青藏高原边缘地区史前遗址2009年调查试掘报告

2009年6月—7月,在青藏高原边缘地区调查、试掘了6处遗址,获得一批石制品、动物骨骼残片、火塘等材料。石制品多数个体较小,类型包括石核、石片、工具、断块、细石核、细石叶等。通过对比出土材料及部分遗址测年数据判断,6处遗址的年代处于13ka BP左右的晚更新世至全新世。此次调查试掘,丰富了该区域人类活动的证据,对研究青藏高原环境变化、古人类的适应生存过程及技术交流有一定意义。

青藏高原边缘地区晚更新世人类遗存与生存模式

自20世纪80年代在青海小柴旦发现旧石器遗存以来,青藏高原边缘地区已经发现了10余处旧石器时代遗址,年代属晚更新世晚期。这些遗存显示,古人类在距今30ka左右开始尝试向这些高海拔地区扩散,但直至距今15ka以后才有更多的人群迁徙至此。通过对这些遗存分布位置、古环境特征、年代测定和石器技术、组合分析,得以管窥古人类对该地区的开发利用过程,并进而阐释史前人类技术发展、生存模式演变和古环境的耦合关系。

青藏高原边缘积雪辐射特征

利用中国陆地生态系统通量观测研究网络的玛曲站观测的一次降雪过程的资料,对青藏高原东部边缘冬季的降雪、积雪过程的辐射特征进行了分析.研究结果表明;积雪期晴天和降雪过程的向上短波辐射的峰值分别约为降雪前晴天的3和2倍.无积雪晴天地表反射率主要分布在0.175～0.36,新雪地表反射率主要分布在0.8～0.9.大气逆辐射变化较小,降雪过程的最大,积雪时的最小.地表长波辐射则为降雪前最大,降雪时最小.积雪覆盖的晴天比无积雪时的净辐射变化幅度减小,且早上由负转正的时间推迟.

基于能值的青藏高原边缘区域农业生态系统可持续发展分析——以四川省阿坝藏族羌族自治州为例

运用能值理论对四川省阿坝州农业生态系统进行定量分析与评估。结果表明,1952～2005年期间,阿坝州农业生态系统总能值投入从1.126×1022sej·a?1增加到1.661×1022sej·a?1,总能值产出从5.002×1020sej·a?1增加到1.383×1022sej·a?1,生态功能潜力从54.08%下降到37.02%,人口基本承载力从19.94万人增加到31.51万人,能值自给率从74.58%下降到54.13%,能值投资率从34.0%上升到85.0%,能值密度从1.34×1011sej·m?2上升到1.97×1011sej·m?2,能值货币比率从4.93×1014sej·$?1降低到1.81×1013sej·$?1,环境负荷率从0.85上升到1.70,净能值产出率从0.18上升到1.82,可持续发展指数从0.20增加到1.07。研究结果表明,阿坝州农业生态系统生产效率不断提高,而生态旅游业对阿坝州农业生态系统的活力和发展潜力至关重要;阿坝州农业生态系统的工业辅助能投入不足,系统的发展建立在对自然资源消耗的基础上,有不可持续的危险。并以此为据,提出了促进阿坝州农业生态系统可持续发展的几点建议。

青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地草本植物群落主要种生态位特征

特定环境下植物的生态位决定植物群落的相对稳定状态。以空间代替时间方法,采用Levins和Shannon-Wiener生态位宽度指数、Pianka和Schoener生态位重叠指数,分析青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地4个演替阶段群落的种群生态位宽度和生态位重叠程度,并划分群落特化种和泛化种。结果表明:火烧迹地不同演替阶段的草本层主要物种的Levins和Shannon-Wiener生态位宽度指数结果基本一致,同一物种在不同演替阶段的生态位宽度存在差异,生态位宽度23 a>5 a>15 a>顶级群落(Climax)。5 a群落有2个特化种2个泛化种,15 a群落有4个特化种2个泛化种,23 a群落仅有3个特化种,Climax群落有3个特化种5个泛化种。23 a群落的高生态位重叠指数的种对数占比最小,而Climax群落有着较少低生态位重叠指数的种对数;中等生态位重叠指数的种对数占总对数比值大小顺序为Climax>5 a>15 a>23 a。通过研究分析可以得出:青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林经过重度火干扰后,火烧迹地演替初期的群落(5 a)和受人为定向干扰的群落(23 a),植物生境资源丰富,各植物种的生态位宽度都相对较大、生态位重叠较小,相应地种间竞争小;演替中期(15 a),生态位重叠分离现象明显,群落中的大多数种在资源利用上具有极大的相似性,种间竞争加剧;而Climax属于顶级群落,各种的生态位宽度相对较宽,大多数植物种间生态位重叠不高,竞争较小,群落处于一个相对稳定的状态。除了Climax群落,其他各演替阶段群落所含特化种占特化种与泛化种之和比≥50%,特定的生境促使特化种的形成。适当的人为干预能够提高群落内种的生态位宽度,降低种间的生态位重叠,形成较为稳定的生态群落。

青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地植物群落演替的数量研究

[目的]分析青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地不同演替阶段植物群落物种组成和多样性变化规律,为火烧迹地植物群落的科学管理提供依据。[方法]采用空间代替时间方法,在迭山北坡,选取4个不同演替阶段的植物群落,即火后演替5年(5 a)、火后演替15年(15 a)、火后演替23年(23 a)和森林顶级群落(Climax)作为一个演替序列,采用样方法调查植物群落的物种组成,计算物种重要值、多样性指数和群落相似系数等指标,以揭示火烧迹地植物群落演替的数量特征。[结果]1)随着火烧迹地植物群落演替时间的推移,群落物种丰富度下降,个体数量逐渐减少,其中5 a群落物种丰富度最大,个体数最多(4008±298株·(400 m^(2))^(-1)),Climax的物种丰富度最小,个体数量也最少(1759±90株·(400 m^(2))^(-1));草本层5a群落、灌木层和乔木层Climax群落的Margalef指数和Shannon-Wiener指数最大。2)依据重要值,5 a、15 a、23 a和Climax 4个不同演替阶段的群落可命名为扁刺蔷薇+箭竹+密生薹草、唐古特忍冬+黑水柳+密生薹草、青海云杉-红桦+扁刺蔷薇+密生薹草群落和云杉-巴山冷杉+唐古特忍冬+密生薹草群落。3)不同演替阶段草本植物群落异质性指数5 a(0.07)<15 a(0.12)<23 a(0.19)<Climax(0.22)。4)5 a、15 a和23 a群落的多度为几何级数分布型,表明火烧迹地环境条件有利于草本植物生长,生态位确定性物种在群落构建过程中占据主要地位;而Climax群落的多度呈“S”型分布,“中间类型”物种占据了群落的绝大部分,属于演替晚期群落。5)根据β多样性的差异,可将4个不同演替阶段群落的灌木层划分为初建灌木层(5 a)和稳定灌木层(15 a,23 a,Climax),草本层划分为剧烈变化草本层(5 a和15 a)和稳定草本层(23 a和Climax)。[结论]随着植物群落演替时间越长,青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地物种丰富度呈递减趋势,群落间的相似性越加接近,群落为正向演替,演替过程为灌木林--落叶阔叶林--针叶林--云杉-巴山冷杉林。

青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地草本植物群落构建机理

群落构建机制是生态学研究的核心论题。生态位理论和中性理论是阐明群落构建的两种主要理论,但这两种理论分别强调的环境过滤和扩散限制对群落构建的影响尚存争议。该研究以青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地不同演替阶段草本群落为研究对象,应用扩散-生态位连续体指数(DNCI)和校正随机率(MST),分析不同演替阶段草本植物群落的主导构建机制。研究结果显示:1)5、15和23 a群落与Climax群落之间的DNCI分别为-22.6169、-21.7507和-8.2594,都远小于0,表明不同演替阶段草本植物群落构建的主要驱动作用是扩散过程;2)5 a-Climax组和23 a-Climax组的MST值均高于50%阈值线,这表明随机性过程在两组群落构建中均占支配地位;对于15 a-Climax组,15 a的MST值为0.6664,Climax的MST值等于0.4927,说明15 a植物群落构建以随机性为主,而Climax群落构建以确定性为主;由于15 a的MST值远高于50%,而Climax的MST值较接近于50%的阈值,也可说明15 a-Climax组群落构建仍以随机性为主。在青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地,随机扩散主导了草本植物群落的构建过程。

青藏高原东北边缘云杉-冷杉林火烧迹地的灌木群落特征

【目的】探究青藏高原东北边缘云杉-冷杉林火烧迹地植被恢复与重建过程中的灌木群落特征动态,阐明火烧迹地灌木群落多样性格局和维持机制的生态过程,为在火烧迹地恢复与重建过程中对植被进行合理干预、尽快恢复生态效益提供合理依据。【方法】以空间代时间方法,分析恢复5年和15年火烧迹地灌木群落和未过火林地林下灌木层物种组成特征、α物种多样性和β物种多样性。【结果】在5年、15年火烧迹地灌木群落与未过火林地林下灌木层之间,植物种类组成存在差异,5年火烧迹地共调查到11科17属24种,15年火烧迹地共调查到8科10属17种,未过火林地共调查到12科19属35种。5年、15年火烧迹地和未过火林地的物种丰富度指数与Pielou均匀度指数,以及5年火烧迹地的物种丰富度指数与Simpson指数、物种丰富度指数与Shannon-Wiener指数的相关性均不强(P<0.1或P>0.1),其他指数间的相关性均较强(P<0.001或P<0.01)。物种丰富度指数为5年火烧迹地>15年火烧迹地>未过火林地,Shannon-Wiener指数和Simpson指数均为15年火烧迹地>未过火林地>5年火烧迹地,Pielou均匀度指数为15年火烧迹地>未过火林地>5年火烧迹地。5年、15年火烧迹地灌木群落的物种组成最相似,未过火林地林下灌木层物种组成和15年火烧迹地灌木群落的相似度大于5年火烧迹地。【结论】青藏高原东北边缘云杉-冷杉林经重度林火干扰后,在不同恢复时间梯度上的物种组成存在差异。火后短时间内局部生境范围内物种丰富度增加,火烧迹地的物种多样性和优势度较低,物种分布不均匀。随着演替进行,物种丰富度减小,物种多样性和优势度上升,物种分布较均匀。随着火烧迹地演替正常进行,火烧迹地与未过火林地物种组成相似度增加,火烧迹地灌木群落朝着正向演替。

青藏高原周缘的河流纵剖面特征及其对构造地貌演化的启示

河流水系是改造地表地貌的主要外动力,其形态样式记录了造山带和高原的生长和演化。目前对于青藏高原周缘的河流剖面研究主要集中在南缘、东南缘及东缘。相比而言,对于流经高原其他边缘河流的纵剖面特征仍然缺乏分析,不同位置的高原边缘河流发育是否存在相似性或差异性及其内在原因尚未开展相关研究。选取青藏高原北缘西昆仑—阿尔金地区、东北缘祁连山地区、东南缘三江地区和南缘喜马拉雅等典型区域,通过开展河流地貌对比研究,利用河流纵剖面的关键地貌参数定量分析了高原周边地貌边界带的空间特征及相关的构造与气候因素。结果表明,在青藏高原周缘地貌边界带上,河流陡峭度指数最大值与区域地形起伏最大区域一致,河流流经高原边缘时陡峭度有显著升高,而在高原边缘两侧陡峭度均相对较低,且河流向高原内部的溯源侵蚀十分有限,而且河流裂点均出现在区域地形起伏较高的地貌部位。其中青藏高原北缘、东北缘与南缘,地形起伏最大的区域与构造边界所围限的高原边界一致,并大致对应最新构造活动的强隆升区,而青藏高原东南缘的高原边界较模糊,地形起伏度变化最明显的区域出现在雅砻逆冲断裂两侧,与前人提出的古高原边界一致,暗示该区河流裂点的形成可能与雅砻逆冲断裂的早期活动有关。基于研究结果认为,对于青藏高原这样大尺度或经历长时间构造演化过程的地貌单元,基于稳态假设下的河流形态分析高原隆升时间可能存在较大偏差。青藏高原东南缘的高海拔低起伏地貌面可能是在较平缓的内流水系作用下形成的,在随后的河流袭夺等过程中演变为现今的外流河状态。

青藏高原东边缘冕宁—宜宾剖面电性结构及其构造意义

在青藏高原东边缘沿冕宁宜宾进行了大地电磁探测研究,剖面西起康滇地轴,向东穿过大凉山地块,终止于四川盆地.利用带地形的NLCG(非线性共轭梯度)方法对资料进行了反演,得到沿剖面的二维电性结构.康滇地轴和大凉山地块地壳中存在向上拱起的高导层(HCL),顶面埋深为10～1 5 km,最浅处不足10 km,厚度大约15～25 km,最小电阻率小于10 Ωm.四川盆地中下地壳不存在高导层.和该剖面北侧的石棉乐山剖面的地壳电性结构对比分析表明,高导层在南北方向上可能连续延伸,长度大于100km.壳内高导层的高导电性与岩石的部分熔融有关,并可能含有百分之几的含盐流体,易于流动和变形.青藏高原东部地壳内的可流动层在向东或东南方向流动过程中,由于受到四川盆地的阻挡,转向南或南南东方向,大体沿着大凉山地块的走向.在东西方向,壳内高导层自川滇地块向东运动,穿过大凉山地块西边界的安宁河断裂和则木河断裂,在大凉山地块东部,向四川盆地深部倾俯.本文对于壳内可流动层的存在及其与青藏高原东边缘的变形和地震活动性的关系进行了探讨.

青藏高原东北边缘牧区气候变化及其对畜牧业的影响

利用青藏高原东北边缘的甘南高原牧区草原牧场气候资料和牧业生态定位观测资料及统计资料,分析青藏高原东北边缘的甘南高原牧区草原牧场气候变化特征及其对畜牧业的影响。结果表明,青藏高原东北边缘的甘南高原牧区大部分区域降水量年际变化呈下降趋势,降水量的年际变化存在6～7、15 a的年周期振荡特征。气温年际变化趋势呈上升趋势,增温速度均大于全国增温速度。20世纪70年代之后持续偏暖。草地年干燥指数变化呈显著上升趋势,使牧区草场产草数量和质量下降,劣等牧草、杂草和毒草的比例越来越高,草场生产力进一步下降。由于冬、春季气温升高,降雪减少,牧区雪灾趋于减少,牲畜死损率呈明显的下降趋势。幼畜成活率1984年之后持续在一个较高水平上。

青藏高原东北边缘及毗邻地区历史时期的人地关系及其演进

以人地相互作用为主线 ,本文探讨了历史时期青藏高原东北边缘及毗邻地区人地关系演进的时空背景、作用模式和基本特点 ,针对三个阶段人地相互作用的主导因素和动力机制的差异 ,分别建立了“气候波动主导下的人地交互作用模式”、“地缘格局主导下的人地地域互动模式”和“土地承载力限制下的人地关系循环模式”。

青藏高原东北边缘桦木林木本植物种间联结

青藏高原东北边缘地区位于我国东部季风区、西北干旱区与青藏高原高寒区的交汇地带,该区既兼具3大自然区的特点,又具有边缘地带气候波动不稳定性和自然生态环境的脆弱性,是全球变化重点监测的地区之一。研究青藏高原东北边缘亚高山桦木林的种间联结,不仅有助于更深刻地认识该地区桦木群落的结构、功能和演替,对于维持该地区群落稳定性以及生态恢复具有重要意义。本文选取青藏高原东北边缘桦木林中20个优势种,采用方差比率法(VR)检验多物种间的联结性,2×2列联表分析共同出现百分率(JI)、点相关系数(Ф)、Dice指数(DI)来表示种间联结程度,用重要值的Pearson相关和Spearman秩相关来检验相伴出现的机率等方法分析其种间关联性。结果表明:群落总体联结VR值为1.094,说明20个种群间表现出净正关联,其统计量W值为10.94说明20个种群之间在总体上的正关联不显著;大多数种对的JI值、DI值在0.4以下,说明种对之间联结程度不显著,Φ值大部分处于[-0.2,+0.2]值域内,说明种对之间的正或负的联结性较弱;而Spearman秩相关所测得的正负关联比要大于Pearson相关所测得的,且Spearman秩相关要优于Pearson相关。从以上结果可以看出,青藏高原东北边缘三种桦树天然次生林处于不稳定的状态,即演替的中期阶段,其逐渐会被地带性植被所取代。

青藏高原东北边缘亚高山桦木林种群年龄结构

基于10个典型样地的调查数据,对白桦、红桦、糙皮桦3种天然分布于青藏高原东北边缘亚高山带的主要桦木种群年龄结构进行了测度分析．结果表明,3种桦树的年龄结构较复杂,白桦和糙皮桦均属于增长型(发育的前期)或稳定型(发育的中期),而红桦的不同群丛属于增长型(发育的初期)或始衰型(发育的中后期),不同群落之间差异明显; 聚类分析结果显示,青藏高原东北边缘桦木林年龄结构大致可以分为5类,中华柳—糙皮桦林单独聚为第1类,桦叶荚蓬—白桦林和辽东栎—山杨—白桦林聚为第2类,箭竹—白桦林、糙皮桦纯林、红桦纯林、山杨—白桦林聚为第3类,白桦纯林单独聚为第4类,箭竹—红桦林和青杆—白桦林聚为第5类．出现以上情况,不仅与群落本身的性质有关,而且与人为干扰和地区环境差异有关．因此,为保护该地区桦木林,不但要进行适当择伐,减少人为干扰,而且应对其进行长期的定位监测．

再议青藏高原东北边缘及毗邻地区人工防雹消雹工作的意义

从青藏高原东北边缘及毗邻地区特殊的地域、气候背景和该地域降雹的特点出发,结合目前国内外冰雹研究的现状和趋势,阐述了在该地域加强冰雹和冰雹云研究的必要性,指出了在当地从事本项研究的注重问题和研究方向。

青藏高原东边缘冕宁—宜宾剖面电性结构及高导层的地质意义

约50Ma前印度板块与欧亚板块开始碰撞之后，青藏高原发生了令人瞩目的整体隆升，成为晚第三纪以来亚洲乃至全球最为重要的地质事件，并使青藏高原成为大陆岩石圈变形最为强烈的地区之一，是全球学者研究大陆动力学乃至地球动力学的焦点和热点地区。由于印度板块与欧亚板块的碰撞以及组成青藏高原各地块向东和东南的挤出运动，位于青藏高原东边缘大凉山地块及其附近地区具有明显的高原和盆地之间的过渡带特征，地壳变形严重，地壳厚度变化剧烈，并且是重力梯度带和航磁异常明显的地区，也是（GPS）资料显示的地壳运动方向由东向东南发生转变的关键地段。本区不仅蕴藏有丰富的金属矿等矿产资源，也是我国强烈地震最为频繁的地区之一。

青藏高原东北边缘云-冷杉林火烧迹地灌木群落种群生态位特征

[目的]揭示青藏高原东北边缘云-冷杉林不同年限火烧迹地灌木群落种群生态位特征。[方法]以空间代替时间方法,采用Levins和Shannon Wiener生态位宽度指数、Pianka和Schoener生态位重叠指数计算种群生态位宽度和生态位重叠程度,并划分群落特化种和泛化种。[结果]火烧迹地和未过火林地灌木物种Levins和Shannon Wiener生态位宽度指数结果基本一致,同一物种在火烧迹地和未过火林地的生态位宽度存在差异。5 a火烧迹地有3个特化种;15 a火烧迹地有2个特化种和1个泛化种;未过火林地有1个特化种。种间生态位重叠严重的种对数占比为15 a火烧迹地>5 a火烧迹地>未过火林地;生态位重叠一般的种对数占比为5 a火烧迹地>15 a火烧迹地>未过火林地;生态位重叠较小的种对数占比为未过火林地>15 a火烧迹地>5 a火烧迹地。[结论]青藏高原东北边缘云-冷杉林经过重度火干扰后,不同年限火烧迹地灌木群落种间生态位重叠程度正在不断地发生变化,而未过火林地林下灌木层种间生态位重叠程度则保持一个相对较低的状态,火烧迹地灌木群落正处于正向演替阶段。

青藏高原东北边缘地带2017-2020年地闪时空分布特征

青藏高原东北边缘地带是强对流天气多发区,雷电灾害频发。利用2017—2020年甘肃省ADTD(the advanced toa and direction system)闪电定位资料,对青藏高原东北边缘地带地闪频次、雷电流强度和地闪密度的时空分布特征进行分析,以便了解该地区地闪活动规律。结果表明:2017—2020年青藏高原东北边缘地带年平均地闪频数为2.71万余次,负、正地闪数分别占总闪数的84.27%和15.73%。地闪数月际变化呈明显的“单峰”特征,夏季闪电活动最强,占全年70.11%;春秋次之,冬季最弱。日变化亦呈“单峰”型,总闪和负地闪峰值出现在北京时10:00—12:00,正地闪峰值比负地闪峰值滞后约1 h。4—10月月平均正地闪数远少于负地闪,但正地闪的月平均电流强度却是负地闪的1.56倍。地闪密度大于0.24次·km-2·a-1的高值区主要出现在兰州市永登县,甘南藏族自治州碌曲县南部、玛曲县的西北部和东南部及合作市一带,天水市张家川回族自治县,庆阳市华池县、环县、镇原县、庆城县,陇南市南部和文县。正地闪高发区集中出现在玛曲县和碌曲县大部、定西市与甘南州交界处及庆阳市中南部。通过对比地闪密度与降水量之间的关系,认为青藏高原东北边缘地带的闪电活动与降水量在时空分布上有较好的一致性。

青藏高原东北缘大陆岩石圈现今变形和位移

川青地块在地貌上为川西高原,亦是青藏高原东北边缘最重要的构造单元。新的GPS监测资料表明,在欧亚框架内,川青地块及其邻近的龙门山带和华南地块西缘的地壳运动水平速度,具有自西向东由25.66mm/a递变下降到6.99mm/a的总趋势。速度矢量表现出顺时针涡旋转动。川青地块内具有局部应变积累的非均一的区域剪切。横切鲜水河断裂带中段新的GPS测量结果揭示,两侧地块间的平均左旋滑动速率约8mm/a;由于局部应变积累,断裂系南西侧的主断裂的移动速率为9.3mm/a,其间为拉分盆地和小的横向伸展断裂。鲜水河断裂系的左旋断裂滑动作用,调节了川青地块与川滇地块之间的相对运动。

青藏高原东部过渡区水环境中全氟化合物的分布特征

为探究高原过渡区水环境中全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)的污染状况,以青藏高原东部过渡区典型高山峡谷区、若尔盖草原湿地区为研究区,应用固相萃取结合高效液相色谱-电喷雾负电离源串联质谱的方法对研究区内的降雪样品、河水和草原湿地地表径流样品中的全氟化合物进行测定.降雪样品中平均∑PFCs浓度为6266 pg·L-1,共检出11种PFCs,其中PFBA含量最高,表明该地区的大气中存在着以PFBA为主的PFCs污染.河水样品中检测到7种PFCs,高山峡谷区河水样品中ΣPFCs浓度范围为272—2244 pg·L-1,若尔盖草原湿地区河水样品中ΣPFCs浓度范围为727—5149 pg·L-1,远低于我国东部地区及长江黄河下游区域.若尔盖草原湿地地表径流样品检测出11种PFCs,∑PFCs浓度范围为5837—13720 pg·L-1,高于当地河水中PFCs的浓度,表明地表径流是当地河水中PFCs不可忽略的非点源污染源.运用熵值法得到青藏高原东部过渡区河水中PFOA、PFOS及PFBA的风险值均远低于参考值,未达到对生态环境具有风险的水平.