2003年, 第25卷, 第5期　刊出日期：2003-10-25

  

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冰冻圈与全球变化
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  花海湖泊特征时期的水量平衡

  胡刚, 王乃昂, 赵强, 程弘毅, 谌永生, 郭剑英

  冰川冻土. 2003, 25(5): 485-490. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0087

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  应用水热平衡模型,在野外考察及分析的基础上恢复了花海湖泊特征时期的古降水量.结果表明:4300aBP左右花海湖泊面积达到最大时,模型恢复的古降水量约为138mm,比现在降水量高112%;由灵敏度分析,在该区运用水热平衡模型计算古降水量时,对降水反应最为敏感的是云量变化,同时对地表反射率、水汽压和表面温度也具有较高的灵敏度.恢复的古降水量为研究本区土地退化、荒漠化等问题提供了自然背景.
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  青藏高原现代最大冰原区第四纪冰川作用

  易朝路, 李孝泽, 屈建军

  冰川冻土. 2003, 25(5): 491-497. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0088

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  普若岗日冰原是青藏高原最大的冰原,总面积达400km².野外观察表明,从现代冰舌前端开始向山外有5套终碛垄和侧碛垄系列,分别称之为冰碛垄Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ.根据地貌位置、地层关系、相对风化程度、风的改造程度和覆盖在有冰川漂砾的戈壁上的沙子的电子自旋共振(ESR)年代,并与中国西部山地第四纪冰川数值年代比较,这些冰碛垄分别形成于现代冰川、小冰期、新冰期、末次冰期晚阶段和早阶段.冰碛垄V中的花岗岩漂砾散布于距山前6km以内的山麓平原,说明在第四纪晚期冰原西坡的古冰川虽到达山麓平原,但未能与邻近山地古冰川相连形成统一大冰盖.
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  世界和中国的冰川分布及其水资源意义

  王宗太, 苏宏超

  冰川冻土. 2003, 25(5): 498-503. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0089

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  世界上巨大数量的冰川是优质清洁的淡水资源,但分布极其不均衡,导致在各地区可利用价值的差异.冰盖全部集中在南极和格陵兰,山岳冰川的84%集中于亚洲高地和北美寒区.中国是中低纬带冰川最多规模最大的国家,又是世界荒漠区和贫水国中冰川最多的国家.中国冰川分布以青新荒漠绿洲区最多,其中塔里木是世界上冰川最多的内流水系,并哺育出塔里木冰水绿洲.为平衡绿洲经济发展与生态环境安全的关系,提出"养源平流"方针.
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  甘孜绒坝岔古冰川演化与黄土古土壤对比研究

  许刘兵, 周尚哲, 李昌爱, 崔建新, 赵井东, 业渝光

  冰川冻土. 2003, 25(5): 504-509. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0090

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  横断山脉绒坝岔,保留有从倒数第二次冰期到新冰期的较完整的冰川沉积序列.对冰碛物进行了ESR测年,其分别形成于5 6kaBP、新冰期与末次冰期之间、16.3kaBP、18.7kaBP、43.7kaBP以及倒数第二次冰期.TL测年结果显示,甘孜雅砻江江畔阶地黄土从末次冰期之初开始堆积,结合甘孜黄土古土壤序列代用指标的综合分析,发现绒坝岔冰碛物形成年代与甘孜剖面黄土、古土壤沉积年代有较好的对应关系.末次冰盛期(LGM),绒坝岔冰碛垄走向有一次接近90°的改变;末次冰期间冰段,对应于MIS3b,其冰川规模甚至超过了LGM时期.
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  末次冰期冰川规模与冰川“异时”、“同时”问题的讨论

  崔之久, 张威

  冰川冻土. 2003, 25(5): 510-516. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0091

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  亚洲末次冰期冰川发育特征的深入研究表明,末次冰期冰川规模早期大于晚期.最近,国内外已经注意到末次冰期中期(MIS3b)存在全球性质的降温时段,此时湿度大,并与低温相结合,引起冰川前进的规模也大于干冷的末次冰盛期(LGM),指示末次冰期以来的冰川演化不仅仅是亚洲自身的区域性特点,而且有可能带有全球性.同时,东亚沿海山地冰川发育表现为与大陆内部不一致的特征,说明即使在同一季风系统条件下,由于地理位置、水热条件的不同,也可以引起冰川演化的区域分异,呼应早期提出的冰川发育"异时性"理论.从研究末次冰期冰川发育规模入手,讨论西风带与季风带对冰川发育规模的影响,结合其它地区末次冰期冰川发育特点,进而得出:由于海地汽系统循环在不同区域、不同时期对冰川发育影响不同,在各地冰川最大前进规模和时间是一致或不一致的,在10ka和30ka时间尺度上冰川发育可能存在"同时"和"异时"两种情况.
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  对崔之久、张威《末次冰期冰川规模与冰川“异时”、“同时”问题的讨论》一文的商榷

  施雅风

  冰川冻土. 2003, 25(5): 517-517. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0092

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  崔之久、张威《末次冰期冰川规模与“冰川异时性”问题的讨论》(冰川冻土,2003,25(5):510-516)一文(以下简称崔文)对末次冰川发育的区域变化、发生环境提出若干发人深思值得重视的问题.崔文提出的新见解,本人读后,有的赞成,有的反对,有的认为应进一步探讨,暂难定论.
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  祁连山中部公元904年以来树木年轮记录的旱涝变化

  康兴成, 程国栋, 陈发虎, 勾晓华

  冰川冻土. 2003, 25(5): 518-525. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0093

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  利用取自祁连山中部地区的树木年轮样本和该地区3个站点的降水资料,应用年轮气候学方法,重建了祁连山中部地区的降水量.自公元904年以来,该地区历经了31次相对干期和30次相对湿润期,其中,连续两个10a以上的干期有17次,湿润期12次,最长的干期是1540—1590年间,长达60a,最长的湿润期是1240—1270年、1860—1890年,各有40a.世纪尺度范围内,16世纪是最干的100a,有80a为少雨年;最湿润的是13世纪和19世纪,这期间有60a为多雨.自公元904年以来,降水量共发生了35次突变,16次是由旱向涝的突变,19次是由涝向旱的突变.平均约30a发生一次.11世纪是该地区降水的多变时期,15～16世纪是降水的相对稳定时段,20世纪又进入了降水的多变时期.
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  北方气旋变化及其对西北地区天气气候的影响

  王遂缠, 李栋梁

  冰川冻土. 2003, 25(5): 526-532. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0094

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  利用1957—1990年的地面天气图资料统计了北方气旋活动频次,分析了北方气旋的若干气候统计特征及其与西北地区天气气候的对应关系.结果表明,北方气旋发生频次在20世纪50年代末呈上升趋势,60—70年代处在下降通道中,尤其是冬季和秋季下降最为明显.春季北方气旋活动频次增加时,当年西北地区夏季降水明显偏少;北方气旋频次的减少是我国沙尘天气减少的重要原因之一.
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  西南极乔治王岛冰芯研究——冰雪层定年、微粒记录及离子迁移

  张小伟, 康建成, 周尚哲

  冰川冻土. 2003, 25(5): 533-540. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0095

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  在分析南极乔治王岛冰帽大冰穹顶部降水和成冰条件的基础上,利用冰芯上部层物理特征参数确定的5个年层及其附近气象站相应的降水记录,结合多年降水资料将大冰穹45m冰芯划分为15个年层.应用此年层剖面,证实了微粒含量的两个异常峰值分别对应于1987年Deception岛和1980年的SealNunataks两次火山喷发.乔治王岛冰帽属于温性冰帽,大、小冰穹冰芯阴阳离子受沉积后融水渗浸淋溶作用的影响.对冰芯阴阳离子的淋溶次序分析显示,大冰穹为SO₄^2->Mg²⁺>Ca²⁺>K⁺>Cl^->Na⁺>NO₃^->Br^-,而小冰穹为Mg²⁺>Ca²⁺>SO₄^2->K⁺>Cl^->Br^->Na⁺.
冻土与陆面过程
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  冻土过程参数化方案与中尺度大气模式的耦合

  张宇, 宋敏红, 吕世华, 孙菽芬

  冰川冻土. 2003, 25(5): 541-546. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0096

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  将发展的冻土过程参数化方案与耦合了NCARLSM陆面过程模式的中尺度大气模式MM5相耦合,对包括我国北方,蒙古国,东西伯利亚的高纬度地区进行了模拟.模拟时间选为北半球季节冻土生成的10月份.模拟结果表明,模式能够较好地模拟出该区域的冻土分布,并且对大气模式中海平面气压场、气温场的模拟改进显著.
大气-植被-土壤相互作用研究
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  一个基于行波解的冻结缘水流模型

  裘春晗

  冰川冻土. 2003, 25(5): 547-551. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0097

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  在次级冻胀现象中,对处于已冻土和未冻土之间的冻结缘地带,研究其中的水分迁移是一个重要的课题.在已建立的次级冻胀数学模型的基础上,通过假设有行波解的存在,建立了一组新的方程和边界条件,就冰分凝和冻渗两种情况进行了讨论,并以试验数据为例,模拟了开放系统饱水土的入流量历时曲线.
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  黑河流域典型景观植被带陆面过程同步观测研究

  宋克超, 康尔泗, 蓝永超, 张小由, 张智慧, 金博文, 张济世

  冰川冻土. 2003, 25(5): 552-557. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0098

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  为了解内陆河流域不同尺度内与水循环及生态过程有关的水分、热量分布规律,在黑河流域上中下游选取3个典型植被景观带建立观测场,并布设环境观测系统(ENVIS)进行环境要素的同步观测.结果表明,山区森林草地灌丛复合生态区陆面是冷性湿润的下垫面,中游绿洲荒漠接触带是干性、较湿润的下垫面,下游荒漠河岸林景观带是干热性的下垫面.
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  黑河山区草地蒸散发量估算方法研究

  王书功, 康尔泗, 金博文, 王新平

  冰川冻土. 2003, 25(5): 558-565. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0099

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  针对黑河山区草地蒸散发估算,提出了两种草地蒸散发量估算方法,即基于Penman Monteith方程的方法和基于Priestly-Taylor方程的方法,并将这两种方法和SHAW模型作了对比分析.两种方法与SHAW模型计算精度相近,但输入变量数量比SHAW模型要少,尤其是基于Priestly-Taylor方程的方法.
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  黑河流域山前绿洲水量转化模拟研究

  陈仁升, 康尔泗, 杨建平, 张济世

  冰川冻土. 2003, 25(5): 566-573. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0100

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  利用数字高程数据、遥感解译成果、地下水和水文气象资料,建立了一个基于GIS网格的黑河中游山前绿洲地区分布式水文模型.模拟结果表明,黑河流域中游山前绿洲地带的降水几乎完全消耗于蒸散发,且大约70%的山区地表径流补给也消耗于蒸散发.蒸散发以中游森林为最多,草本植被蒸散发同植被覆盖度呈正比.天然植被覆盖度同降水量的多少呈正比,在当地气候条件下,降水是天然荒漠植被类型和分布的控制因子.
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  TRIME-TDR技术在黑河流域观测试验中的应用

  张智慧, 康尔泗, 金博文, 宋克超

  冰川冻土. 2003, 25(5): 574-579. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0101

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  TDR作为测量土壤水分的一种有效技术,已经广泛地应用到黑河流域各研究项目的野外观测试验中.在简要介绍TDR的发展、原理和类型等基本情况的基础上,着重分析了目前在黑河项目中应用较为广泛的德国IMKO公司的专利产品TRIME TDR的特性及其影响因子,并将其与传统的TDR、电容式水分测定仪、中子水分仪等土壤水分测量仪器进行了比较,分析了TRIME TDR的优缺点,提出了一些相关的建议和使用中应该注意的事项.
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  黑河流域山区植被生态水文功能的研究

  金博文, 康尔泗, 宋克超, 刘贤德

  冰川冻土. 2003, 25(5): 580-584. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0102

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  依据土壤-植被-大气系统的结构特性,从林冠层、苔藓-枯枝落叶层、土壤层剖面结构分析了黑河流域山区水源涵养林在水文过程中的作用.观测试验表明,林冠截留大气降水的32.7%,使到达林地的水分相对减少而养分增加,而林冠遮荫使林内土壤蒸发仅为林外草地的34.2%.苔藓-枯枝落叶层疏松多孔,最大持水量可达12.5mm水层深,加上表层较高的体积含水量和较小的水分变差系数,使其在涵蓄一部分大气降水的同时具有良好的保水性能.林地土壤具有良好的渗透性和涵蓄大气降水的能力,从而减少了地表径流量.森林的蒸散发使林区空气湿度高于周边地区17%,形成山区独特的森林小气候,从而进一步影响着山区的水文过程.
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  应用热脉冲技术对胡杨和柽柳树干液流的研究

  张小由, 龚家栋, 周茂先, 司建华

  冰川冻土. 2003, 25(5): 585-590. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0103

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  应用热脉冲技术对干旱区胡杨(Populus euphrtaicr)和柽柳(Tamaris spp.)树干液流速度进行了研究.结果表明:在正常生长状态下,胡杨树干单位面积液流通量为0 34L·cm^-2·d^-1,柽柳为0 15L·cm^-2·d^-1.树液流速的日变化表现出多峰形特征,在午后有短暂液流急速减小的现象,而晚上植物为了补充体内水分亏缺,保持一定的树液流量.随着胸径的增大,茎流速率和茎流量也随之增大.在生长季节胸径21cm和15cm的胡杨日平均耗水量23.3L和19.25L;基径5cm和4cm的柽柳日平均耗水量0.62L和0.37L.在生长季节(5～10月)胡杨总蒸腾量为3419.4L,柽柳仅为63.9L.
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  黑河下游荒漠河岸林典型样带植被空间异质性

  何志斌, 赵文智

  冰川冻土. 2003, 25(5): 591-596. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0104

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  应用地统计学的理论与方法,分析了黑河流域下游荒漠河岸林主要种群,即老林胡杨(Popu luseuphratica)、幼林胡杨、柽柳(Tamarix chinensis)和苦豆子(Sophora alopecuroides)的空间异质性程度、异质性组成及尺度依赖问题.结果表明:黑河下游荒漠河岸林种群斑块格局明显,斑块内部异质性较小,斑块之间异质性增强,出现空间异质性变化较大的尺度为430m.而斑块内部因不同种群而变化,苦豆子和柽柳具有较大的空间异质性尺度,分别为43m和55m.老林和幼林胡杨种群的空间异质性尺度(8m和13m)较小,但异质性存在多尺度变化.采用30m分辨率的遥感数据能够较好地分析种群斑块格局,但是对种群内的空间异质性分析需要更高的分辨率.
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  河西走廊中部沙漠植物δ¹³C值的特点及其对水分利用效率的指示

  苏培玺, 陈怀顺, 李启森

  冰川冻土. 2003, 25(5): 597-602. https://doi.org/10.7522/j.issn.1000-0240.2003.0105

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  通过分析河西走廊中部沙漠中几种木本植物叶片或同化枝的稳定碳同位素比率(δ¹³C)和碳同位素辨别力(Δ),以其作为水分利用效率(WUE)的指示,研究了本区沙漠植物叶片或同化枝δ¹³C值的季节变化特点,以及不同生境和不同水分状况下δ¹³C值的差异,并比较研究了绿洲防护林树种及绿洲作物.结果表明:梭梭和沙拐枣同化枝的δ¹³C值分别为-14.31‰和-14.82‰,Δ值在5‰～6‰之间;柠条、泡泡刺、花棒和红沙叶片的δ¹³C值分别为-25.75‰、-25.79‰、-26.38‰和-28.05‰,Δ值在16‰～20‰之间.几种沙漠植物长期水分利用效率大小的顺序为:梭梭≈沙拐枣>柠条≈泡泡刺≈花棒>红沙.