流域冰川平均物质平衡的计算方法及其应用

应用统计力学方法和最大熵原理，论证了高山流域内降水、径流和径流系数与其所占面积之间呈负指数关系，流域内的冰川分布区是各参数的最大分布区，从而给出了高山流域冰川平均物质平衡的计算公式。在乌鲁木齐河源１号冰川流域对公式进行了验证，结果说明此方法是可靠的，且精度较高。运用此公式对东帕米尔康西瓦河流域的冰川物质平衡进行恢复，１９６０～１９９０年平均值为－１２３．５ｍｍ／ａ。

帕米尔构造结及邻区的晚新生代构造与现今变形

帕米尔构造结是中国大陆受板块动力作用和地震活动最强烈的地区之一。晚新生代帕米尔构造结北部向北楔入推移了约300km,但对这一变形过程至今未能很好的限定。帕米尔构造结的晚新生代构造变形在空间上是不对称的。帕米尔西缘表现为NW向的径向逆冲,伴随着塔吉克盆地东部块体绕垂直轴的逆时针旋转。在帕米尔东部,构造变形的方式、空间分布和机制是随时间变化的。在渐新世末至约11Ma,帕米尔东部以喀什-叶城转换带(KYTS)的右旋走滑作用为主,同时帕米尔前缘沿主帕米尔逆断层(MPT)发生强烈缩短作用,塔里木向南俯冲,帕米尔中、下地壳相对于上地壳向北俯冲并加厚、熔融。弧形弯曲或径向逆冲作用以及中、下地壳的加厚、弱化致使公格尔山拉张系北部于7～8Ma开始EW向拉张作用,并向南扩展。至3～5Ma,构造格局发生了巨变,喀喇昆仑右旋走滑断裂北段停止活动;KYTS右旋走滑由早期的11～15mm/a明显减小至1.7～5.3mm/a;帕米尔构造结与塔里木块体间的相对运动明显减弱,两者可能已拼接在一起作为一个整体以(21±1)mm/a的速率向北推挤,变形前锋向北迁移至克孜勒苏河一线。帕米尔构造结及邻区晚第四纪及现今的活动变形主要集中在公格尔拉张系、帕米尔前缘褶皱-逆断层带(PFT)与南天山南缘的阿图什-喀什褶皱带上。

东帕米尔北缘韧性剪切带中的多硅白云母及其地质意义

本文系统地研究了东帕米尔北缘韧性推覆剪切带内糜棱岩中的多硅白云母，电子探针分析和Ｘ射线衍射测试：从剪切带边缘→中心，多硅白云母硅平均含量为３．２０３４→３．３６０９；晶胞参数ｂ０值为９．０２４→９．０２７→９．０４１→９．０４５，其物相均为２Ｍ１型。发现糜棱岩中局部夹有硅线石，糜棱岩组合之上还发育数层红帘石石英岩。多硅白云母Ｋ－Ａｒ年龄平均值为３６．９５±１．２Ｍａ。故此确定该剪切带糜棱岩形成于低温（局部可达高温）、中至高压环境，形成时代为始新世末（３７Ｍａ）。

东帕米尔高原盘羊分布与栖息地植被覆盖时空变化

2010年8月—2013年10月调查了东帕米尔高原马可·波罗盘羊(Ovis ammon polii)的分布,首次分析了2000—2010年盘羊栖息地植被覆盖时空变化。走访当地野生动物保护部门和牧民确定大概研究区域的基础上,采用经典样线法调查盘羊分布区域和分布特征,利用遥感影像技术估算2000—2010年盘羊分布区域的植被覆盖度变化。结果显示,马可·波罗盘羊主要分布在东帕米尔高原的塔什库尔干野生动物自然保护区、布伦口、木吉、吉根、哈拉峻和哈拉布拉克等地海拔在3200—520m米河谷或沟谷,分布区面积为4.70万km2。栖息地植被退化严重,在2000—2010年间适宜盘羊栖息地植被覆盖区面积由10382.63 km2下降到4444.55 km2,平均每年593.81 km2植被面积丧失。结果发现马可·波罗盘羊实体1611只,分布密度为0.99只/km2;据栖息地适宜植被覆盖面积估算,盘羊数量在3000—3500只之间,其中塔什库尔干野生动物自然保护区分布密度最大,为2.01只/km2,其他区域分布密度相对较低。全球气候变化、人为干扰、超载过牧、围栏放牧和矿业开采等因素导致马可·波罗盘羊生境遭到严重破坏,建议一方面建立红色生态区和生态补偿机制实施就地保护策略;另一方面启动实施迁地和离体保护措施,拓宽保护策略,提高保护效果。

东帕米尔高原喜马拉雅雪鸡遗传多样性及系统发育地位

东帕米尔高原作为生物多样性丰富的区域之一,喜马拉雅雪鸡和藏雪鸡在此混群分布。以东帕米尔高原喜马拉雅雪鸡为研究对象,采用PCR和测序技术,研究了mt DNA D-loop区序列特征,下载Gen Bank已提交的雪鸡序列,利用最大似然法构建系统发育树和中介网络关系,以阐明东帕米尔高原喜马拉雅雪鸡遗传多样性水平和系统进化地位。结果表明:东帕米尔高原喜马拉雅雪鸡mt DNA D-loop序列富含A、T碱基,含量为59.8%,存在64个多态位点,占核苷酸总数的5.5%,其中单一多态位点29个,简约信息位点33个,两处插入或缺失,转换发生的频率远远高于颠换;25个个体存在23种单倍型,平均单倍型多样度(Hd)为0.92±0.0001,平均核苷酸多样度(π)为0.00958,平均核苷酸差异度(K)为11.067,说明东帕米尔高原喜马拉雅雪鸡核苷酸多样性较低,单倍型多样性高,具有较为丰富的遗传多样性;系统发育分析显示喜马拉雅雪鸡与藏雪鸡分为明显的两大簇群,本研究涉及的东帕米尔高原喜马拉雅雪鸡出现遗传分化,呈现明显的2个进化支;中介网络关系分析显示雪鸡具有明显的地理分布特征,本研究雪鸡84%的单倍型聚在以东帕米尔高原为中心的进化支上。因此,建议扩大塔什库尔干野生动物自然保护区(位于东帕米尔高原境内)范围,建立国家级自然保护区,恢复生态环境,以提高雪鸡栖息地的生存适宜性。

东帕米尔高原高寒土壤有机质含量特征及分析

对东帕米尔高原海拔3 000～4 100 m范围内的高寒土壤的有机质含量进行分析,揭示其随海拔高度变化的分布规律,并与土壤p H值及可溶盐含量进行相关性分析,探讨造成该区土壤有机质分布的原因.研究表明,该区土壤有机质含量丰富,平均值为20.943 g/kg,但不同采样点土壤有机质含量悬殊,标准差为8.370.随着海拔高度增加,有机质含量先增加后减小,在海拔3 600 m左右出现极小值.土壤有机质和可溶盐含量、土壤p H值均呈明显负相关关系,表明土壤含盐量和p H值对有机质积累有重要影响.

基于SAR干涉数据的东帕米尔高原冰川变化

冰川变化监测对生态灾害预防、区域水资源调控、气候变化研究等意义重大。利用冰川在雷达干涉影像上表现出失相干这一特性,选用1998年ERS 1/2与2018年Sentinel-1A重轨单视复数SAR数据,通过相干系数取阈值的方法获取东帕米尔高原两个时期的冰川边界,以Landsat TM/OLI影像和全球陆地冰川空间监测计划发布的数据验证本文冰川边界提取的精度,从而分析冰川变化。结果表明:①拟合研究区相干系数图上相干系数γ与对应像元个数的曲线关系,冰川区像元个数会在低相干区域积累形成一个小的波峰。曲线一阶导数变缓的点(冰川区向非冰川区过渡的转折点)即为所选阈值点,利用SAR相干系数取阈值法提取的冰川边界与光学遥感影像结合RGI6.0数据提取的验证冰川边界具有较好的一致性,SAR干涉相干系数提取冰川边界的方法是可行而有效的,ERS 1/2与Sentinel-1A提取的冰川总面积精度均在90%以上,而且SAR数据能够有效提取光学遥感影像难以识别的冰川表碛覆盖;②1998年和2018年东帕米尔高原冰川总面积减少了318.59 km^2,年平均变化速率为-15.93 km^2/a,冰川退缩面积占冰川总面积的23%;③对大、中型规模冰川来说,表碛覆盖型冰川退缩较其他冰川明显;从坡向上来看,20年各个坡向冰川均有所退缩,其中东南坡冰川退缩最多,西坡冰川退缩最少;从海拔上来看,1998年冰川集中分布在4519~5421 m海拔区间内,2018年集中分布在4682~5320 m海拔区间内;在3325~5710 m海拔区间内冰川退缩明显,4915 m海拔附近达到退缩极大值。

东帕米尔高原高寒土壤细菌群落结构特征

目的 探究东帕米尔高原土壤不同生境下细菌群落结构。方法 选取高寒盐碱土、高寒草甸和高寒湿地3种生境,采用Illumina NovaSeq高通量测序技术分析土壤细菌群落结构及多样性。结果 共检测到细菌36个门、94个纲、211个目、330个科、569个属、611个种。细菌群落alpha多样性呈现高寒草甸>高寒湿地>高寒盐碱土。3种生境中的主要细菌门为变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota)。高寒盐碱土生境中优势细菌属为无色杆菌属(Achromobacter)和罗尔斯顿菌属(Ralstonia)。高寒草甸主要细菌属为放线菌属(Actinomarinales)、Geminicoccaceae、考克菌属(Kocuria)、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonadacea)。高寒湿地主要细菌属为NB1-j和Geminicoccaceae。细菌群落KEEG代谢功能预测分析结果以氨基酸代谢为主。结论 不同生境类型对东帕米尔高原高寒土壤细菌群落具有一定影响。