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Recharge to the inter-dune lakes and Holocene climatic changes in the Badain Jaran Desert, western China 总被引：8，自引：0，他引：8
We present new estimates on evaporation and groundwater recharge in the Badain Jaran Desert, western Inner Mongolia of northwestern China, based on a modified Penman Equation suitable for lakes in China. Geochemical data and water balance calculations suggest that local rainfall makes a significant contribution to groundwater recharge and that past lake-level variations in this desert environment should reflect palaeoclimatic changes. The chronology of lake-level change, established by radiocarbon and U-series disequilibrium dating methods, indicates high lake levels and a wetter climate beginning at ca. 10 ka and lasting until the late mid-Holocene in the Badain Jaran Desert. The greatest extension of lakes in the inter-dune depressions indicates that the water availability was greatest during the mid-Holocene. Relicts of Neolithic tools and pottery of Qijia Culture (2400-1900 BC) suggest relatively intensive human activity in the Badain Jaran Desert during the early and middle Holocene, supporting our interpretation of a less harsh environment. Wetter climates during the Holocene were likely triggered by an intensified East Asian summer monsoon associated with strong insolation. 相似文献
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应用环境示踪剂探讨巴丹吉林沙漠及古日乃绿洲地下水补给 总被引：5，自引：0，他引：5
巴丹吉林沙漠位于我国西北部的阿拉善高原。近年来,许多中外学者应用天然水样及土壤水分的水化学、同位素等技术手段研究了该地区地下水补给及环境演化。基于这些研究,试图给出巴丹吉林沙漠和古日乃绿洲一个完整的二维地下水系统概念模型。巴丹吉林沙漠地下水在浅埋区和出露区蒸发,同时接受少量当地降水补给,其最终的排泄区是古日乃绿洲。巴丹吉林沙漠地下水垂向补给微弱,地下水很可能是更新世晚期至全新世早期周边的雅布赖山区降水径流及发源于祁连山的河流古河道补给的古水。在全新世中-晚期,地下水得到有限的降水补给,并且经受蒸发作用。随着千年尺度的气候转型,两千年以来,巴丹吉林沙漠干旱化加剧,正在经历地下水位下降、湖泊绿洲逐渐萎缩消亡的过程。 相似文献
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SteffenMischke 《古地理学报》2005,7(1):79-97
巴丹吉林沙漠位于中国内蒙古自治区的西部,是中国第三大沙漠。过去通常认为该沙漠中沙丘的可能沙源来自附近的各种沉积物和岩石,包括弱水河扇的沉积物,弱固结的二叠纪页岩、白垩纪砂岩和砾岩以及戈壁阿尔泰的古老岩石。根据对风成砂的粒度观测,有证据表明在沙漠内部的风成砂沉积朝东南方向具有较弱的但又确实的变细趋势。这与沙丘横脊线的SW-NE向排列以及坡面的南东指向是一致的。因此,可以认为西北部的弱水河冲积扇是巴丹吉林沙漠风成砂的最可能的沙源。在西北部风成床沙覆盖了较老弱水河扇起源的冲积物。这种沉积物的热发光测年范围在190～100 ka BP之间。由于测量中对沉积物漂白可能不完全以及对其中平均古水含量估算均存在不确定性,同时由于对沙漠该地区风成作用开始之前堆积的沉积物进行了测年,这一数据范围代表了最大的年龄。另外三个风成砂测年结果分别接近133.66和22 ka,代表有关巴丹吉林沙漠西北部风成作用开始的最小年龄。沙漠的沙丘高度平均为200～300m,但在东南部偶尔可达450m。一些学者曾提出风成床沙覆盖了一个陡峭岛山突起的假说,来解释这些异常的空间。本次研究发现,在研究区之下是一个产状水平的白垩纪扇砾岩和砂岩的台地,可以断定在沙漠东南部呈现台地地貌,但进一步向北该台地明显延伸到这些沙丘之下。因此现在可以认为巴丹吉林沙漠中高的沙丘是不同区域气候和地貌因素相互作用的结果,而不是覆盖一个陡峭的岛山突起。对弱水河冲积扇作为巴丹吉林沙漠的主要源区的证实强调区域环境的重要性。在全新世,沿河流的绿洲植被在某种程度上阻碍了冲积扇提供沙源。现在,河西走廊的农业用水量极大地危及沿河森林,因此沿着作为天然拦沙阱的弱水河,维持足够的河水流量来保护区域性密集的沙丘植被,一定会避免具有重大威胁的沙的活动性增加。 相似文献
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冲洪积物是古气候和古水文信息的重要记录,为了探讨巴丹吉林沙漠南缘地区全新世气候环境及其对区域地下水的影响,对沙漠南缘的水成沉积物进行了沉积学分析和光释光年代学测试,结果表明本文研究的两个沙漠南缘沉积剖面分别为全新世中期（6.6~5.2 ka）的间歇性河流沉积和暂时性流水形成的洪泛沉积.基于前人全新世中期沙漠中湖泊水位、气候环境重建,以及本文研究的冲洪积物的沉积特征与年代,表明在气候湿润的地质时期巴丹吉林沙漠南缘及山区的区域降水形成暂时性洪流和/或间歇性河流会对沙漠地区地下水进行补给. 相似文献
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WU Ai-min HAO Ai-bing GUO Hai-peng LIU Jing-tao ZHANG Er-yong WANG Huang WANG Xin-feng WEN Xue-ru ZHANG Cui-guang 《地下水科学与工程》2020,8(3):195-209
This paper reviewed the main achievements of hydrogeological survey in China, summarized the significant progress of hydrogeological survey over the past decade, and forecasted the key responsibilities for hydrogeological survey in the p14th Five-year Planq. The significant progress includes: China established the 1: 50 000 standard hydrogeological survey system with Chinese characteristics and produced the new generation of high-quality hydrogeological maps; the national groundwater monitoring project was completed and accepted, which marks China taking the leading position in groundwater monitoring internationally; fruitful results were achieved in the national groundwater quality survey, and groundwater quality background values were basically identified and checked; hydrogeological and environmental geological survey was continuously promoted in karst areas and the ecological restoration of rocky desertification achieved remarkable results; China strengthened layer exploration techniques for groundwater, integrating the key and practical techniques of layer exploration and monitoring; the exploration of groundwater in the poverty-stricken regions and old revolutionary base areas were effectively promoted to strongly guarantee the poverty alleviation and drinking water safety; the mystery of desert groundwater was uncovered, making up for the shortage of 1: 250 000 hydrogeological survey in the Badain Jaran Desert; and more efforts were made to conduct survey on the water resources in the basin, and to finish the unified measurement of national-scale groundwater level. 相似文献
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J. S. Chen X. X. Sun W. Z. Gu H. B. Tan W. B. Rao H. Z. Dong X. Y. Liu Z. G. Su 《Geochemistry International》2012,50(5):455-465
Despite its extreme aridity, the Badain Jaran Desert is rich in groundwater. In the southeastern part of the desert, it is
characterized by coexistence of high megadunes and a great number of lakes. Deuterium and oxygen 18 isotope compositions as
well as hydrochemistry of groundwater, lake water, soil water and river water were investigated in detail to gain an insight
into their relationships and the origin of the ground-water. The results show that the groundwater and the lake water are
genetically related, but unrelated to local precipitation and the leakage of Heine River at northern slope of Qilian mountain.
δD and δ18O values of deep soil water (lower than 40 cm) and groundwater plot on the same evaporation line E11, which shows that they
have the same recharge source. The point of intersection between E11 and LMWL suggests that the groundwater originates from
the water resource which has a weighted mean value that is lighter by some 6‰ δ18O than the local precipitation in Badain Jaran Desert. 3H data of water samples shows that the groundwater in Badain Jaran Desert originates from the water recharged after the nuclear
test. The deep fault zone underground maybe the water circulation channel based on Helium analysis of groundwater. The result
has guiding significance to rational exploitation and utilization of the local groundwater. 相似文献
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应用音频大地电磁法探测内蒙古巴丹吉林高大沙山结构及成因 总被引：3，自引：0，他引：3
巴丹吉林沙漠拥有世界罕见的高大沙山群。为了解巴丹吉林高大沙山结构与成因,应用音频大地电磁法进行测量,利用非线性共轭梯度法二维反演得到了沙山的横截电性剖面。沙山电性剖面深部呈现明显的低阻,而沙山中部存在一定规模高阻区域。判断巴丹吉林沙漠众多高大沙山群的形成是由其稳定的西北风作用、源源不断的地下水补给机制和特殊的地层环境共同作用的结果。地下水由于蒸腾作用上升遇到古老沙丘的钙质层阻挡,由背风坡底部蒸发出来。水蒸气凝结在顶部滚落的沙子表面,使其抗风蚀能力增强,起到固沙作用;随着时间推移,沙山越来越大,形成高大沙山。 相似文献
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内蒙古阿拉善西部的水文地质研究程度很低,关于地下水的来源和流向仍然存在各种不同的认识,需要在沙漠腹地补充钻探资料加以验证。本研究在前人调查成果的基础上,选择巴丹吉林沙漠及其周边的4个控制点进行了水文地质钻探,获得关键性的含水层分布和地下水位数据,对地下水流向问题提出了新的认识。分析结果表明,阿拉善西部广泛发育厚度50 m以上的第四系孔隙含水层,与新近系和白垩系砂岩含水层一起构成主要的地下水渗透介质,使区域地下水流具有连续性。地下水总体自东向西、自南向北流动,水力梯度介于0.8‰与7.9‰之间。在区域尺度上,断裂带对浅层地下水的作用并不显著。 相似文献
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Hg污染具有全球性,人类活动较少地区的湖泊沉积物对长距离输入的大气沉降Hg变化敏感。巴丹吉林沙漠中发育了约142个沙漠丘间湖泊,是研究大气沉降Hg记 录的理想材料。选择巴丹吉林沙漠东南部的宝日陶勒盖湖泊进行湖泊钻探,结合210Pbuns和137Cs核素测年及THg沉积通量计算,重建了400年来巴丹吉林沙漠湖泊的THg沉积记录,并探讨了影响沙漠湖泊THg沉积的影响因素,评估了自然背景和人类活动的影响。结果表明：(1)沉积物中THg含量分布范围为1.5~17.5 ng/g,富集系数和沉积通量的分布范围分别为0.3~4.5和2.9~38.9 μg/(cm2·a)。 THg含量、富集系数和沉积通量均表现为在岩心上部近几十年富集。(2)近400年来,湖泊沉积物中背景THg(THg岩石风化)通量变化相对稳定,主要受控于附近物源供给和区域风沙活动。大气沉降THg(THg 大气)通量自20世纪30年代以来呈逐渐增加的趋势,很大程度上反映了近几十年来人为源大气沉降THg的增加。但20世纪30年代以来岩心局部的大气沉降THg通量的峰值可能还受全球变暖和湖泊生产力增加 的影响,而20世纪30年代之前出现的峰值可能与“小冰期”冷期强烈的区域风沙活动有关。巴丹吉林沙漠湖泊400年来的THg大气沉积通量变化与全球Hg产量和冰心中的大气Hg含量变化记录一致,是沙漠 地区大气沉降THg的可信纪录。 相似文献
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巴丹吉林沙漠是世界上沙丘最高大的沙漠,其沙源研究对认识沙漠形成、高大沙山发育和防沙治沙工程有重要意义。石英是沙漠沉积物中常见的矿物,其氧同位素值可示踪物源。采集沙漠西北部、东部、东南部高大沙山、丘间低地与湖泊以及雅布赖山前的表层沉积物,测定了样品不同粒级的石英δ18O值。结果表明:①石英δ18O值随粒级减小有增大趋势,同一样品不同粒级石英δ18O值存在较大差异,相同粒级石英δ18O值也有变化。②石英δ18O值介于9.4‰~19.3‰,均值为13.3‰（n=55）;其中沙丘沙的石英δ18O值介于9.5‰~16.6‰,均值为12.9 ‰（n=39）;湖相沉积物的石英δ18O值介于9.4‰~19.3‰,均值为14.2‰（n=16）。③区域内,<16 μm粒级的石英δ18O值与16~64 μm、125~154 μm、200~250 μm、> 300 μm粒级的石英δ18O值都存在显著差异,但200~250 μm与 > 300 μm粒级的石英δ18O值没有显著差异;经区域对比,巴丹吉林沙漠 < 16 μm粒级的石英δ18O值与柴达木盆地沙漠、蒙古戈壁风成沉积物 < 16 μm石英δ18O值无显著差异,但巴丹吉林沙漠16~64 μm粒级的石英δ18O值与蒙古戈壁风成沉积物16~64 μm石英δ18O值存在显著差异;这似乎暗示研究区的细颗粒物质可能是远源的。巴丹吉林沙漠沉积物的石英δ18O值位于火成岩石英、砂岩和变质岩石英δ18O值分布阈值内,受区域地质条件、物源混合、粒级效应等因素的影响,砂粒级的石英δ18O值所指示的母岩成份特征与祁连山区岩石的岩性有较好吻合。 相似文献
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Geochemical Information Indicating the Water Recharge to Lakes and Immovable Megadunes in the Badain Jaran Desert 总被引：1，自引：0，他引：1
CHEN Jiansheng ZHAO Xi SHENG Xuefeng Wang Jiyang GU Weizu and CHEN Liang State Key Laboratory of Hydrology-Water Resources Hydraulic Engineering Hohai University Nanjing Jiangsu E-mail: jschen@hhu.edu.cn Institute of Isotope Hydrology Research Hohai University Nanjing Jiangsu Institute of Geology Geophysics Chinese Academy of Sciences Beijing 《《地质学报》英文版》2005,79(4):540-546
1 Introduction The Badain Jaran Desert, located in western Inner Mongolia, China, has a unique landscape containing 144 lakes (72 of which are still watery) with a total water area of about 23 km2, and the world’s highest stationary sand dunes with a height between 200 m and 500 m. Much attention has been paid to the water recharge of the desert in the past decade. Investigations on the resources of water system there have been performed continuously since the early 1990s, which lead to th… 相似文献
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Landscape evolution of the Ulan Buh Desert in northern China during the late Quaternary 总被引：1，自引：0，他引：1
《Quaternary Research》2014,81(3):476-487
The evolution of arid environments in northern China was a major environmental change during the Quaternary. Here we present the dating and environmental proxy results from a 35 m long core (A-WL10ZK-1) collected from the Ulan Buh Desert (UBD), along with supplemental data from four other cores. The UBD is one of the main desert dune fields in China and our results indicate the UBD has undergone complex evolution during the late Quaternary. Most of the present UBD was covered by a Jilantai-Hetao Mega-paleolake lasting until ~ 90 ka ago. A sandy desert environment prevailed throughout the UBD during the last glacial period and early Holocene. A wetland environment characterized by the formation of numerous interdunal ponds in the northern UBD occurred at ~ 8–7 ka, although a dune field persisted in the southern UBD. The modern UBD landscape formed after these wetlands dried up. During the last 2000 years, eolian sand from the Badain Jaran Desert has invaded the northern UBD, while farming and overgrazing resulted in the formation of the eastern UBD. We suggest that the formation of UBD landforms is related to the disintegration of the megalake Jilantai-Hetao and to summer monsoon changes during the last glaciation and Holocene. 相似文献
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通过对巴丹吉林沙漠东南部湖水和南缘地区地下水离子化学成分及其环境同位素分析,初步探讨了沙漠地区湖水和地下水之间补给的关系。沙漠湖水的离子化学特征显示沙漠东南部湖泊的演化趋势:微咸湖-咸水湖-盐水湖。显著不同的盐度、CO32-和HCO3-含量以及地质资料都表明,沙漠北部较大的湖泊和东南部的湖泊被一地形上的褶皱隆起阻隔而形成了不同的地下水补给体系。环境同位素的分析结果表明,巴丹吉林沙漠东南部的湖泊和地下水与沙漠东南边缘地区的地下水有着相似的蒸发趋势,暗示南缘地区的地下水和沙漠东南部地区湖泊之间存在一定的联系。同其他干旱地区地下水的同位素结果进行对比显示,雅布赖地区和沙漠地区的地下水应该是埋深较浅的地下潜水。因本次研究结果不支持单一远源或者深层地下水补给的观点,故推断沙漠东南部地区以及南缘地区的地下水主要是当地雨量丰沛时期的降水及南缘低山降水下渗补给的。 相似文献
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Estimating groundwater recharge in a cold desert environment in northern China using chloride 总被引：4，自引：0，他引：4
Understanding sources and rates of recharge to the Badain Jaran Desert in northern China is important for assessing sustainability of the area’s oasis lake ecosystem and its water resources in general. For this purpose, direct recharge was investigated with the chloride mass balance method for 18 unsaturated zone profiles (6–16 m depth). Spatial variability is low across the area (range in mean Cl in profiles: 62–164 mg/L Cl), largely attributable to the uniformity of sandy unsaturated zone conditions. No strong correlations between environmental factors of profile locations and recharge rates were found, though a weak relationship between recharge and vegetation density was suggested. The study area’s complex dune morphology appears to have no measurable impact on recharge variability. Mean estimated diffuse recharge is 1.4 mm/year (1.0–3.6 mm/year for 95% confidence level), approximately 1.7% of mean annual precipitation. Temporal fluctuations in recharge due to climate variability are apparent and there is good correspondence in temporal trends over a time span of 200–300 years. Water balance considerations indicate that direct recharge is insufficient to support the numerous perennial lakes in the study area, suggesting that diffuse recharge presently plays a minor role in the overall water balance of the desert’s shallow Quaternary aquifer. 相似文献
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为了确定巴丹吉林沙漠潜水蒸发强度与地下水埋深的关系,基于巴丹吉林沙漠的气候背景、砂土特征和不同地下水埋深时的典型植被特点设计了54种情景,利用Hydrus-1D建立不同情景下的SPAC水分运移模型,对周期性气象条件驱动下的潜水蒸发开展数值模拟。模拟结果表明:多年平均潜水蒸发量有着随地下水埋深增大而非线性减小的趋势;不同情景的极限埋深都大于3m,在埋深等于3m时潜水蒸发量都小于最大值的5%;当地下水埋深为0.5~1.5m时,潜水蒸发量对地下水埋深的变化最为敏感;当地下水埋深为1m时,潜水蒸发量对包气带岩性的变化也很敏感;在地下水埋深小于0.5m和大于1.5m的区间,气候、岩性、地下水埋深的变化对潜水蒸发量的影响变得微弱。另外,多年平均潜水蒸发量和地下水埋深的这种非线性关系可以用一个新提出的经验公式进行较为准确的拟合,将这个研究结果用于评价巴丹吉林沙漠湖泊集中区地下水的蒸发消耗,发现潜水蒸发总量显著大于湖面蒸发总量,前者约为后者的2.5~2.6倍,必须在沙漠水分平衡的分析中加以考虑。 相似文献
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巴丹湖区位于巴丹吉林沙漠的东南缘,发育很多被纵向沙垄一分为二、水体化学特征悬殊的双湖系统。前人对此类湖泊成因及风成地貌过程如何影响湖泊水文特征缺乏系统的研究。通过对沙漠东南缘局部风向和巴丹东、西湖湖盆形态的分析反演湖区的地貌演化,从而对湖泊水化学等特征的差异进行解释。水化学测试结果显示：巴丹东湖湖水的TDS为15 g/L左右,为微咸水;西湖的TDS是东湖的上百倍,为盐水。Google Earth遥感影像和DEM反映出巴丹吉林沙漠盛行NW风,东南缘风向及风力多变;巴丹东湖湖盆深于西湖湖盆。反演了巴丹湖地貌演化的3个阶段：(1)月牙湖形成阶段,即巴丹湖的形成阶段;(2)双湖系统形成阶段,气候干旱使湖泊水位降低、湖盆出露,在NW定向风作用下,新的新月形沙丘形成于湖盆上,将其分割从而导致巴丹东湖湖盆遭受风蚀;(3)纵向沙垄形成阶段,由于局部风向的改变,新月形沙丘在SW向风力作用下往NE向不断延伸,并转变成纵向沙垄。综合分析认为：气候变化是风成地貌演化的驱动力,多次风向的改变产生了湖盆地形西高东低的差异,导致东湖接受的浅层地下水补给大于西湖;当气候变得暖湿时,水位上升致两湖水体连通,由于东湖水位高于西湖,使东湖盐分释放、西湖盐分积累。因此,受地貌演化的影响,巴丹东、西湖形成了悬殊的盐度特征。 相似文献
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中国北方风沙沉积物气候代用指标对比研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在浑善达克沙地和巴丹吉林沙漠各选择近NS走向的大断面采集表层样品,用筛析法对样品进行粒度分析,用Eijkelkamp碳酸钙测定仪测定其碳酸钙含量。两地沙质沉积物的粒度参数对比结果显示,巴丹吉林沙漠沙总体上比浑善达克沙地沙粗,分选性比浑善达克沙地沙好,同时在粒度分布频率曲线上表现出明显的双峰,这应与其地处冬夏季风交替地带、冬季风和夏季风搬运营力上的差别有关。巴丹吉林沙漠和浑善达克沙地沙质沉积物粒度参数上的差别反映了两地不同的风动力条件和下垫面性质。浑善达克沙地的沙粒较细在一定程度上也与该地区较湿润条件下的成土作用有关。气候差异应是导致两地沙质沉积物粒度参数区别的主导因素。碳酸钙测量结果说明,浑善达克沙地的碳酸钙含量明显低于巴丹吉林沙漠。巴丹吉林沙漠沙的碳酸钙含量从北往南呈增加趋势,与该地区年降水量的南北方向变化相一致。从对这两个地区沙质沉积物的碳酸钙含量对比中可以看出,即使在干旱背景下,当多年平均降雨量达到一定临界值时,地表碳酸钙含量将达到一最大值,随后则呈降低趋势 相似文献
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本文根据实地野外观测和前人的研究,对我国西北干旱地区约30kaB.P.时的环境特征进行了综合分析.选用的古环境指标主要来源于风成沉积、湖泊沉积及河流沉积,年代主要依靠14C测年.依据巴丹吉林沙漠沙丘上的钙质胶结层、植物残体、塔克拉玛干沙漠河流沉积以及巴丹吉林沙漠腹地及其西北缘的高湖面,认为在30kaB.P.前后,我国西北干旱地区雨量较高,气候较湿润.柴达木盆地、腾格里沙漠西部、古尔班通古特沙漠西部及内蒙古地区湖泊同期的高湖面也支持这一观点. 相似文献
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巴丹吉林沙漠以湖泊众多和沙山高大而闻名于世.到目前为止, 关于湖泊和沙山的成因问题尚存在不同的观点.实际上, 巴丹吉林沙漠湖泊和沙山的形成与该地区地下水的循环交替问题直接相关.参照前人研究成果, 结合开展的巴丹吉林沙漠水文地质调查, 探讨了湖泊和沙山的形成问题, 初步认为巴丹吉林沙漠湖泊主要接受来自东部雅布赖山区区域地下水侧向补给和沙山地下水补给而形成; 高大沙山的形成与降水和地下水关系密切; 高大沙山与湖泊的形成和共存关系是先有沙山, 而后才形成湖泊, 沙山是形成巴丹吉林沙漠湖泊的必备条件. 相似文献