青藏高原的气候植被模型研究进展

气候植被研究是全球变化研究的重要内容, 而模型研究是气候植被研究的重要手段。青藏 高原以其特殊的自然环境特点, 形成了气候与植被独特的适应机制, 为许多通用气候植被模型所 不能反映, 加之所受到人类活动的干扰相对较少, 决定其为植被气候研究的重要实验场地。本文 回顾了气候植被模型发展的相关历程, 评述了每类模型的特点及其不足。从植被格局研究和植被 生产力研究两个方面, 对青藏高原的气候植被研究进行了总结和分析, 认为模型研究是气候植被 研究的重要手段, 而青藏高原的研究在这方面还比较落后, 同时对青藏高原气候植被模型研究中 存在的一些问题, 如数据精度、模型的适宜性和结果验证等进行了讨论。认为今后青藏高原气候 植被模型研究的重点应是进一步明晰气候植被的关键过程, 立足高原环境特点开发有高原特色 的气候植被模型。     

青藏高原东部黄土沉积的基本特征及其环境

青藏高原东部黄土沉积分布广泛。本文对青藏高原东部较大范围内黄土沉积从地层学、年代学和沉积学等方面做了初步研究。结果表明:高原黄土属典型的风成沉积,其物质主要来源于高原本身,高原冬季风是粉尘搬运的动力。研究区黄土沉积虽始于中更新世,但目前分布最广泛的黄土沉积主要是末次间冰期以来的产物。高原黄土沉积地层的黄土-古土壤序列中蕴藏着丰富的环境变化信息,是研究高原季风演化的良好地质记录。中更新世以来,末次间冰期以前,研究区经历了11次高原冬季风强盛和11次高原夏季风占优势的时段;末次间冰期以来,共经历了6次夏季风占主导地位和5次冬季风强盛时期。     

青藏高原大湖期

青藏高原湖盆中古湖岸线分布广泛,从最高湖岸线的分布确定的大湖期湖泊面积,一般比现代湖泊面积大数倍至十多倍.据高原不同地区的十多个湖泊沉积测年数据分析,大湖期的年代大致相近,在40～25ka BP居多,有的可能延续至20ka BP,与深海氧同位素3阶段、末次冰期间冰段相当.该时期高原环境特别湿润.大湖期的形成与该时期亚洲夏季风特别强盛有关.     

中国热带的小冰期及其环境效应

中国热带小冰期的年代和阶段划分,前人至少有６种不同意见。文中选取８７个冷冬年份的雪、霜、冻害的史籍资料,并按照灾害出现地点的３个地带（亚热带南部、热带北部、热带中部）,认为小冰期为１４８５～１８９７年,并可分为３个寒期即１４８５～１５２７年、１６０６～１７６７年、１８３５～１８９７年,其间为２个冷期。３个寒期从老到新越来越强。小冰期年温比现今的降幅小于０．６℃,但极端温曾降至－１℃以下。小冰期的环     

小嵩草群落——高寒草甸地带性植被放牧压力下的偏途顶极群落

采用以空间代时间的方法,研究了高寒草甸小嵩草群落的发生、发育、演化,处于不同退化阶段小嵩草群落在自然与人工干预恢复过程中,植被、地表特征的变化,探索小嵩草群落在高寒草甸生态系统中的地位及其对系统稳定性的作用.结果表明,青藏高原上小嵩草群落的大面积发育是高原地带性植被禾草矮嵩草群落在长期超载放牧下退化演替的结果,它逆向演替经历了矮嵩草群落后退化为小嵩草群落;而对不同退化程度小嵩草群落采取封育措施后,小嵩草群落可以恢复为禾草矮嵩草群落(或者向着以禾草为优势种的群落演替);"黑土滩"上人工建植禾草草地经过11 a的发展,杂类草进入,矮嵩草斑块发展,向着顶极植被--禾草矮嵩草群落的方向发展.禾草矮嵩草群落是青藏高原的地带性植被,而小嵩草群落是地带性植被超载放牧下的偏途顶极群落.     

陇西黄土沉积记录反映的末次间冰期以来青藏高原东北部季风的演化过程

对黄土高原西部的陇西盆地中断岘黄土剖面地层中的磁化率、粒度、CaCO3含量和有机碳含量等气候代用指标进行了综合分析。研究表明,青藏高原东北部地区在末次间冰期以来,其冬、夏季风的变化分别经历了多次相对增强的时期;其演化阶段基本可与深海氧同位素曲线(SPEC-MAP)对比,并且与同期的印度洋季风强度变化存在着较高的一致性。由此可以认为,全球冰量变化可能不是控制青藏高原季风演变的决定因素,而其它因素如太阳辐射变化及高原下垫面状况对高原季风演化可能具有更为重要的意义。     

青藏高原植被覆盖变化的地域分异特征

植被的空间分布及其变化都具有明显的地域分异特征。本研究以1981-2006年间的GIMMS/NDVI产品为主要数据源,在地理信息系统技术的支持下,分别从植被空间分布、植被波动和植被变化等方面,探讨了青藏高原植被覆盖变化的水平地域分异特征。研究结果显示,1981-2006年间,雅鲁藏布江河谷区、错那县和墨脱县的西北部、柴达木盆地南缘、三江源地区的顶端和青海南山北麓等区域地表植被年际波动较大。反映区域植被盖度时间变化趋势的SLOPE值以及植被盖度,具有从南部、东南部向北、西北部"下降—上升—不变"的规律。植被盖度下降显著的区域主要分布在喜马拉雅山南麓和青海湖南部,其次是三江源中南部地区;植被没有明显变化的区域主要分布在藏北高原和柴达木盆地。植被指数显著上升的区域集中在雅鲁藏布江河谷区,植被指数明显上升区域主要分布在人迹罕至的唐古拉山和念青唐古拉山等山间盆地区,轻微上升的区域分散在明显改善区的周围。依据SLOPE值的空间分异特征将整个高原划分为4个一级区:帕米尔高原植被指数上升区、藏北高原—阿里高原—柴达木盆地植被指数稳定区、高原中部—雅鲁藏布江中上游河谷植被指数上升区和三江源—横断山区植被指数下降区。     

青藏高原植被覆盖变化及其与气候变化的关系

近几十年来,全球气候变化对青藏高原植被覆盖产生了重要影响。基于青藏高原1981—2005年遥感影像及同期气象数据,结合生态学模型,分析了青藏高原植被覆盖度变化趋势及其与气候变化的关系。结果显示,25 a间,青藏高原温度升高、降水量增加,植被覆盖度呈"整体升高、局部退化"趋势;地表植被改善区主要位于植被低覆盖区,退化区主要位于高覆盖区;从不同植被类型看,除针叶林、阔叶林受采伐影响覆盖度下降外,其他植被覆盖度均不同程度的上升;植被覆盖度变化与同期降水量变化、温度变化均呈正相关,且具有明显的区域差异。     

青藏高原生态系统服务价值的遥感测算及其动态变化

基于1985年和2000年青藏高原的生态系统类型、NPP和植被覆盖度的分布,利用遥感和GIS技术,结合生态经济学模型,测算了青藏高原生态系统服务功能的经济价值及其动态变化.结果表明:1)在生态系统服务价值构成中,气候调节价值＞有机物质生产价值＞土壤保持价值＞涵养水源价值＞营养物质循环价值;2)在不同生态系统类型中,草地服务价值所占比例最大,森林的单位面积价值最高;3)生态系统服务价值在水平方向上受降水和植被分布影响较大,自东南向西北递减,在垂直方向上受地形影响较大,1985-2000年青藏高原生态系统服务的单位面积价值和总价值都在提高.     

青藏高原降水季节分配的空间变化特征

青藏高原是全球气候变化影响的敏感区域。在全球气候变暖的背景下,其水文气候过程发生了显著的变化,直接影响到区域水资源演化。然而,目前对该区域水文气候过程的时空演变规律仍认识不足。本文以青藏高原气象站点降水观测数据为基准,结合水汽通量资料,对13种不同源降水数据集质量进行对比分析;并选用质量较好的IGSNRR数据集识别了青藏高原降水季节分配特征的空间分布格局。结果表明,青藏高原东南、西南以及西北边缘地区降水集中度和集中期较小,夏季降水占全年降水比例不足50%;随着逐渐向高原腹地推进,降水集中度和集中期逐渐增大,雨季逐渐缩短且推迟,雨季降水占全年降水比例逐渐增大。降水季节分配的空间分布格局与水汽运移方向保持一致,即主要是由西风和印度洋季风的影响所致。基于此,识别出西风的影响区域主要位于高原35°N以北,印度洋季风的影响区域主要位于高原约30°N以南,而高原中部(30°N~35°N)降水受到西风和印度洋季风的共同影响。该结果有助于进一步理解和认识青藏高原水文气候过程空间差异性。     

距今30万年来西藏中部地区环境变化与西南季风变迁

通过对西藏中部黄土/古土壤/风成砂地层沉积相、年代以及夏季风强度替代指标磁化率等的综合研究,并与印度洋RC27-61孔的沉积速率、粒径和W¹⁸O记录以及黄土高原洛川剖面磁化率的对比,提出西藏中部在距今30万a以来经历了数次夏季风盛衰时期,与此相应,区域环境出现了数次暖湿与冷干变化,它们与全球冰期/间冰期气候变化相对应。     

青藏高原古地理环境研究

本文综述了最近 5 0年青藏高原古地理演化中一些基本问题研究进展。分析了中新世～上新世青藏古地理环境 ,高原在 3 6MaBP海拔不超过 10 0 0m ,此后强烈隆升。青藏高原最近三次冰期年代分别为 72 5～ 5 81、 2 89～ 136、 82～ 10kaBP ,冰期中不存在“大冰盖”。高原晚新生代重大古地理演化阶段和事件为 :38～ 2 2MaBP行星风系控制的热带 亚热带低地、 2 2～3 6MaBP古季风出现与主夷平面发育、 3 6～ 1 7MaBP高原强烈隆升与现代季风形成和现代河谷发育、 1 1～ 0 6MaBP高原抬升进入冰冻圈与大冰期出现、 0 15MaBP以来强烈隆升与高原内部干旱化。本文还讨论了高原古地理尚需深入研究的一些重大问题     

Research progress on behaviors and environmental effects of mercury in the cryosphere of the Tibetan Plateau:a critical review

The behavior and fates of environmental pollutants within the cryosphere and the associated environmental impacts are of increasing concerns in the context of global warming.The Tibetan Plateau(TP),also known as the"Third Pole",represents one of the most important cryospheric regions in the world.Mercury(Hg)is recognized as a global pollutant.Here,we summarize the current knowledge of Hg concentration levels,pools and spatio-temporal distribution in cryospheric environments(e.g.,glacier,permafrost),and its transfer and potential cycle in the TP cryospheric region.Transboundary transport of anthropogenic Hg from the surrounding heavily-polluted regions,such as South and Southeast Asia,provides significant sources of atmospheric Hg depositions onto the TP cryosphere.We concluded that the melting of the cryosphere on the TP represents an increasing source of Hg and brings a risk to the TP environment.In addition,global warming acts as an important catalyst accelerating the release of legacy Hg from the melting cryosphere,adversely impacting ecosystems and biological health.Furthermore,we emphasize on the remaining gaps and proposed issues needed to be addressed in future work,including enhancing our knowledge on some key release pathways and the related environmental effects of Hg in the cryospheric region,integrated observation and consideration of Hg distribution,migration and cycle processes at a key region,and uses of Hg isotopic technical and Hg models to improve the understanding of Hg cycling in the TP cryospheric region.     

青藏高原湖泊沉积与环境演变研究：现状与展望

从空间尺度、不同时间尺度、重大气候环境变化事件、与其他研究结果的对比以及代用指标与气候要素的定量关系研究等几个方面总结了近十余年来青藏高原湖泊沉积与环境演变研究的主要成果。目前在高原上开展的湖泊沉积与环境演变研究主要分布在三个较为集中的地区：高原东北边缘区、高原西部西昆仑山湖泊群和高原中南部湖泊群。已有的湖泊沉积记录主要是以中长时间尺度的研究为主，而短时间尺度高分辨率的研究稍显不足。与其他地区全球变化研究结果的对比表明，湖泊沉积所反映的高原气候环境变化既具有全球性，又具有区域性的特征。湖泊沉积重建的环境序列的定量化研究仍处于探索阶段。由于湖泊沉积的环境代用指标存在着相对多解性，因此在实际研究中多学科交叉、多指标分析的方法是必需的。当前和今后需要深入开展环境代用指标与气候要素之间定量关系的研究，进一步提高沉积物定年的精确性，发现新的更为敏感的环境代用指标，不断完善多学科多环境代用指标的综合分析，并注重填补不同区域不同时间尺度的研究空白，加强高原上不同区域之间的对比研究。     

青藏高原:地球动力学与环境演变研究进展

1 Introduction The TP is a spectacular field laboratory for analyzing fundamental processes of geodynamics and environmental change as well as their interrelationships (Kutzbach et al., 1993). Being the largest and highest continental plateau with a mean …     

Tibetan Plateau: Geodynamics and Environmental Evolution--The cooperative projects based upon the memorandum of CAS and DFG

The Tibetan Plateau (TP) plays a unique role in Earth System Sciences. It represents a key area to understand not only basic geodynamic processes linked with the formation and uplift of mountains and plateaus, but also the interaction between plateau uplift and environmental changes. Over the last 50 million years the formation of the TP has considerably influenced the global climate and monsoon system. Moreover, the TP proves to be extremely sensitive to present-day global change phenomena. Based upon the foundation of the new Institute of Tibetan Plateau Research (ITP) by the Chinese Academy of Sciences (CAS) and through the Memorandum signed by the CAS and DFG (Deutschen Forschungsgemeinschaft), both CAS and DFG provide opportunities to intensify TP research and to develop coordinated research programs. “The Tibetan Plateau – Geodynamics and Environmental Evolution” consisting of one big projects funded by CAS and five projects funded by DFG that cover the pre- and early-collision history of the TP, the Palaeogene/Neogene uplift and climatic dynamics as well as the Late Quaternary and recent environmental and climatic changes on the TP. The projects are linked through several levels of interactions.     

8.4 ka以来纳木错湖芯介形类组合的环境变化意义

对青藏高原中南部纳木错长332cm的NMLC1孔湖芯研究发现,沉积物的介形类动物群计有6属15种。介形类属种生态特征和组合变化分析表明这些介形类对环境条件具有敏感性,其组合能够很好地反映过去环境变化的特征。结果表明,8．4ka以来具有三个不同的环境变化时期：早期在8400～6800aBP,湖泊由浅向深发展,环境具有相对冷湿的特征：中期在6800～2500aBP,湖泊深度逐渐加大,环境经历了暖湿-冷湿-冷干的变化．其中由冷湿向冷干的转化奠定了纳木错现今环境条件的基础：晚期在2500--9aBP,湖泊深度继续增加,这个时期的较早阶段,继续保持了前一时期的冷干特点,但湖水盐度可能开始增加．较晚阶段的冷干化加剧,陆面流水的活跃性大大降低。研究发现,纳木错NMLC1钻孔介形类黑色壳体的高峰值与介形类的最大生产量相一致,并且与沉积水动力条件增强相适应．指示了这些黑壳的产生与介形类的大量繁殖处于同一阶段．并且主要为异地搬运为主。钻孔中出现大量Candona幼虫壳体．其原因可能与沉积环境的水动力条件迅速改变有关。     

再论青藏高原范围

伴随青藏高原研究的深入,高原内外多学科研究程度和认识的提高,及地理大数据、地球观测科学和技术的进步,对青藏高原范围提出了新的要求.本研究系统论述了确定青藏高原范围的原则、依据和方法,分析探讨了高原地貌宏观结构(高原面、高原内低盆地与高原边缘河谷低地等)和周围边界各自然地段构成的基本特征.采用ArcMap软件,通过遥感影...     

青藏高原中东部植被覆盖对水热条件的响应研究

植被覆盖的变化常是自然因子和人类活动的综合作用,分析植被对水热条件的响应关系有助于认识人类活动在地表植被变化中的作用程度。本文旨在结合1982~2000年地面气象观测资料和NOAA卫星的AVHRR 植被指数（8km）,对气象站点分布相对密集的青藏高原中东部的NDVI（归一化植被指数）空间变化同水热条件的响应关系进行分析。通过水热有关指标的趋势面模拟、植被类型比较和样带分析,表明：在青藏高原中东部地区,水热条件组合较好（如常绿针叶林）或较差（如荒漠半荒漠）的区域,多年平均的NDVI旬值同水热条件的相关性不强;而范围广阔的水热条件组合中等区域（如高山草甸/草原）同水热条件相关性很高;青藏高原周边区域植被对水热条件相对不敏感,而高原主体部分植被覆盖同水热的相关性则很高（0.75以上）;此外,海拔对热量条件影响很大,进而影响植被覆盖。