有关塔克拉玛干沙漠演化的年代学数据尚少,本文在地貌认知较少的克里雅河下游沙漠深处的圆沙和喀拉墩一带16处剖面获取了18件河流沉积光释光（OSL）年龄。新测得的年龄数据分布于3.4—44.1 ka。全新世样品多分布于圆沙与喀拉墩干三角洲及其之间的地区,年龄集中在11 ka、8—9 ka、5—6.5 ka、4.6 ka与3.4—3.7 ka。深海氧同位素3阶段（MIS3）样品位置在克里雅河与和田河之间,分布在约38—47 ka前后。末次冰期冰盛期（LGM）末样品分布在通往圆沙古河道的西侧,年龄在14.5 ka前后。根据沉积物样品及年代学数据认为：克里雅河下游曾在MIS3阶段末、LGM末与全新世多次发生洪泛;数次的洪泛事件对克里雅河下游地貌发育产生重要影响;克里雅河下游干三角洲及现代河流西侧的流动沙丘主要形成于全新世,与前人“发育于汉唐以来”的观点不完全一致。克里雅河下游河流沉积发生时间与塔里木盆地周缘山脉冰进冰消有一定对应,暗示气候变化可能间接影响着塔克拉玛干沙漠沙丘的发育。

雅丹地貌因其多样形态类型长期以来吸引人们的关注,对其形态特征描述也成为研究热点。作为雅丹地貌形态最早命名地,罗布泊地区雅丹因其形态的独特性和复杂性闻名,然而对该地区雅丹形态特征和发育演化过程的深入研究较为缺乏。本文结合野外实测数据和UAV（小型无人机）所摄地景影像,采用地形数字化方法提取地貌原始数据,选定形态参数后识别测量得到雅丹形态参数数据,基于以上数据和前人研究成果尝试描述罗布泊地区雅丹形态特征并对该地区雅丹演化过程进行讨论。主要结论有：① 罗布泊地区雅丹长度集中分布在20 m以下,少有长度> 160 m,宽度集中分布在8 m以下,高度多2 m以下,表明区内雅丹个体规模总体较小,低矮雅丹在数量上占绝对优势;雅丹长宽比值呈现连续增加的变化过程,伴随高度的增加长宽比值迅速增大,由2∶1逐步增大到4∶1,并持续升至10∶1以上,走向分布集中于22.5°~67.5°,与主风向相类似,雅丹个体平面形态呈现连续变化过程;雅丹的相邻雅丹数值集中分布在3~4个,平均顶间距分布在< 20 m和40~80 m区间,显示罗布泊地区雅丹空间特征的多样性。在个体雅丹形态以外,初成雅丹和雅丹共基座现象是罗布泊地区主要存在的2种复杂化雅丹形态表现。② 罗布泊地区雅丹理想演化模式经历初成期、青年期、成熟期和衰亡期4个阶段,由于存在地层岩性、风力剥蚀、流水作用等控制因素影响,造就了类型复杂、变化多样的罗布泊地区雅丹形态现状。③ 罗布泊地区雅丹发育具有多期性,第四纪以来主要存在晚更新世、早全新世、晚全新世和小冰期等4个发育期,结合形态特征和环境演化情况推测龙城和白龙堆雅丹形成于晚更新世,楼兰北部高大雅丹形成于早全新世,楼兰中北部雅丹多数形成于晚全新世,而楼兰地区的低矮雅丹形成于小冰期;依据地层年代和雅丹高度数据,计算得到0.5 ka B.P.后楼兰遗址附近平均风蚀速率为6.2 mm a^-1。精确描述罗布泊地区雅丹形态特征并探讨其演化过程,对于了解雅丹形态控制因素影响程度,深入分析区域风蚀过程具有重要意义。

作为地球环境系统的重要组成部分,沙漠和沙地对气候变化响应敏感。沙漠沙地的环境变化关系到区域的可持续发展,并且通过一系列反馈作用,会影响区域与全球的气候环境。位于中国北方中部的毛乌素沙地是全球中纬度地区的典型沙地,其环境变化与全球其他沙漠沙地具有相似性和同步性。中国学者对毛乌素沙地风沙环境变化的研究开展较早,在国内外有重要的影响。本文系统梳理了该方面的相关研究,围绕“风沙环境变化的过程与机制”这一核心问题,总结学术界在毛乌素沙地晚新生代形成发展、晚第四纪扩张与多旋回变化、全新世中期固定以及晚全新世沙丘再活化等方面取得的重要进展,尤其是获取了毛乌素沙地不同阶段风沙环境变化的关键证据,并据此提出“构造—轨道尺度上沙地形成与变化的全球温度变化驱动”“千年—百年尺度沙丘系统的非线性响应”等新的理论认识。未来应继续加强沉积证据的积累、新测试手段的拓展应用、基于过程分析的精细重建、数值模拟与预测等研究,着力探究风沙环境变化的动力学机制、人与干旱区环境复杂系统的耦合关系以及各圈层的互馈作用,这对于自然地理学学科传承、交叉学科的融合发展以及地球系统科学的理论构建都具有深远意义。

天然水体水化学组成及其成因分析既有助于重塑和预测区域水文地质环境及水文地球化学发展历史,也是水资源评价的基础。本文基于鄂尔多斯沙区天然水体水化学数据和前人在该地区的研究成果,利用多种水化学分析方法,对该地区天然水体的水化学组成及其成因进行分析。结果表明：鄂尔多斯沙区毛乌素沙地和库布齐沙漠虽然具有不同的沙漠景观,但其相同类型的天然水体具有相似的水化学性质和成因,该现象的出现可能和两者具有相似的蒸发量有关。鄂尔多斯沙区受蒸发影响较小的深层地下水水化学类型以Ca²⁺-HCO₃^-型为主,其水化学组成主要受控于岩石风化;湖水蒸发较强烈,水化学类型为Na⁺-Cl^-型,其水化学组成主要受控于蒸发—结晶过程的影响;浅层地下水和河水的水化学类型及其成因均处于两者之间,具有过渡特征。离子比例关系显示,蒸发岩风化、碳酸盐岩风化和硅酸盐岩风化在不同程度上影响着深层地下水、浅层地下水和河水的水化学组成。鄂尔多斯沙区地下水和河水虽然能满足灌溉水要求,但由于蒸发强烈,长期使用可能会引起盐碱化。本研究结果可为区域水资源可持续开发利用提供科学依据。