嘉黎断裂带活动性研究进展

嘉黎断裂是一条横贯青藏高原东南部的大型走滑断裂,在印度和欧亚板块碰撞前后通过调整应力平衡发挥着重要作用.本文根据前人对嘉黎断裂的研究成果,从地质学和地球物理学的角度,系统地总结分析嘉黎断裂带构造背景、壳幔结构、晚第四纪和现今的活动性质和速率.基于地质学方法,搜集前人在测年方面的研究结果,限定断裂的活动年限以及活动速率.同时在东段的北侧分支嘎龙寺附近,采用光释光测年法增加两个测年点,完善活动速度资料,并对断裂自西向东不同部位的走滑速率和错动断距进行对比分析.基于地球物理学观测资料,分析地震活动性和壳幔物质的速度结构、各向异性等参数,利用波形拟合方法,新增18个3~5级地震的震源机制解.结果表明,嘉黎断裂现今的构造变形主要表现为右旋走滑运动,但是在不同的分段具有显著的差异性,新生的西兴拉—达木分支是地震最活跃的区域.在此基础上,探讨青藏高原的构造演化过程,分析东构造结地区构造运动的稳定性,为川藏铁路雅安—林芝段工程建设地质灾害风险评估提供必要参考资料.     

陇中黄土高原土壤水分变化特征及其机理分析

基于兰州大学半干旱气候与环境观测站（SACOL）2010年全年的观测资料,对陇中黄土高原半干旱区土壤水分的年变化和日变化特征进行了研究,并通过计算水汽通量与蒸散量,探讨了土壤-地表-大气间水分的交换和运移机理。结果表明：土壤湿度的季节变化主要受降水影响,各季节的平均土壤湿度均呈现出表层和深层低、中间层高的特点,最高值出现在地下10 cm附近;在无降水的情况下,土壤5~20 cm处的含水量呈现出夜间逐渐降低、白天逐渐上升的波形变化,这种变化与土壤水汽通量具有很好的一致性,而水汽通量的方向则受温度梯度的影响;在白天,地表温度高于气温与较深层地温,水汽在向空气蒸散的同时也由地表流向土壤深部,夜晚地表温度则低于较深层地温,水汽由土壤深部流向地表。因此土壤内部的水分蒸发主要出现在夜晚,且主要发生在地表40 cm以内的土壤孔隙中,而白天地表的实际蒸发主要存在土壤浅层0~5 cm,5 cm以下土壤水分的蒸发十分微弱。本研究结果对于改进半干旱区陆面计算模式以及当地的生态环境建设具有一定的参考价值。     

基于小波分析的NDVI与环境因子空间尺度依存关系研究(英文)

本文通过多尺度分解途径分析了NDVI与环境因子如地形与气候之间的空间尺度依存关系。为了揭示两者关系的尺度效应,选取青藏高原北纬32.5度作为研究样带,应用小波变换分析了不同空间尺度下的小波一致性和相位关系。研究结果表明:在青藏高原小于80km空间尺度上,气候变量如降水和气温不是控制NDVI的主导因素;而大于这个尺度,在一些生态区可以发现NDVI和气候因子具有显著的小波一致性。作为一个分异因子,海拔高度在青藏高原东南缘的纵向岭谷区对NDVI有着显著影响。通过这一研究发现,小波变换是研究NDVI与影响因素之间多尺度关系的一个有力途径。     

冻土区输电线路塔基选位的影响因素分析

青海西藏500kV直流联网输电线路工程跨越整个青藏高原,其生存环境不可避免与冻土有着紧密联系,冻土特有的冻胀、融沉特性给线路的勘测、设计、施工及后期运营带来了极大挑战。本文对取自青藏高原的原状和重塑冻土样样品进行了物理力学试验。结果表明:同种土在不同含冰量下,随含冰量的增大,则冻融特性敏感性增强;不同性质的土,在含冰量相同的情况下,颗粒越细,则冻融特性越敏感。同时,分析认为:塔基地质环境、不良冻土现象、不同地貌单元、冻土的热稳定性特征及施工作业便捷性等都是影响塔基稳定性的重要因素。     

Net ecosystem CO_2 exchange and controlling factors in a steppe——Kobresia meadow on the Tibetan Plateau

Knowledge of seasonal variation of net ecosystem CO2 exchange (NEE) and its biotic and abiotic controllers will further our understanding of carbon cycling process, mechanism and large-scale modelling. Eddy covariance technique was used to measure NEE, biotic and abiotic factors for nearly 3 years in the hinterland alpine steppe--Korbresia meadow grassland on the Tibetan Plateau, the present highest fluxnet station in the world. The main objectives are to investigate dynamics of NEE and its components and to determine the major controlling factors. Maximum carbon assimilation took place in August and maximum carbon loss occurred in November. In June, rainfall amount due to monsoon climate played a great role in grass greening and consequently influenced interannual variation of ecosystem carbon gain. From July through September, monthly NEE presented net carbon assimilation. In other months, ecosystem exhibited carbon loss. In growing season, daytime NEE was mainly controlled by photosynthetically active radiation (PAR). In addition, leaf area index (LAI) interacted with PAR and together modulated NEE rates. Ecosystem respiration was controlled mainly by soil temperature and simultaneously by soil moisture. Q10 was negatively correlated with soil temperature but positively correlated with soil moisture. Large daily range of air temperature is not necessary to enhance carbon gain. Standard respiration rate at referenced 10℃(R10) was positively correlated with soil moisture, soil temperature, LAI and aboveground biomass. Rainfall patterns in growing season markedly influenced soil moisture and therefore soil moisture controlled seasonal change of ecosystem respiration. Pulse rainfall in the beginning and at the end of growing season induced great ecosystem respiration and consequently a great amount of carbon was lost. Short growing season and relative low temperature restrained alpine grass vegetation development. The results suggested that LAI be usually in a low level and carbon uptake be relatively low. Rainfall patterns in the growing season and pulse rainfall in the beginning and at end of growing season control ecosystem respiration and consequently influence carbon balance of ecosystem.     

Response of canopy quantum yield of alpine meadow to temperature under low atmospheric pressure on Tibetan Plateau

An open-path eddy covariance system was set up in Damxung rangeland station to measure the carbon flux from July to October, 2003. The canopy quantum yield (α) of alpine meadow was calculated by the linear function between the net ecosystem carbon dioxide exchange (NEE) and the photosynthetic active radiation (PAR) under low light, and how it was influenced by the temperature was also discussed. Results showed that the canopy or decreased almost linearly with temperature, with the decrease in every 1℃increase of temperature similar to those measured on leaf level of C3 plant. At the beginning, the decrease of canopyαwith temperature was 0.0005 umol CO2·μmol-1 PAR; while it increased to 0.0008μmol CO2·μmol-1 PAR in September, showing a rising trend with plant growing stages. Compared with the canopy a calculated with rectangular hyperbola function, the value in the paper was lower. However, the method advanced here has the advantages in examining the relationship betweenαand the key environmental factors, such as temperature.     

1976-2016年青藏高原地区通达性空间格局演变

青藏高原地区是地球上最独特的地理—生态—人口—交通单元,区域内交通网络的发展特征及规律是人地关系协同发展的一个重要切入点,对青藏高原地区交通网络开展研究具有重要意义。据此,分析1976-2016年青藏高原地区交通网络演化特征,并以省会、地级市、县级市和县城为节点,采用网络分析的时间距离计算模型探讨其通达性演变过程。研究表明：① 青藏高原地区交通网络复杂性、区域连通性增强,初步形成格状交通网络;② 青藏高原地区中心城市、县城之间的平均最短通达时间已极大缩短至11.89 h、18.84 h,呈自东向西逐渐增大的空间格局,时空收敛效应显著,通达性变化程度与其初始值有关;③ 中心城市为该地区的发展极,其与周围城市通达状况有极大提高,可达时间平均值下降到16.49 h;④ 中心城市和县城交通圈演变过程一致,青藏高原地区各地到最近城市、县城的通达时间不断缩小,沿重要交通干线已形成中心城市4 h、县城2 h短时交通圈连片分布格局,湟水河谷地、一江两河地区逐渐形成交通廊道,乡镇对外交通联系得到改善。     

陕北黄土高原工程地质分区研究以志丹县为例

本文在以地貌特征为基础,充分利用地貌特征对工程地质规律性的控制作用,结合陕北地区地质结构特点、地下水埋藏条件、地质灾害发育状况等工程地质条件,对陕北地区的工程地质进行了简单的区划。在此基础上,以志丹县为例,结合区域内各地层岩土的物理力学性质指标及河流水系侵蚀状况,将志丹县分为黄土梁状低山丘陵区、黄土梁峁丘陵沟壑区、土石山区以及河谷区,并对黄土梁峁丘陵沟壑区的地层条件进行了较为详细的描述。本文的工作不仅为更深层次、更系统、更全面、更科学地认识陕北黄土高原黄土的工程地质特征提供了第一手可依据的基础资料,同时也可为类似条件下的工程地质分区评价提供参考。     

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。     

东昆仑西大滩盆地晚新生代构造地貌简析

东昆仑山脉的南缘,发育一条巨型的以左行走滑为主的活动断裂带,其中西大滩左行走滑断裂是东昆仑断裂带的一部分,控制着西大滩盆地的构造地貌演化。本研究在野外调查了西大滩盆地内部和盆地边缘的活动断裂,测量了这些断层的几何学参数,并对其运动学进行了研究。研究认为,晚新生代以来西大滩盆地中心发育有西大滩左行走滑断裂,而在盆地南北两侧则发育有伸展变形,存在一系列活动的高角度脆性正断层,可见清晰的断层三角面构成盆地南北两侧的山坡。这些正断层呈阶梯状产出,向盆地内部倾斜,与盆地中心的左行走滑断裂一起,在剖面上构成负花状构造,证明西大滩盆地发生了张扭性变形。走滑断裂的走滑运动往往伴随构造转换现象,在断裂弯曲或侧接部位可以形成走滑拉分盆地。西大滩盆地从其盆地形态来看,是一个狭长的张扭性盆地,盆地长宽比值约为7.5~30.0之间,大于7︰ 1,不符合典型的走滑拉分盆地的特征;控制西大滩盆地的西大滩走滑断裂并未见明显的弯曲,从而排除盆地的走滑拉分成因。本文认为西大滩盆地的形成与西大滩断裂本身的张扭性变形直接相关,反映了该地区区域上处于张扭性而非压扭性应变状态,其成因与上地壳刚性变形和下地壳塑性流变密切相关;西大滩地区构造地貌的演化受控于晚新生代以来青藏高原下地壳通道流(channel flow)的活动。结合前人的研究成果认为东昆仑活动断裂带晚期的张扭性活动可能起始于至少7Ma B.P.以前或10±2Ma B.P.,且在昆仑山垭口盆地断陷形成时期(3.6Ma B.P.)活动更加强烈,在0.6Ma B.P.的"昆仑-黄河运动"时期可能达到顶峰,奠定了东昆仑西大滩地区现今的构造地貌格局。