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本书是科技部第三次新疆综合科学考察“塔里木河流域干旱与风沙灾害调查和风险评估”项目的主要成果之一。全书分为8章，主要以塔克拉玛干沙漠和环塔里木盆地为重点考察区，详细描述塔克拉玛干沙漠沙物质和沙丘形态特征的考察过程；通过沙漠岩心钻取，记录不同时间尺度下塔克拉玛干沙漠形成演化的主要环境事件；开展盐碱化和沙漠化类型、程度和时空特征的调查；阐述风沙致灾环境、受灾对象的本底及致灾的调查过程。书中还记录了科技工作者在沙漠考察过程中的心得体会。

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  第1章 科学考察概况 1
  1.1 科学考察背景与意义 1
  1.2 科学考察目标 2
  1.3 科学考察任务分解和方案 3
  第2章 科学考察范围和路线 5
  2.1 科考范围 5
  2.1.1 塔里木河流域 5
  2.1.2 塔里木盆地 6
  2.1.3 塔克拉玛干沙漠 6
  2.2 科考路线 7
  2.2.1 塔克拉玛干沙漠风沙地貌考察路线 7
  2.2.2 塔克拉玛干沙漠形成演化的主要环境事件考察路线 8
  2.2.3 环塔里木盆地荒漠化考察路线 8
  2.2.4 塔里木盆地风沙灾害考察路线 9
  2.3 科考队伍 11
  2.3.1 塔克拉玛干沙漠风沙地貌科考队 11
  2.3.2 塔克拉玛干沙漠“追风逐雨”科考队 13
  2.3.3 塔里木盆地重大工程风沙灾害科考队 13
  2.3.4 塔里木盆地重点地区风沙灾害科考队 13
  2.3.5 塔克拉玛干沙漠形成演化环境事件科考队 13
  2.3.6 环塔里木盆地植被科考队 17
  2.3.7 环塔里木盆地沙漠化科考队 17
  2.3.8 环塔里木盆地盐碱化科考队 18
  2.3.9 塔里木盆地景观大地图地面验证科考队 19
  第3章 塔克拉玛干沙漠风沙地貌及风沙环境调查 21
  3.1 沙丘地貌类型、空间组合及其发育条件调查 21
  3.1.1 主要调查内容 21
  3.1.2 主要调查方法 21
  3.1.3 分区调查活动 21
  3.2 特殊风沙地貌考察 48
  3.2.1 干涸湖盆中相间分布的高大沙山 48
  3.2.2 特殊链状沙丘 48
  3.2.3 似新月形沙丘的三翼金字塔沙丘 48
  3.3 不同地貌类型沙物质组成及物理化学特征调查 50
  3.3.1 沙物质粒度特征 51
  3.3.2 沙物质矿物质组分和化学元素 56
  第4章 塔克拉玛干沙漠形成演化环境事件调查 66
  4.1 表土与沙物质迁移循环规律考察 66
  4.1.1 表土沉积物的理化性质 66
  4.1.2 不同沉积类型表土沉积物的空间特征 75
  4.1.3 沙物质来源及迁移循环规律 82
  4.2 晚第四纪沙漠气候环境变化考察 85
  4.2.1 典型剖面的沉积特征及理化性质 85
  4.2.2 地层时代 93
  4.2.3 风沙活动历史及气候环境变化 96
  4.3 晚新生代塔克拉玛干沙漠形成演化主要环境事件考察 99
  4.3.1 环境钻探和沙漠岩心库建设 100
  4.3.2 钻孔岩心的沉积特征 103
  4.3.3 钻孔岩心的理化性质 110
  第5章 环塔里木盆地荒漠化状况及驱动因素考察 121
  5.1 环塔里木盆地荒漠化调查 121
  5.1.1 植被调查 121
  5.1.2 沙漠化调查 123
  5.1.3 盐碱化调查 125
  5.2 环塔里木盆地荒漠化现状与格局分析 127
  5.2.1 植被格局 127
  5.2.2 沙漠化格局 133
  5.2.3 盐碱化格局 136
  5.3 环塔里木盆地荒漠化状况 138
  5.3.1 环塔里木盆地荒漠化状况获取方法 138
  5.3.2 环塔里木盆地荒漠化状况 139
  5.3.3 近30年环塔里木盆地荒漠化时空格局变化 139
  5.4 环塔里木盆地荒漠化风险 141
  5.4.1 荒漠化风险评估方法 141
  5.4.2 环塔里木盆地荒漠化风险状况 142
  5.4.3 环塔里木盆地荒漠化风险驱动因素 142
  5.5 塔里木盆地荒漠化防治典型案例 144
  5.5.1 绿洲边缘防护林建设 144
  5.5.2 绿洲外围生态经济兼用林（红枣）建设 144
  5.5.3 绿洲内部农田防护林建设 145
  5.5.4 使用膜下滴灌技术，发展高效生态经济林 146
  5.5.5 绿洲区暗管排盐土壤盐渍化治理 146
  5.6 环塔里木盆地荒漠化防治建议 146
  5.6.1 环塔里木盆地区荒漠化顶层设计 146
  5.6.2 环塔里木盆地区植被保护修复方案 149
  5.6.3 土地利用调控荒漠化策略 150
  5.6.4 荒漠化治理与产业结合，保障生态治理可持续 151
  第6章 塔里木盆地风沙灾害调查 152
  6.1 塔里木盆地沙尘过程特征及形成机制调查 152
  6.1.1 沙尘天气过程的高空特征调查 152
  6.1.2 沙尘天气形成机制调查 154
  6.2 塔里木盆地风沙灾害风险评估 155
  6.2.1 评估指标体系 155
  6.2.2 评估方法 157
  6.2.3 评估结果 157
  6.3 重点地区风沙灾害调查 159
  6.3.1 调查方法 159
  6.3.2 调查结果 160
  6.4 绿洲防沙体系调查 165
  6.4.1 荒漠-绿洲过渡带植被状况 165
  6.4.2 防护林树种结构配置 166
  6.4.3 防护林体系完整度 168
  6.4.4 防护林的防护效益 170
  6.4.5 防护林衰退原因分析 172
  6.5 重大工程风沙灾害调查 174
  6.5.1 公路风沙灾害调查 174
  6.5.2 铁路风沙灾害调查 178
  6.5.3 光伏电站风沙灾害调查 190
  6.5.4 沙漠油气田风沙灾害调查 198
  第7章 塔里木河流域干旱与风沙灾害大数据补充考察 204
  7.1 沙丘地貌调查 204
  7.1.1 塔克拉玛干沙漠沙丘类型调查 204
  7.1.2 典型沙丘无人机影像获取 209
  7.1.3 典型沙丘地形数据获取 209
  7.1.4 典型沙丘GPS样点标注 212
  7.1.5 典型沙丘景观照片库 212
  7.1.6 塔克拉玛干典型风沙地貌分布 214
  7.2 基本地表景观调查 216
  7.2.1 农田景观采样调查 216
  7.2.2 戈壁景观采样调查 217
  7.2.3 裸地景观采样调查 219
  7.2.4 沙漠景观采样调查 220
  7.2.5 水体景观采样调查 221
  7.2.6 植被景观采样调查 226
  7.2.7 人居环境景观采样调查 229
  7.2.8 历史文化景观采样调查 232
  7.2.9 能源生产与输送线路景观调查 234
  7.2.10 塔里木盆地景观分类体系及结果 238
  7.3 干旱和风沙景观调查 239
  7.3.1 水利设施景观调查 239
  7.3.2 沙漠人工防护林景观调查 240
  7.3.3 胡杨林景观调查 242
  7.3.4 风沙灾害区景观采样调查 248
  第8章 科考随记与感悟 252
  8.1 塔克拉玛干沙漠风沙地貌考察 252
  8.1.1 陷车—挖车—推车 252
  8.1.2 夜闯沙漠，惊魂一夜 254
  8.1.3 疫情防控下的沙漠科考 255
  8.1.4 充满活力的台特玛湖 257
  8.1.5 困守沙漠五天四夜 259
  8.1.6 中国最难到达的村落—达里雅布依村 260
  8.1.7 失联！失联？虚惊一场 262
  8.1.8 尼雅遗址—风沙肆虐下消失的精绝古国 263
  8.1.9 科考号子声声，沙漠纤绳荡荡 265
  8.1.10 塔克拉玛干沙漠北部科考 267
  8.1.11 塔克拉玛干沙漠中东部科考 269
  8.2 塔克拉玛干沙漠形成演化事件调查 273
  8.2.1 恶劣的自然环境 273
  8.2.2 沙漠腹地欢度中秋 274
  8.2.3 技术故障与健康风险 275
  8.2.4 沙漠落日 276
  8.2.5 解读沙漠“天书” 276
  8.3 环塔里木盆地荒漠化调查 277
  8.3.1 烈日当空照，沙上影绰绰 277
  8.3.2 “黄”与“绿”的变换 279
  8.3.3 “大漠孤烟直”尘卷风 280
  8.3.4 “沙漠勇士”胡杨 280
  8.3.5 瓜田的清凉一夏 281
  8.4 塔里木盆地风沙灾害调查 281
  8.4.1 科考也需要排兵布阵 281
  8.4.2 克服重重困难完成科考工作 282
  8.4.3 见识风沙灾害的“洪荒之力” 283
  8.4.4 南疆农业风沙灾害防治进入深水区 285
  8.4.5 沙漠公路防沙科技还需精进 285
  8.4.6 吃苦精神永远不能丢 287
  8.4.7 科考治疗了“社恐症” 288
  8.4.8 基层实践是最好的老师 289
  8.4.9 在科考历练中成长—大学生首次参与科考 290
  8.4.10 难忘科考经历 291
  8.4.11 从科考中受益匪浅 292
  8.4.12 科考带给我的心理洗礼 293
  8.5 塔里木河流域干旱与风沙灾害补充调查 294
  8.5.1 环塔里木盆地典型地物考察 295
  8.5.2 人与自然之间的共生与对抗 313
  8.5.3 通信问题 319
  参考文献 320