北极Svalbard群岛Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面运动特征

以野外实测数据为基础,分析北极Svalbard群岛Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面运动特征。结果表明:(1)Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面水平运动速度平均分别为2.14 m·a-1和6.28 m·a-1,变差系数平均分别为0.24和0.14,夏季水平运动速度略高于冬季,水平运动速度与其所处海拔高度具有多项式型关系,冰川主流线表面水平运动速度高于两侧,冰川两侧的表面水平运动速度不对称,Austre Lovénbreen冰川从源头至末端依次表现为运动的压缩区、拉伸区和压缩区;(2)Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面垂直运动速度平均分别为0.76 m·a-1和0.90 m·a-1,两条冰川表面夏季垂直运动速度均大于冬季且夏季变差系数小,垂直运动速度与海拔高度具有一元线性相关性,表面物质平衡造成的高程变化对垂直运动速度的贡献率最大;(3)Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面应变率分布表现为沿主流线方向逐渐减小然后负向增加,且其变差系数平均分别为0.19和0.15。

北极新奥尔松Austre Lovénbreen冰川退缩迹地不同演替阶段的植物组成与植被群落特征分析

为开展新奥尔松地区苔原植物生长和植被演替对冰川退缩响应的研究,在Austre Lovénbreen冰川(简称A冰川)前沿不同年代冰缘线附近布设了植被样方,调查了样方内植物组成与群落结构。结果表明:(1)A冰川1990年冰缘线代表植被演替的初始阶段,样方内仅出现先锋植物挪威虎耳草(Saxifraga oppositifolia);(2)1936年冰缘线代表冰川退缩长达75年后植被发育的情况,样方内植物种类和个体数明显增多,植被群落以木本植物极柳(Salix polaris)和草本植物黄葶苈(Draba bellii)为主,地衣以寒生肉疣衣(Ochrolechia frigida)和鸡皮衣(Pertusaria sp.)等壳状地衣为主;(3)随着冰川迹地形成时间更长,植被趋向成熟阶段发展,样方内极柳占绝对优势,地衣的物种多样性和盖度显著增加,出现雪黄岛衣(Flavocetraria nivalis)和刺岛衣(Cetraria aculeata)等叶状地衣。初步结果表明冰川退缩迹地上的物种更替明显,群落结构发生着显著变化。

北极新奥尔松全新世冰碛物物理化学特征及环境意义

冰碛物是全球的一个主要粉尘源，联系着全球气候、大气气溶胶、海洋元素和生产力的变化。过去对粉尘，特别是沙漠、黄土的研究主要集中在中纬度地区，但对来自高纬度的冰川粉尘研究较少。为了解现代高纬度冰缘环境下冰川作用、搬运作用和化学风化对冰碛物的物理化学性质的影响，本文以北极新奥尔松Austre Lovenbreen冰川（简称A冰川，下同）深度小于5cm的冰碛物（包括小冰期冰碛物和冰沼土）≤2mm组分为对象，测定了小冰期（Little lce Age，简称LIA）冰碛物和冰沼土的粒径、磁化率以及元素组成。研究表明：1）A冰川冰碛物粒径组成以砂级为主（〉63μm）、粉砂级次之（2～63μm）、粘粒最少（〈21μm）。A冰川冰碛物大部分呈双峰或多峰特征，LIA冰碛物典型双峰峰值为10～30μm和100～200μm；冰沼土为30～60μm和300～450μm。近岸L1A冰碛物和冰沼土相对冰川末端LIA冰碛物具有较粗的平均粒径及较高的正偏度，表明其在沉积之后受搬运作用影响损失了细组分。2）A冰川冰碛物磁化率介于5．5×10^-8～11．4×10^-8m3／kg之间，平均值为7．7×10^-8m3／kg。LIA冰碛物磁化率与总铁含量呈正相关，主要受母岩和搬运作用制约，未受成壤作用影响。3）A冰川冰沼土与LIA冰碛物相比，富Si，但贫Al、Fe、K、Ca、Mg等元素；LIA冰碛物平均化学组成与洛川黄土和上部大陆地壳（Upper Continental Crust，简称UCC）非常接近。A冰川冰碛物CIA平均值为58．57，反映冰缘环境较弱的化学风化条件。A冰川冰碛物CIA值集中分布在UCC至黄土的平均化学组成风化趋势线上，证明了黄土粉尘起源于由一系列的冰川和高山作用产生的沉积物的可能性。分析结果表明，在弱风化的冰缘环境下，CIA值能从整体上反映LIA冰碛物和冰沼土的化学风化差异，但对沉积年龄小的LIA冰碛物而言，搬运作用引起的粒度组成差异和相应的不同矿物类型和含量的改变或是CIA值变化的主要原因。