大兴安岭处于欧亚大陆多年冻土带南缘,其多年冻土形成、发展和保存更多受制于植被、水分等局地因子的影响。采用钻探、探地雷达和冻土温度长期监测等手段研究发现,放牧活动会影响大兴安岭东坡新林林区活动层厚度,放牧活动比较强烈的地段,活动层可达2.5m,放牧区边缘至未放牧区域,活动层缩减至1.5m。塔头2013年11月2.0m处的地温仍然在0℃以上(0.04℃),当放牧行为终止及加漠公路改道后,2.0m处的温度开始逐渐恢复,温度由-0.12℃降到-0.69℃,1.5m处的温度则由0.17℃降到-0.42℃,2018年底塔头的活动层厚度已经小于1.5m。从地表植被类型上看,松树林、塔头和灌丛的活动层多年平均厚度分别为0.8m、1.3m和0.7m,近地表0.5m处的年平均地温为0.07℃、0.52℃和0.22℃,年变化深度处(11m)的年均温度为-1.34℃,-0.98℃和-2.19℃。从地温曲线类型上看,灌丛下的多年冻土比较稳定,地温曲线属于正梯度型。松树林和塔头下的冻土温度比较复杂,松树林地温曲线为偏负梯度型-零梯度型-偏正梯度型,塔头为负梯度型-扭曲型。在地表植被类型和人类活动的共同影响下,研究...

多年冻土是复杂地气系统的产物,以升温为特征的气候变化不可避免地对其产生影响.基于青藏铁路沿线8个天然场地2006-2011年的地温监测资料,分析了气候变化背景下,多年冻土升温特征及上限变化规律,并对低、高温冻土的变化特征进行了对比分析.结果表明:2006-2011年监测期间,铁路沿线多年冻土正在经历明显的升温趋势,上限附近和15 m深处平均升温率分别为0.015℃·a-1和0.018℃·a-1,其中,低温冻土区在上述两个深度处升温均比高温冻土区显著;多年冻土上限深度也表现出一定的增深趋势,平均增深速率为4.7 cm·a-1,其中,高温冻土区增深速率大于低温冻土区.低、高温冻土对气候变化的响应表现出了较大差异.同时,受局地因素的影响,不同区域在升温和上限增深上也存在一定差异.

气候变化和工程活动引起多年冻土温度升高、活动层厚度增大、地下冰融化,导致路基工程稳定性变化.本研究在综述青藏高原多年冻土变化和冻土工程研究重要进展的基础上,利用青藏公路和青藏铁路沿线冻土与工程监测数据,给出了青藏高原多年冻土温度和活动层厚度变化及其与气候变化的关系、多年冻土对工程活动的响应过程,青藏铁路工程稳定性动态变化以及块石结构路基降温机制和过程.最后,提出了在气候变化下冻土工程将来亟待解决的关键科学问题.

植被常常通过反射太阳辐射、遮阳、蒸腾散热、阻风挡雪、保水吸水等来影响下伏多年冻土。但是不同的植被类型,对下伏冻土热状况的影响也不尽相同。为了探讨大兴安岭林区不同植被对冻土的影响,选取大兴安岭森林生态站实验区杜香-真藓-落叶松林、真藓-落叶松林、塔头-落叶松林、柴桦落叶松林和伊图里河镇原冻土观测场塔头湿地5种典型林型,分析不同林型对冻土的温度和冻融作用的影响。研究发现不同林型的不同组分,由于反射率、覆盖度和根系吸水能力的差别,使得各种林型下的地面温度也不相同。在夏季,月平均地面温度从高到低依次为真藓-落叶松林、杜香-真藓-落叶松林、伊图里河塔头湿地、柴桦落叶松林和塔头落叶松林。由于塔头落叶松林存在乔木层和灌木层,与伊图里河塔头湿地相比,8月份平均地面温度差值低10℃以上。柴桦落叶松林两个钻孔的对比实验表明,铲除地表植被会使活动层0.8 m以上部分的地温升高,并且主要发生在8、9、10月份。对冻土而言,林区植被暖季降温的贡献大于冷季增温的贡献。另外,塔头-落叶松林根系吸水能力最强,这种林型下的土壤开始融化和冻结的日期最晚,冻结初期地面降温速率为0.1℃/d,而0.2 m以下降温速率几乎为零...