新疆东帕米尔高原慕士塔格峰洋布拉克冰川雪冰及融水中可培养细菌多样性分析

采用LB和PYGV两种培养基分离培养慕士塔格峰洋布拉克冰川雪冰及融水中可培养细菌,通过分离菌株16S rDNA的PCR-RFLP图谱和基于基因序列相似性的系统发育分析揭示细菌多样性。结果从样品中共分离到178株菌,分属于变形菌门（Proteobacteria）中的α-Proteobacteria、β-Proteobac-teria、γ-Proteobacteria纲,厚壁菌门（Firmicutes）,放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）6个类群,以假单胞菌Pseudomonas、黄杆菌Flavobacterium、紫色杆菌Janthinobacterium为优势菌群。 LB和PYGV两种培养基在分离的细菌数量及种群多样性、优势菌属、特有菌属方面呈现一定差异。结果表明,慕士塔格峰洋布拉克冰川地区可培养细菌多样性丰富,且存在一定的地方特异性菌属,寡营养培养基更利于极端微生物的恢复生长。     

天山乌鲁木齐河源1号冰川融水可培养细菌生理生化特性及其系统发育

对天山乌鲁木齐河源1号冰川末端融水细菌进行分离,检测了分离菌株的生理生化表型特征,通过16S rRNA基因序列分析确定分离菌株的系统进化地位.结果表明:天山乌鲁木齐河源1号冰川融水中分离的36株代表菌株分属于5个系统发育类群、8个属,其中,Bacteroidetes和γ-Proteobacteria为优势类群,分别占41.7%和38.9%;在属水平上,假单胞菌属(Pseudomonas)菌株占39%.依据菌株最适生长温度,36株分离菌株80%以上属于耐冷菌;产酶实验显示,大多数菌株同时产蛋白酶和脂肪酶,仅3株菌不产酶,6株菌同时产脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶.耐药性试验表明,36株分离菌株对各种抗生素有不同程度的耐药,其中,7株菌对测试的10种抗生素均具有耐药性.研究结果将有助于了解天山乌鲁木齐河源1号冰川微生物物种多样性、生理多样性,同时为评估气候变化、人类活动对冰川微生物生理特性潜在的影响提供依据.     

青藏高原冬克玛底冰川可培养细菌群落特征研究

冬克玛底冰川作为重要的长江源头之一,近年来主要以冰川气候、地质变化等自然地理方向的研究为主,而对于冬克玛底冰川不同生境中可培养细菌多样性及群落构成的研究还鲜有报道。为了阐明冬克玛底冰川可培养细菌多样性及其与环境因子的相关关系,发掘冰川微生物资源,针对冬克玛底冰川雪、冰和融水3种生境开展了研究。采用传统可培养法分离菌株,16S rRNA基因序列分析方法进行菌株鉴定,统计学方法分析可培养细菌多样性及其影响因素。结果表明,本研究中可培养细菌分属于放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)。其中放线菌门为优势菌门,库克菌属(Kocuria)、微杆菌属(Microbacterium)和马赛菌属(Massilia)为优势菌属。不同生境中的可培养细菌数量、群落结构和多样性均不同,冰样中可培养细菌数量最多、群落结构复杂并且多样性最高。冬克玛底冰川分离的36个菌属中有8个菌属未从其他冰川分离出。冰川不同生境中可培养细菌群落结构差异较大;Cl^-和Ca²⁺     

天山冰芯细菌多样性研究

以在天山乌鲁木齐河源1号冰川钻取的5.18 m长的浅冰芯为研究对象,对冰芯不同层面的微生物总数、可培养细菌数量和种类进行分析.发现天山1号冰芯微生物总数为103～105细胞·mL-1,可培养细菌数为0～300 cfu·mL-1,冰层中的微生物数量明显多于粒雪层,可能是淋溶作用使细菌移动并保存在冰层中;分离到的细菌分属于14个属,大部分与来自海洋和其它陆地冰川的细菌具有很高的同源性,不同的气泡冰层的细菌在数量和种类组成上都有较大的差异.其中Frigoribacterium、 Flavobacterium、 Arthrobacter为天山1号冰芯中的主要优势菌,Brevundimona、 Pseudomonas和Pedobacter为次要优势菌,并且Frigoribacterium和Flavobacterium在冰芯不同深度均有分布,其数量与冰层中可培养细菌数量变化相一致;Cohnella和unclassified_Paenibacillaceae所代表的属的细菌未在其它低温环境下发现,可能为天山冰川的地方种类.     

1970-2007年西藏念青唐古拉峰南、北坡冰川显著退缩

1999年和2007年夏季,利用GPS技术先后对念青唐古拉峰(念峰)南、北坡的5条冰川末端位置进行了实地测量.结果表明:同1970年比较发现,过去近40 a来5条冰川退缩显著,1970-2007年间念峰北坡的拉弄和扎当冰川与南坡的爬努冰川末端平均退缩速率均接近10.0 m.a-1;西布冰川在1970-1999年间达到38.9 m.a-1,而爬努冰川流域海拔较高的小冰川5O270C0049退缩幅度较小,为4.8 m.a-1.2007年野外观测发现,爬努冰川1970年代的积累区有冰面河形成.念峰周围的冰川变化,不仅仅是末端的显著退缩,而且消融区面积也在扩大.     

青藏高原北部冰川雪中细菌多样性的研究

通过细菌的分离培养和16S rDNA序列分析的方法,对青藏高原的小冬克玛底冰川、玉珠峰冰川和煤矿冰川雪中的可培养细菌数量和多样件进行了研究.结果表明:小冬克玛底冰川、玉珠峰冰川和煤矿冰川雪中的可培养细菌数量依次为18.54,35.52和58.07 CFU·mL-1.恢复出的细菌具有丰富的多样性,隶属于Bacteroidetes,Actinobacteria,Firmicutes和α,β,γ-Proteobacteria等6个类群.与青藏高原、南北极冰雪中微生物的比较分析发现Agrococcus,Zoogloea和Pedobacter属细菌是玉珠峰冰川和煤矿冰川的特殊微生物类群.     

天山奎屯河哈希勒根51号冰川表面运动特征分析

奎屯河哈希勒根51号冰川位于新疆奎屯市以南的天山依连哈比尔尕山北坡, 奎屯河上游支沟哈希勒根河源区. 1999年8月, 在该冰川上布设了用于冰川运动和冰川物质平衡观测研究的测杆18根, 并进行了冰川表面运动、冰川物质平衡和冰川末端变化的首次观测. 根据2000年8月和2001年8月的冰川运动观测资料, 分析了奎屯河哈希勒根51号冰川的运动特征和冰舌末端的变化状况. 结果表明: 奎屯河51号冰川应属于亚大陆型冰川; 1999/2000年度和2000/2001年度的表面运动值不大, 最大流速点的年运动速度为3.15 ma-1; 运动速度垂直分量UZ的变化规律同乌鲁木齐河源1号冰川的变化规律相同, 即消融区的显出流作用和积累区的显入流作用. 该冰川的冰舌末端处于相对稳定的退缩状态, 1964-1999年间平均退缩量约为1.4 m*a-1, 而1999-2001年间的平均退缩量为5.0 m*a-1, 反映出冰川退缩增大的趋势.     

近期气候变暖念青唐古拉山拉弄冰川处于退缩状态

1999和2003年在念青唐古拉山冰川考察期间,采用GPS对拉弄冰川末端位置进行了测量,并将将测量结果与1970年航摄冰川末端位置进行对比分析.结果表明:1970-1999年拉弄冰川末端退缩了285m,平均年退缩量9.8m;1999-2003年拉弄冰川退缩13m,平均年退缩量3.25m.由于冰川对气候的响应有一定滞后性,近年来气候持续变暖将使拉弄冰川继续保持退缩状态.     

念青唐古拉山扎当冰川退缩前沿土壤性质与可培养细菌多样性变化

通过细菌的分离培养和土壤性质的测定,分析了念青唐古拉山扎当冰川退缩前沿土壤中可培养细菌的多样性和土壤性质的变化.结果表明:土壤中可培养细菌的数量为104~105CFU.g-1,可培养细菌隶属于α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、Bacteroidetes和Actinobacteria 5个类群.随冰川退缩年代不同土壤中细菌多样性有明显变化,土壤的C、N含量与距冰川前沿的距离之间呈正相关,即土壤暴露时间越长,C、N含量越高.结果说明,冰川退缩前沿的土壤中存在着丰富的细菌资源,细菌的组成发生着动态的变化,同时也影响着土壤的理化性质.     

不同类型冰川雪中可培养细菌多样性变化及其与环境因子关系研究

通过荧光显微计数和恢复培养,分析了东天山和卓奥友峰冰川区雪的细菌数量及可培养细菌多样性.结果表明:不同地点不同深度雪中微生物数量都与可溶性离子Ca2+、Mg2+和NO3等的浓度显著相关,两种不同类型冰川雪坑中可培养细菌多样性存在明显差异.从卓奥友样品中培养得到高G+C(67%)、低G+C(22%)、α-Proteobacteria(4%)、β-Proteobacteria(4%)、γ-Proteobacteria(1%)和Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides(CFB)(2%)6种不同类群细菌,但从东天山雪样中仅分离得到β-Proteobacteria(48.5%)、α-Proteobacteria(25.5%)、低G+C(25%)和高G+C(1%)4种不同类群细菌.冰雪微生物的数量及种类与环境密切相关.     

Internal structure and trend of glacier change assessed by geophysical investigations

Ground-penetrating radar (GPR) is a useful tool for mapping the thickness, morphology and structure of alpine glaciers. Englacial information obtained during a field survey of the Koxkar Glacier in Tian Shan, China, in June 2008 was retrieved from GPR profile data. At least four specific types of structures can be identified from the GPR reflection image: (1) hyperbolae from point sources, (2) irregular linear distributed features, (3) a dense chaotic return zone above a clearly defined bed reflection and (4) linear reflection within the ice body. The interpretation of a typical GPR image was validated using waveform analysis and a finite-difference time-domain numerical model. Through a series of data analyses, these types of reflection characteristics were strongly related to englacial melting. Considering also the GPR result of the debris thickness distribution at the terminus, it is concluded that strong glacial ablation does not occur at the terminus but at a position higher than the terminus where there is a thin layer of debris and relatively high temperatures. Meanwhile, there are many lakes receiving mostly englacial discharge that greatly erode the ice body through melt-water discharge in some regions, and a thick layer of debris insulating the ice body at the terminus; these features may differentiate the retreat of the Koxkar Glacier from the general retreat of glaciers. In the future, with the ablation of glaciers, the central positions of intense ablation may be disconnected and there may be a dead zone at the terminus.     

近百年来青藏高原冰川的进退变化

近百年来, 青藏高原的冰川虽然出现过两次退缩速率减缓或相对稳定甚至小的前进阶段, 但总的过程仍然呈明显的波动退缩趋势. 随着全球气候的波动变暖, 特别是进入20世纪80年代以来的快速增温, 使高原冰川末端在近几十年间出现了快速退缩. 以高原东部和南部边缘山地的冰川变化幅度最大, 而高原中北部山区和羌塘地区的冰川变化幅度较小, 相对比较稳定. 显示出青藏高原冰川对气候变化响应的敏感性在边缘山区较中腹地区更为敏感.     

大陆型冰川与海洋型冰川物质平衡对比研究——以天山和阿尔卑斯山典型冰川为例

物质平衡是冰川对气候变化最直接的响应,是冰川变化的重要参数.大陆型冰川与海洋型冰川发育在不同的水热环境下,它们对气候变化的响应程度、过程和机理存在很大差异,因此在全球变暖背景下对这两类不同性质冰川物质平衡变化特征及其机理做一全面的对比研究意义重大.以东、西天山的乌鲁木齐河源1号冰川和图尤克苏冰川以及阿尔卑斯山东、中、西部的欣特雷斯冰川、Caresèr冰川和Sarennes冰川为参照冰川,在对比分析这五条参照冰川近60 a来物质平衡变化幅度差异和阶段性差异基础上,对大陆型冰川与海洋型冰川物质平衡变化特征及其机理进行了对比研究.结果表明:在物质平衡阶段性变化上,阿尔卑斯山参照冰川物质平衡变化具有相似的阶段性,而天山和阿尔卑斯山参照冰川之间以及天山内部两条参照冰川之间物质平衡阶段性变化存在很大的差异,可见,无论不同性质冰川还是同一性质的不同冰川,其物质平衡的阶段性变化都可能存在差异,这与不同冰川所处环境水热变化的时间差异有关,而与冰川性质无关;在物质平衡变化幅度上,海洋型冰川变化幅度明显大于大陆型冰川,原因是不同性质冰川发育的水热环境及其对气候变化敏感性差异;在前人对冰川加速消融机理的研究基础上,本文也讨论了大陆型冰川与海洋型冰川物质平衡变化的机理及其异同.     

玉龙雪山白水河1号冰川消融期表面流速特征分析

2016年7月15号在玉龙雪山白水河1号冰川表面布设了16根花杆（stakes）,建立了冰川运动速率观测网;用TrimbleGeoXT型手持差分GPS对花杆位置坐标进行测量,获取了2016年7月-10月玉龙雪山白水河1号冰川花杆的观测数据,并分析其表面运动特征。结果表明：冰川运动速度方面,横剖面上由主流线附近向两侧变小;纵剖面上由末端到冰川粒雪盆逐渐减小,与一般山岳冰川的运动规律不同;冰川运动方向上,速度矢量大多沿主流线向下运动或者稍微偏离主流线一定方向;冰川的运动速度与冰川的消融速度变化不同步,相比之下运动速度的变化有一定的滞后性;强烈发育的冰裂隙分隔了两侧的冰体,影响了冰川的整体运动方式,使该冰川的运动方式较为特殊。冰川末端退缩速度不断加快且退缩趋势将持续。     

面向对象-改进冰雪指数法消除冰湖干扰提取冰川边界的优越性分析——以各拉丹冬冰川为例

冰川作为气候变化的重要指标器,其范围监测对区域生态环境以及人类社会生活具有重要意义。目前基于遥感技术的冰川范围监测应用广泛,然而传统遥感监测方法中冰雪指数阈值法的提取结果存在无法区分冰川与冰湖的现象,面向对象分类法受地物光谱纹理信息限制无法避免同谱异物现象的出现。为弥补上述不足,提出一种可区分冰湖与冰川的改进冰雪指数,并将其融入面向对象分类法中,构建了一种面向对象-改进冰雪指数法。将各拉丹冬冰川作为试验区（该地区冰川表面洁净）,运用面向对象-改进冰雪指数法识别冰川边界,使用青藏高原冰川数据产品及常规遥感监测方法的提取结果作为参考数据,以验证此方法的有效性和稳健性。结果表明：面向对象-改进冰雪指数法综合了改进冰雪指数阈值法以及面向对象分类法的优点,冰川范围提取精度高达97.26%,与冰雪指数阈值提取结果相比精度提高了0.12%,与面向对象分类法提取结果相比精度提高了0.38%。此方法不仅有效地解决了地物错分的问题,还实现了冰川边界的精确识别。     

Role of debris cover to control specific ablation of adjoining Batal and Sutri Dhaka glaciers in Chandra Basin (Himachal Pradesh) during peak ablation season

As part of the on-going annual mass balance measurements on Batal and Sutri Dhaka glaciers, observations were made during peak ablation (August–September) season in 2013 to understand the response of debris covered and clean-ice (debris free) glacier surface to melting processes. Though, both the Batal and Sutri Dhaka glaciers have almost similar geographical disposition, Batal shows extensive debris cover (90% of the ablation area), while the latter is free from debris (only 5% of the ablation area). The thickness of debris in Batal glacier is inversely proportional to altitude, whereas Sutri Dhaka mostly experienced debris-free zone except snout area. Observation revealed that the vertical gradient of ablation rate in ablation area is contrastingly opposite in these two glaciers, reflecting significant control of debris thickness and their distribution over glacier surface on the ablation rates. While different thickness (2–100 cm) of debris have attenuated melting rates up to 70% of total melting, debris cover of <2 cm thickness has accelerated melting up to 10% of the total melting. Estimated melt ratio reveals that about 90% of the ablation area has experienced inhibited melting in Batal glacier, whereas only less than 5% ablation area of Sutri Dhaka has undergone inhibited melting. Comparison of topographical maps of 1962 with successive satellite images of the area demonstrates a terminus retreat of 373 ± 33.5 m and 579 ± 33.5 m for Batal and Sutri Dhaka glaciers for the period 1962–2013, respectively.     

Late Pleistocene vegetation of Kings Canyon,Sierra Nevada,California

Seven packrat midden samples make possible a comparison between the modern and late Pleistocene vegetation in Kings Canyon on the western side of the southern Sierra Nevada. One modern sample contains macrofossils and pollen derived from the present-day oak-chaparral vegetation. Macrofossils from the six late Pleistocene samples record a mixed coniferous forest dominated by the xerophytic conifers Juniperus occidentalis, Pinus cf. ponderosa, and P. monophylla. The pollen spectra of these Pleistocene middens are dominated by Pinus sp., Taxodiaceae-Cupressaceae-Taxaceae (TCT), and Artemisia sp. Mesophytic conifers are represented by low macrofossil concentrations. Sequoiadendron giganteum is represented by a few pollen grains in the full glacial. Edaphic control and snow dispersal are the most likely causes of these mixed assemblages.The dominant macrofossils record a more xeric plant community than those that now occur on similar substrates at higher elevations or latitudes in the Sierra Nevada. These assemblages suggest that late Wisconsin climates were cold with mean annual precipitation not necessarily greater than modern values. This conclusion supports a model of low summer ablation allowing for the persistence of the glaciers at higher elevations during the late Wisconsin. The records in these middens also suggest that S. giganteum grew at lower elevations along the western side of the range and that P. monophylla was more widely distributed in cismontane California during the Pleistocene.     

中国喜马拉雅山地区冰川1999—2015年期间动态变化遥感调查

根据完成的青藏地区基于1999年ETM、2014/2015年GF-1/OLI两期遥感调查的冰川编目数据,对1999-2015年期间中国喜马拉雅山地区的冰川变化进行分析。结果显示,从1999-2015年间,中国喜马拉雅山地区的冰川普遍退缩,冰川数量减少了85条,面积减少了42.00 km^2,冰储量减少了2.385 km^3,分别占其减少变化率的1.53%、0.67%和0.50%。沿山脉由东向西冰川变化不一,其中东段的冰川数量减少多,西段的冰川面积和冰储量减少多,并且东段的数量减少变化率远大于西段,西段的面积、冰储量减少变化率大于东段,中段的冰川相对稳定。喜马拉雅山地区的冰川在北、北东和东等方向上发生退缩,且减少量依次减少,其中东向的数量减少变化率最大,北东向的面积减少变化率最大,而北向的减少变化率最小。冰川在不同坡度退缩程度不一,在坡度10°~15°范围冰川面积退缩最多、变化率最大,在坡度30°~35°范围数量减少最多、变化率最大。冰川在高程5 500~6 000 m区间数量和面积退缩量最多,其次是在高程5 000~5 500 m区间;在高程3 500~4 000 m区间的退缩变化率最大,而在高程6 000~6 500 m区间的退缩变化率最小。不同流域中冰川变化差异较大,在雅鲁藏布江流域(5O2)冰川数量和面积减少最多,其次是朗钦藏布等流域(5Q2)和朋曲等流域(5O1),而扎日南木措流域(5Z3)的冰川减少量最小,但是变化率最大。总之,小冰川的大规模退缩或者消失,较大冰川也普遍退缩,是喜马拉雅山地区冰川变化的特点。喜马拉雅山地区冰川退缩与气候变化关系密切。根据多年年平均气温和年降水量分析,自1961年以来,该地区年平均气温显著上升,年降水量有增有减,但气温上升、降水量减少是导致冰川消融原因之一。     

冰川冰内及冰下水系研究综述

冰内及冰下水系的形成与演化具有时空变化性,对冰川汇水储水及径流过程产生影响,与之紧密联系的冰下水文过程(水力状况)与冰川运动、冰川侵蚀及冰川洪水形成等过程息息相关。冰内及冰下水系空间结构和形态复杂,且不同于一般喀斯特水文系统,具有明显的季节变化性,其空间分布和水力状况会因外界水体输入(降水和冰雪融水)的变化而改变。冰内及冰下水系的变化通过影响汇流对冰川融水的径流过程产生影响,冰川区一些溃决洪水事件的发生与冰内及冰下蓄水的突然释放有很大关系。冰川蓄排水还通过改变冰下水力条件来影响冰川运动,反之冰川运动不仅影响蓄排水过程的转换效率,且通过改变冰川消融强度(冰体向下游消融区输送速率的变化)影响冰川排水系统的空间分布范围。在气候变暖及冰川变化的背景下,研究冰内冰下水系演化的时空特征及其影响具有重要科学意义。综述了目前国内外针对冰川冰内及冰下水系相关研究的进展及主要成果,并对该领域的研究前景进行了展望。     

The Loch Lomond Readvance on the Isle of Skye,Scotland: Glacier reconstruction and palaeoclimatic implications

Geomorphological mapping of southern Skye indicates evidence for a single readvance of locally-nourished glaciers. These comprised a major icefield that occupied c. 155 km² of the main mountain area, a small icefield c. 10 km² in extent in the Kyleakin hills and ten corrie glaciers with a total area of c. 16 km². The absence of Lateglacial pollen sites, shorelines and periglacial features within the limits of local glaciation implies a Loch Lomond Readvance age for this glacial event. The area-weighted mean equilibrium line altitude (ELA) of the reconstructed Loch Lomond Readvance glaciers (319 m) conforms with a regional eastwards rise in ELAs that indicates dominant westerly airstreams during the Loch Lomond Stadial. An easterly decline in ELAs across the former icefields is interpreted in terms of easterly transfer of snow across ice-sheds by westerly winds, though the altitudes of corrie glacier ELAs suggest that the dominant snow-bearing winds were southerlies. Calculations based on the area-weighted mean ELA for the major icefield (308 m) indicate a stadial mean July sea-level temperature of c. 6 °C. The anomalously low gradients of certain former icefield outlet glaciers are attributed to deformation of subglacial sediment, an effect that may vitiate the assumption of linear ablation/accumulation gradients in the calculation of former ELAs for reconstructed glaciers.