甲烷（CH4）是仅次于二氧化碳（CO2）的重要温室气体。随着青藏高原气候的暖湿化，整个高原将可能成为一个潜在的碳源，要实现《巴黎协定》的1.5 ℃和 2 ℃温控目标，需要准确估算未来剩余的碳排放空间。因此，准确地认识青藏高原大气CH4的源汇特征、时空变化过程及机理，对预测及应对变暖，帮助政府做出科学的节能减排决策具有重要的现实意义。本文从大气CH4的观测方法、源和汇、CH4浓度的时空分布特征3个方面总结了青藏高原已有大气CH4的研究进展，结果表明：目前，青藏高原大气CH4观测主要有地基观测和卫星遥感，缺少空基观测，在卫星产品中，AIRS的CH4浓度数据质量最好；青藏高原大气CH4以自然来源为主，可以确定的主要来源有湿地、湖泊和畜牧业，地质活动、植被和多年冻土是否是CH4的主要源还存在争议；吸收汇主要是对流层的OH自由基和高山草甸；青藏高原CH4浓度的季节分布呈单峰特征，夏季最高，CH4浓度的增减与亚洲夏季风的进退同步；青藏高原CH4浓度年均增长约为5~8 ng·g-1，大于周边地区；青藏高原近地面的CH4高值出现在中部，从地面到对流层顶CH4浓度逐渐减小，但高原东部和北部减小幅度大于西南部。未来应加强大气CH4三维连续观测，改进卫星反演算法和源汇解析模型，准确量化青藏高原大气CH4时空变化过程，揭示其变化机理，以期为未来高效减排政策提供科学依据。
根据2021年1月在青藏高原东南和西南部所采集的73个积雪样，通过测定积雪中氢氧稳定同位素和可溶性无机离子，结合主成分分析和Hysplit后向轨迹分析，揭示了干季氢氧稳定同位素（δD和δ18O）分馏特征及水汽迁移对积雪剖面化学组分变化的影响，讨论了氢氧稳定同位素与气候的关系和可溶性无机离子组成及来源。结果表明：整个研究区积雪大气水线为δD=7.86δ18O+11.8（R2=0.95），接近拉萨冬季大气水线，且东南部大气水线斜率和截距略低于西南部；δD和δ18O波动分别介于-178.11‰~ -68.07‰和-23.80‰~-9.61‰，d-excess值波动范围为11.03‰~23.49‰，表现为冬季δD、δ18O低值，高d-excess值；雪坑表层相对富集重同位素，同位素值高于下层雪样，且积雪内部的水汽迁移使得分层雪样的δD和δ18O关系曲线的斜率出现差异；主要可溶性无机离子浓度序列为Ca2+>SO42->Na+>NO3->Cl->K+>Mg2+>NH4+，其中Ca2+（42.47%）、SO42-（23.53%）分别在阳、阴离子中占比最大，且东南部离子浓度平均值高于西南部；主成分分析结果显示，陆源是积雪中离子的主要来源，NH4+和部分NO3-与人类活动有关；后向气团轨迹显示，水汽来源与高空西风环流控制的水汽输送有关，且离子大多为冬季西风所携带的陆源矿物粉尘。
土冻结过程中的水分迁移积聚与冰分凝关系密切，但两者之间的耦合关系至今仍不清晰。借助孔隙水压力测试以及多层核磁测试技术，通过系列土冻结试验，研究了水分积聚与冰分凝之间的动态耦合关系。试验结果发现粉质黏土和本文试验用兰州黄土在冻结过程中均在冻结锋面附近存在明显的水分积聚现象，但水分积聚模式存在明显差异。本文试验用兰州黄土在封闭系统条件下发生冻结时，未观察到分凝冰生成，孔隙水压力以上升为主，在冻结初期冻结锋面附近观察到明显的液态水积聚现象；而在粉质黏土的冻结过程中，可观察到冰分凝产生，孔隙水压力以下降为主，在冻结锋面附近未观察到液态水积聚现象。分析上述现象认为，在土体冻结过程中冻结锋面附近的水分积聚存在两种模式：1）压排式积聚：由于无分凝冰形成（孔隙冰的形成），冻结区（近饱和或饱和的情况下）与未冻区的水分在水压力梯度的驱使下向冻结锋面处迁移；2）冷吸式积聚：由于分凝冰的形成，未冻区的水分在吸力的驱使下向冻结锋面处迁移。值得注意的是，这两种土体冻结过程中的水分积聚模式及其影响权重与分凝冰的形成与否有着密切关系：无冰分凝的情况下，只可能在冻结初期存在压排式水分积聚；而当存在冰分凝时，在冻结初期几乎没有压排式水分积聚，在冻结后期则以冷吸式水分积聚为主。不同成冰机制下的水分迁移及积聚模式可以进一步细化土体冻结过程中的水热动态过程，这一发现将对寒区道路工程的病害机制研究、防治措施设计以及厚层地下冰的形成机制有重大参考价值。
坡向差异导致不同坡面近地表水、热及能量平衡过程存在较大差异，进而影响了土壤环境及高寒植物的生长。基于青藏高原花石峡冻土观测基地建设的具有八个坡向的工程实体（简称八棱台），在6年后进行现场测量和实验测试，研究了坡向对青藏高原高寒植被生长环境及特性的影响。结果表明：各坡面近地表（10 cm和30 cm深度）土壤温度由高到低为：南坡>东南坡>西南坡>西坡>东坡>西北坡>东北坡>北坡，即相对朝阳坡面（东、东南、南和西南）温度明显高于相对背阳坡面（西、西北、北和东北）温度。而0~30 cm深度的土壤含水量朝阳坡面与背阳坡面之间差异不明显。地上植被长势（包括株高、覆盖度和地上生物量）朝阳坡面优于背阳坡面；地下植被长势（包括根深和地下生物量）朝阳坡面劣于背阳坡面。0~10 cm深度土壤有机碳和全氮含量基本是朝阳坡面高于背阳坡面；全磷含量朝阳坡面小于背阳坡面；各坡面之间全钾及速效养分的差异不显著（P>0.05）。总体来看，高寒地区温度对植被生长及养分分布的影响更为显著。研究结果为不同坡向植被修复和能量平衡研究提供了参考资料。
不同气象条件对青藏高原土壤含水量与土壤温度具有重要影响，采用土壤水热耦合模型模拟青藏高原季节冻土区土壤水分、温度的变化特征是反映冻融作用下土壤水循环过程的重要手段。研究针对青藏高原不同气象条件下典型季节冻土区土壤温湿度特征差异性的关键问题，采用土壤水热耦合模型SHAW及三种土壤水分特征曲线模型对玛曲、那曲、狮泉河地区2017—2018年土壤温湿度变化特征进行模拟，分析不同气象条件下土壤温湿度模拟效果及变化特征，研究不同土壤水分特征曲线模型对模拟效果的影响。结果表明：SHAW模型能较好地模拟不同气象条件下土壤温湿度随时间的变化特征和垂向分布特征，土壤温度模拟效果好于土壤湿度，土壤温度的平均NSE、R2、RMSE分别为0.88、0.96和2.2 ℃，土壤湿度的平均NSE、R2、RMSE分别为0.60、0.72和0.03 m3·m-3；从不同气象条件来看，干旱区的土壤温度模拟效果显著优于湿润区，而湿润区的土壤水分模拟效果显著优于干旱区；从不同深度来看，土壤温度模拟效果随深度增加逐渐降低，而在半湿润区中下层土壤水分模拟效果好于表层；从不同水分特征曲线模型来看，采用不同土壤水分特征曲线模型对土壤温度模拟效果无显著影响，而在土壤水分模拟效果上存在显著差异性；此外，不同冻融阶段土壤温湿度模拟效果存在较大差异性和不确定性。研究结果可为揭示冻融条件下土壤温湿度变化规律提供参考。
运用3S技术和数理统计模型开展滑坡灾害敏感性分析评价仍然是当前区域滑坡研究的热点，评价单元、评价因子和评价模型的科学合理选取、确定和构建是滑坡敏感性分析评价的关键。以陇中黄土高原典型生态脆弱区的甘肃省天水市为研究区，基于证据权法（WOE）模型，选取地形因子、地质因子、人类活动因子、生态因子等4类13个孕灾因子，采用2种评价单元（栅格单元、斜坡单元）和2种数据分辨率（30 m、10 m），创建4个不同的滑坡孕灾因子数据集（GU30、SU30、GU10、SU10），并结合研究区详细的滑坡编目数据，开展研究区滑坡孕灾因子敏感性定量分析，并进行敏感性分区评价和结果对比分析验证。孕灾因子敏感性分析结果表明，地层岩性、高程、地形起伏度、地表粗糙度和坡度等5个孕灾因子是区内滑坡发育的关键控制因子，即地质因子和地形因子控制和决定了区内滑坡的形成发育，地层岩性的整体敏感性值最高；敏感性分区评价结果表明，按滑坡点、滑坡面积和ROC曲线分别进行统计分析验证，基于斜坡单元（slope-unit，SU）分区的极高区滑坡占比高于基于栅格单元（grid-unit，GU）分区的极高区滑坡占比，基于斜坡单元10 m分辨率的滑坡敏感性极高区滑坡占比最高，基于斜坡单元10 m分辨率的滑坡敏感性评价结果的AUC值最大，其精度和准确度最高。因此，在滑坡敏感性评价中采用斜坡单元和高分辨率数据具有更高的评价精度效果。研究区滑坡敏感性分区结果与区内实际滑坡发育分布吻合，该分区结果也可为研究区滑坡灾害防治和国土空间规划利用提供技术借鉴。
作为气候系统五大圈层之一，冰冻圈在全球汞的生物地球化学循环中扮演着重要角色。人类活动排放的汞污染物通过大气环流迁移到偏远的冰冻圈地区，并在环境中转化为更具毒性的甲基汞，经食物链传递、富集和放大，会对冰冻圈生态环境构成重大威胁。为了深化理解冰冻圈甲基汞研究现状，本文总结了典型冰冻圈介质甲基汞的浓度水平和分析方法，重点梳理了甲基汞在冰川、冻土、积雪和海冰中的迁移、转化和归趋等生物地球化学过程，特别是对冰冻圈微生物汞甲基化进行了详细的归纳和总结。同时关注气候变化背景下冰冻圈甲基汞分布、行为和环境影响，这对于评估人类和野生生物在冰冻圈中的甲基汞暴露风险至关重要。鉴于目前对低温环境中甲基汞变化过程和机理的认识尚处于起步阶段，文章对未来冰冻圈甲基汞研究方向进行了展望。
利用2000—2020年（9月—次年4月）天山北坡16个国家级气象观测站逐日降水量资料筛选出28次暴雪天气过程，再运用NCEP/NCAR再分析资料以及HYSPLIT模式模拟暴雪过程水汽的后向追踪运动轨迹，分析天山北坡暴雪过程环流背景及主要水汽来源、输送及其对暴雪的贡献。研究表明：天山北坡暴雪区位于300 hPa高空西南急流轴右侧、500 hPa西西伯利亚低槽前西南气流、700 hPa低空西南急流出口区前部辐合区、水汽通量散度辐合区及地面冷锋附近的重叠区域。影响天山北坡暴雪的水汽源地主要为地中海和黑海及其附近、西南亚、中亚、大西洋及其沿岸，850 hPa还有欧洲和北疆的水汽，对暴雪的贡献相对较大，来自北美洲等地的水汽对暴雪的贡献相对较小。各源地水汽随西风气流到达关键区后，在环流适合的条件下，主要沿偏西（西南）、西北路径输入暴雪区，但各层存在一些差异。基于上述特征，建立了天山北坡暴雪过程水汽来源及输送的高低空配置结构，揭示了各高度水汽输送的特征。
积雪是冰冻圈的重要组成部分，在水文循环和能量平衡中起着重要的作用。积雪时空分布及其变化分析是研究内陆河流域出山径流形成、分布及变异的前提。论文以祁连山讨赖河流域上游为研究区，采用降尺度方法获取高分辨率雪深数据，并基于Sen斜率法、敏感性分析和贡献率计算方法，分析2002—2018年间雪深时空变化，揭示积雪对地形及气候等因子的响应规律。结果表明：讨赖河流域上游雪深介于0~2.50 cm之间，变率介于-0.19~0.06 cm·a-1之间，域内雪深减小面积占比68.30%。雪深随海拔的增大而增加，以海拔2 500 m为界发生增减变化，高海拔地区呈减小趋势；雪深随坡度增加则呈先增后减的趋势；各坡向雪深均呈减小态势，西北坡尤为显著。从敏感性均值来看，气温和辐射对雪深具负向抑减效应，降水则具正向促增效应。高海拔区域降水对积雪变化的贡献率相对较大；低海拔河谷地带气温对积雪变化的贡献更为显著。本研究为内陆河流域上游积雪动态研究提供了范例，对出山径流模拟、预测以及流域水资源管理具有一定参考价值。
蒸散发是地表水文循环和能量交换过程的重要组成部分，且在高寒山区有极强的时空异质性，准确模拟蒸散发对于研究高寒山区水文循环过程有着重要的意义。CLM5.0（Community Land Model 5.0）是CLM模式的最新版本，具有较为完善的水文循环机制，是目前国际上发展最为完善的陆面过程模式之一。基于典型高寒山区黑河上游五个观测站的观测数据，对CLM5.0的蒸散发模拟性能进行评估。结果表明：CLM5.0在模拟蒸散发时结果总体上可信，其R值的范围在0.601~0.839之间，RSR值的范围在0.964~1.145之间，BIAS值的范围在-1.220~-0.597 mm·d-1之间。说明CLM5.0在高寒山区可以较好地捕捉观测到蒸散发的时间趋势，但仍存在一定的低估。非生长季的BIAS值的范围在 -0.904~-0.367 mm·d-1之间，生长季的BIAS值的范围在-2.094~-0.794 mm·d-1之间，这表明蒸散发模拟值的低估主要来自生长季的模拟。高寒草甸上R值的范围在0.299~0.651之间，RSR值的范围在1.135~1.332之间，高寒草地上R值为0.209，RSR值为1.450，因此，CLM5.0在草甸的模拟性能优于草地。CLM5.0白天R值的范围在0.605~0.840之间，RSR值的范围在0.252~1.193之间，夜晚R值的范围在0.344~0.651之间，RSR值的范围在0.482~2.966之间，对比可知CLM5.0在白天模拟蒸散发的性能优于夜晚。这些结论可为CLM5.0的应用和改进提供科学依据。
作为全球气候变化的敏感器和放大器，青藏高原的水文过程是目前的研究热点，其中，蒸散发是青藏高原水文循环最难估算的分量。借助青藏高原腹地风火山地区涡度相关系统、蒸渗仪、气象观测系统获取的观测数据，采取涡度相关法、蒸渗仪测定和FAO56Penman-Monteith公式三种方式，对2019年风火山地区生长季实际蒸散发量进行了评价。结果表明：在青藏高原风火山地区高寒草甸生长季前期、中期、后期作物系数分别为0.93、1.11、1.14；三种方法获得的生长季实际蒸散发值基本相似，生长季蒸散发量（495.00±21.69） mm大于同时期降水量377.89 mm；风火山地区生长季蒸散发量日均值为（2.70±0.12） mm，风火山地区生长季不同阶段蒸散发量日均值表现为生长季中期［（3.03±0.10） mm］>生长季后期［（2.49±0.12） mm］>生长季前期［（2.23±0.18） mm］。文章中求取的不同生长阶段作物系数、蒸散发量为青藏高原类似地区蒸散发观测和模拟提供了基础资料。
本文基于AMSR2被动微波数据和0 cm地表温度数据，对比分析冻融判别函数算法和双指标算法在东北冻土区的判别精度及适用性。结果表明：（1）两种算法的Kappa系数都在0.7以上，总体判别精度在87%以上，具有较好的性能。（2）两种算法在升轨时期的总体判别精度高于降轨时期。在使用升轨数据时，双指标算法判别精度略高于冻融判别函数算法；使用降轨数据时，冻融判别函数算法判别精度更高。（3）冻融判别函数算法对冻土的判别精度高，双指标算法在识别融土方面具有优势。（4）两种算法对多年冻土区的土壤冻融判别精度高于季节冻土区。本研究的评价结果可为东北冻土区制备高精度、长时序地表冻融数据集提供基础数据资料，为选择合适的土壤冻融判别算法提供参考。
冻融指数不仅对冻土研究具有重要意义，而且是反映气候变化的有用指标。利用祁连山区11个主要气象站点的逐日温度观测值计算了1961—2014年的年大气及地面冻融指数，分析了这些指数的统计与分布特征，并通过非参数Mann-Kendall检验法、Sen斜率估计法及相关性分析法分析了年冻融指数的时空变化趋势。结果表明：祁连山区近54年来冻结指数呈显著下降趋势，融化指数呈显著上升趋势，多年平均大气冻结指数、大气融化指数、地面冻结指数和地面融化指数大致分布在994.3~1 540.9 ℃·d、1 828.2~2 376.6 ℃·d、744.7~1 287.3 ℃·d、2 706.0~3 542.6 ℃·d之间；其气候倾向率分别为-6.5、6.5、-7.7、9.1 ℃·d·a-1。从西北向东南方向，冻结指数表现出中部高，往东西方向逐渐降低的分布特征，而融化指数则相反；冻融指数除了受海拔和纬度综合影响外，还受台站地的坡向、周边地形、积雪深度以及人类活动等因数的影响。冻融指数时间序列的突变点发生在1994—1995年，与其气温的突变相对应；在突变点以后，大气和地面融化指数的增长速率和地面冻结指数的下降速率增大，大气冻结指数的下降速率减小，且在整个研究期间地面冻融指数的变化率均大于大气冻融指数的变化率，说明地面温度变化对全球变暖更敏感。此外，冻融指数与年平均气温和地面温度的线性关系非常强，且年融化指数在年平均地面温度的构成中所占的比重比冻结指数大。该研究结果对于了解祁连山区气候和冻土变化，进一步计算冻土参数变化和进行祁连山生态环境治理具有借鉴意义。
由于运营环境恶劣，寒区水库大坝会面临冰冻灾害频发且致灾因素众多等问题，严重影响大坝稳定运营，增大了安全风险隐患，并增加了整治维修成本。为有效预防大坝冻害发生，提升大坝风险管理水平，提出了一种基于T-S模糊故障树理论的寒区水库大坝冻害风险分析方法。以坝体不均匀变形、坝体渗漏加剧、面板冻害破坏为下级事件建立了T-S模糊故障树；同时通过底事件重要度计算对主要致险因素进行了分析；并将冻胀力学分析与T-S模糊故障树相结合，对红旗泡水库大坝面临的冻害风险进行了计算分析。研究发现诱发大坝冻害的主要风险因素包括反复冻融作用，库区水位波动、冰层堆积与风浪侵蚀，面板与坝体填筑质量缺陷和坝体防渗及保温措施不足等；同时，发现红旗泡水库大坝发生冻害风险的可能性较高，应进行风险排查与处理。应用结果表明，所提出的方法能科学合理地分析大坝冻害风险并确定关键致险因子，可为寒区水库大坝的冻害风险的识别、管理与决策提供技术支持，进而为大坝设计、施工、运营维护及冻害防治提供参考依据。
微胶囊相变材料（PCM）是一种可以通过转变形态而影响温度变化的材料。为了研究相关材料对路基土冻胀的影响，对普通粗粒土及掺入不同含量（5%、8%、10%）微胶囊相变材料粗粒土进行单向冻胀试验。结果表明：与普通粗粒土相比，掺入微胶囊相变材料能延缓粗粒土的温度变化，且土体具有较高的温度终值；同时，能对土样冻结深度的发展产生影响，降低粗粒土最大冻结深度值；也能减弱粗粒土的水分迁移能力，土体的补水量以及最终含水率均有不同程度的减小；掺入微胶囊相变材料能抑制粗粒土冻胀的发展，冻胀量以及冻胀率均得到一定程度的减小。比较掺入5%、8%和10%含量微胶囊相变材料粗粒土冻胀试验结果发现，更高含量的微胶囊相变材料在影响粗粒土的温度、水分以及冻胀等方面表现出更佳的改善效果。因此，在冻土区高铁路基土中掺入微胶囊相变材料，对改善路基冻胀的发生具有一定的工程意义。
微胶囊相变材料（microencapsulated phase change material， mPCM）具有出色的储热能力，可以减轻季节冻土在冻结和融化过程中的温度波动。使用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱和热分析等研究手段，全面评估2种分别以硬脂酸丁酯和石蜡为芯材，SiO2为壳材的mPCM（B-PCM， P-PCM）的物化表征，再以兰州地区粉质黏土为研究对象，通过冻融过程和冻胀试验研究4%、8%、10%掺量的mPCM对粉质黏土冻胀特性的影响。试验结果表明：mPCM在相变过程中释放的潜热为土体提供了保温效果，10%添加量的mPCM复合土试样从10 ℃下降至-10 ℃所需的时间较于素土试样延长约70%。土体的冻胀变形、冻结深度和含水率变化率随mPCM掺量的提高而降低；B-PCM和P-PCM核壳比的差异导致其冻胀后的水分迁移幅度表现出不同的趋势。总体而言，mPCM对土体的正面影响表现为提升保温性能、抑制冻胀变形等，但其添加量超多8%后会引起土体浅表层的冻胀加剧，这与SiO2壳材的吸水性有关。
为了研究冻结硫酸钠粉质黏土的变形规律和强度特征，在1 MPa围压下，对-2、-6、-10 ℃三组温度下不同硫酸钠含量的粉质黏土进行负温三轴剪切试验研究。基于实验数据，计算了冻结硫酸钠粉质黏土的切线模量，研究了轴向应变与偏应力的非线性关系，推导了试样的p-q平面强度准则，提出了冻结硫酸钠盐粉质黏土强度公式，建立了含参数的冻结含盐粉质黏土的修正Duncan-Chang本构模型，并拟合了相关参数，验证了模型精度及适用性。结果表明：试样的偏应力在应变后期趋于稳定，处于向应变硬化过渡的阶段，切线模量E随含盐量的增加呈现先减小再增大再减小的变化规律，切线模量E变化幅度较小，p、q呈明显的线性关系，在0 ℃至-15 ℃温度范围内，修正Duncan-Chang本构模型对含盐量小于2.5%的冻结硫酸钠粉质黏土强度具有良好的预测效果。
粉土因毛细水发育表现出较强冻胀特性，在冻土区建设中需关注其冻害问题。土中掺入石灰是一种常见的化学土质改良方法，但石灰对粉土的冻胀特性影响尚不清晰。为研究石灰改良粉土的冻胀特性和效果，进行了开敞系统下的一维冻胀试验，分析不同掺灰量下的温度场、变形场和水分场变化规律和机理。研究发现：土样随掺灰量增大，其冻结深度先增大后减小，冻胀量和补水量持续减小，而冻胀率先减小后增大，各指标呈不同变化规律，冻胀特性复杂；一定条件下提高掺灰量可减小冻结深度和冻胀量直至低于素土，土样抗冻性提高；而随着掺灰量变化，石灰改良粉土的冻胀率始终高于素土，土样抗冻性改良不显著。因此，在实际工程中，不能仅通过单一指标评价石灰改良粉土的效果，需结合冻结深度、冻胀量和冻胀率三个指标，综合评价石灰对粉土抗冻性的改良效果。
多年冻土区土壤碳、氮的可变性及对深层土壤特性了解的缺乏限制了人们对气候变化响应的理解。为明确东北大兴安岭多年冻土区森林土壤有机碳、有效氮（铵态氮、硝态氮）含量分布特征，于2020年秋季（9月末）采集呼玛河流域三种类型多年冻土区（不连续多年冻土区、零星多年冻土区和岛状多年冻土区）16个1 m深的土壤剖面，基于结构方程模型探讨海拔、气候、冻土区类型和植被类型等环境变量对森林土壤有机碳和有效氮含量的影响。结果表明：土壤有机碳和硝态氮含量在不连续多年冻土区高于零星多年冻土区和岛状多年冻土区，土壤铵态氮含量在零星多年冻土区高于岛状多年冻土区和不连续多年冻土区；在垂直剖面上，随着土壤深度的增加，土壤有机碳和有效氮含量呈降低趋势，且土壤有机碳与有效氮之间呈显著的负相关关系（P<0.05）。结构方程模型表明，植被类型和年平均温度是土壤有机碳含量变化的主要控制因素，年均降水量对土壤有机碳含量变化的影响最弱；冻土区类型和植被类型是土壤铵态氮和硝态氮含量变化的主要控制因素。研究结果能够为未来准确模拟和估算呼玛河流域多年冻土区森林土壤碳氮储量提供一定的数据支撑。
基于长江源区布曲流域23个采样点的138个土壤样品，分析了土壤有机碳的分布特征，并探讨1 m以内土壤有机碳含量的影响因素。结果表明，长江源区布曲流域0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm和50~100 cm的6层土壤有机碳含量的平均值±标准差分别为（10.23±4.84） g·kg-1、（10.18±5.19） g·kg-1、（9.34±5.20） g·kg-1、（9.04±4.41） g·kg-1、（8.01±4.74） g·kg-1、（9.40±4.67） g·kg-1，其随土壤深度增加而降低（R2=0.511）。研究区土壤有机碳含量与海拔并非线性相关（P>0.05），而是在4 700~5 100 m的海拔范围内，随海拔的升高而增加，然后在5 000~5 100 m海拔处达到最大值后降低。土壤有机碳含量与pH值呈现极显著的负相关（P<0.01），与碳氮比呈现极显著的正相关（P<0.01），与体积含水量呈现显著的正相关关系（P<0.05），而与年均气温、年均降水量、全氮、全磷、全钾、无机碳含量、阳离子交换量、容重和黏粒含量的相关性不显著（P>0.05），表明长江源区布曲流域1 m以内土壤有机碳含量的主要相关因素是土壤的pH值、碳氮比和体积含水量。研究结果可以为长江源区布曲流域土壤碳循环的研究提供基础数据和科学依据。
纳木错位于青藏高原中南部，是该地区独具特色的咸水湖泊。对纳木错夏季沿岸水体可培养细菌物种多样性进行研究，并揭示细菌群落多样性及物种分布与水质理化指标间的相关性。运用直接涂布平板法与稀释涂布平板法来分离湖水中的可培养细菌，细菌菌株的鉴定采用16S rDNA基因序列分析结合经典分类方法，并使用R 4.1.1、SPSS 20.0等软件分析细菌群落多样性。结果显示，从纳木错夏季沿岸水体20个样点中共分离得到681株可培养细菌，鉴定分为16属43种，其中优势种为Acinetobacter johnsonii。Spearman相关系数显示，总磷与总氮均为影响细菌群落多样性的主要理化指标，总磷显著影响细菌总丰度（P<0.05），总氮显著影响Simpson多样性指数（P<0.05）。RDA结果显示，氨氮是影响细菌群落分布的主要理化指标（P<0.05）。本研究初步揭示了纳木错夏季沿岸水体可培养细菌群落多样性，并获得较丰富的细菌菌株资源。
浮游细菌群落对高原湖泊变化具有高度响应性，并且会影响高原湖泊生境的地球化学平衡。因此，了解高原湖泊中浮游细菌群落的分布特征，阐明其在高原湖泊生态系统中的生态功能具有重要科学意义。2021年5月对纳木错沿岸浮游细菌群落分布特征进行了调查研究，并采用16S rDNA高通量测序技术对样品进行分析，通过α-多样性指数分析浮游细菌群落的差异性，通过共现网络分析浮游细菌群落之间的相互作用，利用Pearson相关系数衡量理化因子与α-多样性指数的相关性，采用冗余分析（RDA）探讨水体理化因子对浮游细菌群落结构的影响，并基于PICRUSTt2对纳木错浮游细菌进行功能预测。结果表明：浮游细菌群落主要由变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、蓝细菌门（Cyanobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）组成，其中变形菌门相对丰度最高，主要包括γ-变形菌纲（Gamma-proteobacteria）和α-变形菌纲（Alpha-proteobacteria）；噬氢菌属（Hydrogenophaga）和嗜冷菌属（Algoriphagus）为相对优势菌属。α-多样性指数表明，纳木错浮游细菌群落比较丰富。共现网络节点间关系以正相关为主；总溶解固体量（TDS）和盐度（Sal）是影响纳木错浮游细菌群落结构的关键因子。功能预测结果显示，纳木错浮游细菌群落功能主要涉及代谢、遗传信息处理、环境信息处理等6类生物代谢通路，以及膜运输、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等46个子功能。综上所述，纳木错浮游细菌群落结构在各样点间存在一定差异，浮游细菌在门级水平上类群间相互作用主要为协同作用，其群落结构是多个因子共同作用的结果。研究阐明了纳木错浮游细菌群落组成和功能及其与环境因子的相互联系，可为当地生态环境保护提供科学依据。
多氯联苯（PCBs）是一类典型持久性有机污染物（POPs），在环境中长期存留并通过多种环境介质进行远距离迁移，对环境安全及人类健康具有严重危害。已有研究表明PCBs在大气中广泛存在，但在积雪中PCBs的浓度极低，大量积雪样品采集给分析研究带来困难。为了探究积雪中PCBs的含量及分布特征，本研究首先建立了基于气相色谱-四级杆串联飞行时间质谱（GC-QTOF/MS）测定积雪中28种PCBs的方法，利用优化高分辨气质联用仪参数，在较少样品量（1~2 L）情况下实现积雪中PCBs的定量分析。通过比较PCBs在不同离子源下的定性定量参数，最终发现电子轰击离子源最优，并进一步对发射电流进行优化，提高了仪器灵敏度。结果表明：28种PCBs标准样品在0.05~10 μg·L-1浓度范围内线性关系良好，相关系数为0.993~0.999；在低、中、高三种不同浓度水平下，28种PCBs回收率为60.2%~103.2%，相对标准偏差为0.9%~14.0%（n=3）；方法检出限为1.01~2.92 pg·L-1，可满足实际样品分析检测的需求，为进一步分析积雪中污染物分布特征提供了依据。此外，通过对我国东北典型地区积雪中PCBs的分析发现，积雪中PCBs以五、六氯联苯为主要组成，含量较高的PCB单体为PCB81、128、126及169，结合已有研究初步推断积雪中PCBs的污染除与PCB历史生产、残留有关外，还与燃烧与热工业过程等有关。
对内蒙古自治区多条公路调查发现，设置有防撞护栏的路段雪害严重。由于风吹雪现场监测受降雪量、风力、时间等诸多因素限制，因此本文采用计算机仿真“数字风洞”的方法，选择分离式路基中典型的路堤断面形式，建立路基模型和防撞护栏模型，定量分析不同防撞护栏设置参数下公路横断面风速流场特性及其影响关系。通过对路面风速控制点的数据及路面整体风速云图分析发现，防撞护栏阻碍风吹雪的流动，导致路面风速大幅度降低使大量雪粒子沉积到路面上造成道路积雪，故在风吹雪多发地区分离式路基路段可通过放缓边坡坡度或采用缆索护栏以确保路侧安全的同时消除或减少雪害的发生。本研究结果可为多雪地区公路分离式路基路侧安全设计与养护提供理论基础与参考依据。
甘公网安备 62010202000676号
