2014年, 第36卷, 第5期 刊出日期:2014-10-25
  

  • 全选
    |
    冰冻圈与全球变化
  • 金会军, 吕兰芝, 何瑞霞, 王绍令
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1049-1057. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0127
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    采取综合分析与主导因素相结合的原则, 阐明了青藏高原各大地貌单元的大气环流及自然景观特征, 描述了高原多年冻土形成和分布格局. 基于综合地域分异规律, 以年降水量和干燥度(蒸发/降水)作为主要指标, 并参考年平均气温、气温年较差及年平均空气湿度等, 结合地形因素将高原多年冻土划分为: 湿润型、亚湿润型、半干旱型、干旱型和极干旱型五种类型, 并对各类多年冻土的代表性地区的冻土特征分别进行论述. 该分类方法适合于小比例尺的冻土测绘和制图.
  • 章新平, 关华德, 张新主, 吴华武, 李广, 黄一民
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1058-1068. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0128
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    利用稳定同位素大气水平衡模式, 模拟了2012年全球大气水汽和降水中δ18O的空间分布和时间变化以及降水中δ18O与降水量、温度之间的关系. 其目的在于检验稳定同位素大气水平衡模式模拟水稳定同位素循环的能力, 揭示稳定同位素效应产生的主要原因, 改善对水循环中稳定同位素效应的理解和认识. 模拟结果很好地再现了全球降水中δ18O的纬度效应、大陆效应和季节差异. 在水循环过程中, 引起降水中稳定同位素空间变化和时间变化的原因与蒸发对水汽同位素的富集作用、降水对水汽同位素的贫化作用、凝结温度对水汽同位素贫化程度的影响有关. 模拟的降水量效应主要出现在中低纬度海洋和季风区, 这种分布形势与δ18O季节差和降水量季节差的分布相对应; 模拟的温度效应主要出现在中高纬度陆地, 这种分布形势与降水中δ18O季节差的分布形势相对应. 在一些低纬度地区, 伴随强降水量效应的出现, 温度效应也同时出现.

  • 陈安安, 陈伟, 吴红波, 张伟, 吴玉伟
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1069-1078. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0129
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    以祁连山七一冰川为例, 基于Landsat TM/ETM+数据建立了通过单波段(近红外波段)阈值法提取雪线的方法, 并结合观测数据进行了验证. 将此方法应用到2000-2013年木孜塔格冰鳞川冰川粒雪线高度变化的估算中, 结合茫崖气象站暖季气温(9、7、8月份的平均气温)和6-8月降水量数据, 探索粒雪线高度与气温、降水量之间的关系. 结果表明: 单波段阈值法可较为准确地估计冰川的雪线位置, 2000-2013年冰鳞川冰川粒雪线高度呈波动变化, 在2006年达到最大值(海拔5 678 m). 气温升高是冰鳞川冰川粒雪线高度变化的主导因素, 气温上升1 ℃可导致粒雪线高度升高约83 m.
  • 张良, 张强, 冯建英, 白虎志, 赵建华, 徐晓华
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1079-1091. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0130
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    通过与探空站资料比较, 在分析NCEP I、NCEP II和ECMWF再分析资料整层相对湿度变化趋势和显著性水平的基础上, 应用NCEP I再分析资料和1960-2010年气象台站观测资料, 研究了祁连山地区过去51 a来空中水汽输送变化特征, 分析了水汽输送发生变化的原因, 并探讨了该地区夏季降水与东亚季风、南亚季风、南海季风、西风带和副热带高压等季风指数之间的关系. 结果表明: 祁连山地区的空中整层水汽含量在1960年代下降趋势明显, 之后近40多年基本保持稳定, 总体表现为下降趋势. 水汽净收支整体表现为明显的下降趋势, 说明过境水汽留在祁连山地区的数量在减少. 其中, 经向水汽整体表现为北风输送, 为“+”值, 对水汽净收支的贡献为“正”, 呈下降趋势; 纬向水汽整体表现为西风输送, 为“-”值, 说明对水汽净收支的贡献为“负”, 表现出的下降趋势说明纬向流失的水汽在减少. 进一步分析显示, 祁连山地区水汽净收支减少的直接原因是由风速减小导致流入本区域的水汽输送量减少引起的. 地表到300 hPa平均风速显示, 纬向风速率1990年代比1960年代减小了13.2%, 经向风速率1990年代比1960年代减小了10.5%. 夏季降水量与各季风指数的相关性表明, 祁连山西部、中部和东部降水均未与各季风指数有较好的相关关系, 该地区特殊的地形作用和环流条件及该研究关注的季节和时间尺度是产生这一结论的主要原因.
  • 张良, 张强, 冯建英, 白虎志, 赵建华, 徐晓华
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1092-1100. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0131
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    在前文对祁连山地区水汽输送进行分析的基础上, 应用刘国纬的水文循环大气过程模型, 研究了同期祁连山地区的大气水循环变化特征. 结果表明: 祁连山地区区域总降水量在过去51 a中表现为缓慢增加的趋势, 境外输送水汽对于当地降雨的贡献呈减小趋势, 局地蒸发产生的水汽对于当地降水的贡献增加, 表现为21世纪初期由局地蒸发产生的降水量比1960年代增加33.0 mm; 水文外循环系数表现为明显的下降趋势, 表明境外输送水汽在祁连山地区水文循环中的作用降低; 与之相反, 水文内循环系数呈明显的上升趋势, 表明由蒸发产生的降水使区域水循环加强. 祁连山地区水汽滞留时间表现出明显的下降趋势, 反映出祁连山地区的水汽更新速率加快, 水汽利用效率提高. 区域温度升高是该地区蒸发量增加的主要原因之一; 区域径流量的增加是降水量增多与冰川冻土带融水共同作用的结果, 其中冰川冻土融水的作用更加明显.
  • 刘伟刚, 效存德, 刘景时, 王建, 王航, 柳景峰, 刘娜, 张通, 林霞, 邓诗光
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1101-1110. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0132
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    根据喜马拉雅山珠穆朗玛峰绒布冰川消融资料和同期气温数据, 分析了该冰川度日因子时空变化. 研究结果显示: 绒布冰川度日因子随海拔升高而增加, 海拔5 260 m、5 350 m、5 450 m、5 500 m 和5 750 m处冰川度日因子平均值分别为3.27 mm·℃-1·d-1、8.21 mm·℃-1·d-1、23.19 mm·℃-1·d-1、46.41 mm·℃-1·d-1和42.05 mm·℃-1·d-1; 不同厚度表碛下的冰川度日因子有所差异; 但对同一观测点来说, 度日因子随时间变化较小; 在喜马拉雅山南北坡海拔<5 350 m 的地区, 冰川度日因子普遍较小(<10.5 mm·℃-1·d-1); 而在南北坡海拔>5 350 m的地区, 度日因子普遍较大(大部分>15.8 mm·℃-1·d-1), 相比南坡, 喜马拉雅山北坡冰川度日因子更大.

  • 林纾, 李红英, 党冰, 陆登荣
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1111-1121. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0133
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    应用1981-2011年甘肃省河西走廊地区19台站逐日降水资料, 研究了该区域年和四季降水量、雨日、降水强度的气候变化特征. 结果表明: 整个河西走廊秋季及酒泉市东部到张掖市冬季降水呈显著增加; 夏季雨日显著减少, 秋季雨日显著增加; 秋季降水强度普遍增强. 与1990年代相比, 2000年代秋季、春季和冬季降水量占年降水量的比重分别提高了9.4%、3.9%和1.8%, 仍有暖湿化倾向, 其中, 秋季暖湿化显著, 而夏季降水比重却减少了15.3%, 有暖干化趋势. 2000年代降水量、雨日和降水强度极端气候事件明显增加: 从季节看, 秋季发生频率最高, 约占同季全部极端事件的80%左右, 其次是夏季和冬季, 各占60%, 春季和年各占50%; 从要素看, 雨日发生频率最高, 占全部极端事件的近70%, 降水量次之, 占60%, 雨强占50%. 与1990年代相比, 2000年代500 hPa、200 hPa和700 hPa 高度场、相对湿度及比湿有明显的年代际变化, 对秋季降水有利而对夏季降水不利.
  • 刘明浩, 孙志忠, 牛富俊, 武贵龙, 贠汉伯
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1122-1130. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0134
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    多年冻土是复杂地气系统的产物, 以升温为特征的气候变化不可避免地对其产生影响. 基于青藏铁路沿线8个天然场地2006-2011年的地温监测资料, 分析了气候变化背景下, 多年冻土升温特征及上限变化规律, 并对低、高温冻土的变化特征进行了对比分析. 结果表明: 2006-2011年监测期间, 铁路沿线多年冻土正在经历明显的升温趋势, 上限附近和15 m深处平均升温率分别为0.015 ℃·a-1和0.018 ℃·a-1, 其中, 低温冻土区在上述两个深度处升温均比高温冻土区显著; 多年冻土上限深度也表现出一定的增深趋势, 平均增深速率为4.7 cm·a-1, 其中, 高温冻土区增深速率大于低温冻土区. 低、高温冻土对气候变化的响应表现出了较大差异. 同时, 受局地因素的影响, 不同区域在升温和上限增深上也存在一定差异.

  • 李忆平, 王劲松, 李耀辉, 王素萍, 沙莎
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1131-1142. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0135
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    利用1961-2012年中国区域586个气象站的降水、气温、日照时数、相对湿度、风速等资料计算了逐月K干旱指数, 在此基础上, 对全国16个区的干旱持续性特征进行了研究. 结果表明: 华北、河套、西北地区东部、西南地区北部、黄淮及新疆南部地区干旱的持续性较强, 常发生3个月以上的长期干旱过程, 并且容易在旱情解除后的短期内(1个月)再次出现干旱; 而南方、东北和新疆北部地区干旱的持续性较弱, 以1个月的短期干旱为主, 且干旱过程之间的时间间隔相对较长, 大多为3个月以上; 华北、河套、西北地区东部、西南地区北部和南部、以及华南地区的干旱过程在冬、秋季开始的频次最高, 且大部分在春季结束, 而冬、春两季的干旱明显比夏、秋两季偏多. 100°E以西(新疆北部除外)的广大地区干旱过程的开始时间主要集中在秋季, 结束时间集中在春、冬两季; 同时, 冬季和秋季干旱多发, 其次是春季, 夏季出现的干旱频次最少.
  • 刘洪兰, 张强, 郭俊琴, 王胜, 崔宇, 闻小艳
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1143-1150. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0136
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    利用甘肃省80个气象站建站至2012年3-5月的降水量资料, 分析了甘肃省春季降水的基本气候特征; 通过EOF、REOF、小波分析等方法, 对甘肃春季降水的时空特性进行了研究, 用Mann-Kendall检验法检验了甘肃春季降水序列是否存在突变现象. 结果表明, 甘肃春季降水空间分布极不均匀, 其空间分布特征是东南部为多雨区、西北部为少雨区. 甘肃春季降水在第一空间尺度上为全区一致, 在第二空间尺度上可分为2个自然气候区, 在第三空间尺度上可分为7个自然气候区. 从年代际变化来看, 1960年代是近50 a来降水最多的10 a, 1990年代是降水最少的10 a; 甘肃春季降水的年际变率十分显著, 降水最多的年份是最少年份的近5倍. 1961-2012年间甘肃春季降水发生了明显的突变, 1982年出现了一次增多趋势的突变, 1992年出现了一次减少趋势的突变. 5 a的短周期和18~19 a的长周期是其主要周期. 甘肃春季降水偏少(多)年份的500 hPa异常环流形势为极涡弱(强)、中纬度亚洲为一脊一槽型、东亚大槽深(浅)、南支槽浅(深).
  • 郑璞, 邓正栋, 关洪军, 张飞, 时玥
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1151-1159. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0137
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    为了高精度地提取积雪信息, 消除森林覆盖区以及结冰河流水体对于积雪信息提取的影响, 以Landsat ETM+为数据源, 分析了玛纳斯河流域积雪信息提取的归一化差值积雪指数阈值, 并建立积雪信息提取方法. 对研究区进行了积雪信息提取, 并与国际数据服务平台所得的积雪信息提取结果进行了比较. 结果表明: 基于Landsat数据利用归一化差值积雪指数提取积雪信息时, 其合理阈值应为0.37; 通过总体精度以及Kappa相关系数在结冰水体区域以及森林覆盖区域的提取结果进行对比, 认定所使用的提取方法更加准确可靠.
  • 买托合提·阿那依提, 玉素甫江·如素力, 麦麦提吐尔逊·艾则孜, 迪力夏提·司马义
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1160-1166. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0138
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    自然环境组成要素中没有一个要素与地貌形态无相互影响, 人类的任何一个生产活动也与地貌形态具有密切联系. 以新疆开都河流域地貌形态为研究对象, 探讨流域尺度地貌形态类型、不同地貌形态的空间变异特征. 在开都河流域实地考察、制图分析、对地貌形态分类和测定不同地貌类型的面积和相对高度、各地貌类型相互影响的数据基础上, 采用地貌类型学和地统计学的方法, 对研究区的地貌形态进行了制图分类及其特征变异分析, 并采用GIS定位测定方法, 做出开都河流域的地貌类型空间数字地图. 结果表明: 开都河流域地貌形态复杂多样, 虽然开都河流域是以天山山脉中段南麓的山间盆地——焉耆盆地为中心, 但是在流域中陆地上的地貌类型均有分布. 该流域是典型的封闭性盆地地貌为主, 多种地貌形态并存而交叉分布; 该流域由三个盆地地貌单元组成, 表现出山间盆地地貌类型的环状分布特点.
  • 寒区科学与技术
  • 吴玮江, 宿星, 刘伟, 魏万鸿, 冯乐涛, 杨涛
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1167-1175. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0139
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    黄土-泥岩接触面滑坡是黄土沿下伏泥岩等接触面滑动的黄土滑坡, 是黄土高原广泛分布的主要黄土滑坡类型之一. 黄土-泥岩接触面滑坡发育的黄土斜坡一般为坡度10°~20°的地势低洼部位. 上部黄土、下部泥质岩的“双层异质”斜坡结构, 倾向坡外的接触面构成的软弱结构面, 是黄土-泥岩接触面滑坡发育的地质基础. 地下水作用是黄土-泥岩接触面滑坡的重要引发因素. 斜坡上部黄土的渗透性较好, 且垂直节理和落水洞发育, 有利于降水入渗, 而下部泥质岩的渗透性差, 地下水易在接触面及其低洼部位汇集, 使黄土底部接触面一带岩土长期处于过湿软塑-饱和状态, 成为滑坡发育的软弱结构面. 黄土-泥岩接触面滑坡具有滑动速度低、滑动距离短, 滑体稳定性差、易复活滑动等活动特征. 受斜坡地质结构和水文地质条件的控制, 黄土-泥岩接触面滑坡变形破坏的地质力学模式为滑移-拉裂型或塑流-拉裂型.
  • 党超, 褚娜娜, 丁瑜
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1176-1183. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0140
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    随着全球气候的变暖, 在世界上许多高山峡谷区的冰湖溃决及其溃决洪水引发的泥石流, 经常对下游居民及其他基础设施造成极为严重的危害. 使用水槽试验的方法, 从单宽流量和库容、沟道纵坡、堆积物粒径3个方面探讨了冰湖溃决泥石流形成的影响因素和临界条件. 结果显示: 冰湖溃决泥石流形成与否不仅与溃决洪水提供的能量有关, 还与参与泥石流活动的沟床物质特性紧密相关. 通过对试验数据的分析, 当泥石流形成的特征参数K>2.66时, 冰湖溃决洪水可以演化为泥石流. 该种方法可以对危险性冰湖的预测提供理论参考.
  • 徐湘田, 赖远明, 周志伟, 谢胜波
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1184-1191. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0141
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    针对冻土工程中地基冻土体受力形式复杂、常处于变应力路径、反复加卸载作用问题, 开展了冻结黄土静力条件下的三轴加卸载试验与单调加载对比试验, 研究了两种应力路径下冻结黄土的变形和损伤特性. 通过对比发现, 加载方式对冻结黄土变形特性随围压的变化规律影响不大. 循环加卸载作用下, 冻结黄土的压密变硬增强了其抵抗变形的能力. 卸载阶段, 冻结黄土表现出卸载体胀的弹性现象, 呈现出与融土不同的体变特征. 基于弹性模量的劣化定义了冻结黄土的损伤变量, 并根据试验结果得出了冻结黄土的损伤演化规律可用双曲线函数来描述. 在较低的围压下, 围压增加对冻土损伤的发展有抑制作用; 而当围压足够大时, 由于冰的压碎和压融的出现, 围压增大加剧了损伤的发展.
  • 肖东辉, 冯文杰, 张泽, 明姣, 王强
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1192-1198. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0142
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    在季节冻土区, 周期性的冻结与融化持续改变着土体内部结构, 土的孔隙率与渗透性也随之产生相应的变化. 针对这一现象进行了原状黄土和重塑黄土的冻融循环试验和冻融循环后的渗透试验. 结果显示: 随着冻融循环作用的进行, 原状黄土与重塑黄土干密度的变化趋势都是先增大后减小, 然后趋于稳定. 由于渗透系数与干密度呈负线性关系, 所以随着冻融循环次数的增加, 原状黄土与重塑黄土的渗透系数都是先减小后增大, 最后在4×10-4~6×10-4 cm·s-1之间趋于一个稳定值. 因为重塑黄土是扰动土, 土结构中的颗粒大小较为均匀, 而原状黄土的土结构中颗粒大小不均匀, 导致重塑黄土的渗透系数始终大于原状黄土.

  • 胡凯, 赖远明
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1199-1204. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0143
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    对含盐冻结粉质砂土进行温度-2 ℃、-4 ℃、-6 ℃和围压0.3~16 MPa的三轴强度试验. 结果表明: 含盐冻结粉质砂土应力-应变曲线在低围压和高围压表现为应变软化特征, 中围压为理想塑性变形特性; 随着围压的增大, 强度先增加后减小. 在围压小范围内得到广义黏聚力和广义内摩擦角, 并得到广义黏聚力和广义内摩擦角随围压和温度的变化规律; 同时, 针对强度随围压的变化, 提出非线性强度准则.

  • 孔祥兵, 赵淑萍, 穆彦虎, 罗飞
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1205-1212. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0144
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    冻土路基土体的物理性质与温度有密切关系, 在不同的季节, 路基内的变形场和应力场会相应发生变化. 为了说明路基内变形场和应力场的季节性差异, 以青藏铁路某断面为例, 对冻土路基在有、无列车荷载两种工况下进行了数值模拟, 系统分析了两种工况下路基内的变形场和应力场特点. 结果表明: 路基修筑后, 在自重作用下会产生较大瞬时变形; 由于路基内温度场随时间变化, 路基内各点的位移也随时间发生变化, 且位移时程曲线与温度时程曲线大体呈负相关. 在有、无列车两种工况下路基竖向位移分布都是由道砟中心向路基内部逐渐减小, 但数值明显不同; 由列车荷载引起的最大竖向附加变形发生在路基顶面中心点, 在10月15日、1月15日、4月15日, 变形量分别为-4.94 mm、-3.24 mm、-2.56 mm. 对于路基底面中心点和地基浅层中心点, 由列车荷载引起的附加应力在10月15日最大、1月15日次之、4月15日最小, 附加应力最大达到19.48 kPa; 列车荷载主要影响路基上部土体应力分布, 对下部土体应力分布影响较小.

  • 杜海民, 张淑娟, 马巍
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1213-1219. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0145
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    沿用已有的制样方法, 在统一了制样过程中冰、水比例及冰颗粒尺寸的基础上, 开展了高含冰(水)量粉质砂土的单轴抗压强度系统性测试. 结果表明: 高含冰(水)量冻土的单轴抗压强度随应变率的增加而非线性增大; 随温度升高而减小, 减小趋势与总含水量有关. 随含水量的增加, 强度先是非线性增大, 然后逐渐趋于重塑冰的强度, 这有别于早期类似研究的结果. 同时, 也对试样中加入冰颗粒以保证试样高含冰(水)量的制备方法合理性产生了质疑.

  • 陈琳, 喻文兵, 杨成松, 易鑫, 刘伟博
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1220-1226. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0146
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    风积沙作为青藏高原一种重要的局地因素, 改变了多年冻土的赋存条件. 风积沙的导热系数特征对预报分析其对冻土赋存有利或者不利具有重要作用. 采用非稳态法对青藏高原红梁河风积沙进行了导热系数测试, 并结合电镜扫描/能谱分析, 从微观结构的角度探讨了风积沙的导热系数变化机理. 结果表明: 研究区风积沙平均粒度为242.427 μm; 标准偏差值为0.125, 分选极好; 偏度为0.359, 接近对称; 峰度值为1.086, 峰态中等; 颗粒粒径主要分布在75~500 μm之间, 沙粒均匀, 不含黏土及砾石成分, 自然堆积状态下其孔隙率为0.391. 天然状态下的风积沙颗粒呈类球形, 颗粒磨圆度高, 点与点接触, 颗粒间孔隙较大; 表面有明显撞击坑和擦痕, 这导致颗粒的比表面积增大, 连通性增强, 孔隙率增加. 干燥状态下风积沙颗粒的相互接触面积较小, 孔隙由空气填充, 导热系数较低; 而在湿润状态下, 正温时孔隙中的水间接增大了风积沙的接触面积, 导致其导热系数增大; 负温时, 孔隙内的水变成冰, 从而导致导热系数进一步增大. 天然状态下, 暖季地表风积沙含水量较低, 导热系数较低, 而冷季地表风积沙含水量较大, 导热系数较大. 此外, 风积沙为颗粒物质, 表面光滑, 颗粒之间粘性小, 孔隙未被填堵, 结构松散, 这些因素导致自然堆积状态下其渗透系数较一般细砂大, 透水性良好, 保水性差, 是防冻胀较好的换填材料.

  • 贾贵义, 全永庆, 黎志恒, 梁收运, 蒋魁, 刘德玉, 杨亚兵
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1227-1236. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0147
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    以甘肃省白龙江流域主要城镇环境工程地质勘查及历次地质调查数据为基础, 分析了地貌、人类活动等因素对白龙江流域甘肃段地质灾害的控制作用, 选定了坡度、岩性、地震、河流、降水等评价因子, 采用层次分析法和信息量法组合赋权的方式确定评价因子的综合权重, 最后利用GIS的叠加、以及重分类功能进行了地质灾害危险性分区评价. 结果表明: 白龙江流域地质灾害主要分布于人口相对密集的城镇(河谷)一带, 地质灾害分布相对密集, 危险性较大. 而以农牧业为主的中、高山区地质灾害分布相对稀疏, 危险性较低.

  • 陈鹏翔, 江远安, 刘精
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1237-1244. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0148
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    以新疆区域的墨玉站、牧气站和阿克达拉站为例, 使用多元回归分析的方法对3站月平均气温缺测资料进行插补, 通过基于MAE与RMISE的交叉验证及M-K突变检验和小波分析, 分析3站实测月平均气温距平资料与模拟月平均气温距平资料间的误差, 验证回归方法的精度. 同时, 使用该方法插补和重建新疆1961-2010年105个站月平均气温数据, 并对插补前90个站和插补后105个站的序列进行了EOF(经验正交函数)分析, 空间特征向量相似度高. 结果表明: 多元回归方法具有较高的精度, 回归方法重建新疆区域逐月气温资料能较好地反映当地月平均气温变化规律及特征, 重建逐月气温资料与实测逐月气温误差在信度范围内, 重建后的完整序列可作为气候变化业务及科学研究基础数据集.

  • 扎西央宗, 陈军, 李林, 叶帮苹
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1245-1250. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0149
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    干旱是一种危害较大的自然灾害, 影响范围大、持续时间长. 随着经济发展和人口的增加, 水资源短缺现象日益严重, 这也导致了干旱范围的扩大和干旱化程度加重. 为降低业务人员负担, 提高业务工作效率, 探讨了基于MODIS遥感数据的西藏干旱监测系统实现的关键技术. 首先, 阐述了MODIS 轨道数据快速投影处理的正向投影处理技术原理, 然后分析了温度植被干旱指数算法(TVDI)及其实现, 最后, 将干旱监测方法集成到业务系统软件, 最终实现西藏全区的干旱遥感监测业务工作. 通过与传统手工干旱监测方法进行对比, 发现干旱自动监测系统具有速度快、自动化等优点, 具有十分重要的实践意义.
  • 寒旱区水文水资源
  • 蒲红铮, 韩添丁, 李向应, 鲁承阳, 焦克勤, 王进
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1251-1259. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0150
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    利用天山乌鲁木齐河源1号冰川1980-2010年的物质平衡、水文气象实测资料, 分析了1号冰川1980-2010年的各高度带物质平衡特征, 进而分析了1984-2010年纯积累和纯消融的变化特点及其与气象要素、冰川融水径流变化的关系. 结果表明: 1号冰川物质平衡处于持续的负平衡, 纯积累量与年降水的相关系数为-0.16, 纯消融量与年均温的相关系数为0.61, 与夏季(6-8月)气温的相关系数为0.78. 2010年1号冰川为有观测记录以来的最强消融年(bn=-1 327 mm), 整个冰川处于消融区(平衡线高度大于海拔4 484 m, 积累区面积为0), 同时东、西支冰川各高度区间的物质平衡变化也与往年度显著不同, 说明2010年是1号冰川物质平衡变化的特殊年份, 也有可能1号冰川的物质平衡变化进入了一个新的亏损变化阶段. 对其径流数据的分析还表明, 温度对径流的影响大于降水对径流的影响.

  • 张伟, 沈永平, 贺建桥, 贺斌, 吴雪娇, 陈安安, 李红德
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1260-1270. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0151
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    春季积雪融水是额尔齐斯河河源区最重要的水资源. 为探索森林对春季融雪过程的影响, 于2014年融雪期在额尔齐斯河河源区的卡依尔特斯河流域, 选择草地、林中空地和林下三种不同地貌条件, 分别观测积雪消融过程. 结果显示: 积雪消融过程中, 积雪深度和雪水当量的变化并不是同步的; 积雪深度的减小是持续发生的, 是新雪密实化作用的结果; 而雪水当量仅在日均空气温度高于 0 ℃ 时才出现快速的下降. 森林具有显著调节空气温度的功能, 三种类型观测点1.5 m处的日平均空气温度表现为草地>林下>林中空地, 其中, 消融期内草地的平均空气温度(-2.5 ℃)远高于林下(-5.4 ℃)和林中空地(-6.1 ℃); 森林的存在显著减小了空气温度的日较差. 草地、林中空地和林下积雪消融持续期分别为20 d、43 d和35 d, 消融期平均积雪消融速率分别为2.1 mm·d-1、1.5 mm·d-1和 1.2 mm·d-1, 即: 草地>林中空地>林下. 另外, 单棵树对积雪的消融速率有极其重要的影响: 树冠外一定距离内积雪的消融速率约为树冠下积雪消融速率的2倍以上; 但由于树冠超过70%的降雪截留效应, 树冠正下方的积雪消融结束时间仍提前树冠外侧约10 d. 积雪的消融由空气温度和辐射强度共同决定: 当日平均空气温度<0 ℃时, 辐射强度对积雪消融影响较大, 消融过程可由空气温度和辐射强度共同描述; 当温度>0 ℃时, 单独的空气温度可直接反映消融速率的变化. 研究还发现, 该流域内积雪的消融主要发生在每天的14:00-19:00, 该时段内积雪消融量约占全天消融总量的50%以上, 这对流域内积雪洪水预报和水资源利用及管理具有重要的指导意义.

  • 侯浩, 侯书贵, 庞洪喜
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1271-1279. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0152
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    通过对2010年6月下旬于阿尔泰山蒙赫海尔汗冰川北支采集的新降雪、再冻结冰、冰雪融水、河水及雪坑样品中δ18O和δD的测定以及过量氘的计算, 利用HYSPLIT气团轨迹模型, 对研究区降水中稳定同位素的空间分布特征及水汽来源进行了初步研究. 结果表明: 新雪、再冻结冰以及河水样品中δ18O的空间分布均呈现出显著的“反高度效应”特征, 这是降雪过程中不同海拔高度水汽来源的差异造成的; 不同水体样品中均有较高的过量氘, 说明内陆再循环水汽长期对研究区的降水产生显著影响. 进一步分析表明, 影响研究区降水的内陆再循环水汽主要来自于西西伯利亚平原湿地和沼泽的蒸散发.

  • 王蔚华, 邹松兵, 肖洪浪, 尹振良, 陆志翔, 刘时银
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1280-1287. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0153
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    大于10×104 km2的大尺度流域建模面临诸多挑战, 在过程理解、数学表达、尺度转化、生态与水文过程的耦合机制等方面尚存在瓶颈. 基于本体的建模方法, 依据本体表示的多级过程, 将已有模型拆分成组件, 用户根据需求添加组件得到定制模型, 通过语义重组与技术创新, 为大尺度流域模型集成提供新的思路. 以黑河流域生态水文研究为范例, 在解释生态水文本体内涵、分析现有本体构建方法的基础上, 提出“基于知识的生态-水文本体构建方法”, 通过荒漠生态系统生态-水文本体的构建, 证明了该方法的有效性与可行性.

  • 李计生, 王静, 李斌, 李亚林, 徐敬东
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1288-1297. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0154
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    依据实际观测的1984-2013年地下水水位资料、2013年地下水水质化验及2011年水利普查有关成果, 对甘肃省河西走廊疏勒河灌区地下水特征现状进行了分析. 结果表明: 疏勒河灌区地下水开发利用以农业用水为主, 1984-2013年30 a来地下水水位变化总体特征为稳中下降, 个别地方地下水位略有上升; 地下水埋深在1.30~80.00 m之间, 年内地下水水位随灌溉制度变化显著, 年调节能力强. 地下水水质均超Ⅲ类, 由于农业生产大量使用氮肥, 氨氮指标最大值超Ⅲ类标准0.7倍, 是造成灌区地下水面源污染的主要因素.
  • 寒旱区生物学
  • 罗亚勇, 孟庆涛, 张静辉, 赵学勇, 秦彧
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1298-1305. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0155
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    为了阐明高寒草甸退化过程中植物群落物种多样性、生产力与土壤特性的关系, 在青藏高原东缘的玛曲县沿着高寒草甸退化梯度选取了轻度退化草甸、中度退化草甸、重度退化草甸和沙化草甸, 测定了高寒草甸退化过程中植物群落物种多样性、生产力与土壤理化性状. 结果表明: 从轻度退化到中度、重度和沙化草甸, 植被地下生物量分别降低了36%、48%和91%, 总生物量分别降低了34%、47%和91%, 土壤有机碳分别下降了18%、81%和97%, 全N分别下降了25%、82%和95%, 全P含量分别下降了14%、33%和41%. 随着高寒草甸的退化, 植被群落的生物多样性和地上生物量呈先稳定后降低的趋势, 土壤砂粒含量、pH值和全K含量呈增加趋势, 黏粉粒呈降低趋势, 速效N、速效P和速效K呈先增加后降低的趋势. 相关分析表明, 群落物种多样性和生产力与土壤有机碳、全N、全P、速效N、速效P、速效K、黏粒含量、粉粒含量、水分含量均呈显著正相关(P<0.01), 而与土壤砂粒、全K和pH值均呈显著负相关(P<0.05). 因此, 高寒草甸退化过程中, 土壤质地、养分和水分等的复杂变化及其相互关系共同决定着高寒草甸群落物种多样性和生产力的变化. 同时, 植被生产力和土壤碳、氮的降低产生明显的正反馈效应, 导致在重度退化阶段和沙化阶段, 植被生产力和土壤碳氮的急剧下降.
  • 文茜, 赵亮, 石玉兰, 杨思忠
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1306-1312. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0156
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    生物降解与土著微生物群落结构、功能及其变化密切相关. 目前, 对于东北冻土土壤中的适冷降解菌了解不足. 新建成的中俄输油管道穿越中国东北的多年冻土区, 为相关研究提供了契机. 实验利用454高通量测序分析了加格达奇冻土活动层土壤在受控原油污染前后的微生物群落结构. 结果显示: 污染后的Proteobacteria和Firmicutes相对丰度显著升高, 优势类群包括Alicyclobacillus、Sphingomonas、Nevskia以及Bacillus. 群落以芳烃降解菌或者耐受油污环境的细菌为主. 这种变化与原油(尤其是芳烃)组分的生态毒害作用有关. 较高浓度的原油污染下, 群落中可耐受油污环境的细菌丰度相对更高.

  • 王进, 马国泰, 宋涛, 谢全刚, 颜霞, 张勇
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1313-1320. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0157
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    蒙古扁桃种子在4%~16%的各含水量条件下, 出苗率高达96%~98%且差异不显著(P>0.05), 在4%~13%的土壤含水量下, 发芽指数、活力指数、平均出苗日数极显著高于16%含水量下的值(P<0.01), 其种子萌发最适宜的土壤含水量为4%~13%. 随土壤含水量的升高, 苗高增加, 根冠比和壮苗指数降低, 根长、幼苗生长量、干物质积累量先升高后降低, 幼苗生长最适宜的土壤含水量为7%~16%; 较低的土壤水分下可以提高幼苗的抗旱性, 有利于培育壮苗. 随播种深度的增加, 出苗率下降, 平均出苗日数增加, 出苗速率放缓, 保证全苗的最适宜播深为0~1 cm, 保证壮苗的最适宜播深为1~3 cm. 种子萌发形成的幼苗为子叶留土型双子叶植物幼苗.

  • 生态经济与可持续发展
  • 塔依尔江·吐尔浑, 安瓦尔·买买提明
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1321-1327. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0158
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏

    在分析城市灾害风险内涵的基础上, 从致灾因子、历史灾情、暴露-易损性、抗灾恢复力四个层面构建了新疆喀什地区城市灾害风险评估的二级评价指标体系, 综合运用多指标综合评价模型, 对喀什地区城市自然灾害进行了分析; 采取1991-2011年数据对喀什地区自然灾害风险数据进行了定量评估. 结果表明: 1991-2003年间城市自然灾害风险呈现波动趋势, 2004年以后城市社会经济的快速发展等原因使自然灾害发生频率较往年呈现增长趋势, 这直接影响该地区城市灾害风险变化. 最后, 在定量分析的基础上提出了完善城市灾害风险管理的对策和建议.

  • 甘泗群
    冰川冻土. 2014, 36(5): 1328-1336. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2014.0159
    摘要 ( ) PDF全文 ( )   可视化   收藏
    通过对六盘山片区2006-2011年间产业发展数据的整理, 利用产业结构相似度系数对片区四省区及所辖县市进行了定量测算与综合比较, 发现片区呈现“二三一”的产业结构类型. 其中, 第一产业比重仍处高位, 三次产业结构仍处于低级结构状态, 产业结构优化转型任务艰巨. 对片区各省区间产业结构的关系和所辖主要县市间产业结构的现状进行了由整体到局部的动态分析, 在对陕、甘、宁、青四省区涉及县市的产业结构趋同程度的定量分析与测算后, 确定陕西与宁夏区域产业结构趋同度属于较高层次, 区内产业结构趋同度处于0.9以上的高位, 产业结构同质化现象十分严重; 甘肃与青海区域产业趋同现象相对较轻, 存在明显的波动性, 并针对不同区县间的具体情况进行了系统分析. 最后, 依据分析结果, 从协同规划、培育特色产业、发展优势产业等方面提供了政策建议.