天山冰川退缩区土壤汞分布特征及累积

本文以新疆天山乌鲁木齐河源一号冰川退缩区为研究区域,通过^(210)Pbex、^(137)Cs放射性同位素测年和侵蚀性堆积地貌判定退缩区的年代演替序列,并据此设置了系列采样点,对土壤进行分层采样,测定样品总汞浓度等指标,计算各年代退缩区的汞累积速率,探究乌鲁木齐河源一号冰川退缩区土壤中汞的分布特征及其累积过程.结果表明:冰川退缩区土壤汞含量和汞储量随着退缩时间增长呈现出增加的趋势,各层土壤汞的平均含量由大到小依次为:0~5cm[(13.28±6.60)μg/kg]>5~10cm[(11.47±7.34)μg/kg]>10~15cm[(10.19±6.57)μg/kg]>基岩[(0.23±0.09)μg/kg];冰川退缩区植被生长促进了土壤汞的富集,退缩区内土壤汞浓度与土壤有机碳、氮含量呈显著正相关,而且由于植被生物量很小,退缩区土壤中汞的累积速率也较低(0.09~33.43μg/(m^(2)·a),平均值为16.92μg/(m^(2)·a));近250a来(1777年以来),天山一号冰川退缩区土壤汞累积速率呈加速增加趋势,由1777年的0.09μg/(m^(2)·a)增加至2017年的33.43μg/(m^(2)·a),这意味着自工业革命以来大气汞含量及沉积量在不断增加.

天山冰川储量变化和面积变化关系分析研究

冰川储量的变化对海平面和区域水资源、生态环境以及社会经济等有重要影响,但是对大量冰川的储量变化很难通过实地观测获得。基于天山9条监测冰川储量变化的估算结果,通过统计分析,探讨冰川储量变化和面积变化的相互关系,以期通过测定冰川面积变化来估算冰川储量变化。结果表明:冰川储量变化与面积变化具有线性关系,其决定系数为0.67~0.70。加入其他山区冰川样本以后,决定系数并没有提高。其原因在于,一方面对冰川变化监测和冰川储量估算存在误差;另一方面,不同的冰川区由于冰川的类型、规模及区域气候特征的差异,冰川变化对气候变化响应的敏感程度不同。因此,未来不仅需要更多更准确的冰川储量估算,还需要按冰川形态类型和区域分别研究。

天山冰川厚度及其储量计算

天山是我国现代冰川主要分布区之一。天山冰川的融水对天山南北广大的农田灌溉,起着极为重要的作用,素有高山固体水库之称。为了估算这些固体水库的储量,必须了解冰川的厚度;选择不同类型的冰川,用雷达法和重力法进行冰川厚度的测定,并由此建立了推算天山冰川厚度的公式,对天山冰川的储水量进行计算,以便供大家参考使用。

天山冰川粒雪线趋势面的绘制与主要特征

应用天山编目1051组粒雪线资料,经过数据转化处理,将离散性样点归并为规则的网格分布,进一步插值加密提高拟合程度,绘制出与实际资料相吻合的粒雪线变化趋势图.从图中可以看出,天山粒雪线趋势主要有以下几个特征:(1)趋势面脊线(主轴线)纬向延仲;(2)趋势面高程变化经向大于纬向;(3)经向变化中速率最大的是汗腾格里山;(4)趋势面的最高点在托木尔峰南坡,最低点在巩乃斯河谷上游。

触摸天山冰川王国

9月下旬的乌鲁木齐,昼夜温差明显。早晨六点,整个城市还笼罩在夜幕下的寂静中,我已迫不及待地背上鼓鼓的户外行囊,站在路边等候搭车前往机场。虽然,迎着冷冽的寒风,但激动的心情却无法抑制。因为,等待了数年的前往天山托木尔峰拍摄的愿望即将实现,今天将正式踏上旅程。当然,这也离不开阿克苏的孙老师和马老师两位影友多方协调。他们从租用马匹、制定行程方案、团队人员组建,到购置生活用品都做了周密的安排。时间紧迫,机会难得。依照行程计划,我一大早乘飞机抵达阿克苏市,下午3时左右就要在温宿县塔格拉克牧场弃车策马,当晚要宿营在苏普塔什夏牧场。

天山一号冰川融水中耐冷酵母菌多样性及系统发育

分离和筛选天山一号冰川融水中可培养的酵母菌,了解冰川中低温酵母菌的生长特性、系统发育和物种多样性,为低温酵母菌资源的收集保护及开发其生物技术利用潜力奠定基础。采用虎红培养基RB分离菌株,对分离菌株的最适生长温度、最适p H及耐盐性进行测试;通过选择性培养基分别测试了菌株的产胞外酶性状,利用26S rRNA基因序列分析确定低温酵母菌种的系统进化地位,并通过MSP-PCR指纹技术对26S rRNA基因高度同源性的菌株做进一步区分。共得到68株低温酵母菌,依据菌落形态、细胞形态进行初步分群,选取具有代表性的15株进行测序,结果显示15株酵母菌株隶属于担子菌(Basidiomycetes)和子囊菌(Ascomycetes),共7个属,只有BCY-12隶属于子囊菌的Pichia属,其他菌株全部属于担子菌,其中隐球酵母属(Cryptococcus)占40%。菌株产酶性状研究显示,7株可产脂肪酶,4株可产酯酶,11株可产淀粉酶,11株可产蛋白酶,3株可产果胶酶,2株可产几丁质酶。天山一号冰川融水中具有较丰富的低温酵母菌,系统发育多样,产酶特性差异较大。分离菌株大多属于耐冷菌范畴,Cryptococcus属的菌株为优势种群。

1959年来中国天山冰川资源时空变化

基于两期冰川编目数据与气象数据,对天山1959年来冰川资源的时空变化特征进行研究。研究发现:(1)天山地区现有冰川7934条,面积7179.77 km^2,冰储量756.48 km^3。冰川数量以面积<1 km^2的冰川居多,面积以1~10 km^2和≥20 km^2的冰川为主,冰川集中分布在海拔3800~4800 m之间。(2)在四级流域中,阿克苏河流域冰川面积最大为1721.75 km^2,面积最小的是伊吾河流域,为56.03 km^2。在各市(州)中,阿克苏地区冰川资源量最多,其面积和储量分别占天山总量的43.28%和68.85%;冰川资源量最少的市(州)是吐鲁番地区,面积和储量仅占天山总量的0.23%和0.07%。(3)1959年来,天山地区冰川面积减少了1619.82 km^2(-18.41%),储量亏损了104.78 km^3(-12.16%),其中数量以<1 km^2的冰川减少最多,面积减少以<5 km^2的冰川最为严重。(4)冰川变化呈现明显的区域差异,变化速度最快的是天山东段博格达北坡流域,变化最慢的是中部的渭干河流域。初步分析认为夏季气温显著上升带来的消融大于年内降水带来的积累是天山冰川退缩的主要原因。

天山乌源1号冰川表面冰尘及底部沉积层真菌群落结构比较及其系统发育分析

对天山乌源1号冰川表面冰尘(Fz)及底部沉积层(Dz)的理化性质及真菌的多样性、群落结构、OTU的系统发育进行了比较分析。ITS克隆文库分析显示,依据99%相似性共得到26个真菌OTU,表面冰尘和底部沉积层分别为21和22个,其中17个为共有OTU。天山1号冰川中真菌以担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)占绝对优势,子囊菌门的真菌在Fz、Dz文库中的比例分别约为27%、57%。系统发育分析显示子囊菌门的真菌有14个OUT,8个属,其中Cladosporium仅分布在冰川表面(6.25%),而Aureobasidium仅出现冰川底部沉积层(8.93%)。另外6个属Tetracladium、Pseudeurotium、Fusarium、Penicillium、Simplicillium、Aspergillus在冰川底部和表面均有分布,但丰度明显不同,尤其是Aspergillus、Simplicillium在冰川底部沉积物中占优势(分别为17.86%、12.50%)。担子菌门的克隆主要来自Rhodotorula、Leucosporidium属,前者主要在分布冰川表面(12%),底部沉积层很少,后者在冰川表面及底部均有分布,分别占文库的比例为8.69%、12.50%。冰川表面和底部沉积层生态条件迥异,对其中的微生物系统发育类群具有明显的选择性。

天山一号冰川产淀粉酶酵母菌的筛选及其系统发育分析

[目的]筛选并分析天山一号冰川冰层产淀粉酶的低温酵母菌。[方法]对天山一号冰川冰层含冰冻土产低温淀粉酶的低温酵母菌菌株进行筛选、纯化,并对其生理多样性和系统发育多样性进行研究。[结果]从天山一号冰川冰层含冰冻土中分离出60株酵母菌,并从中筛选出6株产低温淀粉酶的菌株,根据细胞菌落形态、菌体特征和26S rDNA D1/D2区域序列系统发育分析,6株菌分别隶属于红酵母属（Rhodotorula）、隐球菌属（Cryptococcus）和掷孢酵母属（Sporobolomyces）,最适生长温度为20~24℃,为兼性耐冷细菌。[结论]研究可为了解冰川酵母菌的系统发育多样性以及低温淀粉酶的生物技术研发奠定基础。

新疆天山一号冰川地区12种藓类植物叶形态结构研究

采用石蜡切片和扫描电镜的方法,对新疆天山一号冰川地区的12种藓类植物叶片结构及叶表面微形态进行了观察。结果显示,不同苔藓植物叶细胞、中肋、细胞壁、细胞表面等各项指标在类型、大小、分布、干燥时细胞壁的凹陷程度以及表面角质层纹饰和小孔形态、分布等都明显不同,这些微形态特点不仅在藓类植物属下种间的区分上具有分类学意义,同时也反映出藓类植物叶片为保水抗旱,抵御长期寒冷、多风和强光照射等恶劣环境对其的伤害而形成的生存策略。本研究结果为苔藓植物在极端环境地区的生态学功能研究提供了重要的科学依据。

天山一号冰川产果胶酶酵母菌的筛选及其系统发育分析

从前期天山冰川冻土及融水中分离到68株可培养酵母菌中,通过筛选性培养基筛选产低温果胶酶的菌株。选择培养基显示菌株C2、C9、L1和L13可产低温果胶酶。对4株酵母菌最适生长温度进行测定,16℃条件下4株酵母菌均能生长,属耐冷菌范畴。通过26S r DNA基因序列分析确定产果胶酶菌种的系统进化地位,在系统发育上,4株产酶菌分别与Cryptococcus macerans DQ377662、Cryptococcus sp.DQ377668、Rhodotorula laryngis JQ768911、Rhodotorula sp.JX124722的同源性最高。

新疆天山一号冰川10种真藓属植物叶片结构的研究

对新疆天山一号冰川的10种真藓属植物的叶片结构进行解剖学观察,探究其叶片的形态特征与环境的关系和分类学意义,结果表明:这10种真藓植物叶片细胞中的细胞质较浓,中肋具大型的主细胞和较发达的小型厚壁细胞,叶的细胞壁加厚且在干时表面向内凹陷,大多数叶片表面具有颗粒及菱形、纵形等不同形状纹饰等,这些都是植物为了提高自身的抗寒耐旱性,减少水分蒸发,增强导水作用对环境的适应性。虽然有的种类亲缘关系很近,叶片具有相似之处,但用石蜡切片和扫描电镜相结合的方法可以较容易和准确地将它们区分开来,为真藓属植物的分类补充一些理论依据。

天山乌鲁木齐河源1号冰川径流对气候变化的响应分析

利用天山乌鲁木齐河源1号冰川1959—2006年的气象、冰川物质平衡和1980—2006年的水文资料,分析了其冰川径流的变化.结果表明:由于1996年以来的显著升温,导致了1号冰川水文点径流主要受夏季气温变化的控制,冰川物质损失对径流的补给作用已超过了降水的作用.1996—2006年与1980—1995年相比,夏季气温升高了0.9℃,降水增加了84.8mm(18.1%),冰川径流增加256.6mm(37.3%),其中约12.3%来自降水增加,约26.9%来自冰川物质的加速消融.对1980—1995年和1996—2006年两个时间段的气温和径流变化进行比较,并考虑到冰川区降水主要为降雪,折合夏季气温升高1℃将导致冰川径流增加470mm.夏季气温与冰川物质平衡和冰川径流的统计分析亦得出同样的结果.

天山一号冰川沉积层低温脂肪酶产生菌的筛选及初步鉴定

从新疆天山一号冰川西支尾部的底部沉积层中分离筛选出高产低温脂肪酶菌株,进行初步鉴定及产酶探讨。使用罗丹明-B、吐温80、维多利亚蓝选择培养基以及三丁酸甘油酯酶活检测板,结合棕榈酸对硝基苯酯(p-NPP)比色法,筛选出产低温脂肪酶酶活较高的菌株,研究其生长特性及常规生理生化实验,并根据16S rRNA基因序列初步确定其所属菌属。共分离筛选到5株产低温脂肪酶酶活较高的菌株,经初步鉴定其中4株为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),1株为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。该芽孢杆菌属产脂肪酶的能力略高于其余菌株。分离得到的5株菌均属于耐冷菌,有较好的耐盐性,能在低温条件下发酵产酶,其中4株在36h左右达到产酶高峰,为开发冰川环境下丰富的低温酶资源奠定了基础。

天山1号冰川旅游资源可持续利用初探

文章在分析 1号冰川旅游资源禀赋、客源市场特征和发展旅游业优、劣势的基础上 ,着重考虑旅游基础设施建设、旅游活动以及其它生产、生活行为可能对冰川地的自然环境、生态环境、景观美学质量等产生的负面效应 ,并进行相应的旅游环境影响评价 ,由此提出 1号冰川旅游资源可持续利用策略。

天山乌鲁木齐河源1号冰川对夏季0℃层高度变化的响应

采用1971-2000年乌鲁木齐河源1号冰川周围4个探空站逐日0℃层高度探测资料,用距离倒数的加权平均得到1号冰川的夏季0℃层高度,并与1号冰川观测资料进行对比,定性与定量分析了30a来夏季0℃层平均高度变化和冰川观测量的变化趋势及之间的关系.结果表明:1971-2000年的30a里1号冰川夏季0℃层高度呈增高趋势,1990年代呈陡升趋势,与1号冰川的零平衡海拔高度、消融区面积、纯物质消融量和融水径流深4个量具有很好的一致性,为正相关;而与积累区面积、纯积累量、纯物质平衡总量、纯物质平衡值4个量反位相同步变化,为负相关,说明天山乌鲁木齐河源1号冰川对自由大气夏季0℃层高度具有非常好的响应.随着全球变暖加剧,天山山区对流层中下层均显著变暖,夏季0℃层高度升高,天山乌鲁木齐河源1号冰川消融加快.1990年代夏季0℃层高度陡升,进而1号冰川出现了最大的物质负平衡.

天山乌鲁木齐河源1号冰川致冷效应的小气候观测

高山冰川以其下垫面的致冷效应形成独特的冰川小气候。为研究冰川小气候特征,2007年7月在天山乌鲁木齐河源1号冰川表面及末端冰碛上架设5台自动气象站,并进行了为期一个月的基本气象要素的观测。以观测数据为基础,描述和分析了与冰川致冷效应有关的冰川区温度与湿度变化特征、冰面逆温、温跃现象、冰川风现象,并就冰川致冷效应对局地对流性降水的可能影响进行了初步分析。

天山一号冰川地区气候要素的变化及其对冰川物质平衡的影响

通过对逐日气温、降水、流量和相对湿度等实测数据进行小波分析,提取了天山乌鲁木齐河源一号冰川地区近10年来的气候变化特征.在此基础上,运用灰熵关联分析方法进一步研究了冰川物质平衡量与不同气候要素的关联关系.结果显示:研究区气候要素在4d,16d,32d和64d尺度上的变化存在阶段性、周期性和弱趋势性三大特征;在较宽的时间尺度上,气温要素的极大值与极小值呈非对称性变化;1996-2004年期间,冰川物质平衡主要受气温类要素的影响;9-5月(物质平衡年)的降水量是冰川物质积累的重要来源.

新疆天山一号冰川地区十种藓类植物叶尖的微形态观察

在光学显微镜和扫描电镜下,对新疆天山一号冰川地区生长的10种藓类植物的叶尖(毛尖)的形态、齿(刺毛)、疣、角质层纹饰等微结构进行观察,其中电镜观察结果均为首次报道。结果表明:10种藓类植物叶尖的顶尖细胞和边缘细胞大部分都是透明的,并且细胞壁厚,细胞腔大;而叶尖边缘内卷、粗糙,细胞壁厚,干时细胞壁上下或侧面凹陷,其上有较多的小孔,这些都是明显耐旱特征,有利于水分的吸收及抵御长期寒冷、反射太阳辐射对其伤害,叶尖的类型对苔藓植物科、属级的分类意义不大,但其微形态如叶尖细胞及边缘细胞的形状、数目、细胞壁的凹陷程度以及其上角质层纹饰、乳突的微形态在同属的不同种之间存在明显差异,对于属下种间的鉴定具有一定的分类学价值。

新疆天山一号冰川地衣地理区系与生态特征

初步整理了分布在天山一号冰川的地衣种类,共5目12科24属51种。地衣区系上包括世界广布种、环极北极高山种、环极低北极及北方种、环北方种、两极和大西洋种、温带种、东亚种、东亚—北美西部、北欧—巴基斯坦—北美种、中亚分布种、北半球大陆广布种、两半球广布种、中国特有种等。同时结合地衣的生长环境特征将该地区的地衣分藓丛生、土生、草地生、地面生、石浮土生、岩面生、荒漠风滚、树皮或树枝生、朽木生地衣种等9种生态类型。