本研究依托于分布在全国季节冻土区600个气象台站，1971—2020年近50年实测季节冻土年最大冻结深度数据及温度观测数据，分别对600个台站的气温年变化趋势，气温冻结指数的年变化趋势等进行了探讨。并且在Stefan改进公式的基础上，进一步探讨了基于气温冻结指数的影响因子Ea与经度、纬度及海拔等因素在标准场地上的统计学关系，建立影响因子Ea与经纬度、海拔三者之间的相关关系式，将通过相关关系式计算得出的影响因子Ea与通过基于气温冻结指数的Stefan改进公式反推计算得到的影响因子Ea进行对比分析，验证相关关系的准确性。研究表明，因子在大多数点位拟合程度良好，但是一些位于多年冻土区边界处的点位，拟合差异较大。为解决这一问题，将研究区域重新划分为一般季节冻土区域及季节冻土区与多年冻土区边界处的过渡区域，分别进行相关性分析，再次建立影响因子Ea与经度、纬度、海拔之间的相关关系式。经过验证，点位拟合程度具有显著的提升。将相关关系式引入基于气温冻结指数的Stefan改进公式做进一步拓展，最终得到的经验公式将用于计算我国季节冻土区标准场地冻结深度。通常意义上由于Stefan公式中基于地表冻结指数的影...

本研究依托于分布在全国季节冻土区600个气象台站，1971—2020年近50年实测季节冻土年最大冻结深度数据及温度观测数据，分别对600个台站的气温年变化趋势，气温冻结指数的年变化趋势等进行了探讨。并且在Stefan改进公式的基础上，进一步探讨了基于气温冻结指数的影响因子Ea与经度、纬度及海拔等因素在标准场地上的统计学关系，建立影响因子Ea与经纬度、海拔三者之间的相关关系式，将通过相关关系式计算得出的影响因子Ea与通过基于气温冻结指数的Stefan改进公式反推计算得到的影响因子Ea进行对比分析，验证相关关系的准确性。研究表明，因子在大多数点位拟合程度良好，但是一些位于多年冻土区边界处的点位，拟合差异较大。为解决这一问题，将研究区域重新划分为一般季节冻土区域及季节冻土区与多年冻土区边界处的过渡区域，分别进行相关性分析，再次建立影响因子Ea与经度、纬度、海拔之间的相关关系式。经过验证，点位拟合程度具有显著的提升。将相关关系式引入基于气温冻结指数的Stefan改进公式做进一步拓展，最终得到的经验公式将用于计算我国季节冻土区标准场地冻结深度。通常意义上由于Stefan公式中基于地表冻结指数的影...

本研究依托于分布在全国季节冻土区600个气象台站，1971—2020年近50年实测季节冻土年最大冻结深度数据及温度观测数据，分别对600个台站的气温年变化趋势，气温冻结指数的年变化趋势等进行了探讨。并且在Stefan改进公式的基础上，进一步探讨了基于气温冻结指数的影响因子Ea与经度、纬度及海拔等因素在标准场地上的统计学关系，建立影响因子Ea与经纬度、海拔三者之间的相关关系式，将通过相关关系式计算得出的影响因子Ea与通过基于气温冻结指数的Stefan改进公式反推计算得到的影响因子Ea进行对比分析，验证相关关系的准确性。研究表明，因子在大多数点位拟合程度良好，但是一些位于多年冻土区边界处的点位，拟合差异较大。为解决这一问题，将研究区域重新划分为一般季节冻土区域及季节冻土区与多年冻土区边界处的过渡区域，分别进行相关性分析，再次建立影响因子Ea与经度、纬度、海拔之间的相关关系式。经过验证，点位拟合程度具有显著的提升。将相关关系式引入基于气温冻结指数的Stefan改进公式做进一步拓展，最终得到的经验公式将用于计算我国季节冻土区标准场地冻结深度。通常意义上由于Stefan公式中基于地表冻结指数的影...

冰楔假形和原生砂楔是指示古冻土发育的重要证据。两者虽然具有相似的外观形态,但形成过程不同,在反映古气候、古环境和古冻土演化等方面具有不同的指示意义。在利用地层中的楔形构造推测古环境时,确定其类型是正确解读其环境意义的前提。本文讨论了柴达木盆地发现的楔形构造,通过楔形围岩和充填物中的一些微结构判断其属于原生砂楔,进而探讨了这些砂楔代表的环境意义和多年冻土发育状况。柴达木盆地中的砂楔主要形成在末次冰消期的Heinrich 1(H1)和Younger Drays两次降温事件期间。这表明,末次冰消期,柴达木盆地地表几乎全部被风沙覆盖,处于极端干旱的沙漠环境,年平均气温较现在降低6℃左右,多年冻土下界较现在下降了约1000m。然而,多年冻土并没有占据整个盆地,在盆地中部和南部保留着大片融区,据此推测,即使末次冰期时期,柴达木盆地仍然保留一定面积的融区。末次冰期以来,青藏高原主体和祁连山两大现代多年冻土区并没有通过柴达木盆地连成一片。

冰楔假形和原生砂楔是指示古冻土发育的重要证据。两者虽然具有相似的外观形态,但形成过程不同,在反映古气候、古环境和古冻土演化等方面具有不同的指示意义。在利用地层中的楔形构造推测古环境时,确定其类型是正确解读其环境意义的前提。本文讨论了柴达木盆地发现的楔形构造,通过楔形围岩和充填物中的一些微结构判断其属于原生砂楔,进而探讨了这些砂楔代表的环境意义和多年冻土发育状况。柴达木盆地中的砂楔主要形成在末次冰消期的Heinrich 1(H1)和Younger Drays两次降温事件期间。这表明,末次冰消期,柴达木盆地地表几乎全部被风沙覆盖,处于极端干旱的沙漠环境,年平均气温较现在降低6℃左右,多年冻土下界较现在下降了约1000m。然而,多年冻土并没有占据整个盆地,在盆地中部和南部保留着大片融区,据此推测,即使末次冰期时期,柴达木盆地仍然保留一定面积的融区。末次冰期以来,青藏高原主体和祁连山两大现代多年冻土区并没有通过柴达木盆地连成一片。

冰楔假形和原生砂楔是指示古冻土发育的重要证据。两者虽然具有相似的外观形态,但形成过程不同,在反映古气候、古环境和古冻土演化等方面具有不同的指示意义。在利用地层中的楔形构造推测古环境时,确定其类型是正确解读其环境意义的前提。本文讨论了柴达木盆地发现的楔形构造,通过楔形围岩和充填物中的一些微结构判断其属于原生砂楔,进而探讨了这些砂楔代表的环境意义和多年冻土发育状况。柴达木盆地中的砂楔主要形成在末次冰消期的Heinrich 1(H1)和Younger Drays两次降温事件期间。这表明,末次冰消期,柴达木盆地地表几乎全部被风沙覆盖,处于极端干旱的沙漠环境,年平均气温较现在降低6℃左右,多年冻土下界较现在下降了约1000m。然而,多年冻土并没有占据整个盆地,在盆地中部和南部保留着大片融区,据此推测,即使末次冰期时期,柴达木盆地仍然保留一定面积的融区。末次冰期以来,青藏高原主体和祁连山两大现代多年冻土区并没有通过柴达木盆地连成一片。

为了研究融化和冻结状态下土及结构/土界面的剪切力学特性,采用直剪试验的方法,对不同温度条件下土以及不同温度、含水率条件下混凝土/土界面开展试验研究。基于试验结果,分析在上拔荷载作用下桩-土界面的破坏机理,并探讨不同规范中切向冻胀力取值问题。研究结果表明:融化状态下土及混凝土/土界面剪切应力曲线为应变硬化型,冻结状态下为应变软化型;无论是在融化还是冻结状态下,土的抗剪强度均比混凝土/土界面的抗剪强度大。融化状态下混凝土/土界面的黏聚力随含水率增大而增大,内摩擦角随含水率增大而减小;在冻结状态下,温度每降低1℃,黏聚力增大33.26～129.28 k Pa(含水率从15%增至35%),含水率每增加1%,黏聚力增大7.61～25.90 kPa(温度从-1℃降至-5℃)。

为了研究融化和冻结状态下土及结构/土界面的剪切力学特性,采用直剪试验的方法,对不同温度条件下土以及不同温度、含水率条件下混凝土/土界面开展试验研究。基于试验结果,分析在上拔荷载作用下桩-土界面的破坏机理,并探讨不同规范中切向冻胀力取值问题。研究结果表明:融化状态下土及混凝土/土界面剪切应力曲线为应变硬化型,冻结状态下为应变软化型;无论是在融化还是冻结状态下,土的抗剪强度均比混凝土/土界面的抗剪强度大。融化状态下混凝土/土界面的黏聚力随含水率增大而增大,内摩擦角随含水率增大而减小;在冻结状态下,温度每降低1℃,黏聚力增大33.26～129.28 k Pa(含水率从15%增至35%),含水率每增加1%,黏聚力增大7.61～25.90 kPa(温度从-1℃降至-5℃)。

为了研究融化和冻结状态下土及结构/土界面的剪切力学特性,采用直剪试验的方法,对不同温度条件下土以及不同温度、含水率条件下混凝土/土界面开展试验研究。基于试验结果,分析在上拔荷载作用下桩-土界面的破坏机理,并探讨不同规范中切向冻胀力取值问题。研究结果表明:融化状态下土及混凝土/土界面剪切应力曲线为应变硬化型,冻结状态下为应变软化型;无论是在融化还是冻结状态下,土的抗剪强度均比混凝土/土界面的抗剪强度大。融化状态下混凝土/土界面的黏聚力随含水率增大而增大,内摩擦角随含水率增大而减小;在冻结状态下,温度每降低1℃,黏聚力增大33.26～129.28 k Pa(含水率从15%增至35%),含水率每增加1%,黏聚力增大7.61～25.90 kPa(温度从-1℃降至-5℃)。

生物结皮是高寒地区地被层的重要组分之一。其作为地表特殊的结构层,能够改变地表结构及土壤理化属性,从而影响冻土环境。迄今为止,关于青藏高原高寒生态系统中生物结皮对土壤理化属性的影响尚不清楚。以青藏高原高寒冻土区生物结皮为研究对象,初步研究了生物结皮的特征及其对土壤理化属性的影响。结果表明:生物结皮在高寒草甸退化过程中广泛发育,主要以藻结皮为主,其盖度可达37.3%～51.7%,结皮层平均厚度为12.6mm。由于生物结皮的发育,高寒地区5～20cm土层粉粒含量有所增加,但差异不显著,而结皮层土壤田间持水量相比于裸地表层(2cm)增加了10%～40%,结皮层容重较裸地降低了30%;两种类型藻结皮均显著增加了结皮层及其下0～20cm土层土壤有机质,而深色藻结皮增加了结皮层及其下0～20cm土层土壤全氮含量,浅色藻结皮仅增加了结皮层土壤全氮含量,对其下0～20cm土层土壤全氮含量没有显著影响;生物结皮对土壤pH没有显著影响;生物结皮是高寒生态系统植被退化过程中的关键环节。研究结果为揭示生物结皮在高寒生态系统中发挥重要生态功能提供依据。