10地表过程与地貌
毛乌素沙地白刺灌丛沙丘衰亡阶段的沙丘形态特征
马娟利,刘源,张萍*
1. 宁夏大学，银川 750021
白刺灌丛沙丘作为我国西北地区常见的生物地貌，对于拦截风沙流、控制地表风蚀起着重要作用。以往围绕灌丛沙堆沙丘形态发育演变的很多文献证明灌丛沙丘的衰亡是普遍存在的，但以往研究多集中在发育和成熟阶段，对其衰亡阶段形态的研究较少。本文以宁夏盐池县境内毛乌素沙地西南缘两处处于衰亡期的白刺灌丛沙丘群作为研究对象，采用大疆精灵4RTK无人机航拍两个样地（样地面积150 m×150 m、航高20 m、航向旁向重叠度均为80%），用photoscan1.4.4拼接生成DOM、DEM影像后导入Global Mapper 22提取沙丘形态参数，并与人工现场测量的形态参数进行成对样本T检验，判断无人机航拍方法是否可行，分析衰亡期白刺灌丛沙丘的形态特征。结果表明：
（1）人工测量计算的和无人机航拍提取的两块样地内的沙丘长轴、短轴、底面积、体积间均无显著性差异，基于人工测量和无人机提取的沙丘长轴和短轴，利用椭圆的周长公式计算的沙丘周长间无显著性差异，人工测量和无人机航拍的沙丘高度间在两个样地有不一样的检验结果（无差异和有极显著差异）。综上，无人机航拍可作为衰亡期白刺灌丛沙丘形态参数测量的一种方法，对于沙丘高度的测量结果是否可用以及是否有应用条件还需进一步验证。
（2）对两块样地白刺灌丛沙丘的长轴与短轴、水平尺度与沙丘高度、沙丘底面积和沙丘高度、沙丘周长及水平尺度进行回归分析，结果均呈极显著的幂函数关系式（P<0.01）。人工测量和无人机航拍影像提取的沙丘长和宽、水平尺度和沙丘高度以及沙丘底面积和沙丘高度的回归关系中R2分别介于0.642~0.8731、0.5621~0.7791和0.5671~0.785之间，表明盐池县境内衰亡期白刺灌丛沙丘在衰亡进程中各参数还保持协同衰亡的趋势，但对比国内外学者对于生长阶段和稳定阶段的白刺灌丛沙丘形态参数的研究（R2多大于0.7），衰亡期白刺灌丛沙丘形态参数间的回归关系明显变差，尤其是沙丘高度与水平尺度回归方程的R2降幅较大。
（3）对比无人机航拍影像提取的沙丘底面积和体积的数据，两块样地内的沙丘底面积、体积公式分别符合椭圆的面积公式和椎体的体积公式，表明研究区内衰亡期白刺灌丛沙丘形态更接近于以椭圆为基底的椎体形态。
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