2002—2021年北半球中高纬度典型山脉积雪的时空变化对比分析

积雪是冰冻圈的重要组成部分,其对气候变化的响应存在明显的空间差异。阿尔泰山脉、阿尔卑斯山脉和喀斯喀特山脉分别是亚洲、欧洲和北美洲最重要的山脉之一,三条山脉同处于北半球中高纬度,具有丰富的积雪资源。本文基于MODIS每日积雪产品,获得阿尔泰山脉、阿尔卑斯山脉和喀斯喀特山脉的积雪覆盖率、积雪日数、积雪初日和积雪终日四个积雪参数,对比分析了三条山脉2002—2021年积雪的时空变化,并研究了气候因子对积雪参数的影响。结果表明,三条山脉积雪参数的空间分布差异明显。阿尔泰山脉积雪覆盖率最大,积雪日数最长,积雪初日最早,积雪终日最晚,分别为38.00%、141 d、66 d、207 d;阿尔卑斯山脉的积雪覆盖率、积雪日数、积雪初日、积雪终日分别为21.68%、79 d、97 d、194 d;喀斯喀特山脉的积雪覆盖率最小,积雪日数最短,积雪初日最晚,积雪终日最早,分别为15.18%、56 d、103 d、183 d。就趋势而言,阿尔泰山脉积雪覆盖率增大,更早的积雪和更晚的融雪使积雪日数增加;阿尔卑斯山脉积雪覆盖率减小,更早的融雪使得积雪日数减少;喀斯喀特山脉积雪覆盖率增大,更晚的融雪使得积雪日数增加。各气候因子中,地表温度对三条山脉积雪的影响比降水大。对三条山脉积雪时空变化的一致性对比分析,有助于全面了解北半球中高纬度山区积雪对气候变化响应的时空差异。

大高加索山脉冰川反照率时空分布及与物质平衡的关系

利用MOD10A1和MYD10A1冰雪反照率数据,分析了大高加索山脉地区加拉巴西冰川和德扬库特冰川的反照率时空分布特征,并使用五种反照率聚合方法,对这两条冰川2002—2019年夏季反照率与物质平衡关系开展相关性研究.结果表明,加拉巴西冰川和德扬库特冰川反照率随年份增加而明显减小,两条冰川在夏季都出现了最低反照率,加拉巴西冰川在冬季出现最高反照率,而德扬库特冰川则出现在春季;加拉巴西冰川夏季高海拔和低海拔区域的反照率差异较德扬库特冰川更为明显;两条冰川夏季反照率均与夏季物质平衡表现出一定的正相关性,其中加拉巴西冰川的相关性更加显著,使用平均最小反照率方法时两者相关系数最大可达0.874(p<0.05),德扬库特冰川使用加权平均反照率方法时两者相关系数最大为0.765(p<0.05).德扬库特冰川反照率与物质平衡相关性较低的原因可能是坡向和低海拔导致了其更易受暖湿气流影响,冰川消融中短波辐射能占比较低,反照率对其消融的影响小.

基于红外相机的云岭山脉南部地区花面狸的分布和活动节律研究

2019年10月—2021年5月,利用红外相机技术对云岭山脉南部地区花面狸(Paguma larvata)的分布和活动节律进行研究。布设相机125台,共收集61个分布位点和283张独立有效照片。结果表明:花面狸在云岭山脉南部地区分布广泛,可利用多种类型生境,但在落叶阔叶与常绿阔叶混交林、落叶阔叶林和常绿阔叶林中活动频率较高;花面狸在海拔2700~3700 m活动频率最高,不同季节的活动频率在海拔间存在显著差异(p<0.05);花面狸是夜行性动物,日活动节律呈双峰型,活动高峰为20:00—22:00和04:00—06:00;季节活动节律呈现明显差异,冬季和其他季节之间、春季和秋季之间活动节律均有显著差异(p<0.05)。

基于WRF模式模拟研究天山山脉地形对降水过程的影响

以2016年7月31日20时新疆伊犁河谷地区一次降水过程为研究对象,基于WRF模式模拟开展地形敏感性试验,对比分析天山山脉地形对伊犁河谷地区降水天气的影响。得出以下结论:向西开口的“喇叭口”地形会阻挡西风气流,有利于水汽在河谷内部堆积,导致河谷内降水增加;大地形对低层风速和风向影响较大,修改地形后会改变中低层天气系统的位置和强度;天山山脉的海拔高度会影响其附近区域地表及中高层的气温,进而改变各层温压场配置,影响气块垂直运动,通过热力作用影响降水过程;地形会对高低空急流的强度和位置产生影响,使得气流的辐合辐散及垂直运动发生改变,通过影响不稳定能量的释放影响降水的形成。

π形山脉主山脊线风速加速效应研究

为研究真实地形的加速效应,提取真实地形的几何特征建立理想简化地形,提出一种π形山脉模型.采用CFD数值模拟研究顺子山脉风向下子山脉间距、长度及坡度对主山脊线加速效应的影响,结合地形特征比较π形山脉与三维余弦山脉的主山脊线加速比差异,在后者基础上获得π形山脉主山脊线特征点的风速加速比简化计算公式,并通过一处真实π形山脉加以验证.结果表明:π形山脉主山脊线中点的加速比受子山脉间距、长度影响较大,而山脊线交点的加速比受子山脉长度、坡度影响较大;与三维余弦山脉相比,π形山脉主山脊线加速比在山脊线端部相同,但整体偏小,尤其受子山脉遮挡的部分显著偏小,超过离地70 m高度后差异基本消失;通过与真实π形山脉的风场比较,发现简化地形和简化计算公式能较好反映真实地形主山脊线特征点的加速效应.

长白山脉不同地区矿泉水的形成与特征对比研究——以东宁和靖宇、抚松为例

长白山地区天然矿泉水以其含有的特殊矿物盐类、微量元素或气体等成为能够满足人体健康需要的安全饮用水,深受市场青睐,同时也是学者们研究的热点地区,但长白山沿脉地区矿泉水的研究甚少。基于此,本文以长白山沿脉的东宁熔岩台地为主要研究对象,对比靖宇、抚松地区矿泉水相关研究成果,从矿泉水的形成条件、补径排条件、成分特征和允许开采量等方面进行对比研究。研究结果表明,东宁熔岩台地充足的降水、较为平坦的地势、连通的孔隙及交错的构造断裂网,有利于地下水的补给、渗流、存储及排泄,形成中性、弱碱性低矿化的天然偏硅酸矿泉水,天然储量丰富,具备较强的开采价值。开展长白山沿脉地区的矿泉水研究,不仅能够丰富长白山脉地区矿泉水的研究成果,亦可促进矿泉水产业的发展,具有一定的理论与实际意义。

大兴安岭山脉中段地区生态系统服务多维度权衡协同关系研究——以兴安盟地区为例

探究不同生态系统服务间的交互耦合关系、开展生态系统服务可持续管理是实现多维生态系统服务协调发展的关键前提。论文基于InVEST与CASA模型、热点分析、相关性与局部空间自相关分析等方法,定量分析2000—2020年处于大兴安岭山脉中段的兴安盟地区多种生态系统服务与植被净生产力(NPP)的时空变化及生态系统服务间的权衡协同关系。结果表明:(1)研究区各生态系统服务总量呈非对称持续上升趋势,空间分布自西北向东南依次递减,降水量的波动致使土壤保持服务与水源涵养服务的增量高于碳存储服务。(2)生态重要程度空间分布自西北向东南依次递减,重点生态区的占地面积增量显著,主要分布在研究区中部地区,生态环境质量得以提升。(3)协同关系是该区域生态系统服务之间的主导关系,各生态系统服务之间的相关程度各异,权衡协同强度较弱。(4)生态系统服务之间权衡协同关系的空间异质性显著,总体上西北与东南为协同区域,中部为权衡区域。研究结论对于实现研究区协调社会经济与生态共同发展具有重要意义。

安第斯山脉秘密 南美洲脊梁的遥远迷雾

如果乘坐直升飞机俯瞰南美洲,你会在南美洲大陆的西部遇见大自然最宏伟的创造之一:安第斯山脉。这是地球上最长的山脉,在大地上延伸近9000千米。从南到北,接连不断的高山绵延不绝,并和太平洋岸平行,纵贯着南美大陆西部,被誉为“南美洲的脊梁”。

安第斯山脉深处 寻找失落的印加文明

南美洲,大概是人类可以居住的最后一块大陆,当我们把目光投射到南美大陆西部边缘,会看见世界上最长的山脉安第斯山脉坐落于此。雄伟的安第斯山脉,除了拥有丰富的物种资源,壮丽的高山风景,还遗存着以印加文明为代表的古代印第安文明遗址。这些曾经辉煌绚烂的高山文明消散于人类历史长河之中,它们的过去,直到今时今日依旧为人们所津津乐道。

横断山脉亚高山带高山栎叶片生态化学计量及内稳性特征

为揭示横断山脉亚高山带高山栎(Quercus semicarpifolia)的生态适应性机制,选取该地区8个样地的高山栎叶片和生长基质土壤为研究对象,分别测定C、N、P含量及其比例特征,并对生长限制性元素进行判断,利用生态化学计量内稳性模型拟合判断高山栎叶片所处状态。结果表明8个样地土壤C、N、P质量分数分别为38.86~70.19、3.54~9.46、0.61~2.05 g∙kg^(-1),土壤ω(C)∶ω(N)为5.65~16.07,ω(C):ω(P)为36.98~74.42,ω(N)∶ω(P)为4.41~12.90,均值分别为9.48、51.79和6.54。叶片C、N、P质量分数分别为428.31~473.86、21.22~31.68、2.21~3.68 g∙kg^(-1),叶片ω(C)∶ω(N)、ω(C)∶ω(P)和ω(N)∶ω(P)分别为14.16~22.46,121.41~215.86和6.99~12.84,均值分别为17.36、164.39和9.68。叶片N、P含量均高于全球平均水平。各样地中叶N与土壤P、叶N与土壤ω(C)∶ω(N)、叶ω(C)∶ω(P)与土壤ω(N)∶ω(P)、叶ω(C)∶ω(N)与土壤ω(N)∶ω(P),以及叶ω(C)∶ω(P)与叶ω(N)∶ω(P)极显著正相关(P<0.01)。此外,高山栎叶片化学计量内稳性指数以1/H进行探讨,1/H_(ω(N))为-0.181~0.141、1/H_(ω(P))为-1.255~1.206、1/H_([ω(N)∶ω(P)])为0.391~0.960,表明各高山栎1/Hω(N)处于稳态、1/H_(ω(P))和1/H_([ω(N)∶ω(P)])多处于弱稳态、弱敏感和敏感态。高山栎叶片ω(N)∶ω(P)小于或接近16,说明该地区对高山栎N、P两种元素供应充足。高山栎能够过量贮存N、P元素以适应变化的外界生境,但对于外界P元素的利用策略更为保守。该地区高山栎林在长期演替进程中与土壤形成了良好的养分供给与归还关系,已形成相对完整稳定的亚高山带森林生态系统。

横断山脉亚高山带几种高山栎林下丛枝菌根菌(AMF)调查

[目的]明确横断山脉亚高山带高山栎林下AMF孢子分类地位。[方法]自横断山脉亚高山带不同地段选择6个高山栎根围土壤和根系样本,对其土壤中AMF孢子利用湿筛沉淀法进行选取。利用AMF特异引物对其ITS区段18S rRNA基因进行扩增,结合形态学与分子生物学手段对其进行鉴定,构建系统发育演化树并推测其亲缘关系。[结果]四川、西藏高山栎林下土壤AMF孢子与根系克隆为类球囊霉属(Paraglomus),云南香格里拉高山栎林下土壤AMF孢子与根系克隆为球囊霉属(Glomus)。克隆结果表明:AMF能够广泛存在于高山栎组植物根系。根系苯胺蓝染色结果可见明显类似丛枝和泡囊的结构。综合高山栎土壤AMF孢子与根际AMF鉴定结果认为,高山栎林下存在大量AMF,且目前不同采样地高山栎林下根围土和根系分别仅发现一种AMF存在,提示各高山栎同时仅能与一种AMF发生共生关系。此外,高山栎林下AMF孢子在演化过程中发生分化并介于Paraglomus与Glomus的分类地位之间,且西藏、四川地区AMF与云南香格里拉地区AMF存在差异。[结论]本研究发现,自然条件下横断山脉亚高山地区高山栎林下菌塘普遍存在AMF,且云南香格里拉地区高山栎根系AM与Glomus属更接近,说明AM在长期演化过程中随地域迁移出现分化。为了解横断山脉亚高山带高山栎林下AMF的形成与演化提供理论参考。

罗霄山脉甜槠(Castanopsis eyrei)群落的纬度地带性研究

甜槠是中国亚热带常绿阔叶林主要特征种和优势种,具有重要的生态学价值,其果可食用,主木可供材用,因此掌握其群落生态学特征具有重要意义。针对罗霄山脉5个典型的甜槠群落—连云山、井冈山、桃源洞、八面山、五指峰进行了群落生态学研究与分析,结果表明:(1)5个甜槠群落分别有维管植物34科49属56种、39科62属102种、59科96属154种、54科86属143种、38科62属98种,甜槠为各群落的优势种,其重要值在各群落中均最高。(2)甜槠群落的地理成分组成同时受到纬度和海拔的影响,井冈山、桃源洞、八面山、五指峰甜槠群落具有较强的亚热带性质,连云山群落种子植物属的热带性成分因纬度与海拔的增加而减少,呈中亚热带向温带过渡性质。(3)群落相似性分析表明井冈山、桃源洞、八面山、五指峰群落间相似性系数在0.5左右,处于较高纬度、高海拔的连云山群落与其它群落相似性系数均小于0.4。(4)群落多样性指数表明井冈山、桃源洞、八面山、五指峰群落具有较高的物种多样性,且分布均匀,随着纬度增加,连云山群落物种多样性、均匀度降低。(5)群落径级结构分析表明连云山、桃源洞、五指峰群落甜槠种群呈衰退趋势,井冈山和八面山群落为稳定型。

天山山脉山地坡积土风化成生过程及垂直分带特征初探

新疆天山山脉海拔落差大,受气候及地形条件的影响其垂直分带性显著。天山山脉独特的地理位置及地质构造特征决定了山脉植被特征及垂直带谱发育的复杂性,也是影响坡积土分布与发育的重要条件。本文通过总结新疆天山山脉整体空间地理格局、地质造山过程和特殊地质地貌发育特征,进而明确了坡积土的风化成生过程及演化机制,并分析了天山山脉垂直分带划分界限及各分带内坡积土表层植被和地质灾害分布特征。研究表明:(1)新疆天山山脉横贯新疆中部,山脉发育主要受到古生代陆缘增生-碰撞造山、新生代晚期陆内造山及持续的冰川侵蚀等作用演化而成,其独特气候环境条件的差异性及规律性造就了天山山脉地貌发育具有水平过渡完整、垂直分带特性显著等特点;(2)天山山脉坡积土风化成生过程经历了原位风化、运移沉积及有机质积聚三环节,各环节依次进行又同时发生,具有循环递进特点;(3)依据海拔梯度与水热条件可将坡积土类型进行垂直分带划分,主要表现在:以博格达峰为代表的天山山脉北坡坡积土类型沿海拔由高到低依次为高山原始土、高山-亚高山草甸土、山地黑钙土、栗钙土、灰褐土、荒漠灰棕漠土;以托木尔峰为代表的天山山脉南坡坡积土类型沿海拔由高到低依次为:高山原始土、高山-亚高山草甸土、淡栗钙土、棕钙土、棕漠土;(4)天山山脉坡积土地质灾害受不同海拔处地貌条件及气候环境因素影响而产生了垂直分带特性,可以划分为冰川动力作用型、冰水侵蚀作用型、降水补给作用型。研究为明晰不同海拔内坡积土垂直分带及地质灾害特征提供基础指导价值。

河北省燕山及太行山山脉黄芩生态适宜性区划研究

目的:研究黄芩在河北省燕山及太行山山脉生态适宜性区划。方法:通过第四次全国中药资源普查等方式获取黄芩分布位点信息,利用地理信息系统技术和最大信息熵模型分析其分布区的主导生态因子、数值和权重,得出黄芩药材在河北省的生态适宜生长区。结果:研究表明,海拔、坡度、最暖季降水量、最湿月降水量、年均温、土壤类型、植被类型7项环境因子是影响黄芩分布的主要生态因子;黄芩在河北省的生态适宜生长区主要分布在承德、张家口、保定等地的燕山及太行山山脉区域。结论:可在太行山山脉的承德市、张家口市、保定市,燕山山脉的秦皇岛市引种栽培黄芩。

基于跨学科学习的《中国山脉》创新教学尝试

基于《义务教育地理课程标准(2022年版)》提出的跨学科主题学习要求,以初中地理《中国山脉》为例,借助地图的空间直观特征,以认识我国山脉走向和重要山脉为脉络,将中华古诗词、典故等传统文化与中国山脉相融合,增加山脉的文化内涵;将红色基因和家国情怀融入重要山脉,提升山脉的价值寓意;将文学、思政等有效融入地理课堂,拓展了教学内容的深广度,实现了跨学科主题学习,有效提升了中学生学科素养和文化底蕴。

武夷山脉西北麓丹霞地貌特征及成因分析

武夷山脉西北麓地区白垩纪至古近纪时发生强烈的断裂构造活动,沿区域断裂带形成了一系列红层盆地,并沉积了一套红色陆相碎屑岩,包括从北东到南西分布的信江、南城、南丰、宁都、石城、瑞金、会昌等盆地。这些盆地明显受NNE向断裂所控制,除北侧的信江盆地规模稍大外,其余均为小型断陷盆地。新生代以来随着华南区域隆起,盆地内红层抬升,在构造、河流等内、外动力地质作用下形成了众多丹霞地貌。由于红层岩性、构造及河流侵蚀强度的差异性,在不同盆地形成了不同形态的丹霞地貌,其经历的演化阶段也不尽相同。野外地质地貌调查及对比研究表明,该地区丹霞地貌景观按照形态特征可分为山峰类、陡崖类、崩塌体类、峡谷类、洞穴类及其他类六种类型;面积高程积分法和多级缓冲区分析表明,该地区丹霞地貌演化具有从北东向南西年轻化趋势,其成因与红层、断裂活动、河流发育等条件的空间差异具有相关性,它们共同构成了武夷山脉西北麓丹霞地貌的成景系统。

阴山山脉大青山星象岩刻遗址调查简报

2021年3月11日至2022年5月1日,内蒙古鸿德文理学院中国北方岩画研究所、内蒙古师范大学历史文化学院、内蒙古自治区文物考古研究院组成联合调查队,普查了阴山山脉大青山星象岩刻遗址。此次调查共发现三组16个杯壮星穴岩画,岩画刻磨在富含石英晶体的板岩之上,凹穴最大直径8厘米,最小3厘米,深度1.5~3厘米,制作方法均为先用砾石凿錾后期钻磨,制作十分精细,经过精准测量,排列有序的杯壮星穴形制,酷似南天三星系及北天北斗星系。经过科学的微晶体透视测年,两处星座制作时期为4620-5488年。这一发现为中华民族早期记载天象轨迹研究、天文观的形成研究,天象与季节、天象与时运关系的研究提供了较为珍贵的第一手资料。

“白云说隧”之喜马拉雅山脉跨国通道的选线

今天主要讲喜马拉雅跨国通道的选线,也就是解释为何中尼铁路的位置是在吉隆和加德满都之间。关于中尼跨国铁路的选线,考虑了3个方案。第1个方案是西线方案,第2个方案是中线方案,第3个方案是东线方案。这3个方案有一个共同段——日喀则到夏木德。3个方案的隧道数量、隧道最长长度、最大覆土,以及桥梁的数量和线路总长是不一样的。

喜马拉雅山脉种子植物多样性特征及分布格局

喜马拉雅山脉是全球著名的生物多样性热点地区之一。该研究对以往收集的喜马拉雅山脉南、北坡植物物种名录及其分布数据进行整合,借助在线数据库对分布数据进行补充与修订,最后整理并汇总了喜马拉雅山脉位于中国、印度、尼泊尔、不丹4国境内的种子植物分布情况,并在此基础上对科属特征、物种组成相似性、区系成分以及海拔梯度上物种分布格局进行分析,为该区域的生物多样性研究以及保护提供数据支撑。结果表明:(1)喜马拉雅山脉共分布有种子植物11 875种,隶属223科2 086属,其中包含7 906种草本植物(66.6%),2 583种灌木(21.8%)和1 386种乔木(11.7%)。(2)研究区涵盖物种数量位于前20的科有菊科(Asteraceae)、兰科(Orchidaceae)、禾本科(Poaceae)、豆科(Fabaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)等科,共包含物种7 456种,约占喜马拉雅山脉植物种的62.8%;涵盖物种数量位于前20的属有杜鹃花属(Rhododendron)、报春花属(Primula)、马先蒿属(Pedicularis)、虎耳草属(Saxifraga)、薹草属(Carex)等属,共有物种2 235种,约占喜马拉雅山脉总植物种的18.8%。(3)研究区科和属的区系成分均以热带成分为主(占比分别为51.6%和54.2%)。(4)喜马拉雅山脉范围内的中国、印度、尼泊尔和不丹分别有种子植物8 571、5 306、5 304和5 613种,且尼泊尔与不丹两国的物种相似性最高(科、属、种水平相似性依次为92.7%、75.0%和54.9%),而中国与印度两国的物种相似性最低(科、属、种水平相似性依次为83.7%、61.9%和31.1%)。(5)研究区物种丰富度随着海拔的升高呈先上升后水平波动且最后快速下降的变化趋势,主要集中分布于海拔为1 500~3 500 m的范围内,当海拔超过4 000 m后仅有少数草本植物分布。

念青唐古拉山脉西段第四纪冰川作用

在念青唐古拉山脉西段南北两麓及切割山脉的各沟谷中 ,分布着 3套更新世冰川沉积物。在本区最长的现代冰川———西布冰川的前端 ,也分布着 3组全新世冰川沉积物。根据这些冰川沉积物的地层层序和冰川与湖泊沉积物的电子自旋共振 (ESR)、U系等时线和光释光 (OSL)年龄测定结果 ,本文将念青唐古拉山脉西段所发生的 3次更新世冰川作用 ,分别命名为宁中冰期、爬然冰期和拉曲冰期 ,并与青藏高原的邻近地区进行了对比。各次冰期的冰川性质分别为大型山麓冰川、中小型山谷冰川和小型山谷冰川。全新世时期 ,现代冰川也有新冰期和小冰期的两次冰川前进。近期冰川则发生了明显的后退。本文还根据念青唐古拉山脉两麓冰前期、历次冰期和现代砾石层的砾石岩性及其与山脉各构造层岩性组成的对比 。