水溶性有机碳(water-soluble organic carbon, WSOC)是土壤碳库最活跃的成分,其产生、迁移和转化对土壤质量、肥力与碳库稳定性评价具有重要意义。然而,目前对青藏高原多年冻土区活动层土壤WSOC变化特征及其影响因素的研究甚少。本研究以青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源多年冻土区高寒草甸为研究对象,对土壤WSOC含量及其占有机碳(soil organic carbon, SOC)比值(WSOC/SOC)的剖面和季节变化特征及影响因素进行了分析。结果表明:1) WSOC季节变化显著(P 0.05),即春季递减、夏季递增、秋季"V"型、冬季倒"N"型分布,且全年WSOC平均含量随土壤深度的增加总体呈下降趋势。3) WSOC/SOC季节与剖面变化均显著(P <0.05),其中,不同土层WSOC/SOC大致呈冬夏高春秋低的"N"型分布,其季节变化范围为0.14%～0.29%,同一季节不同土层WSOC/SOC随土壤深度增加呈不同分布,即春季"M"型...

对青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源区多年冻土区0～50 cm土壤微生物生物量碳氮分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:稳定型和极不稳定型多年冻土区0～50 cm土壤中微生物量碳含量范围分别为0.015～0.620 g/kg和0.019～0.411 g/kg,微生物量氮含量范围分别为0.644～12.770 mg/kg和0.207～3.725 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出稳定型显著高于极不稳定型多年冻土,表明多年冻土退化(多年冻土由稳定型退化为极不稳定型)对土壤微生物量积累有明显抑制作用。土壤微生物生物量碳占有机碳、微生物生物量氮占全氮的比值在稳定型多年冻土中显著高于极不稳定型,表明多年冻土退化对土壤微生物的矿化能力有明显抑制作用。土壤微生物量及其与土壤养分的比值有显著的剖面变化特征,随土壤深度增加而减小。土壤微生物量碳氮均与土壤温度显著负相关,与地下生物量显著正相关。稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与碳氮比正相关、与氧化还原电位负相关;不稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与pH正相关。土壤微生物量碳氮与土壤温度和pH在剖面变化上显著相关。逐步回归分析表明驱动微生物生物量碳氮在...

在气候变暖及人类活动的双重干扰下,疏勒河上游冻土发生了显著退化,如活动层厚度加大、植被退化等,而冻土退化对微生物的影响一直是科研人员关注的热点话题。以疏勒河上游不同季节(4月、6月、9月)、不同退化程度冻土为研究对象,研究了可培养细菌多样性特征。通过16S r DNA基因测序及构建系统发育树表明,研究区域可培养细菌归类为27个属,分属于α-变形菌门,γ-变形菌门,放线菌门,厚壁菌门和拟杆菌门,其中放线菌门为优势类群。从属水平来讲,可培养细菌以节杆菌属和微球菌属为主,其含量随冻土退化程度加深分别呈下降和升高趋势。土壤细菌多样性与环境因子的相关性分析表明,可培养细菌多样性与土壤含水量、总氮极显著正相关,与有机碳显著正相关。这些结果表明,伴随着冻土退化而发生的地上植被逆向演替过程中,青藏高原不同类型冻土间已产生较大的环境异质性如土壤碳氮及含水量,进一步可能导致冻土微生物多样性分异。研究结果为利用微生物综合评价青藏高原不同类型冻土的生态环境提供了数据基础。

在气候变暖及人类活动的双重干扰下,疏勒河上游冻土发生了显著退化,具体表现为活动层厚度加大、植被退化等。然而,关于冻土退化对微生物的影响还未见报道。本文以疏勒河上游不同季节（4月、6月、9月）、不同退化程度冻土为对象,研究了可培养细菌数量的季节性变化及其影响因素。结果表明:研究区域可培养细菌数量介于0.4×10～75.3×10～7CFU·g-1,3个月份土壤可培养细菌数量均随冻土退化程度增加而显著下降,且同种类型冻土6月份样品中可培养细菌数量最多,但不同类型冻土细菌数量的季节变化未表现出一致的规律性。相关性分析表明,可培养细菌数量与土壤含水量、总氮呈极显著正相关,与有机碳呈显著正相关。这些结果表明,伴随着冻土退化而发生的地上植被逆向演替过程中,青藏高原不同类型冻土间已产生较大的环境异质性如土壤碳氮及含水量,进一步可能导致冻土微生物数量分异。研究结果为利用微生物综合评价青藏高原不同类型冻土的生态环境提供了数据基础。

利用2008年7月-2010年10月祁连山区西段疏勒河上游流域多年冻土区苏里梯度观测系统的辐射数据,分析了该区域的辐射变化特征。结果表明,向下短波辐射、向下和向上长波辐射、净辐射月总量季节性变化明显,冬、春季较小,夏、秋季较大;向上短波辐射月总量的季节变化不明显。日平均向下短波辐射、向下和向上长波辐射有明显的季节变化,1月或12月达到最小值,6月或7月达到峰值;1-3月和12月日平均向上短波辐射振幅变化较小,而4月和10月则变化较大。净辐射日变化冬、春季较小,且振幅也较小,夏、秋季较大,且振幅也较大;辐射四分量的日变化都呈单峰型。生长季节的地表反照率较小,非生长季较大;每年10月地表反照率的日平均变化起伏较大,日变化基本呈"U"形,早晚高、中午低。

全球变暖对多年冻土最直接的影响就是地温升高和活动层厚度增大,导致表层土壤含水量减少,从而对多年冻土区植被产生影响。以祁连山西段干旱-半干旱区的疏勒河上游地区为研究对象,分析不同冻土类型区高寒草地归一化植被指数(NDVI)的分布特征及变化趋势,建立不同冻土类型区NDVI和地表温度(LST)的关系。结果表明,从极稳定型冻土区到季节性冻土区,NDVI呈倒"U"形分布特征;1995年以来,极稳定型和稳定型冻土区NDVI略有增加,亚稳定型和过渡型冻土区NDVI增加相对明显,植被覆盖有所增加;不稳定型和季节性冻土区NDVI减少。从极稳定型冻土区到季节性冻土区,植被生长的限制因素从热量过渡到水分。

以位于祁连山西段疏勒河上游流域内不同地点的钻孔及地温测量数据为基础、借助于地温曲线图分析了各钻孔点不同深度处的地温特征及其主要影响因素.结果表明:海拔高度、坡向、坡度是影响疏勒河上游流域多年冻土地温的中观尺度因素,植被、砂层等地表覆盖条件和季节性河流等局地因素对多年冻土地温影响复杂,使得局地尺度上的多年冻土地温分布特征规律不明显.

植被覆盖度(盖度)是水文、生态、气象等研究中的一个重要因子,目前目估是野外获取盖度的传统方法。本研究利用多光谱相机拍摄的相片,分析每一个像元的归一化指数,区分植被和土壤,以获取盖度,并与目估法进行对比,评估两种方法的优缺点。结果表明,目估盖度具有较大的主观性,而多人平均值具有一定的参考性;利用多光谱相片能够快捷准确地获取盖度;归一化植被指数取0.4作为阈值较理想;利用阈值的方法区分植被和土壤需要像元所代表的空间尺度不能超过0.2 cm。分析疏勒河上游地区盖度和多年冻土分布的关系发现,多年冻土区盖度显著高于季节冻土区和过渡区(P<0.01)。

纬度和高程是决定我国高山/高海拔多年冻土分布的主要宏观因素,也是建立各类高山/高海拔多年冻土分布模型的首要考虑因素.文章旨在建立一个易于区域对比的、综合纬度和高程双重影响的定量化的等效高程评价指标.以高斯曲线模型为基础,通过对其做导数变换,界定了此宏观尺度模型在中小尺度空间上适用的纬度范围.以位于祁连山区西段疏勒河上游流域的冻土钻孔和实测地温数据作为试验数据,从理论和实证两方面阐述了等效高程的算法,以及用于建立高山/高海拔多年冻土分布模型的可行性.该理论方法的提出,便于从海拔的角度讨论高山/高海拔多年冻土的分布,从而使得不同纬度区的高山/高海拔多年冻土特征的比较得以简单实现,也为纬度和高程之外的其他影响因素的评价提供了基础和平台.

为了解疏勒河流域上游区域多年冻土的分布状况,以野外考察与钻探、室内理论分析与建模为主要研究方法,以数字高程模型为主要数据基础,借助于地理信息系统软件(ARCGIS)和统计分析软件(SPSS),定量化研究了纬度、高程、坡度、坡向等因素对多年冻土分布的影响,建立了基于纬度、高程、太阳辐射的流域尺度的等效高程模型、辐射调整模型和区域多年冻土分布模型.以地温作为多年冻土类型划分的依据,实现了研究区域多年冻土的空间分布制图与特征分析.结果表明:多年冻土的分布面积为9447.16km2,占区域总面积的83%.其中,低温多年冻土是最主要的多年冻土类型(38%),其次是中、高温多年冻土(23%和14%),极高温多年冻土的分布面积和所占比例相对较小(8%);从空间分布特征来看,低温多年冻土主要分布于4.0～5.0km的海拔高度,中、高温多年冻土集中分布于3.5～4.5km的海拔高度,而极高温多年冻土则主要分布于3.0～4.0km的海拔高度.