冰川冻土

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蒲健辰, 姚檀栋, 王宁练, 苏珍, 沈永平

冰川冻土. 2004, 26(5): 517-522. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0083

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近百年来,青藏高原的冰川虽然出现过两次退缩速率减缓或相对稳定甚至小的前进阶段,但总的过程仍然呈明显的波动退缩趋势.随着全球气候的波动变暖,特别是进入20世纪80年代以来的快速增温,使高原冰川末端在近几十年间出现了快速退缩.以高原东部和南部边缘山地的冰川变化幅度最大,而高原中北部山区和羌塘地区的冰川变化幅度较小,相对比较稳定.显示出青藏高原冰川对气候变化响应的敏感性在边缘山区较中腹地区更为敏感.

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人类活动对青藏高原冻土环境的影响

王一博, 王根绪, 常娟

冰川冻土. 2004, 26(5): 523-527. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0084

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采用物探技术、植物样方调查对青藏公路沿线工程活动对冻土环境因素之间的影响进行了分析研究,结果表明:由于工程活动对原冻土区地貌、植被及表土层结构等的干扰破坏,致使工程区及其影响区冻土上限下降速度加快,同时得出了冻结层上水埋深(1～3m)与冻土层厚度变化的关系以及冻结层上水水位随冻土上限下降而变化的规律.指出工程活动对植被的影响不仅与工程本身有关,也与工程区冻土厚度、地下水、土壤等因素有密切关系.

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稻城冰帽区更新世冰川测年研究

许刘兵, 周尚哲, 崔建新, 王杰, David Mickelson

冰川冻土. 2004, 26(5): 528-534. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0085

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通过ESR和¹⁴C测年对典型冰碛物进行直接和间接定年,并结合冰碛地貌形态和位置,确定稻城冰帽区自中更新世以来经历了6次较大规模的冰川前进,依次与MIS-16、MIS-6、MIS-3中期、MIS-2早期、全球意义上的末次盛冰期(MIS-2)和冰后期对应,冰川作用规模基本上逐渐减小.最早、规模最大的冰川作用发生在570kaBP前后,意味着本段高原面在570kaBP之前已进入了冰冻圈,且自那时起,该区经历了较大规模的抬升作用.全新世到来之前,稻城冰帽全部消失了,它是一个随着气候冷暖波动逐渐后退的过程,不是以死冰的方式突然消亡.值得注意的是,末次冰期大间冰阶中期(MIS-3b)的冰川前进规模超过了末次盛冰期(MIS-2),表明末次冰期最盛期在全球范围内的不同步性.其不同步的原因可能是:MIS-3中期,北半球夏季太阳辐射相对较低,但其海陆分布状况能够诱发较强的南亚夏季风,它给以季风降水为主要补给的海洋性冰川区带来较多的降水,结合该时段较低的温度,有利于冰川较大规模前进;末次盛冰期时,气候严寒,但夏季风微弱,降水稀少,冰川平衡线下降程度反而不及MIS-3b.

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1860—1898年北京沙尘天气初探

费杰, 周杰, 张青瑶, 陈惠中

冰川冻土. 2004, 26(5): 535-539. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0086

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《翁同日记》较为完整地记载了北京1860—1898年沙尘天气情况.通过整理《翁同日记》1860—1898年北京沙尘天气资料,初步建立了1860—1898年北京年沙尘日数和春季(3～5月)沙尘日数序列.1860—1898年北京年沙尘日数平均值为11d左右,春季沙尘日数平均值为7d左右.1860—1898年北京沙尘天气以春季最频繁,最频繁的月份是4月.

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祁连山东段剥蚀面与青藏高原隆升

高红山, 潘保田, 邬光剑, 李吉均, 管清玉, 王均平, 业渝光

冰川冻土. 2004, 26(5): 540-544. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0087

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祁连山北麓广泛分布着一级剥蚀面,它是山地阶段性隆升的产物.通过对剥蚀面之上砾石层中细砂物质的ESR测年以及黄土地层的古地磁测定,认为祁连山东段的剥蚀面最终解体于1.4MaBP.这与邻近区域陇西盆地的剥蚀面解体时代(1.8MaBP)有所差异,这或许是第四纪期间青藏高原阶段性隆升在区域间存在着差异特征的重要表现.

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天山南坡科其卡尔巴契冰川消融期气候特征分析

张勇, 刘时银, 韩海东, 王建, 谢昌卫, 上官东辉

冰川冻土. 2004, 26(5): 545-550. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0088

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通过分析天山南坡科其卡尔巴契冰川区的气候变化特征及其对冰川消融变化过程的影响,研究了冰川对气候变化的响应机理及其对塔里木河水资源的影响规律.科其卡尔巴契冰川区夏季气温比较高,基本处于正温,日较差较小;气温直减率较小,平均值为0 60℃·(100m)^-1,冰川冷效应不明显;对流性降水较多,降水量的75%发生在白天;冰川区局地环流——山谷风发育,海拔3900m以上冰川受西风环流影响显著;净辐射在7月和8月中上旬均较大,在8月下旬后净辐射开始逐渐减小,与冰川消融是一致的.7月初至7月下旬是消融较强的两个时段,冰川平均消融速率为38 66mm·d^-1,到8月中旬消融速率略有降低,平均为34 79mm·d^-1,至9月中旬降至28 83mm·d^-1.

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冰川系统高度结构计算研究——以塔里木盆地水系冰川为例

王欣, 谢自楚, 林剑, 韩用顺, 程磊

冰川冻土. 2004, 26(5): 551-556. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0089

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冰川面积随高度的分布(即高度结构)具有重要的水文学及冰川学意义.在分析中低纬冰川作用区(冰川系统)特征的基础上,着眼于特定冰川系统的全体,依托概率理论,提出计算冰川系统高度结构的统计学公式.与普遍使用的经验公式相比,它具有计算所需参数少,结果不存在系统误差的特点,并且二者计算结果的总差异程度在0.1～0.3之间.用内天山的实测资料验证显示,统计学公式计算的结果与实测值的总的差异程度仅为0.045.

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近百年来西居延海湖泊水位变化的湖岸林树轮记录

肖生春, 肖洪浪, 周茂先, 司建华, 张小由

冰川冻土. 2004, 26(5): 557-562. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0090

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通过对西居延海柽柳树轮年表与气象、水文要素进行相关分析,结果表明:标准年表和西河下游5～8月平均地下水位变化呈显著正相关,而且这一相关具有明确的生物学意义.利用标准化年表和地下水位的相关关系,重建了西居延海近100a以来5～8月的水位变化,检验表明重建结果是可靠的.结合西居延海在1960—1962年干涸的史实和重建水位变化曲线,将湖岸林柽柳树轮年表涵盖的近百年分为湖水水位和地下水水位变化两个时期.其中湖水水位上升阶段为1932—1952、1956—1958年,下降阶段为1920—1932、1952—1956、1958—1960年,持续时间分别为20a、2a、12a、5a和2a;地下水水位上升阶段为1974—1981、1996—1997年,下降阶段为1961—1973、1981—1995、1997—2002年,持续时间分别为8a、1a、13a、15a和5a.

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东亚夏季风异常与西北东部汛期降水的关系分析

王宝鉴, 李栋梁, 黄玉霞, 王劲松

冰川冻土. 2004, 26(5): 563-568. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0091

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对1961—2000年东亚夏季风与同期6～9月西北区旱涝的相关和强(弱)夏季风年空中水汽通量及其散度场、高度场和u、v风场进行了诊断分析.结果表明:东亚夏季风对我国降水的影响主要位于100°E以东的地区;强夏季风年,夏季风西北影响区汛期降水偏多,高度场东高西低,纬向西风、经向南风和水汽通量显著增强,存在大范围的水汽通量辐合;弱夏季风年,夏季风西北影响区汛期干旱少雨,高度场西高东低,纬向西风、经向南风、水汽通量明显减小,除甘肃河东大部(30°～35°N,101°～105°E)存在水汽通量辐合外,其它地方为水汽通量辐散.

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土壤中热量传输计算的研究进展与展望

张立杰, 江灏, 李磊

冰川冻土. 2004, 26(5): 569-575. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0092

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土壤中热量传输计算的研究分为土壤热通量计算方法和土壤导温率计算方法两方面的成果.目前已有土壤热通量的计算方法,在土壤表层可以得到较好结果,但在土壤深层的适用性无法确定.多孔介质模型和考虑水的渗流造成的影响,是多年冻土区土壤导温率的计算方法的研究方面新的进展.为研究青藏铁路沿线冻土演化趋势找到合适的土壤热量传输计算方案,应是今后工作的一个重点.

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封闭条件下抛石路堤降温效果及机理的试验研究

赖远明, 张明义, 喻文兵, 高志华

冰川冻土. 2004, 26(5): 576-581. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0093

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在多年冻土地区道路工程的修筑与维护中,如何保证多年冻土不退化所采取措施的长期可靠度问题日益为人们所关注.通过室内试验研究了实际工程中半开放半封闭抛石路堤受到风沙或积雪填埋后,在不同温度变幅条件下的降温效果.实验结果发现:在满足一定厚度时,封闭条件下的块石层仍具有良好的降温效果,具有可变等效导热系数的特性,在实验中充分体现了"热二极管效应".在外界温度变幅较大的条件下,降温速度和降温效率均大于温度变幅较小的情况.通过对块石层顶底温差与其顶部温度变化关系,以及块石层内温度场特征的分析,证实了封闭块石层内自然对流的真实存在和对流的运动发展趋势.试验结果为抛石路堤降温的长期可靠性提供了依据.

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青藏铁路透壁通风管通风路基模型试验及初始温度场特征

胡明鉴, 汪稔, 孔令伟, 葛修润, 石祥锋, 黄明奎

冰川冻土. 2004, 26(5): 582-586. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0094

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通风路基作为一种积极主动保护冻土路基的冷却调控技术能有效的抬升多年冻土上限,保护冻土路基的稳定性.目前实体试验工程通风路基一般采用路基内预埋实体混凝土管或PVC管,管壁不能透风,管壁与土体间主要通过热传导进行换热.一种管壁开孔、可以透风的新型通风管——"透壁通风管"既能以管内空气间的对流带走管内热量;因其管壁透风,低温的冷空气可以透过管壁的大孔眼穿透到通风管周围的介质中,直接与其进行热交换,从而改善传统通风管换热模式.为探索透壁通风管在青藏铁路路基中的实际温控效果而进行了青藏铁路透壁通风管路基现场试验,试验路基短期监测资料的分析结果显示,透壁通风管对青藏铁路路基具有良好的冷却能力,可在一定程度上抬升冻土上限;透壁通风管路基经填土级配优化重组后更能充分发挥其路基冷却效果

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我国过去50a来降水变化趋势及其对水资源的影响(Ⅰ):年系列

叶柏生, 李翀, 杨大庆, 丁永建, 沈永平

冰川冻土. 2004, 26(5): 587-594. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0095

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应用全国范围内的678个气象站1951—1998年长系列降水资料,用线性回归方法研究降水量、降水日数和降水强度的变化趋势,同时结合长江和黄河主要控制水文站同期的径流资料,研究径流对气候变化的响应.结果表明:近50a来年降水量表现出明显的区域性变化特征,东部地区降水日数减少显著,西部地区年降水日数以增加为主;日平均降水强度的变化趋势除西南地区有一带状的微量减少外,全国大部分地区表现为增加趋势.气候的上述变化趋势对我国干旱的西北地区有利,该区河流径流量有明显增加;另一方面,降水强度的增加导致洪水事件的濒发.但对干旱的华北、多雨的华东和华南地区却不利,华北呈现愈加干旱,华东华南愈多洪涝.黄河20世纪90年代持续的严重断流和长江淮河近10a的洪涝大灾频发,就是一个例证.

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新疆塔里木河下游柽柳、芦苇对生态输水的响应

陈亚宁, 李卫红, 陈亚鹏, 王强

冰川冻土. 2004, 26(5): 595-601. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0096

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通过对塔里木河下游生态输水过程中地下水埋深变化的动态监测和天然植物生理指标的测试分析,探讨了塔里木河下游柽柳、芦苇对生态输水的响应.研究表明,塔里木河下游河道输水对抬升其附近的地下水位起到了明显效果,地下水埋深呈逐级抬升过程.输水河道附近的地下水埋深由输水前的5～8m抬升到了2～4m;植物各项生理指标对地下水位变化反应敏感,表现出明显的梯度变化.不同植物生长由于对地下水位要求深度不一样,随地下水位变化而表现出不同的响应,芦苇的反应敏感区约在150～200m之间,而柽柳则多在200～250m之间.结合野外样地的实际调查分析推测,芦苇和柽柳的胁迫地下水位分别为3.5m和4.0m.

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新疆博斯腾湖表层沉积物的孢粉分析

黄小忠, 赵艳, 程波, 陈发虎, 徐俊荣

冰川冻土. 2004, 26(5): 602-609. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0097

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通过对新疆博斯腾湖的表层沉积物孢粉的分析,探讨了干旱区大型湖泊中表层沉积物孢粉与周围植被的关系以及孢粉在湖泊中的分布和传播规律.研究发现,博斯腾湖表层沉积物中孢粉主要是来源于周围荒漠植被中的藜科、蒿属、麻黄等植物以及湖泊四周浅水地带生长的香蒲等水生植物.藜科、蒿属、麻黄等花粉的传播过程主要受大风作用的影响,而且百分比含量在整个湖盆中的分布比较稳定,A C值能够反映区域目前的干旱状况;香蒲等水生植物花粉的百分比含量主要受其母体植物分布的影响.云杉花粉在河口区域的相对高百分比含量表明其河流传播特征;云杉花粉在湖泊中的低百分比含量与整个流域的植被及其分布状况以及区域的气候条件有关;云杉花粉具有超代表性.近河口湖泊表层样品孢粉组合受河流和近岸植被的影响较大,但距离超过2km以后湖泊沉积花粉百分比含量较为稳定.孢粉的质量浓度分布显示,孢粉在湖盆中的分布有比较强的趋中性.博斯腾湖中部沉积物孢粉序列能够很好记录区域的植被变化历史和环境演化特征.

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空间分辨率与取样方式对DEM流域特征提取的影响

郝振纯, 池宸星

冰川冻土. 2004, 26(5): 610-616. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0098

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随着数字水文的兴起和分布式水文模型研究的发展,利用DEM提取水文特征,进而进行水文模拟的方法越来越广泛地为水文学者所采用.空间分辨率的改变与DEM重新取样方式对水文模拟都会产生重要影响.采取不同取样方法获得多种尺度的DEM,对不同分辨率下的流域特征值进行了统计分析与比较,引入熵的概念度量不同分辨率的DEM包含的信息量,以及不同取样方式对信息量的影响.并计算了以50mDEM所包含的信息量为基准,在不同的信息损失下所要求的最低分辨率.

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两种小型蒸渗仪在黑河流域山区植被带的应用研究

宋克超, 康尔泗, 金博文, 张智慧

冰川冻土. 2004, 26(5): 617-623. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0099

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为定量说明黑河流域山区植被带林地与草地在不同覆盖状况下的蒸发与下渗差异,依据实际情况设计了桶式与环刀式两种小型蒸渗仪,根据测算结果评价了两类小型蒸渗仪的适用性,并剔除不合理测算数据.根据2002年雨季蒸渗仪观测试验,将黑河流域山区草地的雨季蒸发分为3个过程:雨季早期,雨季中期和雨季晚期,并对这3个过程的蒸发进行对比.根据计算结果,分析了草类和草地盖度变化对蒸散发的影响,并计算了林地与草地的平均下渗量.

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虚拟土战略与土地资源可持续利用的社会化管理

罗贞礼, 龙爱华, 黄璜, 徐中民

冰川冻土. 2004, 26(5): 624-631. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0100

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土地资源紧缺是威胁世界食物安全的主要限制因素之一,土地资源可持续利用是区域生态经济系统经济增长和社会发展的关键.类似于国内已经开展的虚拟水和虚拟水战略概念及相关研究,首次提出"虚拟土"和"虚拟土战略"新概念,分析了土地资源管理不同管理阶段及其相关问题.结合当前国家耕地总量平衡、区域粮食安全问题以及土地资源利用中出现的一些新情况,从土地资源的社会属性出发,实证分析了土地生产能力与社会适应性能力的关系,提出了基于虚拟土概念及虚拟土战略下区域土地资源可持续利用的分析框架.最后提出了当前我国土地利用中解决区域粮食安全的一些新思路.建议:在保证国家粮食基本自足基础上,实行区域耕地总量弹性平衡政策;成立专业性土地银行,加快创新土地使用权流转机制;强化土地使用权拍卖机制,提高市场配置土地资源的透明度;实施虚拟土战略举措,构建新的土地可持续发展模式,加强开展虚拟土战略相关理论及其对策的研究工作.

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古尔班通古特沙漠生物结皮对地表风蚀作用影响的风洞实验

王雪芹, 张元明, 张伟民, 韩致文

冰川冻土. 2004, 26(5): 632-638. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0101

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古尔班通古特沙漠4种类型生物结皮的风洞实验表明,其对地表风蚀影响甚大,且随结皮类型及其破损度不同而呈明显的变化.在25～30m·s^-1的风速下,未经扰动的4类生物结皮均未发现沙粒起动和地表风蚀现象.相同破损率条件下,起动风速以苔藓结皮最大、地衣结皮次之、藻结皮和藻类地衣结皮最小.裸沙面在8 42m·s^-1的起沙风作用下,风蚀强度为0.09g·m^-2·s^-1,25m·s^-1时为1214.82g·m^-2·s^-1.在同等风速吹蚀下,4类结皮的风蚀率最大不超过裸沙面的8.95%.随着破损率的增大和风速的加强,风蚀强度显著增大.在数量级和变化趋势上以苔藓和地衣结皮相似,变化于0～23.67g·m^-2·s^-1之间;藻结皮和藻类地衣结皮相近,变化于0～69.00g·m^-2·min^-1之间.根据该沙漠的风能环境分析和风洞实验结果,为了不致产生风蚀,人类放牧等经济活动应以不造成30%以上的地表结皮破损为宜,特别是在春夏两季的强风盛行期更要谨慎处之.

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玉门踏实盆地水资源优化配置的交互式决策方法

赵成, 王文科

冰川冻土. 2004, 26(5): 639-644. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0102

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论述了疏勒河流域水资源形成与径流特征,对水资源分布格局变化及水资源利用效率提高对水循环系统的影响进行了分析.总结中游盆地生态景观、植被优势种的分布与地下水之间的关系,提出了盆地植被优势种的演化模式.针对存在的问题,构建盆地水资源开发利用的经济、社会、生态环境协调发展的多目标管理模型.将盆地划分为7个管理亚区、3个方案、4个时段,并用拉格朗日乘子法与目标规划相结合的多目标交互式算法对模型进行求解运算,得出经济效益最大、社会效益最优、生态效益最佳几个宏观指标.对比分析了最终满意解的水量分配,针对未来水资源利用中存在的问题,提出了相应的对策措施.

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新疆喀什噶尔河流域水资源质量保护及对策

隗经斌, 李云华, 古丽巴哈, 龚建新

冰川冻土. 2004, 26(5): 645-649. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0103

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喀什噶尔河流域水环境系统十分脆弱,运用环境容量总量控制、水质模型等方法进行了重点河段污染物控制量计算,合理的划分水功能区,拟订可行的水资源保护目标,确定了污染物总量控制方案,为水资源保护、水资源的可持续利用提供依据.

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我国干旱区生态需水若干问题评述

刘桂民, 王根绪

冰川冻土. 2004, 26(5): 650-656. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0104

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生态需水是当前水问题研究中的一个热点问题,对于生态环境急剧恶化的我国内陆干旱区,这一研究尤为紧迫.目前生态需水尚无明确统一的定义,研究方法也因人而异.归纳了已有的生态需水的相关概念和干旱区生态需水研究的主要成果、研究方法等.从概念主体角度,区分了生态需水、环境需水、生态环境需水之间的关系,并对关键的概念、理论和方法进行了深入分析,最后展望了未来干旱区生态需水的研究趋势.

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杰出的俄罗斯冰川及地理学家科特梁可夫院士

谢自楚

冰川冻土. 2004, 26(5): 657-657. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2004.0105

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科特梁可夫 (B.M.Котляков) 1931年生,195 4年由莫斯科大学地理系毕业后,直接分配到苏联科学院地理研究所,在著名积雪学家Г.Д.Рихтер手下工作,次年便参加北极考察,接着于 1957— 1958年随同苏联著名冰川学家舒姆斯基 (П.А.Шумский)参加南极过冬考察,从此决定了他的冰雪生涯.科特梁可夫对南极冰川学的研究是苏联 (俄罗斯)冰川学家中最突出的.他早期对南极冰盖物质平衡的计算至今仍不失准确性,后来又偏重于对东方站冰芯的研究.

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2004年, 第26卷, 第5期　刊出日期：2004-10-25

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