62.5%。

總體來看，烏珠穆沁沙地各地春季和秋季起沙風均以偏西風向為主，夏季起沙風除烏蘭哈拉噶蘇木以南偏東風為主，其余地區均以西南風向為主，冬季整體起沙風向結構簡單，多以西偏東風及部分西風為主。

2.2 輸沙勢特征

烏珠穆沁沙地整體屬于低風能環境（圖6），巴拉噶爾高勒鎮、巴彥高勒鎮、巴彥胡碩蘇木、烏蘭哈拉噶蘇木的年均輸沙勢分別為19.2 VU、98.7 VU、193.7 VU、41.7 VU，合成輸沙勢分別為14.8 VU、65.9 VU、145.1 VU、24.4 VU，沙地北部和西部輸沙勢較大，南部和東部較小。各地風向變率指數均介于0.3～0.8 之間，屬于中風向變率，風況多為銳雙峰風況，全年沙物質整體向東、東北方向輸移。巴彥高勒鎮、巴彥胡碩蘇木、烏蘭哈拉噶蘇木的合成輸沙方向相近，為85°±5°，巴拉噶爾高勒鎮合成輸沙方向為61.99°，不同地區均以西南和西北方向為主要的輸沙來源。

圖6 烏珠穆沁沙地各區域輸沙勢玫瑰圖Fig.6 Rose chart of sediment transport potential in different regions of Wuzhumuqin Sandy Land

從烏珠穆沁沙地不同地區風沙活動強度的時間尺度上來看（圖7），巴拉噶爾高勒鎮年內合成輸沙方向集中在東北方向，春季風沙活動強度最強，輸沙勢為8.3 VU，夏季風沙活動強度最弱，輸沙勢為1.5 VU。秋、冬兩季一致，輸沙勢均為4.7 VU。春、夏兩季屬中風向變率，秋、冬兩季為低風向變率。巴彥高勒鎮除春季合成輸沙方向集中在東南方向，其余三季均集中在東北方向。春季是最主要的風沙活動期，輸沙勢為44.7 VU，冬季風沙活動強度最弱，輸沙勢為12.8 VU，夏季和秋季輸沙勢分別為17.2 VU 和24.0 VU。除冬季屬低風向變率，其余三季均為中風向變率。巴彥胡碩蘇木年內輸沙勢特征與巴彥高勒鎮一致，同樣以春季輸沙勢最高，為67.2 VU，合成輸沙方向為東南方向，其余三季為東北方向。夏季是風沙活動衰弱期，輸沙勢為20.5 VU，秋季和冬季輸沙勢分別為46.2 VU 和59.8 VU。春季和夏季是中風向變率，秋季和冬季是低風向變率。烏蘭哈拉噶蘇木春、夏、秋季均屬中風向變率，冬季為低風向變率。其中，春季輸沙勢年內最高，為20.1 VU，合成輸沙方向為東南方向，夏季輸沙勢最小，為5.3 VU，合成輸沙方向為東北方向，秋季和冬季輸沙勢分別為9.4 VU 和6.9 VU，合成輸沙方向均為東北方向。

總體而言，同一時期內烏珠穆沁沙地南部輸沙勢最低，北部最高，西部大于東部。不同地區均以春季輸沙勢最大，年內合成輸沙勢方向均集中在東北、東南方向，且春季和夏季均屬于中風向變率，冬季為低風向變率。

2.3 土壤粒徑特征

如圖8所示，巴彥高勒鎮、巴拉噶爾高勒鎮和巴彥胡碩蘇木的沉積物粒徑曲線均呈現不對稱的雙峰分布，主次峰相差較大，主峰均位于735～965 μm，屬粗沙組分。巴彥高勒和巴拉噶爾高勒次峰位于250～365 μm，屬中沙組分。巴彥胡碩次峰位于110～375 μm，為細沙和中沙混合組分。烏蘭哈拉噶蘇木沉積物粒徑曲線呈不對稱的單峰分布，峰值位于250～450 μm，屬中沙組分。整體來看，烏珠穆沁沙地不同區域的沉積物沙粒粗細度分布不均，西部、北部、南部沙物質粒級較復雜，粒徑偏粗，東部沙粒較細，粗細度相對集中。

圖8 烏珠穆沁沙地各區域沉積物粒徑曲線Fig.8 Sediment particle size curves in different regions of Wuzhumuqin Sandy Land

由表2可知，巴拉噶爾高勒鎮主要以粗沙為主，占樣品總量的30.8%，其次為細沙和中沙，分別占26.7%和25.3%，黏土和極細沙含量較低，僅為1.6%和1.9%。巴彥高勒鎮以粗沙和中沙為主，分別占36.4%和31.0%，其次為細沙，占17.8%，粉粒、黏土和極細沙的含量均不高，合計占7.4%。巴彥胡碩蘇木以粗沙組分為主，占35.0%，其次為細沙和中沙，占比分別為23.5%和16.6%。極細沙和黏土占比最少，分別為3.5%和2.0%。烏蘭哈嘎蘇木以中沙為主，占比38.3%，其次為粗沙和細沙，占比分別為25.6%和22.3%，極細沙、極粗沙和黏土占比最少，合計占6.4%。整體來看，烏珠穆沁沙地整體地表層物質以粗沙和中沙為主，其次為細沙、粉粒和極粗沙含量較少，黏土和極細沙含量最低。結合沉積物粒度參數特點來看，研究區不同區域的平均粒徑為0.74～2.60 Φ，均值為1.41 Φ，參照Wentworth 粒度分級標準［19］，沙地整體優勢粒徑顆粒較粗。研究區沉積物粒徑分選系數為0.90～2.51 Φ，均值為1.55 Φ，整體沉積物分選性較差，其中，烏蘭哈拉噶地區分選系數最大，分選性最差，說明該地區沙物質組分較為復雜，是沙物質聚集的結果。同時，研究區沙粒偏度的變化范圍在0.06～0.78，均值為0.37，整體以極正偏態為主，沙地東部和北部偏度值較高，說明該地區風沙搬運能力相對較強，沉積物外來組分偏多，再次印證了在風沙運動過程中，沙物質整體向東、東北方向遷移。

表2 烏珠穆沁沙地各區域粒徑組分含量與參數Tab.2 Content and parameters of particle size components in Wuzhumuqin Sandy Land

3 討論

從研究結果來看，烏珠穆沁沙地整體西南風向發生頻率最高，主要原因是受地形因素影響。研究區南部多為山地丘陵，北部為荒漠草原，地勢呈東南向西北傾斜，受蒙古氣旋影響，高空低槽自西向東移動，氣流受到山丘影響呈西南走向，從而導致研究區盛行西南風。另外，地表植被的空間差異性也是導致風能環境區域特點的主要原因之一。繁茂的植物不僅可以降低風速，還可以增大地表沙粒的啟動風速，從而減少沙塵天氣的發生頻率［20］。根據已有研究結果表明［12］，烏珠穆沁沙地西部和北部的植被覆蓋度偏低，防風固沙效果較差，而東部和南部植被狀況良好，且近幾年植被蓋度有持續增加的趨勢，從而導致沙地整體風能環境為西北高，東南低。

研究區的主要風沙運動活躍期集中在3—5月，此時正值春季，空氣溫度寒冷干燥，植物尚未返青，地表基本呈裸露狀態。結合降雨數據來看，春季降雨量僅占年降雨量的1.2%，而同期蒸發量卻遠超降雨量，使得該時期的土壤水分得不到充分的補充，土壤呈干旱疏松狀，在強風作用下極易發生風力侵蝕。夏季降雨量占年降雨量的54.0%，降雨增加能夠有效降低風沙運動的強度，而風季和雨季在時間上的差異會加劇該地區風沙災害的強度及發生頻率，導致研究區春季是沙塵暴的頻發時期。

烏珠穆沁沙地輸沙勢為19.2～193.7 VU，與周邊的渾善達克沙地（36.9～174.8 VU）［21］均屬于低風能環境，且合成輸沙方向都集中在東偏北方向。不同于渾善達克沙地的是，烏珠穆沁沙地的形成是由于錫林郭勒草原近年來人口急劇增長和過度放牧超過了草場的自然更新速度，導致草場出現“斑禿”，形成大量分散不連片的斑塊狀沙地，這種退化作用是相對緩慢的。而渾善達克沙地至少形成于晚第三紀，是天然的荒漠化環境［22］。退化草地治理比裸沙地修復具有天然的優勢條件［23］，草地退化修復過程可以逐漸改善土壤的理化性質，最終使退化草地生態系統由碳源轉向碳匯［24］，從而增大植被恢復后土壤的固碳潛力，草地碳儲量的提升有助于區域內的氣候調節，促進原生草場的生長，從而使草地退化得到快速恢復，而過度退化則會加速草地碳庫的損失，破壞草地土壤有機碳的恢復和積累，影響草原的自然演替進程［25］。因此，要及時遏制烏珠穆沁草原的退化趨勢，避免沙地面積進一步擴張。

沉積物粒度參數是追溯沙源背景的重要判別標準，研究沉積物粒度特征及其分異規律，有助于辨別地表沙物質來源和探討風沙流的運動機制［26］。烏珠穆沁沙地不同地區的沉積物粒徑變化存在顯著差異，沙地整體沉積物粒徑偏粗，說明地表大量細顆粒在風力作用下隨風遷移，導致粒徑組分多以粗沙、中沙為主。粗沙組分較多表明研究區搬運介質的動能不高，整體屬于弱風能環境。在風沙運動過程中，粉粒是沙塵暴中可遠距離搬運的細粒組分。細沙和中沙是風沙運動的活動主體，也是沙物質的躍移組分。巴拉噶爾高勒鎮和巴彥高勒鎮的粉粒含量低于巴彥胡碩蘇木和烏蘭哈拉噶蘇木，主要原因是受高頻率的起沙風天氣影響，在風力搬運作用下，沙地南部和西部沉積物粉粒發生大量遷移。而沙地北部由于受到高強度的風沙運動吹蝕，使得地表受到持續侵蝕，導致土壤粉粒含量增多。沙地東部粗沙和極粗沙含量較低，細沙和中沙含量偏高，占合計總量的60.6%，整體沉積物粒度偏細，粗細度相對集中，且沙物質分選性差，組分較為復雜，結合研究區風況和輸沙勢特點來看，在高頻率的西南風向影響下，沙地大量細沙組分在風力作用下向東、東北輸移，導致研究區東部內部躍移物質在運動過程中不斷積累，向東遷移，使得沙區東部沉積物外來組分偏多。

烏珠穆沁沙地總體處于固定、半固定沙地狀態，沙化程度較輕，但土地沙化的趨勢也比較明顯［27］。如果不加以防治，勢必會造成草地進一步退化、沙化。因此，針對烏珠穆沁沙地的防風固沙系統設計，要做到因地制宜，以恢復沙地北部生態環境為重點，采用人工播種、圍欄禁牧等措施快速恢復草原植被。根據蘇日古嘎的研究發現［28］，西烏珠穆沁草原地區小葉錦雞兒灌叢化程度加重會導致黏粒、粉粒、極細沙含量減少，而細沙、中沙、粗沙含量增加。結合研究區土壤粒徑分布特征，沙地北部適宜種植大量小葉錦雞兒以減少粉粒等沙塵飛揚，同時防止裸沙地表遭受高強度風力侵蝕。另外，可在嚴重沙化地區鋪設適宜的機械沙障，增加地表粗糙度，降低風速以減弱風蝕強度，減緩沙地面積進一步擴大。朱泊年等［9］通過在烏珠穆沁沙地南部鋪設PLA沙障發現，PLA沙障能明顯降低地表風速，2 m×2 m 規格防風固沙效果最佳，適宜布設在沙地北部及西部等沙化程度較重，植被恢復困難的沙區。同時，應在沙地東部栽植與輸沙勢方向垂直的防護林，加強東部地區防風固沙的能力，防止沙物質持續向東輸移，避免破壞東部優良草場。選取優勢草種對沙地嚴重退化地區進行人為干預，在烏珠穆沁沙地生態脆弱區，形成以流沙快速固定與植被穩定恢復為核心的治理技術體系，為我國沙化天然草地快速恢復與綜合高效治理提供科學依據。

研究地表風沙活動強度和沉積物粒度特征是研究區域風沙環境的關鍵內容［29］。評價區域風沙活動強度不僅需要對風速、風向數據進行分析，還應進行野外實測風沙流，同時考慮地形地貌、植被蓋度等環境因素對風沙活動的影響［30］。本文只考慮了烏珠穆沁沙地風況、輸沙勢及輸沙方向，缺少長期陸地觀測數據和對環境因素的考量。另外，本文土壤取樣時間為春季，沙地植被狀況仍處于較低水平，忽略了植被蓋度對土壤粒徑的分選作用，且沙地腹地取樣點較少，土壤樣品在空間部分上具有一定的局限性。因此，在今后的研究中，應重點考慮環境因素對風沙環境的影響作用，將氣象要素與野外實測風沙流相結合，同時豐富地表沉積物組分數據，綜合考慮區域風沙活動強度與沉積環境特征，深入研究風沙環境的成因機制，以期為烏珠穆沁沙地風沙災害防治與生態環境修復提供科學依據。

4 結論

（1）烏珠穆沁沙地年均起沙風頻率為33.8%，平均風速3.34～5.40 m·s-1，平均起沙風速6.46～8.49 m·s-1，沙地北部和西部起沙風頻率和風速較高，南部和東部相對較低。不同地區均以春季最高，年內起沙風向以西南方向為主，WSW方向發生頻率最高。

（2）沙地年均輸沙勢為19.2～193.7 VU，整體屬于低風能環境，風況多為銳雙峰風況。沙地北部及西部輸沙勢較大，南部和東部相對較小。南部和北部以西南方向為主要輸沙來源，西部和東部以西南和西北方向為主，沙物質整體向東、東北方向輸移，不同地區均以春季輸沙勢最大。

（3）沙地整體表層物質以粗沙和中沙為主，西部和南部粒徑組分偏粗，東部偏細，且東部地區土壤分選性最差，東部和北部均以極偏正態為主，外來組分偏多，印證了研究區的沙物質整體向東、東北方向聚集。

（4）結合研究區風沙環境特征分析，沙地北部風沙活動最強，起沙條件充足，適宜進行人工建植或鋪設沙障等人為干預活動，減緩地表風蝕進程，快速恢復草原植被。同時，應在沙地東部栽植與輸沙勢方向垂直的防護林，避免沙物質持續東移。