川西北高寒地区5种饲草产量与CNCPS组分分析

饲草种质资源是新品种创制的基础,本研究选择适宜在川西北高寒区栽培的中华羊茅(Festuca sinensis)、无芒雀麦(Bromus inermis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、圆柱披碱草(Elymus cylindricus)和老芒麦(Elymus sibiricus)饲草种质资源,测定了饲草产量、全株及不同部位(茎、叶、穗)的营养成分,利用康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系(Cornell net carbohydrate and protein system, CNCPS)对其组分进行分析,为筛选高产优质饲草种质资源奠定基础。结果表明,鲜草产量随年份增加逐年降低,老芒麦连续四年的鲜草产量高于其他饲草。圆柱披碱草的干草产量最高,变异系数较小,稳产性较好。无芒雀麦茎、叶和穗的中性洗涤纤维(Neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber, ADF)含量低于其他饲草,非结构性碳水化合物(Nonstructural carbohydrate, NSC)含量显著高于其他饲草(P<0.05)。圆柱披碱草茎、叶和穗的ADF含量显著高于其他饲草(P<0.05)。老芒麦全株、茎、叶和穗的粗蛋白(Crude protein, CP)含量高于其他饲草,碳水化合物(Carbohydrate, CHO)含量低于其他饲草。综合分析得出,无芒雀麦和老芒麦的生产性能及营养品质表现较好,可作为当地种质资源研究和新品种选育的基础材料。

川西北高原乡村聚落空间分布特征及影响因素分析

乡村振兴战略实施背景下,研究山区乡村聚落的分布特征和影响因素,对乡村聚落布局优化和“和美乡村”乡村建设意义重大。本文中以川西北高原乡村聚落为研究对象,利用核密度、平均最邻近指数及位序-规模法则等方法,分析乡村聚落空间分布特征,并借助基于最优参数的地理探测器模型探索驱动因素。结果表明:①川西北高原乡村聚落集中分布特征显著,东缘密度最高,并呈从东缘向中部逐渐递减的分布规律;②乡村聚落整体符合位序-规模法则,规模差异较大,面积集中于高位序聚落,低位序聚落规模较小,而各个县之间乡村聚落规模差异较小,位序较高城镇的乡村聚落规模并不突出;③社会经济因素是影响川西北高原乡村聚落空间异质性的主导因素,自然环境因素对其影响也较为深刻,各个驱动因子之间存在协同增强效应,尤其是社会经济因素和区位条件因素之间增强效应尤为显著,对研究区乡村聚落异质性影响较为深刻。研究成果为该地区乡村聚落重构优化和高质量发展提供数据支撑。

泸沽湖2个针叶树种径向生长与气候因子的关系

利用树轮年轮学的方法对2个树种年轮宽度和气候变化的响应关系进行分析,建立了2个树种的树轮宽度差值年表,分析其径向生长与温度和降水的相关关系,从而得出影响云南泸沽湖长苞冷杉与丽江云杉径向生长的主要气候因子。结果表明:当年1月及5月温度(负相关)、3月及5月降水和干旱指数(正相关)是影响2个树种生长的关键气候因子;另外上年9—12月降水的增加有利于丽江云杉的径向生长。

2021年新疆皮山M_(S)5.4和叶城M_(S)5.4双震序列及青藏高原西北缘地震活动特征

利用新疆、西藏区域台网记录的P波和S波到时数据,对2009年1月至2021年9月期间的青藏高原西北缘的地震事件开展了精定位;利用新疆区域台网的地震波形数据,对2021年9月4日皮山M_(S)5.4地震和9月5日叶城M_(S)5.4双震序列中的12次M_(S)≥3.5地震事件开展了震源机制解反演;综合精定位与震源机制解结果,分析了皮山M_(S)5.4和叶城M_(S)5.4双震序列的震源特征;结合本文作者已取得的于田地区强震活动性研究结果,讨论了青藏高原西北缘两个强震区内(皮山—叶城地区与于田地区)的强震相关性.研究结果表明,(1)皮山M_(S)5.4和叶城M_(S)5.4双震序列的发震断层为NW向的泽普断裂带,两次M_(S)5.4地震的质心深度为17 km左右.(2)皮山M_(S)5.4和叶城M_(S)5.4地震之间伴有NE-SW向的次级隐伏拉张断层破裂.(3)2015年皮山M_(S)6.5地震序列呈现出NW向的单侧破裂,其余震区与此次皮山M_(S)5.4和叶城M_(S)5.4双震序列余震区没有重叠,两者属于不同的地震序列.(4)近年来,青藏高原西北缘"盆山交接地带"上的于田地区和皮山—叶城地区的强震活动性特征、发震构造模式及局部的构造动力源均不同.以东经80°为界,在其东侧的于田地区,大部分地震沿着NE向大型断裂带分布,少数地震沿着近乎NS向或NNE-SSW向的条带展布;断层错动方式以正断型或走滑型为主.在其西侧皮山—叶城地区,大部分地震活动沿着NW向分布,少量地震沿着NNE向的条带展布;断层错动方式以逆冲错动为主.

人为活动干扰对纳帕海湿地环境影响的研究

纳帕海是金沙江流域云南西北高原低纬度高海拔的季节性沼泽湿地,有着若尔盖高原湿地和我国北方湿地所不具备的特点,为我国湿地的独特类型。由于其发育于生态脆弱的横断山石灰岩地区,地处长江上游,承接和调节着高原山区的冰雪融水、地表径流和河流水量,控制着土壤侵蚀,对长江下游水位和水量均衡有着重要作用,但长期以来不合理开发利用,使该区生态环境退化问题十分严重。探讨了人为活动干扰对纳帕海湿地环境的影响,结果表明:排水垦殖造田、过牧超载等人类活动的强烈干预对纳帕海湿地发生发展产生显著影响,40年间湖面积减少了9/10,高原特有水生植物消失或减少,草场资源与牲畜放牧关系严重失调,超载率132.5%,土壤养分衰减下降,湿地严重退化。

24万年来西昆仑山甜水海湖岩芯碳酸盐含量变化与气候环境演化

青藏高原现代气候与环境存在着明显的区域差异．高原西北部的西昆仑山甜水海地区是高原上气候最干旱的区域．作者于1995年6月在该区海拔4840m的湖盆首次打钻取芯（TS95孔）．获得57m湖泊岩芯,经对样品的实验室测年和多项环境指标分析，表明，TS95孔岩芯覆盖了距今240－17ka间的时间尺度．期间，经历了倒数第二次冰期，末次间冰期．末次冰期早期，末次冰期间冰阶和末次冰盛期几个气候变化阶段．岩芯中碳酸盐含量变化可明显划分出两个大的环境阶段：在孔深30m以下，为河流沉积环境和开口型湖泊沉积环境，之上为封闭湖泊沉积环境，这种突然变化是由发生于距今150ka前的强烈构造运动事件造成的．在孔深30m以上，碳酸盐含量变化记录着古甜水海封闭湖泊的扩、缩变化历史，可借以作为区域气候与环境变化的指示器．结合其它环境指标的分析：指出西昆仑山甜水海地区在距今240－17ka期间的气候与环境变化特征表现为间冰期暖期的季风型气候和冰期的西风型气候交替作用、中间穿插过渡类型的模式．

高原湿地纳帕海土壤持水力对不同放牧的响应

选择滇西北高原纳帕海湿地作为研究对象,对生物践踏型(牛、羊践踏)与生物扰动型(藏香猪翻拱)放牧作用下的湿地土壤持水力特征进行对比研究。结果表明:(1)不同放牧方式显著影响湿地土壤理化性质以及土壤持水力。牛羊践踏型放牧下的土壤有机质、总孔隙度、自然含水量以及最大持水量、有机质均显著(P<0.05)高于扰动型放牧,而践踏型放牧下的土壤容重显著(P<0.05)低于扰动型放牧;(2)不同研究区域,土壤持水力对放牧的响应不同。布伦放牧区土壤最大持水力在2种放牧方式下的差异不显著(P>0.05),而哈木古和伊拉放牧区的土壤最大持水力在2种放牧方式下均有显著差异(P<0.05);(3)不同季节,土壤持水力指标对放牧的响应程度亦不相同。在旱季,土壤持水力在2种放牧方式下的差异性较雨季更为显著(P<0.01)。研究表明,湿地土壤水源涵养功能与放牧方式、放牧季节和放牧区域有关。基于湿地水源涵养功能的保护,应取缔土壤扰动型放牧,有效调控践踏型放牧的强度并减少旱季放牧。

玉龙雪山3个针叶树种在海拔上限的径向生长及气候响应

树木生长对气候变化的响应是国内外研究的热点。选择滇西北高原玉龙雪山海拔分布上限3个主要树种(长苞冷杉(Abies georgei)、丽江云杉(Picea likiangensis)和大果红杉(Larix potaninii Batal var.macrocarpa Law)),对其径向生长特征进行研究,构建差值年表,并分析其与温度和降水的相互关系。研究结果表明:(1)温度和降水均为玉龙雪山海拔上限树木生长的主要影响因子,但不同树种响应的时期和关系存在差异;(2)大果红杉生长主要受限于生长初期(5—6月)的水热条件,主要表现为与当年5月、6月以及生长初期(5—6月)的平均温呈显著正相关,以及与当年5月、6月以及生长初期的降水呈显著负相关;(3)长苞冷杉生长主要受限于生长初期(5—6月)的水分条件,表现为显著负相关,同时生长盛期(7—8月)温度的升高有利于其径向生长;(4)丽江云杉的生长则主要受限于生长季开始以前的气候条件,与上年12月以及当年5月的平均温呈显著负相关,与当年1月的降水呈显著正相关。本研究的结果可为气候变化对滇西北高原树木生长影响的研究提供参考,并为该地区历史气候重建提供科学基础。

大气增温对滇西北高原典型湿地湖滨带优势植物的光和CO2利用能力的影响

大气增温对湿地植物光合作用的影响及其作用机制是近年来生态学界关注的热点。采用开顶式生长室(Open-top chambers,OTCs)模拟大气增温((2.0±0.5)℃,(3.5±0.5)℃),研究增温对滇西北高原典型湿地纳帕海湖滨带2种优势植物(茭草Zizania caduciflora,黑三棱Sparganium stoloniferum)的光和CO_2利用以及光合碳同化速率的影响。结果表明,(1)增温对不同植物的光和CO_2利用能力以及碳同化速率的影响存在种间差异。增温显著降低了茭草的光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)、光能利用幅(LSP-LCP)、CO_2饱和点(CSP)、CO_2利用幅(CSP-CCP)以及最大净光合速率(P_(max)),却显著增加了其CO_2补偿点(CCP);相反,增温显著提高了黑三棱的LSP、(LSP-LCP)以及最大净光合速率(P_(nmax)),而显著降低了其LCP,但对其CO_2利用参数无显著影响。(2)2种植物的光和CO_2利用能力对增温的响应存在季节性差异。不同温度处理下,茭草在6、8月的LSP和(LSP-LCP)均显著高于10月的对应值,其P_(nmax)也随生长期的增加而降低;黑三棱的光响应参数在不同生长季间无显著差异,其P_(nmax)在8月最高,而在6月和10月相对较低。(3)温度因子与茭草的光能利用参数均呈负相关,而与黑三棱的光能利用参数均呈正相关。本研究的温度因子中,日间积温对P_(nmax)和(LSP-LCP),年均温和最低温对(CSP-CCP)值的影响最为显著。本研究进一步表明,气候变暖对滇西北高原湿地湖滨带优势植物光合作用存在影响,但不同物种间存在差异响应,这种差异响应可能导致湿地生态系统植被结构的改变,其有关生态过程有待于进一步研究。

青藏高原西北缘红其拉甫岩体的岩石成因、时代及其构造意义

青藏高原西北缘的南羌塘地块(班公湖-怒江结合带西段北侧)中发育着规模巨大的白垩纪花岗岩带,红其拉甫岩体是该花岗岩带中典型岩体之一,主要由花岗闪长岩和少量闪长岩组成。结合锆石阴极发光(CL)图像和Th、U、REE元素特征,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,测得岩体年龄为107.2±0.9Ma,属于早白垩世晚期。地球化学特征显示,岩体偏中性,富Al、Ca和K,稀土元素含量低,轻重稀土分馏明显,中等或弱的负铕异常,富集大离子亲石元素(Rb、Th、K和LREE),亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti和HREE),属于高钾钙碱性准铝质—弱过铝质I型花岗岩。在岩浆演化过程中,部分熔融与结晶分异作用均起重要作用,并发生了以斜长石、磷灰石和钛铁矿为主的分离结晶作用。岩体的CaO、CaO/Na2O值较高,Nb、Ta亏损、Mg#值较小、相对富钾以及Sr同位素等特征说明岩体源岩应来自下地壳角闪岩相的变玄武岩。根据岩体较低的Y、HREE含量和较高的Al2O3、Sr、Sr/Y比值,发育石英与碱性长石的交生结构,以及SiO2对Mg#和Al2O3图解,推测岩浆源区压力>1.5GPa(地壳厚度至少50km),通过对锆石饱和温度的计算和锆石结构、U-Pb同位素分析,得出岩体初始岩浆温度>788℃,这与高Sr低Yb型花岗岩(埃达克岩)的形成温压条件一致,残留相应为石榴子石+角闪石+金红石(无斜长石)。综合区域地质资料分析,该岩体应是与班公湖-怒江洋闭合有关的冈底斯地块与羌塘地块之间的碰撞造山,导致地壳加厚的产物,表明班公湖-怒江洋西部与中东部的闭合时限可能具有一致性。

冀西北坝上地区灯下蛾类群落结构特征

对冀西北坝上地区蛾类进行了逐日灯诱监测,以微软系统的Excel列表、作图,进行蛾类群落的种-多度曲线作图及群落多样性(H')、均匀度(J')、物种丰富度(S)和个体数(N)的时间和空间分布的处理,并做了多样性分析。结果表明:该区蛾类已知16科173属247种,夜蛾科是该区蛾类的优势类群,旋幽夜蛾、网锥蛾野螟(草地螟)和小菜蛾为当地优势种。从5月到9月蛾类多样性指数、物种丰富度和个体数基本呈上升趋势,多样性指数与均匀度(r=0.9477)、物种数(r=0.7785)、个体数(r=0.9704)相一致。不同月份间的蛾类相似程度差异较大,种-多度关系符合对数正态分布模型,研究认为坝上地区蛾类赖以生存的生态环境稳定,生态环境条件保持较好。

短芒披碱草异位保护群体的表型多样性研究

为揭示采集自川西北高原的短芒披碱草野生异位保存群体的表型变异规律,采用变异系数、巢式方差分析、主成分分析、聚类等方法,对川西北短芒披碱草种质资源共7个居群84个单株的32种表型性状进行多样性分析。结果表明,短芒披碱草表型性状在种群间和种群内存在极其丰富的多样性,种群间表型分化系数均值为41.66%,小于种群内变异(58.33%);茎秆、叶片、花序、小穗、颖片和内外稃的表型分化系数均值分别为55.92%,63.18%,38.62%,43.73%,31.45%和33.08%。穗部性状的稳定性较高。除第一颖长和外稃脉数外,其余性状与各地理生态因子间的相关性均不显著。利用群体间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,7个短芒披碱草野生群体可以划分为4类。Mantel相关分析表明地理距离与种群表型距离(欧氏距离)间相关不显著(r=0.334,P=0.083)。

大气增温对滇西北高原典型湿地湖滨带优势植物凋落物质量衰减的影响

气候变暖对湿地生态系统碳循环的影响受到国内外的广泛关注。研究大气增温对植物凋落物分解的影响是掌握气候变暖对湿地生态系统碳循环影响过程及其作用机制的基础。通过开顶式生长室(Open-top Chambers,OTCs)模拟大气增温(2.0±0.5)℃和(3.5±0.5)℃,以滇西北高原典型湿地纳帕海湖滨带的优势植物茭草(Zizania caduciflora)、水葱(Scirpus tabernaemontani)、黑三棱(Sparganium stoloniferum)和杉叶藻(Hippuris vulgaris)为研究对象,研究其凋落物在大气界面,水界面,土-水界面的质量衰减对大气增温的响应。结果表明,(1)大气增温促进了4种植物凋落物在不同分解界面的质量衰减,但其质量衰减率在不同分解界面对增温的响应存在差异。其中,增温对水界面植物凋落物质量衰减的促进作用最大,并随着增温的幅度的增加而增加。其次是土-水界面,增温对大气界面植物凋落物质量衰减的促进作用最小。(2)植物凋落物初始C/N值与其凋落物质量衰减率呈负相关,大气增温对低初始C/N值物种凋落物质量衰减的促进更为显著。(3)相对于大气增温,植物凋落物初始C/N值对其凋落物质量衰减的影响高于大气增温对其质量衰减的影响。研究表明,气候变暖将促进湿地植物凋落物的分解,进而对湿地生态系统物质循环及其生态功能产生影响,其影响程度与湿地植物物种有关,其作用机制有待于进一步深入研究。

川西北高原马麝(横断山亚种)的夏季生境选择

在野外调查的基础上,利用数量化理论处理分析数据,对川西北高原马麝(横断山亚种)夏季生境选择进行了研究。结果表明,影响马麝(横断山亚种)夏季生境选择的主要因子有植被类型、隐蔽条件、坡向和人为干扰,次要因子有食物丰盛度、坡度、坡位、水源和天敌干扰,其最适生境条件为隐蔽条件好、干扰少、主要位于阴坡的灌丛。

川西北高原藏原羚夏季生境选择

利用数量化理论对川西北高原藏原羚夏季生境选择进行了研究，发现影响藏原羚夏季生境选择的主要因子有水源、植被类型、隐蔽条件，次要因子为食物丰盛度、人为干扰和海拔高度；其最适生境为隐蔽条件较好、水源较近的草甸草原。

青藏高原西北缘高原面与陡坡地貌形成过程的裂变径迹热年代学约束

对青藏高原西北缘高原内部和陡坡地貌带2个花岗岩体10件磷灰石裂变径迹年龄测定表明,高原内部大红柳滩—郭扎错逆冲断裂上盘磷灰石裂变径迹年龄为24.8±4.9～14.0±1.3Ma,此外,一个玄武岩烘烤的热事件年龄为7.9±0.8Ma;而陡坡地貌带的西昆仑中间逆冲断裂上盘的磷灰石裂变径迹年龄为2.9±0.5～0.9±0.3Ma。进一步的热历史模拟结果显示,高原内部自渐新世以来经历了2期隆升-剥露,分别是渐新世—早中新世(30～16Ma)和上新世以来(≤5Ma),而陡坡带只记录了晚中新世以来(≤8Ma)的隆升-剥露,暗示他们经历了不同的热演化历史。结合前人在该区的磷灰石裂变径迹年龄数据和野外地质现象,认为现今高原边缘陡坡地貌带可能是自晚中新世以来(≤8Ma)高原边界断裂伴有向塔里木盆地后展式叠瓦逆冲产生的构造抬升的结果;现今高原面有可能是由高原边界断裂系于大约5～2Ma以来强烈活动逐渐形成的,其隆升-剥蚀幅度>2000～3000m。这对自晚中新世以来青藏高原西北缘高原面与陡坡地貌形成过程提供了磷灰石裂变径迹热年代的重要约束。

晋西北地区土地荒漠化现状分析

晋西北地区是我国黄土高原及北方农牧交错带的重要组成部分。本文在进行土地荒漠化类型划分的基础上，对晋西北地区风水动力土地荒漠化现状及其分布规律进行了分析，进而结合两类不同性质荒漠化土地组合特征，对全区荒漠化现状进行了综合评述。土地荒漠化是困扰本区社会经济发展的核心问题。

西北黄土高原区滑坡遥感解译研究——以陕西延安、宁夏彭阳等地为例

西北黄土高原区面积广,滑坡数量众多,利用遥感技术加快减灾、防灾,开展编目、区划研究,具有重要的研究意义。目前,利用人机交互解译、计算机分类,滑坡灾害解译和识别已取得许多成功的经验。受数据源、数据处理和解译等交叉学科发展的影响,应用多侧重影像预处理、解译标志建立和技术方法研究,滑坡灾害遥感解译不确定性等关键问题研究较少,解译标志也过分关注色和形描述,与滑坡发育规律密切的地形地貌等重要解译标志尚需完善。本文以西北黄土高原陕西延安、宁夏彭阳等地为研究区,从尺度效应、波段组合、数据融合等方面分析滑坡灾害遥感解译的不确定性,结果表明地貌、滑坡和承灾体、岩土体变化呈等级结构,与之对应遥感数据的时空尺度不同,利用ETM+,Spot 5和QuickBird等不同分辨率数据进行识别分类,能减少解译的不确定性;波段组合能有效反映地层岩性时,更适合滑坡识别和分类;高空间分辨率数据的融合算法以主成分或HIS较佳。基于分析结果,采用Spot 5经自然彩色变换主成分融合,依据研究区黄土滑坡的典型特征及影像表现,利用人机交互解译技术建立滑坡解译标志,为编目和区划、滑坡灾害计算机解译等提供依据。

基于卫星资料的中国西部地区云垂直结构分析

利用2007年3月2008年2月CloudSat与CALIPSO卫星相结合的云分类产品2B-CLDCLASS-LIDAR数据,分析了中国西部及周边地区云的垂直结构特征。研究结果表明,各地区单层云出现频率均大于多层云,天山山脉、祁连山脉中西段多层云出现频率全年均大于周围地区;所有云的云顶和云底高度在不同高度的出现频率具有明显的区域和季节变化特征,且云顶高度的季节变化较云底高度显著;西北地区各云层高度的季节变化不明显,青藏高原(下称高原)地区各云层高度在冬、夏季反差较大;单层云的平均厚度超过2 km,2层云和3层云的厚度基本在1~2 km;云层间距以2层云最大,且高原地区云层间距季节变化较西北地区明显;高原南坡夏季冰云出现频率较多,其他地区冬、春季冰云出现较多,除高原南坡外,冬季冰云出现频率均在80%以上。

川西北高原气候变化特征研究

利用川西高原31个气象观测站1961-2010年的观测资料,采用GIS技术、线性趋势法、Mann-Kendall突变检测和Morlet小波分析方法,详细分析了川西北高原气候的空间分布及其变化特征.结果表明:(1)川西北高原气候年际变化特征明显.全区域年平均温度呈升高趋势,以冬季升高最为明显;年日照时数总体上呈减少趋势,以夏季减少率最大;年降水量总体上呈增加趋势,以春季增加率最多.(2)川西高原气候存在明显的年代际变化特征,从1960s以来年平均温度呈现增加趋势,尤以2000s以后增加明显;年日照时数是一增两减一增;年降水量的年代际变化特征是一减两增一减.(3)年平均温度和日照时数的突变年分别出现在1993年和1991年,年降水量的突变点出现在1984年.(4)年平均温度存在10a和21a的主周期变化,年日照时数存在40a的主周期变化,年降水量存在4a和10a的主周期变化.研究结果为该区域应对气候变化决策提供了科学参考依据.