利用高亚洲定位监测冰川平衡线高度数据，对平衡线高度时空分布特征进行了分析。结果表明：高亚洲冰川平衡线高度在空间尺度上具有纬度地带性、经向地带性和区域性的特征。在时间尺度上，高亚洲定位监测冰川平衡线高度呈现不同程度的升高趋势。在天山山区，乌鲁木齐河源1号冰川和Ts.Tuyuksuyskiy冰川的平衡线高度在1960-2013年间，分别增加约116m、80m，二者相比，Ts.Tuyuksuyskiy冰川对气候变化的敏感性更高；在阿尔泰山区，No.125（Vodopadniy）冰川、Maliy Aktru冰川和Leviy Aktru冰川在1983-2007年间，平衡线高度变化趋势基本一致，总体都呈升高趋势，其中，Maliy Aktru冰川平衡线高度增幅最大，升高了约142m；高亚洲定位监测冰川中，1962-2008年间，七一冰川平衡线高度升高速度最快，增幅最大，升高了约264m，升高速度最为缓慢的是乌鲁木齐河源1号冰川，其增幅最小，升高了约47m。
利用1948-2010年全球GPCC月平均降水，GHCN_CAMS月平均气温资料，GLDAS-NOAH月平均、3h土壤湿度和降水资料以及观测资料，分析了土壤湿度与降水和气温之间的关系。结果表明：全球土壤湿度记忆性的时间尺度在20~110d不等，干旱地区浅层（0~10cm）土壤湿度记忆性较短，中深层（10~200cm）较长，湿润区及高山地区土壤湿度记忆性均较长，北半球春季土壤湿度记忆性最长，南半球夏季土壤湿度记忆性最长；降水和气温对同期土壤湿度在不同地区的作用不同，北半球夏、秋季降水是土壤湿度的主要来源，除非洲干旱区以外的中低纬度地区及南半球，土壤湿度随降水的增加而增加，随气温的升高而减小；浅层土壤湿度受同期降水和气温的影响最为显著；前期降水和气温对土壤湿度的影响存在着较大的空间差异，北半球中高纬度地区，当年的夏、秋季降水是次年春季土壤湿度的主要来源，中层土壤（10~100cm）是降水的主要存储层。浅层土壤受外界影响较大，对前期气候信息的存贮有限。中低纬度地区及南半球，中深层土壤更多地是存储前一个季节的气温和降水信息，对跨季节气候信息的存储并不明显；低纬度地区春季土壤湿度的增加可能有利于后期降水的增多，高纬度地区春季土壤湿度的增加可能使后期降水减少，在季节尺度上中层土壤湿度对后期的降水影响较明显，在月至日尺度上浅层土壤湿度对后期降水的影响更重要；春季干旱区尤其是中层土壤湿度的增加可能有利于夏季气温的降低。
利用藏北高原位于季节冻土区的那曲BJ站和多年冻土区的唐古拉站2008年气象要素观测资料，对两站点的小气候特征进行了分析和对比，得到以下结论：那曲BJ站最大冻结深度可达1.5m左右；唐古拉站活动层最大融化深度超过了3.0m。两站的气温、比湿、降雨和积雪均有明显的季节变化；降雨和比湿均是5-10月较大，其他时段较小；积雪均基本集中在1-3月和10-12月。各层土壤温度及日变幅、温度的月均值和月最高/低值及月较差、比湿的月均值和瞬时最大值、风速瞬时最大值均是那曲BJ站大于唐古拉站。那曲BJ站与唐古拉站的风速、气温、比湿的年平均值分别是4.73m·s-1、-1.34℃、3.96g·kg-1和4.02m·s-1、-5.80℃、3.25g·kg-1，年降雨量和积雪日数分别为590.50mm、114d和405.27mm、135d，两站5-10月的降雨量分别占全年降雨量的96.20%和86.55%。两站在2月初和11月初由于较大降雪均出现了气温陡降的现象，最大积雪日均出现在11月，日最大积雪深度BJ站小于唐古拉站。典型晴天日，那曲BJ站在冬季而唐古拉站在冬春季节风速日变化明显；比湿日变化夏秋季节较冬春季节明显。
积雪是地球表层覆盖的重要组成部分，以高反射率、低导热率对地球能量和辐射平衡产生重要影响。利用遥感和GIS等方法能够获得大范围的雪盖信息，了解其时空分布特征及变化规律，可以对有关部门提供防灾减灾的信息。采用2003-2012年MOD10A2数据和四川省48个气象观测站的温度、降水量、湿度、气压和日照时数等数据，分析了10a四川省积雪覆盖的时空变化特征及其与气候之间的关系。结果表明：四川省积雪覆盖的空间分布呈现出西部高原多积雪，成都平原覆盖少，东部盆地几乎无积雪覆盖的阶梯式结构；2003-2012年近10a来，积雪覆盖面积年际变化呈现出小幅度波动，峰值出现于2008年，从总体趋势来看，积雪覆盖面积呈现出微弱的下降趋势；通过分析10a来积雪覆盖率与气温、降水、湿度、气压、日照时数的相关性可知，积雪覆盖率的变化特征与气温和降水的关系最为密切，与湿度的相关性一般，与气压和日照时数的关系较弱。研究表明，四川省积雪变化受气温的影响大于降水的影响，气温越高，降水量越多，积雪面积越少，反之，积雪面积越大。
利用中国科学院那曲高寒气候环境观测研究站Amdo站2012年10月1日-2013年10月1日的气象和土壤资料，通过Noah-LSM模式和CoLM模式对青藏高原中部陆面过程进行模拟研究。模拟结果表明：两个模式对辐射通量的模拟均与观测值较吻合，地表长波辐射的模拟效果最好，净辐射次之，地表反射辐射最差；两个模式模拟的土壤温度与观测值很接近，均是表层的模拟效果好于深层，夏季的模拟效果好于冬季；土壤的冻结和融化过程都是由表层开始向下延伸的，CoLM模式模拟的冻融起止时间与观测值更为接近；两个模式对土壤湿度的变化趋势模拟较好，但存在较大偏差。
山区积雪是干旱区气候变化的重要指标因子，积雪日数与积雪分布之间有着密切关系。为了研究天山山区积雪日数空间分布特征，以MODIS8d积雪产品MOD10A2（Terra）和MYD10A2（Aqua）为数据源，首先对数据进行最大化合成，获取新疆天山500m×500m分辨率的年积雪日数，然后分析了2002-2014年13a积雪日的年际变化，并结合DEM数据分析了13a天山多年平均积雪日随高程和坡度的变化特征。结果表明：天山积雪日数分布极为不均，最大年平均积雪日数为193d，13a内天山绝大部分地区年积雪日变化趋势较为稳定，稳定区约占天山总面积的83.92%；在研究时段内天山总积雪日数主要集中在30d以内，其比例约为天山总面积的48%；各个高程带积雪日面积分布差异明显，但总体上积雪日数随着高程的增加而增加；从积雪日数随坡向分布来看，北坡、东北坡、东坡、西坡、西北坡所占面积比例（>30d）相对高于其他坡向。该研究结果对干旱区水资源估算具有参考意义。
利用自动气象站数据和MODIS（MOD02）数据，对位于藏北高原多年冻土区的阿雅克气象站、卓乃湖气象站、唐古拉气象站和西大滩气象站四个观测站点的单点地表反照率的季节变化、日变化和站点所属区域（88°~95°E，32°~38°N）的区域地表反照率夏、冬季节的空间分布进行了分析研究，得出：2013年，四个研究站点地表反照率均是夏季最小，冬季最大，春季大于秋季，其他季节较夏季地表反照率峰值较多；当太阳高度角大于40°时各站点地表反照率日变化基本不变，地表冻融过程中地表反照率完全冻结阶段 ＞ 日冻融循环阶段 ＞ 完全融化阶段，且地表日冻融循环阶段地表反照率日变化的中间时刻有明显下降。研究区域夏、冬季地表反照率大部分在0.1~0.3范围内；冬季地表反照率大于0.3的区域明显多于夏季，夏季区域地表反照率自阿雅克到唐古拉呈带状递减。
作为冬季寒冷程度的指标之一，负积温的变动在理论上可能与冻土发育程度有一定的关系。选用EOF分解、连续小波变换等方法对东北地区81个气象站点1957-2007年的负积温进行分析，以探究其变化的时间序列及空间分异规律，及其与冻土退化、平均温变化间的关系。结果表明，东北地区负积温呈全区一致性上升趋势，且增温率由西南向东北递增。全区经历明显的降温-增温-降温阶段，大兴安岭地区、小兴安岭北部及以北地区高温期短、振幅较大，年际变差更明显。除黑龙江北部、内蒙古东部以外，全区负积温最低、最高及突变年份一致，表现出全球气候变化下负积温变动的区域同步性。负积温增温与冻土退化及年平均温度的上升具有较良好的一致性。
土壤温度直接影响着作物的生长，在气候变暖的大背景下，研究地面浅层下温度的变化，对指导农业生产意义重大。利用1961-2015年济宁国家级气象站气温和0～20cm地温资料，采用气候倾向率、累积距平、信躁比、蒙特卡罗检验等统计方法，对气温和地温的年、季变化和气候突变及异常特征进行相关分析。结果表明：年、季平均气温和地温均呈极显著增温趋势，增幅为0.18～0.58℃·（10a）-1，地温增幅小于气温，地温春季增幅最大，气温冬季增幅最大。年平均地温与气温呈极显著正相关，相关系数均在0.87以上，其中20cm地温与气温的相关系数最大为0.93，5cm最小为0.87，春季最大，冬季最小。气温极值的变化与地表温度极值的变化相关性极为显著，平均最低值的相关系数最高。年平均气温和15cm、20cm平均地温在1986年、0cm平均地温在1993年发生了突变，突变前为冷期，突变后为暖期，自20世纪80年代末以来，气温与20cm地温的变化规律最为接近。四季中，气温与0cm地温的异常年份具有较好的一致性；春、夏、秋三季地温和气温分别在2014年、2013年、1998年异常偏高，冬季地温异常年份受气温异常的影响最小。
位于青藏高原东南缘的玉龙雪山分布有欧亚大陆纬度最低的海洋型冰川，其主峰及周边地区保存了大量清晰完整的第四纪冰川遗迹。研究该区第四纪冰川作用遗迹及其冰川作用史，具有重要的理论与实际价值。应用光释光（OSL）测年技术对玉龙雪山冰川沉积物进行了定年，结合前人研究资料，重建玉龙雪山冰川作用史。研究结果表明：玉龙雪山东麓的末次冰期冰碛物主要形成于晚更新世末次冰期最盛时期，其平均年代约在25ka，西麓末次冰期冰碛物形成年代约为50ka，对应于深海氧同位素3阶段中期（MIS3b）。而倒数第二次冰期的年代在240ka左右，处于中更新世晚期，对应于MIS8阶段，当时玉龙雪山存在多条复式山谷冰川。该研究可为玉龙雪山第四纪冰川作用历史的重新认识以及光释光测年技术在该区的应用提供基础资料。
以喀什地区11个气象观测站1961-2010年的沙尘暴天气资料为研究对象，采用线性倾向率、Mann-Kendall趋势统计检验方法、Surfer软件，对喀什地区沙尘暴变化趋势、空间分布和突变变化进行分析。结果表明：喀什地区沙尘暴高发区出现在偏南区域，年平均高于10d的区域自南向北排列；年际变化呈现出波动性减少趋势，减少幅度分别为：喀什市-2.3d·（10a）-1、岳普湖-2.7d·（10a）-1、英吉沙-5.0d·（10a）-1、巴楚-3.9d·（10a）-1、麦盖提-4.2d·（10a）-1、叶城-4。7d·（10a）-1、莎车-3.5d·（10a）-1、泽普-1.7d·（10a）-1、伽师-1.8d·（10a）-1、塔县-0.3d·（10a）-1，各站点沙尘暴日数年际差异较大；沙尘暴的多发年代在20世纪60和70年代，进入90年代后沙尘暴的发生明显减少；喀什地区沙尘暴一年中主要出现在春季和夏季（3-8月），秋季和冬季较少；沙尘暴高发期在4-7月，占总日数的79.2%；全年中出现沙尘暴最少的月份是11月、12月、1月，只占总日数的2.54%。20世纪80年代喀什地区沙尘暴普遍出现突变性减少。为了减轻沙尘暴的危害首先要加强环境的保护，控制人口增长，减少环境压力，此外还应增加地表植被覆盖，加强水土资源管理，建立和完善沙尘天气的动态监测、预警系统，做好防灾减灾的科学研究工作。
建立了基于距离函数的雪灾等级评估模型，采用此模型对1979-2013年西藏地区39个站点筛选出的370次雪灾个例进行等级评估。结果如下：一级和二级雪灾占绝大多数，三、四级雪灾出现的次数相对较少。春季发生雪灾的次数最多，其次为冬季，夏季只有9次一级雪灾发生。1979-2013年，三级雪灾出现的次数在减少。20世纪90年代以前三级雪灾多发生在冬季，以后三级雪灾多发生在春季。四级雪灾在20世纪90年代发生的次数最多，且持续时间较长，大多发生在冬季，21世纪以来有所减少，雪灾发生在秋季和冬季的次数相当。
多圈管冻结工法已在深厚地层井筒掘砌中广泛应用，但对多圈管冻结温度场需进一步深入研究。以某冻结井筒为原型，对关键层位开展冻结管无偏斜条件下的冻结温度场模型试验、进行冻结管偏斜条件下的温度场数值计算，同时利用温度场信息可视化软件对现场实测结果进行分析。将三种测试手段获得的结果进行比较，得出冻结管偏斜对冻结壁有效厚度影响较小，但对冻结壁平均温度、冻结壁交圈时间影响都很大，且容易在冻结壁内部产生密闭未冻承压水仓，造成冻胀力聚集，对冻结壁整体稳定性及井筒开挖不利。其结果可为多圈管冻结法凿井设计与施工提供参考。
目前关于冻土的室内三轴压缩试验研究多采用恒围压下的轴向加载方法，而实际工程中的受压土体基本处于围压、轴压同时发生变化的情况。以冻结粉质砂土为研究对象，进行了变围压和恒围压下的三轴剪切测试。根据试后试样变形情况，给出了试样面积的统一修正公式，研究结果表明：当含水量较小时，围压路径对应力-应变曲线的初始段和最终段没有显见影响，但在应力-应变曲线中间段，变围压下的应力-应变曲线明显在相应的恒围压曲线之下，且初始围压越小，曲线位置越低。当含水量不低于饱和值时，围压路径和含冰量共同影响着应力-应变曲线的发展趋势，且变围压曲线的最终段基本都在相应的恒围压曲线之上，中间段变化特点与含冰量和初始围压有关。围压路径对强度随围压变化趋势的影响跟含水量大小有关。当含水量较小时，两种围压路径下的强度值比较接近；当含水量不低于饱和值时，恒围压下的强度值低于相应变围压下的强度值。
在使用激光位移传感器测试冻土位移中，由于测试现场环境条件恶劣，厂家给出的传感器线性度会降低，因此，需要对所有传感器在使用前应模拟使用时的环境条件重新进行标定。为验证激光位移传感器在冻土测试中的适用性，依据德国森萨帕特FT-50RLA220型激光位移传感器的结构、使用特点、技术指标，设计了由控温箱、标定支架、激光位移传感器、量块及数据采集装置组成的标定的装置，进行了不同负温条件下对激光位移传感器标定，并依据标定试验结果进行拟合参数修正，得到不同环境温度下的试验结果的线性度和迟滞特性。试验结果表明：不同的环境温度下，两个激光位移传感器与标准厂家测试曲线存在差异，不同负温条件下标定的两个激光位移传感器的拟合优度R2分别为0.999和1；线性度最大值分别为0.88%FS和0.32%FS。
为探讨高原寒冷地区温拌沥青混合料的水稳定性及性能衰变规律，采用多次冻融循环室内试验模拟混合料所处环境温差大、冻融频繁、气温低等特性，选取Aspha-min、Sasobit、Evotherm等不同类型温拌剂拌制混合料，通过冻融劈裂试验、冻融飞散试验等，分析热拌与温拌沥青混合料的水稳性能及其衰变趋势，定量说明频繁的冻融循环对其性能的影响。结果表明：气候因素长期作用下，热拌沥青混合料的水稳性能优于温拌沥青混合料；随着冻融循环次数的增加，混合料的水稳性能均逐渐下降，15~18次冻融循环后，水稳性能趋于稳定，建议在高寒地区选取15次冻融循环作用次数作为沥青混合料水稳性能评价的试验条件；在选取的3种温拌沥青混合料中，Aspha-min温拌沥青混合料的水稳性能最差。
青藏铁路建成后，随着全球气温的升高及人类活动的影响，青藏高原地表沙化正在呈现加速发展的趋势，地表积沙入侵路基，填堵和覆盖青藏铁路道碴层，影响了青藏铁路道碴层的反射率。为此开展了积沙对于铁路道碴层反射率影响的研究。为此本文将测量碎石层等粗糙表面的反射率的方法进行了改进，使其适用于测量混有流动性材料（如积沙等）的粗糙表面（如铁路道碴层等）的反射率。结果表明：随着铁路道碴层模型积沙覆盖率的增大，铁路道碴层的反射率先减小后增大，当积沙完全覆盖道碴层时，其反射率达到最大。并将该测试方法与ASTM-E1918A标准测试方法进行对比分析发现，在天气晴朗、无云、无雾霾且太阳辐射入射量瞬时强度变化<20W·m-2时，两种测试方法计算非常接近，其测量差值0~0.002，综合分析认为在测量带有流动材料的反射率时，采用本测试方法方便可靠。但积沙对道碴层的热流平衡影响有待进一步研究。
寒冷地区输水渠道在运行过程中，由于持续负温的影响，地温逐步下降，引起渠基土体水分分布发生变化导致土体冻胀，致使输水渠道结构破坏，这种作用影响所表现出来的链式效应是冻胀破坏作用的重要特征。为了探明寒冷地区输水渠道冻胀破坏机理，分析渠道的冻胀破坏因素，引入链式破坏理论进行分析。从系统理论出发，分析冻胀破坏系统的链式关系结构，建立冻胀破坏链式效应关系模型。以寒冷地区渠道衬砌结构冻胀破坏为例，分析经过一个冻融周期，渠基土体颗粒、土体成分组成、气温、地温变化规律和土壤水分迁移规律对渠道衬砌结构冻胀破坏的影响。分析渠道衬砌结构冻胀破坏链式机理，是在外部环境气温、水分等条件输入下，地温分布受土体性质及土体水分的影响，土体水分迁移受地温和土体性质的作用，土体产生冻胀是对地温和水分分布作用的响应，以此为依据提出寒区渠道冻胀破坏断链减灾方法。
冰川长度是冰川变化研究中的重要参数。以青藏高原普若岗日冰原为研究对象，基于高分一号卫星遥感影像和数字高程模型数据，利用波段阈值法和目视解译相结合的方法提取冰川边界，综合利用冰川中心线法和冰川主流线法获取冰川长度，并在地理信息系统技术支持下进行了实现。结果表明，提取的冰川长度线与人工数字化的冰川长度线吻合度较好，精度可达97.9%，且执行效率较高。
随着卫星及传感器的发展，对地观测技术已广泛用于冰川变化监测中。针对多时相、同源遥感影像，提出了一种改进的IHS融合冰川变化监测方法。将不同时期影像进行改进IHS融合，使冰川变化区域突显出来，然后利用决策树分类方法对变化区域进行提取。利用两期LANDSAT影像进行基于改进IHS融合方法的冰川变化监测实验，并与常用于冰川变化监测研究的波段比值法进行比较，实验结果表明，该方法无论在定性分析还是定量分析上均优于波段比值法。
冰储量数据是预测冰川及海平面未来变化的初始参量，对其研究具有重要的理论与现实意义。目前冰储量估算的主要方法有实地测量法、经验公式法和物理分析法。系统分析和讨论了此三类估算方法的原理、发展现状及存在的问题，为山地冰川储量估算及冰川变化模拟研究等提供了方法参考。实地测量法估算精度高，适合中小型冰川的长期监测；经验公式法简单快速，适合大区域或全球性的冰储量估算；物理分析法相对复杂，优点是无需实测冰厚资料输入。机载测厚雷达、无人机等器测技术以及人工神经网络等理论模型为山地冰川储量估算的发展提供了新契机。
冻土中水分迁移是导致土体冻胀的关键因素，而研究水分迁移及其驱动力的核心问题是要充分理解未冻水含量与温度、基质吸力等变量之间的关系，这些关系可充分体现土体在冻融过程中土水变化特征。长期以来，对土体冻融特征的研究采取的是与非饱和土力学中的土水特征类比的方法进行，结果也证明了二者存在一定的相似性。但是冻土中因冰-水相界面作用产生基质吸力与融土中水-气相界面作用产生基质吸力的机理并不完全相同，而由于相变等其他作用产生的冻融滞后效应与融土中孔隙“墨水瓶效应”等引起的滞后效应机理也有区别。针对这些机理性的不同,还需要做大量的研究工作才能真正揭示土体的冻融特征。通过对目前土体冻融特征方面研究进展和存在问题的归纳总结，笔者认为今后在这方面还需深入开展如下研究：建立适合各类土壤冻融特征的一般预测模型，使得在缺少数据条件下能快速获取所需土样的冻融特征；研究土体在冻融和干湿变化过程中存在的类似性及区别，对冻融过程中存在的滞后效应机理给出合理的解释；提升冻融特征变量的测试技术水平，研发高精度的相关仪器设备。
以大通河流域为研究区域，利用1985年和2005年土地利用数据，结合SWAT分布式水文模型定量评估了流域土地利用/覆被变化的水文效应。结果表明：1985-2005年大通河流域的土地利用变化主要表现为草地向耕地、居工地转变，草地所占比例由46.7%骤降至20.9%，而耕地面积由1985年的1065.8km2增加到2005年的3243km2；相较于1985年的土地利用情景，2005年土地利用情景下的模拟的多年平均径流增加了1.92×108m3，由于上中下游主要的土地利用/覆被变化不同，导致流域径流变化增加程度由西北至东南逐渐增大；大通河流域年径流的增加主要表现为汛期径流增加，讯期月平均径流增幅达到了0.40×108m3·mon-1；非汛期径流则呈不明显减小趋势，平均降幅为0.024×108m3·mon-1。合理规划大通河流域土地利用方式，提高水源区涵养能力，对流域水资源可持续发展具有重要意义。
冰面水文过程是冰川径流过程的重要组成部分，对于冰川运动与物质平衡具有重要影响。冰川表面在太阳辐射、冰川物理性质、冰面地形和成冰带空间分布等多种因素影响下消融，形成以冰面水系为主线，锅穴、冰裂隙、冰面湖等为端点的冰面融水输送与分配体系。深入理解冰面水文过程，掌握冰川表面融水的输送、存储与释放，对于研究短时间尺度的冰川融水径流过程、探索冰川动态响应机理具有重要意义。总结回顾了目前国内外冰面水文过程的研究现状，提出了该领域有待解决的主要科学问题。
利用1984-2009年ISCCP的云量、云光学厚度（COT）、云水路径（CWP）资料，分析了青藏高原云水的分布特征、变化趋势，及其与夏秋季降水、冬春季降雪的联系。结果表明：青藏高原地区大气中的云水有着显著的季节变化与水平分布差异；青藏高原春夏季总云量、高云云量高于秋冬季，CWP、COT与总云量的分布特征具有较好的一致性。高原云量高值区位于喀喇昆仑山与高原东南部；可可西里地区由于羌塘高压的下沉作用为云量低值区。青藏高原总云量在1984-2009年间呈现减少趋势；而CWP在高原总体以增加为主，但在各区域上的变化不一致，高原东部CWP增加而西部出现较弱的减小，这与来自孟加拉湾的水汽输送增加有关。青藏高原中东部地区夏秋季降水受云量减少影响较小而与CWP的增加相一致呈增长趋势；该地区冬春季降雪略有减少，与总云量的年际变化具有正相关。
利用采自长江源区青海省治多县立新乡夏日寺的大果圆柏建立树轮宽度标准年表。通过与气候要素的分析发现，该地区树木生长主要受干旱限制，树轮年表与3-5月降水量相关较好（r=0.67）。由此重建了长江源区412年以来的3-5月降水量变化，重建方程稳定可靠，方差解释量为44.9%。重建结果显示，重建序列大体经历了10个湿润时期和10个干旱时期，并显示研究区近10年有显著的变湿趋势。采用经验模态分解（EMD）方法对重建序列进行分析，重建降水序列可分解为7个IMF分量，其中，2~4年和6~10年的主要分量表明了降水量与ENSO等海气环流的相关联系，11~28年的分量则显示了区域降水与太阳活动的可能联系。与邻近地区的重建结果对比发现，其变化趋势比较一致。通过时空相关分析，表明重建序列具有较好的时空代表性。此外，重建结果还得到了气象灾害历史记录的验证。
以红河哈尼梯田文化景观遗产核心区麻栗寨河流域的雨季大气降水为研究对象，对2014年雨季典型月7月的氢氧同位素组成进行了分析，拟合出大气瞬时降水线方程，并与邻近地区及全国、全球降水线方程进行对比，分析温度、湿度、降水量等气象参数和海拔对氢氧稳定同位素的影响，并初步判断该区的水汽来源。结果表明：（1）研究区雨季大气降水δ18O值变化范围大，与邻近的昆明、贵阳、成都地区相比，贫化明显；（2）大气降水线方程为δD=7.59δ18O+3.31，其斜率和截距较小，说明研究区雨季降水量大且蒸发强烈、降水的水汽来源非单一化，除受印度洋、孟加拉湾的变热性热带海洋气团的影响，还受研究区地表水体的二次蒸发影响；（3）研究区降水稳定同位素特征显示不但存在明显的降水量效应，也存在温度效应和海拔效应，但各因素是综合作用的，主导因素不明显。
生物多样性与生产力的关系是生态学领域争论不休的重要科学问题。调查了青藏高原疏勒河上游高寒草甸典型植物群落物种丰富度、生物量及环境因子，分析了不同植物群落物种丰富度与生物量的关系及其差异性，并探讨了影响两者间关系的关键环境因子。结果表明：1）以莎草科或毛茛科物种为主要建群种的植物群落物种丰富度与生物量不存在显著的相关性（P>0.05），如高山嵩草+苔草群落、线叶嵩草+黑褐苔草群落、唐松草+矮火绒群落、草苔草+昆仑蒿群落；而以禾本科为建群种的植物群落（紫花针茅+紫菀群落、紫花针茅+沙生风毛菊群落）两者间存着显著正相关性（P<0.05）.2）CCA排序中，环境因子对植物群落分布格局的累计解释量为83.4%，这说明环境异质性是影响植物群落空间格局的主要原因，其中冻土上限埋深是影响植物群落特征及分布的关键环境因子。冻土上限埋深小于-4m时，丰富度与生物量间存在着显著的正相关；冻土上限埋深大于-4m时，两者间无显著相关性。这有助于深刻认识生物多样性与高寒草甸生态系统功能的关系。
为了解兰州市采暖期大气PM2.5污染情况及其主要重金属和多环芳烃（PAHs）含量，并同时研究其对小鼠胎儿出生质量的影响，对兰州市城关区2015年11月至2016年3月大气PM2.5进行重金属元素和PAHs的成份分析，同时将处理好的PM2.5通过气管滴注对30只成功受孕10d的昆明小鼠（随机分成4个剂量组，每组6只）进行染毒（PM2.5剂量：0、50、100、200μg·ml-1·d-1），直到子鼠出生，分析窝产仔量和子鼠体重、心体比、肺体比等指标进而对子鼠出生质量进行评估。结果表明，兰州市城关区2015年采暖期大气PM2.5总日均浓度符合国家标准，但有48d超过国家标准，最高浓度达到151μg·m-3，主要的重金属和PAHs分别为铅和萤蒽。动物实验结果表明，PM2.5染毒剂量越高，子鼠体重越轻，下降的幅度越大。与零剂量组比较，PM2.5剂量组子鼠的心体系数和肺体系数显著降低，但窝产仔量和性别无明显差异。这表明采暖期大气PM2.5可能会对妊娠期雌鼠产生作用，影响子代小鼠的出生质量和发育情况，这或许与其重金属和PAHs成分有关。
利用青海省三江源区兴海县牧业气象站1999-2012年西北针茅牧草生长季的土壤湿度、降水量及牧草产量资料，分析了西北针茅牧草生长季不同生育期土壤相对湿度的变化特征，及与降水量和牧草产量的关系。结果表明：高寒草地西北针茅牧草生长季降水量随年际呈显著增加趋势。牧草返青和枯黄期间的降水量呈减少趋势，抽穗、开花和成熟期降水量均呈增加趋势，其中开花期间的降水量增加趋势极显著。牧草生长季土壤相对湿度随年际呈显著上升趋势，且与生长季降水量之间相关极显著。牧草开花、成熟、抽穗和枯黄期土壤相对湿度的增加趋势显著。牧草开花期土壤相对湿度与气温为显著正相关，抽穗期和全生育期的土壤相对湿度与气温负相关显著。抽穗期、开花期、成熟期和全生育期土壤相对湿度与降水量正相关显著。西北针茅牧草产量与枯黄期土壤相对湿度呈极显著的相关关系。
研究了降水偏少造成的气象干旱对青海省牧草产量的影响，得出牧草生长季降水与产量的关系模式，计算出气象干旱造成的牧草产量损失量。但该方法模拟误差较大，且不能满足牧草产量预报、草场载畜量确定和牲畜出栏率确定等牧业生产服务需求。因此，根据拉格朗日插值方法给出了青海省无干旱时“未受旱产量”的确定方法，并据此求算出历年干旱对青海省牧草产量的损失量值，然后依据天然牧草不同生育期发生干旱的强度、范围以及牧草对干旱的敏感度等关系，建立了干旱损失量的统计和评估模式。在2013-2015年青海省曲麻莱县牧草产量评估中进行了应用，3年的误差在3.59%～6.02％之间，证明了该方法可以评估出研究区干旱对牧草产量的损失量，从而评估出实际牧草产量。拉格朗日插值方法效果较好，可以在青海省今后的牧草产量预报、草场载畜量预报、牲畜出栏率确定等畜牧业生产评估中推广应用。
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