样张中国科学院青藏高原研究所
喜马拉雅山区大气与环境综合观测研究支撑青藏高原地球系统科学发展
中国科学院野外台站CAS Field Station引用格式:马伟强, 马耀明, 谢志鹏, 等. 喜马拉雅山区大气与环境综合观测研究支撑青藏高原地球系统科学发展. 中国科学院院刊, 2023, 38(10): 1561-1571, doi: 10.16418/j.issn.1000-3045.20231008003.Ma W Q, Ma Y M, Xie Z P, et al. Comprehensive atmospheric and environmental observations in the Himalayan region advances development of Earth system science on the Tibetan Plateau. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2023, 38(10): 1561-1571, doi: 10.16418/j.issn.1000-3045.20231008003. (in Chinese)喜马拉雅山区大气与环境综合观测研究支撑青藏高原地球系统科学发展马伟强1,2马耀明1,2*谢志鹏1,2*陈学龙1,2王宾宾1,2韩存博1,2李茂善2,3仲雷2,4孙方林2,5王忠彦1,2席振华1,2刘莲1,2马彬1,2胡伟1,21 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室北京1001012 中国科学院珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站日喀则8582003 成都信息工程大学大气科学学院成都6102254 中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥2300265 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000摘要中国科学院珠穆朗玛大气与环境综合观测研究站(以下简称“珠峰站”)位于珠穆朗玛峰自然保护区核心区域,围绕我国青藏高原生态保护和生态文明高地建设及经济社会可持续发展的国家战略科技需求,致力于地球“第三极”复杂地形山地大气过程和环境变化研究。
人工草地土壤碳氮磷含量变化及化学计量特征研究
第32卷 第3期V o l .32 No .3草 地 学 报A C T A A G R E S T I A S I N I C A2024年 3月M a r . 2024d o i :10.11733/j.i s s n .1007-0435.2024.03.019引用格式:阿的哈则,常 涛,秦瑞敏,等.人工草地土壤碳氮磷含量变化及化学计量特征研究[J ].草地学报,2024,32(3):827-837A D I -h a -z e ,C HA N G T a o ,Q I N R u i -m i n ,e t a l .C h a n g e s i nS o i l C a r b o n ,N i t r o g e n ,P h o s p h o r u sC o n t e n t a n dS t o i c h i o -m e t r i cC h a r a c t e r i s t i c s o fA r t i f i c i a lG r a s s l a n dS o i l s [J ].A c t aA gr e s t i aS i n i c a ,2024,32(3):827-837人工草地土壤碳氮磷含量变化及化学计量特征研究阿的哈则1,4,常 涛1,4,秦瑞敏1,4,魏晶晶1,2,苏洪烨1,4,胡 雪1,4,马 丽1,张中华1,史正晨1,4,李 珊1,袁 访1,李宏林1,3,周华坤1*(1.中国科学院西北高原生物研究所,青海省恢复生态学重点实验室,青海西宁810008;2.青海师范大学,青海西宁810016;3.青海大学,青海西宁810016;4.中国科学院大学,北京100049)收稿日期:2023-08-27;修回日期:2023-12-18基金项目:国家自然科学基金联合基金项目(U 21A 20186);青海省自然科学基金创新团队项目(2021-Z J -902);第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019Q Z K K 0302-02)资助作者简介:阿的哈则(1997-),男,彝族,四川冕宁人,硕士研究生,主要从事恢复生态学研究,E -m a i l :2548414897@q q.c o m ;*通信作者A u -t h o r f o r c o r r e s p o n d e n c e ,E -m a i l :h k z h o u @n w i pb .c a s .c n 摘要:人工草地建植是治理三江源地区草地退化最有效的方法之一㊂本研究以三江源地区不同牧草播种的土壤为研究对象,通过分析土壤中关键养分元素的含量及其比例关系,揭示了土壤养分的可获得性碳㊁氮㊁磷元素循环和平衡机制㊂研究结果显示,人工草地土壤有机碳㊁全氮和全磷含量明显高于退化草地;混播人工草地对土壤养分改善效果优于单播人工草地;进一步的相关性分析表明,土壤CʒN 比值受到碳素和氮素限制,土壤CʒP 比值受到碳素限制,土壤NʒP 比值受到碳素和氮素的限制㊂综上所述,碳和氮是该地区主要限制养分元素,因此可以适当添加碳氮养分来改善人工草地的土壤质量㊂研究结果对于三江源地区通过合理牧草混播方式改善土壤质量提供了重要参考依据㊂关键词:三江源;人工草地;碳氮磷;化学计量特征中图分类号:T B 99 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2024)03-0827-11C h a n g e s i nS o i l C a r b o n ,N i t r o g e n ,P h o s ph o r u sC o n t e n t a n d S t o i c h i o m e t r i cC h a r a c t e r i s t i c s o fA r t i f i c i a lG r a s s l a n dS o i l sA D I -h a -z e 1,4,C H A N G T a o 1,4,Q I N R u i -m i n 1,4,W E I J i n g -j i n g 1,2,S U H o n g -y e 1,4,HU X u e 1,4,MA L i 1,Z H A N GZ h o n g -h u a 1,S H I Z h e n g -c h e n 1,4,L I S h a n 1,Y U A NF a n g 1,L IH o n g-l i n 1,3,Z H O U H u a -k u n 1*(1.Q i n g h a i P r o v i n c i a lK e y L a b o r a t o r y o fC o l dR e g i o n sR e s t o r a t i o nE c o l o g y ,N o r t h w e s t I n s t i t u t e o f P l a t e a uB i o l o g y,C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s ,X i n i n g ,Q i n g h a i P r o v i n c e 810008,C h i n a ;2.C o l l e g e o fG e o g r a p h y S c i e n c e ,Q i n g h a iN o r m a lU n i v e r s i t y ,X i n i n g ,Q i n g h a i P r o v i n c e 810016,C h i n a ;3.C o l l e g e o fE c o -E n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g ,Q i n g h a iU n i v e r s i t y ,X i n i n g ,Q i n gh a i P r o v i n c e 810016,C h i n a ;4.U n i v e r s i t y o fC h i n e s eA c a d e m y o f S c i e n c e s ,B e i j i n g 100049,C h i n a )A b s t r a c t :A r t i f i c i a l g r a s s l a n de s t a b l i s h m e n t i sa ne f f e c t i v e m e t h o df o rm a n a g i n gg r a s s l a n dd e gr a d a t i o ni n t h eS a n j i a n g y u a na r e a .T h i s s t u d y a n a l y z e d t h e a v a i l a b i l i t y of s o i l n u t r i e n t s a n d t h em e c h a n i s mo f c a r b o n ,n i t r og e n ,a n d ph o s p h o r u s c y c li n g a n d b a l a n c i n g b y e x a m i n i n g t h e c o n t e n t o f k e y nu t r i e n t e l e m e n t s a n d t h e i r p r o p o r t i o n a l r e l a t i o n s h i p s i ns o i l s s o w nw i t hd i f f e r e n t p a s t u r e g r a s s e s i n t h eS a n j i a n g yu a na r e a .T h e f i n d s s u g g e s t t h a t t h e c o n t e n t s o f s o i l o r g a n i c c a r b o n ,t o t a l n i t r o g e n ,a n d t o t a l p h o s p h o r u s i n t h e a r t i f i c i a l gr a s s -l a n dw e r e s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h o s e i n t h e d e g r a d e d g r a s s l a n d .A d d i t i o n a l l y ,t h e s o i l n u t r i e n t i m pr o v e -m e n t e f f e c t o fm i x e d -s e e d e da r t i f i c i a l g r a s s l a n dw a sb e t t e r t h a nt h a to f s i n gl e -s e e d e da r t i f i c i a l g r a s s l a n d .F u r t h e r c o r r e l a t i o n a n a l y s e s r e v e a l e d t h a t s o i l C ʒNw a s l i m i t e d b y c a r b o n a n d n i t r o ge n ,s o i l C ʒPw a s l i m -i t e db y c a r b o n ,a n d s o i lNʒPw a s l i m i t e db y c a r b o na n dn i t r o g e n .I n s u m m a r y ,t h em a i n l i m i t i n g nu t r i e n t e l e m e n t s i n t h e r e g i o n a r e c a r b o n a n dn i t r o g e n .T h e r e f o r e ,s u p p l e m e n t i n g t h e s e n u t r i e n t s a p p r o p r i a t e l y ca n草地学报第32卷i m p r o v e t h e s o i l q u a l i t y o f a r t i f i c i a l g r a s s l a n d.T h i s s t u d y s r e s u l t s p r o v i d ea nv a l u a b l e r e f e r e n c e f o r s o i l q u a l i t y i m p r o v e m e n t i n t h eS a n j i a n g y u a na r e a t h r o u g h r a t i o n a l p a s t u r em i x i n g.K e y w o r d s:S a n j i a n g y u a n;A r t i f i c i a l g r a s s l a n d;C a r b o n,n i t r o g e n a n d p h o s p h o r u s;S t o i c h i o m e t r y c h a r a c t e r i s t i c s生态化学计量学是一门以生物学㊁化学㊁物理学㊁生态学和化学计量学为基本原理,研究生物系统能量平衡和多种化学元素(主要是碳氮磷)平衡的新兴学科[1-2]㊂土壤碳氮磷化学计量特征的研究是近年来生态学领域的研究热点[3],碳氮磷作为土壤的主要营养成分,在很大程度上决定土壤肥力,进而影响植物生长发育[4]㊂土壤是生态系统许多生态过程的主要载体,是植物赖以生存的重要基质和环境条件,凋落物所形成的有机质及岩石风化释放的养分都聚集在土壤中,供给地上植被生长发育[5]㊂全球土壤有机碳储存量远高于生物碳库和大气碳库,土壤有机碳的微小波动可能会影响生态系统可持续性[6],土壤碳氮磷是陆地生态系统中限制植物生长和不同生态过程的重要元素,碳氮磷作为土壤养分重要营养元素,是生态系统中植物群落组成㊁演替和稳定的主要驱动因素[7]㊂另外,土壤碳氮磷化学计量比在生态化学计量学中具有重要地位,可以用来判断土壤有机质的分解速率㊁养分限制状况和碳氮磷饱和状态等[8],因此,研究土壤碳氮磷含量及其化学计量特征对于认识土壤养分循环平衡机制具有重要意义㊂高寒草甸是三江源区重要的草地生态系统,不仅提供肉㊁奶㊁皮㊁毛等直接经济价值的产品,同时还承担调节气候㊁涵养水源㊁防风固沙㊁生物多样性保育㊁初级生产力和碳固持等极其重要的生态服务功能[9-10]㊂然而,长期过度放牧㊁气候变化㊁虫鼠害和牧区政策偏差等因素导致高寒草甸大面积退化,甚至形成大面积次生裸地 黑土滩 [11-12],这些情况导致地上生物量下降,土壤微生物数量和水分含量降低,优质牧草消失,生物多样性减少,固碳能力减弱,从而改变了该区域土壤中关键养分元素的含量及比例关系[13]㊂三江源地区 黑土滩 已完全失去恢复能力,需要人工辅助来恢复[14]㊂因此,人工草地建植是治理三江源地区草地退化最有效的方法之一[15],已被广泛应用,并产生了 黑土滩人工草地 ,作为一种人工植被出现在三江源区㊂人工草地可以在短时间内提高植物群落的盖度㊁高度㊁生物量及物种多样性[16],还有利于土壤团聚体的形成,增加土壤团聚体的体积,使其具有较强的稳定性,从而改善 黑土滩 表层土壤结构,提高土壤含水量[17]㊂此外,人工草地建植还可以减少土壤中的碳流失,增加植被的碳储量,增加土壤固碳能力[18]㊂但是,在草种的选择和搭配方面也十分重要㊂有研究表明,豆禾种类和比例的搭配可以显著提高土壤养分的供给[19]㊂因此,对不同牧草混播人工草地土壤状况的研究是十分必要的㊂本研究选择耐寒和利用价值高且被广泛运用于三江源地区退化草地修复的本地禾草垂穗披碱草(E l y m u s n u t a n s)和草地早熟禾(P o a p r a t e n s i s),以及对禾本科植物生长发育起着促进作用的豆科植物呼伦贝尔苜蓿(M c d i c a g o f a l c a t a)为人工种植草种[20-21]㊂使用对比分析法,对不同牧草播种的人工草地土壤进行分析,探讨不同牧草播种的人工草地土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征变化规律,以期为三江源地区通过合理牧草混播的方式改善土壤养分和修复退化草地提供科学依据㊂1材料与方法1.1试验区概况试验区位于青海省果洛藏族自治州玛沁县,是三江源高寒草甸研究观测站军牧场试验点,其经纬度范围为34ʎ22'~34ʎ20'N,100ʎ30'~100ʎ29'E,海拔约为4100m㊂该区属于典型的大陆高寒季风气候区,日照时间长,太阳辐射强,无绝对的无霜期㊂年均气温极低,仅有0.7ħ,而年降雨量则为423m m~565m m,主要集中在植物生长期的5月至8月,即雨热同期㊂该区是典型的高寒草甸生态系统,土壤为高寒草甸土,主要由莎草科和禾本科等植物组成,如高山嵩草(K o b r e s i a p y g m a e a)㊁矮嵩草(K o b r e s i a h u m i l i s)㊁垂穗披碱草㊁草地早熟禾㊁细叶亚菊(A j a n i a t e n u i f o l i a(J a c q.)T z v e l)㊁甘肃马先蒿(P e d i c u l a r i sk a n s u e n s i s M a x i m)黄帚橐吾(L i g u l a r i a v i r g a u r e a(M a x i m.)M a t t f)㊁青海刺参(M o r i n a k o k o n o r i c a H a o)等㊂1.2试验设计在2016年1月至2018年12月期间,针对果洛军牧场一块地势相对平坦的重度退化高寒草甸,进行了随机区组试验设计㊂该试验选择了垂穗披碱草㊁草地早熟禾和呼伦贝尔苜蓿进行播种,共划分为828第3期阿的哈则等:人工草地土壤碳氮磷含量变化及化学计量特征研究8组处理(详见表1),每组处理包含3个重复,共计24个小区,每个小区面积为3mˑ3m ,且相邻小区间隔1m ㊂试验于2016年5月进行播种操作,播种前通过农具对试验地进行了翻耕处理,并将由青海省牧草良种繁殖场提供的牧草种子混匀后撒播㊂为避免放牧干扰,试验地进行了围栏保护,并协调当地牧民进行鼠害防治,尽可能避免鼠兔等啮齿类动物的干扰㊂为避免牧草之间的竞争,播种当年的苗期进行了杂草清除㊂杂草清除采用人工除草方式,将除试验草种以外的杂草剔除㊂对照组不进行任何处理㊂播种时,垂穗披碱草的播种量为3g ㊃m -2,草地早熟禾的播种量为0.75g ㊃m -2,呼伦贝尔苜蓿的播种量为1.5g㊃m -2,均按照青海省建植人工草地的标准进行[22]㊂表1 牧草混播处理及其播种量T a b l e 1 G r a s sm i x e d s o w i n g t r e a t m e n t a n d i t s s o w i n g am o u n t 标号L a b e l混播处理M i x e d t r e a t m e n t s拉丁名L a t i nn a m e播种量S e e d e d r a t e s /g㊃m -2E 垂穗披碱草E l y m u s n u t a n s 3.000P 草地早熟禾P o a p r a t e n s i s 2.250M呼伦贝尔苜蓿M c d i c a go f a l c a t a 4.500C K对照组--E P垂穗披碱草+草地早熟禾E l y m u s n u t a n s +P o a p r a t e n s i s 4.500+1.125E M 垂穗披碱草+呼伦贝尔苜蓿E l y m u s n u t a n s +M c d i c a g o f a l c a t a 4.500+2.250P M草地早熟禾+呼伦贝尔苜蓿P o a p r a t e n s i s +M c d i c a go f a l c a t a 1.125+2.250E P M 垂穗披碱草+草地早熟禾+呼伦贝尔苜蓿E l y m u s n u t a n s +P o a p r a t e n s i s +M c d i c a go f a l c a t a 1.000+0.750+1.500注:对照组的处理方式为维持原始土壤状态,未作任何处理N o t e :T h e t r e a t m e n t o f t h e c o n t r o l g r o u p w a s t om a i n t a i n t h e o r i g i n a l s o i l s t a t ew i t h o u t a n y tr e a t m e n t 1.3 样品采集在2018年9月,进行了样品采集工作㊂在每个小区对角线上选择了3个点作为土壤取样点,并使用内径为5厘米的土钻分别从0~10c m ,10~20c m 和20~30c m 的深度采集土壤样品㊂采集的根土混合样品放入塑封袋中,并带回实验室㊂在实验室中,使用孔径为0.28m m 的60目标准土壤筛对样品进行过筛,然后将过筛后的土样放置在阴凉通风的地方自然风干,以用于后续的土壤有机碳(S o i l o r ga n i c c a rb o n ,S O C )㊁全氮(T o t a l n i t r o g e n ,T N )和全磷(T o t a l p h o s p h o r o u s ,T P )含量的测定㊂具体测定方法如下:土壤有机碳(S O C )含量采用油浴加热重铬酸钾氧化容量法进行测定,土壤全氮(T N )和全磷(T P )含量则采用全自动间断化学分析仪进行测定㊂通过计算S O C 与T N 之间的比值(C ʒN )㊁S O C 与T P 之间的比值(CʒP )以及T N与T P 之间的比值(NʒP ),来表示土壤的化学计量特征㊂1.4 数据分析数据分析方面,首先使用E x c e l 2021对数据进行预处理,然后采用S P S S25.0进行单因素方差分析(O n e -W a y A N O V A )和P e a r s o n 相关性分析㊂对于差异显著的结果,采用D u n c a n 多重比较方法进行进一步分析,其中P <0.05表示差异显著㊂最后,使用O r i gi n2023进行绘图㊂2 结果与分析2.1 不同牧草混播人工草地土壤碳氮磷的差异由表2可知,不同处理方法对土壤中的有机碳(S O C )㊁全氮(T N )和全磷(T P)含量产生了显著影响㊂其中,E P ,E M ,P M ,E 和M 处理的土壤S O C 含量显著高于C K 处理,而P 处理的土壤S O C 含量则显著降低(P <0.05)㊂E P ,E M ,P M ,E 和M 处理的土壤T N 含量也显著高于C K 处理,而E P M 和P 处理的土壤T N 含量则显著降低(P <0.05)㊂E P ,E M ,P M ,E ,和M 处理土壤T N 含量显著高于C K ,而E P M 处理土壤T N 含量则显著低于C K (P <0.05)㊂928草 地 学 报第32卷表2 不同牧草混播人工草地土壤有机碳㊁全氮㊁全磷含量T a b l e 2 T h e c o n t e n t s o f s o i l o r g a n i c c a r b o n ,t o t a l n i t r o g e n a n d t o t a l p h o s p h o r u s i na r t i f i c i a l gr a s s l a n dm i x e dw i t h d i f f e r e n t f o r a ge s 标号L a b e l 有机碳S O C/g ㊃k g-1全氮T N/g ㊃k g-1全磷T P/g ㊃k g-1E P M 27.31ʃ0.32c d2.71ʃ0.06d0.60ʃ0.01bE P 30.25ʃ0.35a3.15ʃ0.05a b0.61ʃ0.01a bE M 29.72ʃ0.97a3.22ʃ0.11a0.62ʃ0.01abP M 29.17ʃ0.16a b2.21ʃ0.02a0.60ʃ0.01bM 29.01ʃ0.03a b3.01ʃ0.08b c0.59ʃ0.01bE 28.34ʃ0.19bc3.08ʃ0.01a b0.64ʃ0.02aP 26.83ʃ0.11d2.69ʃ0.01d0.60ʃ0.01bC K27.30ʃ0.07cd 2.88ʃ0.01c0.60ʃ0.01b注:E P M ,垂穗披碱草+草地早熟禾+呼伦贝尔苜蓿;P M ,草地早熟禾+呼伦贝尔苜蓿;E M ,垂穗披碱草+呼伦贝尔苜蓿;E P ,垂穗披碱草+草地早熟禾;C K ,对照组;M ,呼伦贝尔苜蓿;P ,草地早熟禾;E ,垂穗披碱草㊂不同字母表示不同牧草混播人工草地的差异显著(P <0.05),表中值为平均值ʃ标准误,下表同N o t e :E P M ,E l y m u s n u t a n s +P o a p r a t e n s i s +M e d i c a go f a l c a -t a ;P M ,P o a p r a t e n s i s +M e d i c a g o f a l c a t a ;E M ,E l ym u sn u t a n s +M e d i c a g o f a l c a t a ;E P ,E l ym u s n u t a n s +P o a p r a t e n s i s ;C K ,c o n t r o l g r o u p ;M ,M e d i c a g o f a l c a t a ;P ,P o a p r a t e n s i s ;E ,E l y m u sn u t a n s .D i f f e r e n t l e t t e r si n d i c a t ed i f f e r e n c e si n a r t i f i c i a l g r a s s l a n d s m i x e dw i t hd i f f e r e n t g r a s s e s (P <0.05),T h em e d i a n i n t h e t a b l e i s t h e a v -e r a geʃs t a n d a r d e r r o r ,t h e s a m e a s b e l o wt a b l e 如图1所示,E M 处理的表层土壤S O C 含量最高,为32.259g ㊃k g -1,除P M 和M 处理外,其他处理的土壤S O C 含量均随着土壤深度的增加呈现下降趋势㊂E P M 处理土壤S O C 含量在三个土层上差异显著,其他处理的土壤S O C 含量在0~10c m 和10~20c m 土壤层没有显著差异,显著高于20~30c m 土壤层(P <0.05)㊂E M 处理的表层土壤T N 含量最高,为3.93g ㊃k g -1㊂除了P M ,C K 和M 处理外,其他处理的土壤T N 含量随着土壤深度的增加而降低㊂P 处理的土壤T N 含量在土壤表层显著高于10~20c m 和20~30c m深度层次(P <0.05)㊂土壤T P 含量在不同处理中差异较大,E P M ,E P ,E M ,P M 和P 处理土壤T P 含量在0~10c m 土壤层中最高,E 处理在10~20c m 中最高,C K 和P 处理土壤T N 含量在20~30c m 土壤层中最高,且E P 处理中三层土壤之间均存在显著差异,P 处理土壤T P 含量在0~10c m土壤层显著高于10~20c m 和20~30c m 土壤层(P <0.05)㊂038第3期阿的哈则等:人工草地土壤碳氮磷含量变化及化学计量特征研究图1 不同牧草混播人工草地土壤碳氮磷含量的差异F i g .1 T h e d i f f e r e n c e o f s o i l c a r b o n ,n i t r o g e na n d p h o s p h o r u s c o n t e n t i nd i f f e r e n t f o r a g em i x e da r t i f i c i a l gr a s s l a n d s 注:不同小写字母表示不同处理同一土壤层差异显著,不同大写字母表示同一处理不同土壤层差异显著,下图同N o t e :D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s i n t h e s a m e s o i l l a y e r u n d e r d i f f e r e n t t r e a t m e n t s ,a n dd i f f e r e n t u p pe r c a s e l e t -t e r s i n d i c a t e s i g n if i c a n t d i f f e r e n c e s i nd i f f e r e n t s o i l l a ye r s u n d e r t h e s a m e t r e a t m e n t ,t h e s a m e a s b e l o w 138草地学报第32卷2.2不同牧草混播人工草地土壤碳氮磷化学计量特征的差异由表3可知,不同牧草混播人工草地的土壤碳氮磷化学计量特征比较结果如下:C K处理与E P M处理之间土壤CʒN比值差异显著,C K处理土壤的CʒP比值显著高于E P M,E和P处理, P M处理土壤的NʒP比值显著高于C K处理(P<0.05)㊂图2显示,在0~10c m土壤层中,除P处理外, E P M处理土壤的CʒN比值显著高于其他处理(P<0.05)㊂随着土壤深度的增加,不同处理之间的土壤CʒN比值差异较大㊂E P处理土壤的CʒN 比值在20~30c m土壤层显著高于0~10c m和10 ~20c m土壤层,而E M处理土壤的CʒN比值在10~20c m和20~30c m土壤层显著高于0~10c m 土壤层(P<0.05)㊂各处理土壤的CʒP比值在0~ 10c m土壤层中无明显差异㊂随着土壤深度的增加,土壤的CʒP比值整体呈下降趋势,除了E P M 和E P处理外,其余处理的CʒP比值在0~10c m 和10~20c m土壤层中显著高于20~30c m土壤层(P<0.05)㊂土壤的NʒP比值也随着土壤深度的增加而下降,且E M,E M,P和M处理土壤的NʒP 比值在0~10c m和10~20c m土壤层中显著高于20~30c m土壤层(P<0.05)㊂表3不同牧草混播人工草地土壤化学计量特征T a b l e3 S o i l s t o i c h i o m e t r y c h a r a c t e r i s t i c s o fa r t i f i c i a l g r a s s l a n dw i t hm i x e d p a s t u r e标号L a b e l CʒN CʒP NʒPE P M10.13ʃ0.34a45.38ʃ0.09c4.51ʃ0.14cE P9.52ʃ0.08b c d49.01ʃ1.03a5.18ʃ0.06a bE M9.23ʃ0.01c d47.96ʃ0.84b5.20ʃ0.11a bP M9.08ʃ0.01d49.06ʃ0.35a5.40ʃ0.03aC K9.48ʃ0.04b c d45.92ʃ0.79a b4.84ʃ0.10b cE9.20ʃ0.04c d44.52ʃ1.29c4.84ʃ0.16b cP9.97ʃ0.07a b44.45ʃ0.22c4.45ʃ0.05cM9.71ʃ0.28a b c49.35ʃ0.69a5.12ʃ0.22ab 238第3期阿的哈则等:人工草地土壤碳氮磷含量变化及化学计量特征研究图2 不同牧草混播的人工草地土壤化学计量特征的差异F i g .2 D i f f e r e n c e s i n s o i l s t o i c h i o m e t r i c c h a r a c t e r i s t i c s o f a r t i f i c i a l g r a s s l a n dw i t hd i f f e r e n t f o r a gem i x t u r e s 2.3 不同牧草混播人工草地土壤碳氮磷含量与化学计量特征的相关性对每种处理的三层土壤碳氮磷含量取平均值,并进行P e a r s o n 相关分析(图3)㊂结果显示:土壤有机碳(S O C )含量与总氮(T N )含量㊁C ʒP 比值和NʒP 比值存在显著正相关关系,相关系数分别为0.92,0.82和0.90,而与C ʒN 比值存在显著负相关关系,相关系数为-0.67(P <0.05)㊂T N 含量与C ʒN 比值也呈现出负显著相关关系,而与NʒP 比值存在正显著相关关系(P <0.05)㊂T P 与化学计量比均没有显著相关性,而N ʒP 比值与C ʒN 比值存在显著负相关关系,与C ʒP 比值存在显著正相关关系(P <0.05)㊂338草地学报第32卷图3土壤碳氮磷与化学计量特征的相关性分析F i g.3 C o r r e l a t i o na n a l y s i s o f s o i l c a r b o n,n i t r o g e na n d p h o s p h o r u sw i t hs t o i c h i o m e t r i c c h a r a c t e r i s t i c s注:图中S O C,T N,T P,CʒN,CʒP和NʒP分别表示土壤有机碳㊁全氮㊁全磷㊁碳氮比㊁碳磷比和氮磷比,椭圆的形状与方向代表正负,颜色为对应系数N o t e:I n t h e f i g u r e,S O C,T N,T P,CʒN,CʒPa n dNʒPr e p r e s e n t s o i l o r g a n i c c a r b o n,t o t a l n i t r o g e n,t o t a l p h o s p h o r u s,c a r b o n/n i t r o g e nr a t i o, c a r b o n/p h o s p h o r u s r a t i o a n dn i t r o g e n/p h o s p h o r u s r a t i o,r e s p e c t i v e l y,a n d t h e s h a p e a n dd i r e c t i o no f t h e e l l i p s e s r e p r e s e n t p o s i t i v e a n dn e g a t i v e, a n d t h e c o l o u r s a r e t h e c o r r e s p o n d e n c e c o e f f i c i e n t s3讨论3.1土壤碳氮磷含量对退化草地与恢复草地的响应研究表明,土壤碳氮磷是植物生长发育的重要生源元素[23]㊂在本研究中,E P,E M和P M混播人工草地的土壤有机碳和全氮含量显著高于C K处理(P<0.05)㊂近年来,许多国内外学者进行了豆禾牧草混播后土壤养分及其植被生产力变化特征的研究,并认为豆禾混播后土壤养分和植被生产力均得到改善[24]㊂马玉寿等[25]也认为垂穗披碱草植株高大,而草地早熟禾植株矮小,这两种禾草之间存在生态位互补,从而使土壤养分得到改善㊂此外,研究表明土壤有机碳主要来源于植被凋落物和根系分泌物[26],土壤中的氮素则来源于动植物残体分解的有机质和生物固氮[27]㊂因此,E P,E M和P M混播人工草地土壤有机碳含量较高的原因可能是这些禾草具有较高的植被生产力㊁地上部分凋落物㊁地下根系分泌物及其死根,有利于土壤有机碳的积累[28];P 单播人工草地导致土壤有机碳含量减少可能是由于单一作物种植减少了不同植物残体的输入,减少了土壤有机质的来源[18]㊂另外,草地早熟禾快速生长和高生物量的特点也使其植物残体分解速度较快㊂当早熟禾植物凋落后,在土壤中迅速分解,进而导致土壤有机碳含量减少[29]㊂此外,早熟禾根系质量相对较小,而根系是植物向土壤输入有机碳的主要途径之一㊂因此,根系质量较小意味着有机碳输入较少,进而导致土壤有机碳含量减少[30]㊂同时,相对于C K处理,E P,E M混播和E单播人工草地的土壤全磷含量较高㊂E M和P M土壤全磷含量较高的原因可能是豆禾混播可以在根际上形成磷养分利用空间㊁磷源利用差异性等优势,因此,土壤全磷含量也得到提高,有利于磷元素的积累[31]㊂而E单播人工草地土壤全磷含量较高,可能是因为草地早熟禾单播没有豆科植物进行固氮作用,氮磷供应平衡系统未受到影响,较低氮素供应使得植被不需要吸收更多的磷,有利于磷元素的积累[32]㊂在同一人工草地中,土壤有机碳和全氮含量随着土壤深度的增加呈下降趋势㊂这可能是因为地表凋落物是土壤有机碳和全氮的主要来源,堆积在植物地表的凋落物经微生物分解形成有机质,最初在土壤表层聚集,向下输入的有机质逐渐减少㊂另外,植物残留物和根系主要积累在表层土壤,深层土壤中有机物分解较快,导致有机碳含438第3期阿的哈则等:人工草地土壤碳氮磷含量变化及化学计量特征研究量较低㊂而土壤全氮含量可能是因为人工草地土壤根系主要集中在表层土壤,随着土壤深度的增加,植物根系密度和活动减少,导致土壤中的有机物分解和氮素吸收较少,因此土壤有机碳和全氮含量随深度增加而逐渐减少[28]㊂相比之下,磷是一种容易被土壤颗粒吸附和固定的养分,它在不同土壤剖面中的迁移和淋失相对较少[29]㊂此外,人工草地植物根系较为均匀地分布在整个土壤剖面上,使得植物对土壤中磷养分的吸收相对一致,从而维持了不同深度的磷含量相对稳定㊂因此,在不同土壤层中,全磷含量的差异不显著[33]㊂需要注意的是,以上结论是基于已有研究结果的总结,并不能代表所有情况,具体的土壤养分变化还需要根据具体环境和实验条件进行研究㊂3.2土壤化学计量特征对退化草地与恢复草地的响应土壤碳氮磷化学计量比是评估土壤有机质组成和预测有机质分解速率的重要指标[2]㊂其中,土壤CʒN比值是评估土壤氮矿化能力的重要参考指标,可以反映微生物分解有机质的速率,也能反映凋落物和根系残体对土壤碳氮含量的积累[34]㊂本研究发现所有人工草地中土壤CʒN比值的变化范围为9.20~10.13,最大值出现在E P M混播人工草地,该值介于中国土壤CʒN平均值(10~12)之间[35-36],但低于全球土壤CʒN平均值(13.33)[35]㊂当土壤CʒN比小于25时,微生物分解土壤有机质的速率加快[37]㊂T i a n等人对全国土壤CʒN的研究表明,尽管土壤碳氮含量在不同空间具有较大差异,但CʒN比值始终保持相对稳定,这表明二者作为结构性成分具有高度相关性,并且在消耗和积累过程中CʒN比值始终保持相对稳定[29]㊂土壤CʒP比值是反映土壤微生物磷矿化速率及植物从土壤中吸收固定磷元素的重要指标[38]㊂本研究发现土壤CʒP比值的变化范围在44.45~49.35之间,E 单播人工草地中的CʒP比值最高,但低于中国陆地土壤CʒP平均值(52.70)[39]㊂贾宇等人[40]的研究表明,当土壤CʒP比值小于200时,微生物矿化有机质会释放出更多养分,磷的有效性也更高,因此在植物和土壤中积累较多[40]㊂土壤NʒP比值是评估氮磷限制作用的重要指标,并用于确定养分限制的阈值[41]㊂本研究中,土壤NʒP比值的变化范围在4.45~5.40之间,P M混播中的值最高,但低于全球(13)和全国(9.3)土壤NʒP水平㊂Güs e w e l l 等人[8]的研究表明,当土壤NʒP比值小于10时,植物的生长发育受到氮限制㊂本研究中所有混播人工草地土壤的NʒP比值均小于10,说明植被生长都受到氮限制,与青藏高原植物生长发育与氮素密切耦合的研究结论一致[42]㊂另外,由于土壤中的磷元素迁移率较低且含量相对稳定[33],说明所有人工草地均表现为氮素限制,可适当增加氮素施肥量来保持土壤养分平衡㊂不同混播人工草地中的CʒP 比值和NʒP比值随着土壤深度的增加而逐渐下降,这可能是因为随着土壤深度的增加,土壤中的有机碳和全氮含量逐渐减少,而全磷含量在不同土壤层间保持相对稳定[28]㊂土壤CʒN比值在不同混播系统的不同土壤层间没有明显变化,这与朱秋莲等人[39]的研究结果相符,也符合Y a n g等人[43]的观察,即土壤CʒN比值在不同生境中始终保持相对稳定㊂3.3不同牧草混播土壤碳氮磷含量与化学计量比的相关性根据研究结果显示(图3),三江源地区的高寒草甸受到气候变化和过度放牧等因素的影响,导致土壤中碳㊁氮㊁磷元素的循环和化学计量特征变得更加复杂㊂研究表明,土壤中的有机碳含量与全氮含量呈现显著正相关关系,相关系数高达0.92㊂然而,土壤中的有机碳和全氮与全磷含量之间并没有显著相关性㊂这可能是因为土壤中的碳和氮之间存在紧密的耦合关系,这与朱秋莲[39]和李金芬等人[44]研究结果一致㊂研究者认为,在不同的生态系统中,土壤中的氮流动依赖于有机碳[45],因为氮通常以有机氮的形式存在[46]㊂土壤中的氮素矿化潜力受到有机碳的影响,而磷元素在任何生态系统中都保持稳定状态[47]㊂因此,土壤中的有机碳含量与全氮含量和全磷含量之间存在一定的相关性和规律性㊂土壤化学计量特征是反映土壤养分限制的重要因素[1]㊂相关性分析显示,人工草地土壤中的CʒN比值与有机碳和全氮含量整体上呈负相关关系,这表明土壤的CʒN比值受到碳和氮的共同限制㊂而土壤中的CʒP比值与有机碳含量显著正相关,与全磷含量之间没有相关性,说明土壤的CʒP比值受到碳的影响较大;土壤中的N ʒP比值与全氮含量呈显著正相关,与全磷无显著相关性,说明土壤的NʒP比值主要受到氮元素的影响,根据研究结果,可以通过调整人工草地土壤中的有机碳㊁氮和磷含量,以及采取相应的管理措施,改善土壤中CʒN比值,CʒP比值和NʒP比值之间的关538草地学报第32卷系,并提高土壤养分的利用效率㊂4结论相较于对照组,人工草地土壤整体有机碳㊁全氮和全磷含量得到了显著提高㊂尤其在垂穗披碱草+呼伦贝尔苜蓿混播的人工草地中,这一效果更为明显㊂相关性分析表明,该地区土壤中碳与氮是限制植物营养的主要元素㊂因此,在草地恢复过程中,建议适量施加有机肥料来提高土壤养分含量,以确保草本植物健康生长和草地恢复效果㊂总之,如欲通过合理牧草混播来改善三江源地区退化高寒草甸土壤养分,建议选择垂穗披碱草+呼伦贝尔苜蓿混播㊂参考文献[1]曾德慧,陈广生.生态化学计量学:复杂生命系统奥秘的探索[J].植物生态学报,2005,29(6):141-153[2]王绍强,于贵瑞.生态系统碳氮磷元素的生态化学计量学特征[J].生态学报,2008,28(8):3937-3947[3] N I US,R E NL,S O N GL,e t a l.P l a n t s t o i c h i o m e t r y c h a r a c t e r-i s t i c sa n dr e l a t i o n s h i p s w i t hs o i ln u t r i e n t s i n R o b i n i a p s e u d-o a c a c i a c o m m u n i t i e s o f d i f f e r e n t p l a n t i n g a g e s[J].A c t aE c o-l o g i c aS i n i c a,2017,37(6):355-362[4]银晓瑞,梁存柱,王立新,等.内蒙古典型草原不同恢复演替阶段植物养分化学计量学[J].植物生态学报,2010,34(1):39-47[5] X U H,Q U Q,L I P,e t a l.S t o c k s a n dS t o i c h i o m e t r y o f S o i l O r-g a n i c C a r b o n,T o t a l N i t r o g e n,a n dT o t a l P h o s p h o r u s a f t e rV e g-e t a t i o nR e s t o r a t i o n i n t h eL o e s sH i l l y R e g i o n,C h i n a[J].F o r-e s t s,2019,10(1):27[6] L A LR.S o i lC a r b o nS e q u e s t r a t i o n I m p a c t so nG l o b a lC l i m a t eC h a n g e a n dF o o d S e c u r i t y[J].S c i e n c e,2004,304(5677):1623-1627[7] T S U N O D A T,K A C H IN,S U Z C K I J I.I n t e r a c t i v ee f f e c t so fs o i l n u t r i e n th e t e r o g e n e i t y a n db e l o w g r o u n dh e r b i v o r y o nt h eg r o w t ho f p l a n t sw i t hd i f f e r e n t r o o t f o r a g i n g t r a i t s[J].P l a n t&S o i l,2014,384(1-2):327-334[8] GÜS E W E L LS,K O E R S E L MA N W,V E R O E V E NJT.B i o-m a s sNʒPr a t i o s a s i n d i c a t o r so f n u t r i e n t l i m i t a t i o n f o r p l a n tp o p u l a t i o n s i nw e t l a n d s[J].E c o l o g i c a lA p p l i c a t i o n s,2003,13(2):372-384[9] WH I T ER,MU R R A YS,R O HW E D E R M,e t a l.P i l o t a n a l y s i so f g l o b a le c o s y s t e m s:G r a s s l a n de c o s y s t e m s[J].W o r l d R e-s o u r c e s I n s t i t u t e,2000,4(6):275[10]孙鸿烈,郑度,姚檀栋,等.青藏高原国家生态安全屏障保护与建设[J].地理学报,2012,67(1):3-12[11]G U O N,D E G E N A A,D E N G B,e t a l.C h a n g e s i nv e g e t a t i o np a r a m e t e r s a n ds o i ln u t r i e n t sa l o n g d e g r a d a t i o na n dr e c o v e r ys u c c e s s i o n so na l p i n e g r a s s l a n d so ft h e T i b e t a n p l a t e a u[J].A g r i c u l t u r e,E c o s y s t e m s&E n v i r o n m e n t,2019,284:106593[12]M I E H EG,S C H L E U S SP M,S E EB E RE,e t a l.T h eK o b r e s i ap y g m a e ae c o s y s t e m o ft h e T i b e t a nh i g h l a n d s-O r i g i n,f u n c t i o-n i n g a n d d e g r a d a t i o n o f t h ew o r l d s l a r g e s t p a s t o r a l a l p i n e e c o-s y s t e m:K o b r e s i a p a s t u r e so fT i b e t[J].S c i e n c eo fT h eT o t a lE n v i r o n m e n t,2019,684:754-771[13]白永飞,黄建辉,郑淑霞,等.草地和荒漠生态系统服务功能的形成与调控机制[J].植物生态学报,2014,38(2):93-102[14]D O N GSK,S H A N GZH,G A PJX,e t a l.E n h a n c i n g s u s t a i n-a b i l i t y o f g r a s s l a n de c o s y s t e m st h r o u g he c o l o g i c a l r e s t o r a t i o na n d g r a z i n g m a n a g e m e n t i na ne r ao f c l i m a t e c h a n g eo nQ i n g-h a i-T i b e t a nP l a t e a u[J].A g r i c u l t u r e,E c o s y s t e m s a n dE n v i r o n-m e n t,2020,287:106684[15]尚占环,董全民,施建军,等.青藏高原 黑土滩 退化草地及其生态恢复近10年研究进展 兼论三江源生态恢复问题[J].草地学报,2018,26(1):1-21[16]WA N GCT,WA N GGX,L I U W,e t a l.E f f e c t s o f e s t a b l i s h i n ga na r t i f i c i a l g r a s s l a n d o n v e g e t a t i o n c h a r a c t e r i s t i c sa n d s o i lq u a l i t y i na d e g r a d e dm e a d o w[J].I s r a e l J o u r n a l o fE c o l o g y&E v o l u t i o n,2013,59(3):141-153[17]贾映兰,魏培洁,吴明辉,等.多年冻土区 黑土滩 土壤团聚体对人工建植的响应[J].草地学报,2022,30(8):1934-1943 [18]H E H,L IH,Z HUJ,e ta l.T h ea s y m p t o t i cr e s p o n s eo f s o i lw a t e rh o l d i n g c a p a c i t y a l o n g r e s t o r a t i o nd u r a t i o no fa r t i f i c i a lg r a s s l a n d s f r o m d e g r a d e da l p i n em e a d o w s i nt h eT h r e eR i v e rS o u r c e s,Q i n g h a i-T i b e t a n P l a t e a u,C h i n a[J].E c o l o g i c a lR e-s e a r c h,2018,33(5):1-10[19]郑伟,加娜尔古丽,唐高溶,等.混播种类与混播比例对豆禾混播草地浅层土壤养分的影响[J].草业科学,2015,32(3):329-339 [20]吴晓慧,单熙凯,董世魁,等.基于改进的L o t k a-V o l t e r r a种间竞争模型预测退化高寒草地人工恢复演替结果[J].生态学报,2019,39(9):3187-3198[21]包赛很那,苗彦军,邓时梅,等.苗期紫花苜蓿株体对不同地区垂穗披碱草种子萌发生长的化感作用[J].生态学报,2019,39(4):1475-1483[22]青海省市场监督管理局.D B63青海省人工草地建植技术规范[S].2018:1-4[23]王维奇,曾从盛,钟春棋,等.人类干扰对闽江河口湿地土壤碳㊁氮㊁磷生态化学计量学特征的影响[J].环境科学,2010,31(10):2411-2416[24]来幸樑,师尚礼,吴芳,等.紫花苜蓿与3种多年生禾草混播草地的土壤养分特征[J].草业科学,2020,37(1):52-64 [25]马玉寿,郎百宁,李青云,等.江河源区高寒草甸退化草地恢复与重建技术研究[J].草业科学,2002,19(9):1-5[26]L E Q D,Z H O U P,S H A N G G.A f f o r e s t a t i o nD r i v e sS o i lC a r-b o na n dN i t r o g e nC h a n g e s i nC h i n a[J].L a n dD e g r a d a t i o n&D e v e l o p m e n t,2017,28:151-165[27]欧延升,汪霞,李佳,等.不同恢复年限人工草地土壤碳氮磷含量及其生态化学计量特征[J].应用与环境生物学报,2019,25(1):38-45[28]C R O S SW F,B E N S T E A DJ P,F R O S TPC,e t a l.E c o l o g i c a l s t o i-c h i o m e t r y i n f r e s h w a t e rb e n t h i c s y s t e m s:r e c e n t p r o g r e s s a nd pe r-s p e c t i v e s[J].F r e s h w a t e r B i o l o g y,2010,50(11):1895-1912638。
山地冰川表面温度反演算法对比——以祁连山七一冰川为例
引用格式:郄宇凡,王宁练,吴玉伟,陈安安.山地冰川表面温度反演算法对比———以祁连山七一冰川为例[J].山地学报,2021,39(1):129-142. QIEYufan,WANGNinglian,WUYuwei,ChenAnan.Comparisonofalgorithmsforretrievingmountainglaciersurfacetemperaturefromremotesensingdata:acasestudyontheQiyiGlacierintheQilianMountains,China[J].MountainResearch,2021,39(1):129-142.山地学报MOUNTAINRESEARCH 文章编号:1008-2786-(2021)1-129-14DOI:10 16089/j.cnki.1008-2786.000581收稿日期(Receiveddate):2020-02-06;改回日期(Accepteddata):2020-12-18基金项目(Foundationitem)中国科学院战略性先导科技专项(A类)(XDA19070302、XDA20060201);第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK020102)。
[TheStrategicPriorityResearchProgramoftheChineseAcademyofSciences(XDA19070302、XDA20060201);TheSecondTibetanPlateauScientificExpeditionandResearchProgram(2019QZKK020102)]作者简介(Biography):郄宇凡(1995-),男,硕士研究生,主要研究方向:冰川温度反演。
[QIEYufan(1995-),male,borninShenmu,Shaanxiprovince,M.Sc.candidate,researchonglaciertemperatureretrieve]E mail:yufanqie@stumail.nwu.edu.cn通讯作者(Correspondingauthor):王宁练(1966-),男,博士,教授,主要研究方向:冰冻圈与全球变化。
马丽华——发现青藏高原科学之美
马丽华发现青藏高原科学之美夕阳下的藏羚羊。
摄影/顾莹青藏科考见证了青藏科学研究事业的萌发,如何从承担填补地区空白的任务出发,最终跻身于国际地学前沿第一方阵,青藏高原如何成为国际地球科学界瞩目的热点地区——正如中科院资深院士刘东生所言:“青藏研究正在解释全球,而全球的研究同时丰富了青藏研究。
”撰文 / 陈无诤 供图 / 马丽华中国科学院青藏高原研究所 《西藏人文地理》杂志 联合特别策划专题马丽华穿着灰色外套,精神矍铄,卷发随意用发箍盘在头上。
秋末冬初,北京怀柔新新小镇住处,她正忙着修订书稿。
在西藏工作过27年的马丽华,曾在诗集《我的太阳》中,写过这样的句子:“听说在小小的地球之上,有一片大大的高原,是谁招呼了一声:人往高处走!这一群人,就这么来了。
”她进藏时的1976年,正是中国科学院青藏高原综合科学考察的第四年——恰逢西藏科学大发现、大丰收的一年。
彼时刚从山东临沂师院中文系(临沂大学文学院前身)毕业的马丽华才18岁,她并未想到自己的文学生涯,会与科学人文的西藏产生交集,并绵延至今。
“1973年开始的第一次青藏科考,收获颇丰,真是丰功伟业。
”中科院当年组建的一支青藏科考队,成建制、有规模、不间断且一脉而今——真正使得青藏科考成为一项事业的转折点。
“这是非常关键的启蒙阶段,当时自然科学基本没可读的东西。
1976年“文革”结束,改革开放前夕。
出版了不少科考小册子,才几分钱。
大家争相阅读,骑车奔走相告。
”1976年,也是众多科学发现“井喷”式问世的一年。
“通过媒体报道和科普书籍传播,新知迅速转化为常识,甚至转化为当时我们这些文学青年的写作资源。
”20世纪80年代初,马丽华还在《西藏文学》做编辑。
“写文章,写诗,收到了很多热情洋溢的投稿。
”1997年,马丽华受西藏自治区科委(现西藏自治区科学技术厅)委托,为青藏科考队著书立说。
“当时年轻,精力旺盛,只用了一年时间,采访近百位科学家,1998年就写出了《青藏苍茫》。
地球系统科学的研究范例--青藏高原隆升的地貌、环境、气候效应
地球系统科学的研究范例--青藏高原隆升的地貌、环境、气候效应孙继敏【摘要】If we think that the theory of“Continental Drift and Plate Tectonics”is the most representa-tive geologic innovation of the 20th century,then,the international geological science is now undertaking a new reform,changing from a past sole science to interdisciplinary scientific research of “Global Change”and the “Earth System Science Theory”.Moreover,such kinds of multi-disciplinary integration not only involve geologic fields,but also integration with atmosphericscience,oceanography,and biolo-gy,leading the “Earth System Science Theory”to a new stage .Actually,many significant geologic or climatic events on earth,especially the Cenozoic tectonic uplifts of the Tibetan Plateau,closely link to the interactions amonglithosphere,hydrosphere,atmosphere,and biosphere.If we still take a conserva-tive view to cope with the tectonic uplift of the Tibetan Plateau and its environmental effects,it will be difficult to have new developmentin geology science.%如果说“大陆漂移与板块学说”是20世纪地质学最具代表性的学术创新的话,那么,进入到21世纪,国际地质学界正在经历着一场新的变革,即由过去单一的学科发展,向多学科交叉的“全球变化”与“地球系统科学”发展,而且这样的融合并不仅仅局限于地质学的各分支学科,而是包括了与大气学、海洋学、生物学等学科的交叉发展,更加发展壮大了“地球系统科学”。
中国科学院青藏高原研究所硕士研究生培养方案
中国科学院青藏高原研究所硕士研究生培养方案(修订稿)为适应创新型国家建设和社会发展对高层次人才的新要求,保证研究生培养质量,遵照《中国科学院大学关于修订研究生培养方案的指导意见》,结合青藏所学科发展实际,特制定青藏高原研究所硕士研究生培养方案,供青藏所学位评定委员会、硕士生导师及研究生部作为培养研究生的依据。
一、培养目标培养德智体全面发展,具有坚定的社会主义信念、爱国主义精神和社会责任感,具有进取、创新、唯实、协作的科研道德和严谨认真的科学精神,具有理论联系实际的工作作风和健康的体魄、良好的心理素质,在学科方面掌握坚实的基础理论、系统的专业知识和基本的科研技能,了解所从事的研究方向及相关学科领域的发展动态,既能从事本专业及相关领域的科学研究或独立承担专门技术工作,又能从事科技开发、教学和管理的高层次人才。
二、培养类型及学习年限培养类型为普通学术型硕士。
硕士研究生的培养实行基本学制基础上的弹性学制,硕士生基本学制一般为3年,最长修读年限(含休学)不得超过4年(参照《中国科学院大学学生管理规定》)。
三、学科专业及研究方向青藏所目前有以下五个专业:(一)自然地理学专业(二)构造地质学专业(三)大气物理学与大气环境专业(四)固体地球物理学专业(五)生态学专业硕士研究生培养按导师学科专业的研究方向开展科研工作。
四、培养方式青藏所录取的研究生采取“两段式”的培养模式,包括课程学习和科研实践两个阶段。
课程学习与学位论文并重,理论学习与科研工作相结合,指导教师个别指导与研究生指导小组集体培养相结合。
课程学习阶段是指研究生第一学年在玉泉路中国科学院大学集中学习,完成基础理论及学位课和非学位课的学习。
科研实践阶段(第二、三学年在研究所工作学习)是指研究生依托青藏所的科研项目、科研条件和科研设施,进行科研实践和开展学位论文工作。
具体学习阶段如下:第一学年:指导教师为硕士生制定课程学习计划,指导学生选课。
硕士生在中国科学院大学集中学习学科基础课、专业基础课及相关交叉学科、人文科学等课程。
青藏高原高寒矮嵩草草甸大气CO_(2)浓度时间变化特征
随着植被光合作用的增强(减弱),大气 CO2浓度急剧下降(升 高),但大气 CO2 浓度在 11 时—18 时基本维持在 370×10-6~ 380×10-6,表明系统碳交换处于相对稳定的状态。这与瓦里
关的相关研究结果有所差别,其最小值出现在 18:00 左右,可
能是植被类型的不同所致[3]。瓦里关植被类型以荒漠草原为
450
440 430
410
400 390
380
非生长季
370
生长季
00 时 04 时 08 时 12 时 16 时 20 时 24 时 时间(HH 时)
图 1 高寒草甸生长季和非生长季大气 CO2浓度的平均日变化 Fig.1 The mean diurnal variations of atmospheric CO2 concentration
第 5 期(总第 377 期) 2021 年 5 月
137
No.5 MAY
文章编号:1673-887X(2021)05-0137-02
青藏高原高寒矮嵩草草甸大气 CO2浓度时间变化特征
李红琴 1,2,刘 晗 1,张法伟 2
(1. 洛阳师范学院 生命科学学院,河南 洛阳 471934;2. 中国科学院三江源国家公园研究院,青海 西宁 810008)
during the growing and non-growing season in the alpine meadow
2.2 大气 CO2浓度的季节特征 高寒草甸大气 CO2浓度呈现出先下降后升高的季节趋势
(图 2),其年均值为(395.4±37.3)×10-6,略高于瓦里关 2004
年 的 377.0×10-6 [3],如 果 按 照 1.83×10-6/a 的 增 长 速 率 ,其 2019 年浓度值约为 404.5×10-6,又略高于本研究的结果。大 气 CO2浓度在 1 月相对最高(418.8±9.1)×10-6,在 6 月份相对 最低(378.0±44.9)×10-6,年均振幅约为 40.0×10-6。在 4 月, 由于表层冻土消融,导致其冻结在冻土空隙中的 CO2 及封存 在下层土壤中的由呼吸作用而积累的 CO2 快速释放,出现一 个小高峰,峰值为(407.6±12.9)×10-6。随着植物光合作用 的出现,大气 CO2 浓度又开始逐渐下降至最低值。尽管植物 的光合作用在 7 月较强,但由于温度较高,加之呼吸底物增 多,导致大气 CO2 浓度出现小幅度升高。由于植物光合强度 和呼吸速率同时降低,导致 8 月—10 月 CO2浓度又有所下降。 在 11 月、12 月,植物地上部分死亡,光合吸收 CO2 的作用消 失,大气 CO2浓度再开始逐渐升高。因此,大气 CO2浓度的季 节变化与植被土壤系统的生物化学过程及冻土的消融密切 相关[3]。
青藏高原各主要植被类型特征及环境差异
第44卷第7期2024年4月生态学报ACTAECOLOGICASINICAVol.44,No.7Apr.,2024基金项目:第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0606);国家自然科学基金重大项目(42192580,42192581)收稿日期:2022⁃11⁃16;㊀㊀网络出版日期:2024⁃01⁃12∗通讯作者Correspondingauthor.E⁃mail:zhuwq75@bnu.edu.cnDOI:10.20103/j.stxb.202211163308张慧,朱文泉,史培军,赵涔良,刘若杨,唐海萍,王静爱,何邦科.青藏高原各主要植被类型特征及环境差异.生态学报,2024,44(7):2955⁃2970.ZhangH,ZhuWQ,ShiPJ,ZhaoCL,LiuRY,TangHP,WangJA,HeBK.ThedifferencesofvegetationcharacteristicsandenvironmentalconditionsamongmainvegetationtypesontheQinghai⁃TibetPlateau.ActaEcologicaSinica,2024,44(7):2955⁃2970.青藏高原各主要植被类型特征及环境差异张㊀慧1,2,4,朱文泉1,2,4,∗,史培军3,4,5,赵涔良1,2,4,刘若杨1,2,4,唐海萍4,王静爱4,何邦科1,2,41北京师范大学遥感科学国家重点实验室,北京㊀1008752北京师范大学地理科学学部北京市陆表遥感数据产品工程技术研究中心,北京㊀1008753北京师范大学应急管理部教育部减灾与应急管理研究院,北京㊀1008754北京师范大学地理科学学部,北京㊀1008755青海省人民政府北京师范大学高原科学与可持续发展研究院,西宁㊀810016摘要:青藏高原高海拔引起的地形㊁气候和土壤空间差异造就了其独特的植被类型及其空间变化,当前研究缺乏针对青藏高原全域范围内各植被类型特征和环境差异的定量与系统性分析㊂针对青藏高原特殊的地理环境和植被类型,选用植被㊁地形㊁土壤㊁气候4个维度共计58个空间化指标,采用频数分布统计方法对这些指标开展了定量分析,系统揭示了青藏高原全域范围内各主要植被类型的特征及环境差异㊂通过定量分析发现,大部分的环境及植被特征指标对青藏高原各主要植被类型的区分度较高,其中,遥感归一化植被指数㊁植被净初级生产力㊁裸地覆盖度㊁海拔㊁土壤温度㊁年最低温度㊁年总蒸散发7个指标对青藏高原各主要植被类型的区分度较高㊂揭示的青藏高原各主要植被类型的特征及环境差异,可提高灌丛和草地之间㊁各草地类型之间㊁高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被与其他植被类型之间的可区分性,有助于解决青藏高原植被精细分类中广泛存在的灌丛和草地区分㊁草地类型细分㊁高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被识别和山地垂直地带植被识别四个难点问题㊂研究结果一方面可服务于青藏高原的植被精细分类,另一方面也可服务于青藏高原的自然地带划分㊁生物多样性和生态系统功能评估㊁地表物质循环研究等㊂关键词:青藏高原;植被类型;环境特征;植被特征;频数分布统计ThedifferencesofvegetationcharacteristicsandenvironmentalconditionsamongmainvegetationtypesontheQinghai⁃TibetPlateauZHANGHui1,2,4,ZHUWenquan1,2,4,∗,SHIPeijun3,4,5,ZHAOCenliang1,2,4,LIURuoyang1,2,4,TANGHaiping4,WANGJingᶄai4,HEBangke1,2,41StateKeyLaboratoryofRemoteSensingScience,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China2BeijingEngineeringResearchCenterforGlobalLandRemoteSensingProducts,FacultyofGeographicalScience,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China3AcademyofDisasterReductionandEmergencyManagement,MinistryofEmergencyManagement&MinistryofEducation,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China4FacultyofGeographicalScience,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China5AcademyofPlateauScienceandSustainability,PeopleᶄsGovernmentofQinghaiProvinceandBeijingNormalUniversity,Xining810016,ChinaAbstract:ThespatialdifferencesoftheQinghai⁃TibetPlateauinterrain,climateandsoilcausedbythehighaltitudehaveresultedintheuniquespeciesandspatialpatternsofvegetation.However,existingresearchlackscomprehensive,6592㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀44卷㊀quantitative,andsystematicanalysistothedifferencesinthevegetationcharacteristicsandenvironmentalconditionsofvariousvegetationtypes,especiallyfortheentireQinghai⁃TibetPlateau.ToaddressthisissueintheuniquegeographicenvironmentandvegetationtypesoftheQinghai⁃TibetPlateau,thisstudyutilizedawidearrayof58spatialindicators,organizedintofourdimensions:vegetation,topography,soil,andclimate.Throughtherigorousapplicationoffrequencydistributionstatisticalmethods,aquantitativeanalysiswasconductedtosystematicallyunveilthedistinguishingofvegetationcharacteristicsandenvironmentalconditionsamongtheprimaryvegetationtypesacrosstheQinghai⁃TibetPlateau.TheresultsofthisquantitativeanalysishaverevealedthatamajorityoftheenvironmentalandvegetationcharacteristicindicatorsexhibitahighlevelofdifferentiationamongtheprimaryvegetationtypesfoundontheQinghai⁃TibetPlateau.Notably,sevenkeyindicators,includingtheremotesensingnormalizedvegetationindex,vegetationnetprimaryproductivity,barelandcoverage,elevation,soiltemperature,annualminimumtemperature,andannualtotalevapotranspiration,exhibitparticularlyexceptionaldiscriminatorypowerincharacterizingthesediversevegetationtypes.ThefindingsofthisstudyprovidecriticalinsightsintotheuniquecharacteristicsandenvironmentaldisparitieswithinthemajorvegetationtypesacrosstheQinghai⁃TibetPlateau.Moreover,theyofferapathwaytoenhancethedifferentiationbetweenvegetationtypesthathavehistoricallybeenchallengingtodistinguish.Thesedistinctionsencompassseparatingshrublandsfromgrasslands,providinganuancedclassificationofvariousgrasslandtypes,andidentifyingalpinetundra,cushion,andsparsevegetation.Therefore,itishelpfultosolvethefourdifficultproblemsofvegetationclassificationinQinghai⁃TibetPlateau:1)thedivisionofshrublandandgrassland,2)thesubdivisionofgrasslandtype,3)theidentificationofalpinetundra,cushion,andsparsevegetation,and4)theidentificationofmountainverticalvegetation.Theoutcomesofthisresearchhavethepotentialtoservetwosignificantpurposes.First,theycansubstantiallyadvancetheprecisionofvegetationclassificationacrosstheQinghai⁃TibetPlateau.Second,theycaninformthedelineationofnaturalzones,aidinassessingbiodiversityandecosystemfunctionality,andcontributetostudiesofsurfacematerialcyclinginthishigh-altituderegion.Insummary,thiscomprehensiveanalysisbridgesanimportantgapinourunderstandingoftheQinghai⁃TibetPlateauᶄsvegetationdiversityanditscomplexrelationshipwithenvironmentalfactors.Byenhancingourabilitytodifferentiateandclassifyvegetationtypes,thisresearchispoisedtomakemeaningfulcontributionstoseveralstudiesontheecologyandenvironmentintheQinghai⁃TibetPlateau.KeyWords:theQinghai⁃TibetPlateau;vegetationtypes;environmentalcharacteristics;vegetationcharacteristics;frequencydistributionstatistics环境差异造就了植被类型差异,青藏高原海拔变化引起的地形㊁气候及土壤空间差异造就了其独特的植被类型(如高寒草甸㊁高寒草原)及其空间变化(如植被垂直分异㊁干热河谷)[1 3]㊂因此,青藏高原的植被类型及其特征与其生态环境密切相关㊂受青藏高原特殊的地理环境影响,其植被类型的遥感精细分类主要存在灌丛和草地区分㊁草地类型细分(细分为草原㊁草丛㊁草甸等)㊁高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被(分布于森林或灌丛线以上㊁冰雪带以下,由苔原㊁垫状植被㊁稀疏植被构成的植物群落)识别和山地垂直地带植被识别四方面难点问题[4],单纯依靠更优的遥感数据或分类方法难以解决这些问题,需更多的分类特征参与以提高它们之间的区分度,而植被的特征与环境差异可增强青藏高原各植被类型的可分性㊁提高分类的精细程度[5 6]㊂此外,揭示青藏高原植被类型的特征及环境差异可为青藏高原物种多样性研究[7 9]㊁地表物质循环研究[10 11]等提供理论支持㊂现有关于各植被类型的特征及环境差异研究大多聚焦于气候㊁地形特征中的某一个或少量环境和植被特征,缺乏针对青藏高原全域范围内各植被类型特征和环境差异的定量与系统性分析㊂当前相关研究可大体归为两大类:一是基于空间化环境或植被特征数据的非定量化植被类型差异应用研究[5,12 13],二是基于实测数据㊁针对局域小范围的定量植被类型特征差异研究[14 15]㊂在基于空间化数据的定性研究方面,赵嘉玮等[16]㊁杨亮等[17]发现了青藏高原的植被和群落类型与年平均温度㊁年总降水量㊁土壤含水量㊁遥感植被指数等环境因子密切相关,且其空间特征差异明显;Xu和Zhang[5]㊁Zhang等[12]㊁贾伟等[18]的研究表明,在植被分类中使用地形特征(数字高程模型,DEM)㊁气候特征(温度和降水)㊁土壤特征(土壤类型)㊁植被特征(归一化植被指数,NDVI)等,可以更有效地识别植被分布的空间细节㊁提高植被类型识别精度,但这些研究并未定量分析各植被类型的环境及植被特征差异,仅将这些特征作为辅助数据以提高植被分类精度㊂在基于站点观测数据的定量研究方面,杨新宇等[19]㊁姚喜喜等[20]㊁Wang等[2]基于野外实测数据,对祁连山㊁青藏高原干旱区等局域小范围内植被群落的植被与环境特征差异研究结果表明,植被群落的类型和分布与草地群落盖度㊁地上生物量㊁土壤物质含量㊁土壤含水量等植被与环境特征有关,且分析了对群落类型和分布的解释度最高的特征指标,但这些研究仅反映了站点尺度而不是空间全域的特征差异㊂针对青藏高原特殊的地理环境和植被类型,非常有必要在现有研究基础上进一步开展各植被类型特征和环境差异的定量与系统性分析㊂为此,本研究基于空间化的环境及植被特征数据,采用频数分布统计方法对空间数据进行分析,旨在定量揭示青藏高原各主要植被类型在植被㊁地形㊁土壤㊁气候4个维度共计58个指标上的差异,为利用这些环境及植被特征参与青藏高原的植被遥感精细分类㊁自然地带划分㊁生物多样性和生态系统功能评估㊁地表物质循环等研究提供理论依据㊂1㊀数据与方法1.1㊀研究区概况青藏高原平均海拔在4000m以上,其生态环境随海拔㊁纬度㊁经度等变化而呈现出巨大的空间差异,这一生态环境差异进一步导致了植被类型的变化(图1)㊂青藏高原大部分区域气候寒冷干燥㊁地形起伏大㊁土壤贫瘠且极度缺氧[21 22],与平原地区相比生态环境更为恶劣,这就决定了青藏高原的植被类型与平原植被类型有一定差异,青藏高原主要的植被类型是草甸㊁草原和高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被,这些植被类型对生态环境的变化更为敏感[23 24]㊂青藏高原具有地形起伏大且云雨多发㊁多种植被类型的特征相似(例如,草甸㊁草原与低矮灌丛)㊁高海拔区的植被稀疏等特点,这就决定了青藏高原遥感植被识别中存在多种问题[4]㊂1.2㊀数据及预处理1.2.1㊀青藏高原植被类型图(1)1ʒ100万中国植被图1ʒ100万中国植被图[24]是20世纪80年代基于实地调查和专家知识生产的植被分类图,主要反映了20世纪末的植被覆盖情况,其空间分辨率约为1km㊂虽然各植被类型斑块的边缘区域可能发生了变化,但各植被类型分布的空间趋势没有发生变化㊂所以,1ʒ100万中国植被图用作合成本研究植被类型数据的本底数据㊂(2)基于集成分类生产的青藏高原2020年植被现状图基于集成分类生产的青藏高原2020年植被现状图[4]集成了多个分类产品的优势,较1ʒ100万中国植被图更能反映青藏高原的植被类型现状,其原始空间分辨为250m,本研究通过众数聚合方法重采样为1km㊂该植被图中植被型组的类别精度较高且其空间分辨率较高㊂所以,该植被现状图主要用于修正1ʒ100万中国植被图中的植被类型变化㊂1.2.2㊀环境及植被特征数据本研究中所涉及的环境及植被特征数据主要分为植被㊁地形㊁土壤㊁气候4类,共58个指标(表1)㊂除土壤物质含量(全氮㊁全磷㊁全钾含量)数据外,所有空间化的环境及植被特征数据均下载自GoogleEarthEngine平台,土壤物质含量(全氮㊁全磷㊁全钾含量)数据下载自GSDE(GlobalSoilDatasetforuseinEarthSystemModels,http://globalchange.bnu.edu.cn/research/soilw)㊂所有数据均采用最近邻方法重采样至1km,并计算2001 2020年共20年的均值作为特征分析数据,但DEM数据和土壤物质含量数据只有单年数据,故选用单年数据作为其特征分析数据㊂由于土壤特征相关数据中最顶层数据的准确性最高[26],且各土层的统计特征7592㊀7期㊀㊀㊀张慧㊀等:青藏高原各主要植被类型特征及环境差异㊀图1㊀青藏高原2020年植被现状图[4]Fig.1㊀ThestatusvegetationmapforQinghai⁃TibetPlateau上图沿用了青藏高原2020年植被现状图中的植被分类体系,是根据青藏高原植被分布特点和各植被类型遥感光谱可分性设计的分类体系;其中,植被现状图中的郁闭灌丛和稀疏灌丛合并为本文中的灌丛类型,植被现状图中的草地类型对应本文的草丛㊁草甸和草原较为相似,所以,在结果分析中仅列出最顶层的特征统计结果㊂1.3㊀方法为定量㊁系统地分析青藏高原各主要植被类型的特征及环境差异,本研究分两步开展:(1)提取各主要植被类型空间分布的核心区域,以确保用于后续分析的各植被类型中无其它植被类型被混分进来;(2)基于频8592㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀44卷㊀数分布统计方法定量分析各植被类型的特征与环境差异㊂表1㊀参与特征分析的环境及植被特征数据Table1㊀Environmentalandvegetationcharacteristicdataparticipatinginfeatureanalysis类别Types数据Data特征Characteristics数据源Datasource分辨率Spatialresolution文献References植被Vegetation叶面积指数叶面积指数MOD15A2H(v006)500m[25]净初级生产力净初级生产力MOD17A3HGF(v006)500m[27]植被指数归一化植被指数MOD13Q1(v006)250m[28]增强型植被指数植被覆盖度树冠覆盖度MOD44B(v006)250m[29]非树木植被覆盖度裸地覆盖度植被物候生长季开始日期MCD12Q2(v006)500m[30]生长季结束日期生长季长度地形TerrainDEM海拔SRTMDigitalElevationDataVersion490m[31]坡度坡向土壤Soil土壤温度第1层(0 7cm)ERA5_LAND/MONTHLY11km[32]第2层(7 28cm)第3层(28 100cm)第4层(100 289cm)土壤含水量第1层(0 7cm)ERA5_LAND/MONTHLY11km[32]第2层(7 28cm)第3层(28 100cm)第4层(100 289cm)土壤物质含量土壤含氮量(0 4.5cm)GSDE1km[26]土壤含氮量(4.5 9.1cm)土壤含氮量(9.1 16.6cm)土壤含氮量(16.6 28.9cm)土壤含氮量(28.9 49.3cm)土壤含氮量(49.3 82.9cm)土壤含氮量(82.9 138.3cm)土壤含氮量(138.3 229.6cm)土壤含磷量(0 4.5cm)土壤含磷量(4.5 9.1cm)土壤含磷量(9.1 16.6cm)土壤含磷量(16.6 28.9cm)土壤含磷量(28.9 49.3cm)土壤含磷量(49.3 82.9cm)土壤含磷量(82.9 138.3cm)土壤含磷量(138.3 229.6cm)土壤含钾量(0 4.5cm)土壤含钾量(4.5 9.1cm)土壤含钾量(9.1 16.6cm)土壤含钾量(16.6 28.9cm)土壤含钾量(28.9 49.3cm)9592㊀7期㊀㊀㊀张慧㊀等:青藏高原各主要植被类型特征及环境差异㊀续表类别Types数据Data特征Characteristics数据源Datasource分辨率Spatialresolution文献References土壤含钾量(49.3 82.9cm)土壤含钾量(82.9 138.3cm)土壤含钾量(138.3 229.6cm)土壤有机碳(0cm)OpenLandMapSoilOrganicCarbonContent250m[33]土壤有机碳(10cm)土壤有机碳(30cm)土壤有机碳(60cm)土壤有机碳(100cm)土壤有机碳(200cm)气候Climate温度生长季平均温度(5 9月)MOD11A1(v061)1km[34]年最高温度年最低温度降水量年总降水量ERA5_LAND/MONTHLY11km[32]蒸散发年总蒸散发MOD16A2(v006)500m[35]潜在蒸散发饱和水气压差饱和水气压差TerraClimate4638.3m[36]1.3.1㊀各主要植被类型空间分布的核心区提取本研究基于1ʒ100万中国植被图中的植被分类原则,同时参考植被类型在环境及植被特征上的可区分性,设计了本研究的植被分类体系㊂其中,一级类(植被型组)分为森林㊁灌丛㊁草地㊁沼泽㊁高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被㊁荒漠,二级类(植被型)将森林和草地进一步细分,森林细分为针叶林㊁针阔混交林㊁阔叶林三类,草地细分为草原㊁草甸㊁草丛三类㊂图2㊀各植被类型空间分布的内部核心区提取流程图㊀Fig.2㊀Flowchartoftheinternalcoreareaextractionforeachvegetationtype以1ʒ100万中国植被图为基础数据㊁基于集成分类生产的青藏高原2020年植被现状图为修正数据,综合其两者的植被信息,取两植被数据的交集,合成代表现状的植被分类数据(图2)㊂其中,对于植被现状图分类系统中未细分的草地类别(草原㊁草甸和草丛),在筛选出植被现状图的草地类别的基础上,按照1ʒ100万中国植被图中植被型信息划分出草原㊁草甸和草丛类别;对于植被现状图分类系统中缺少的荒漠类别,在筛选出植被现状图的其他类别的基础上,进一步筛选出1ʒ100万中国植被图中的荒漠类别;对于植被现状图分类系统中有对应类别的森林㊁灌丛㊁沼泽和高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被,则直接使用植被现状图中的植被类别㊂为保证类别的准确性,本研究假定植被分类数据中各植被类型空间分布的内部核心区准确性最高,因此运用数学形态学的腐蚀操作以提取各植被类型空间分布的内部核心区来分析其环境空间特征(图3),具体操作是针对每一种植被类型的各个图斑,将其边界均向内腐蚀1km,然后选用腐蚀后的区域参与后续分析㊂基于此方法提取的各植被类型空间分布的内部核心区在空间上是广泛分布的,所以在一定程度上综合了青藏高原不同地理位置的植被分布的特征差异㊂青藏高原各主要植被类型内部核心区的像元数量如表2所示,但由于针阔混交林和草丛在青藏高原的分布面积很小,导致提取其内部核心区后样本数少于50个,因此,本研究只分析除针阔混交林和草丛外的其他植被类型的特征统计结果㊂0692㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀44卷㊀图3㊀植被类型空间分布的核心区提取示意图(以针叶林为例)Fig.3㊀Schematicdiagramoftheinternalcoreareaextractionforeachvegetationtype(Taketheneedleleafforests,forexample)表2㊀青藏高原各主要植被类型内部核心区的样本数量Table2㊀Samplequantityoftheinternalcoreareaforeachvegetationtype植被类型Vegetationtypes针叶林Needleleafforest针阔混交林Needleleafandbroadleafforest阔叶林Broadleafforest灌丛Scrub草原Steppe草丛Grass⁃forbcommunity草甸Meadow沼泽Swamp高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被Alpinetundra⁃cushion⁃sparsevegetation荒漠Desert样本数量Samplesize290011023489523132517445033694179038604150220图4㊀青藏高原海拔特征的小提琴统计分析示意图㊀Fig.4㊀Schematicdiagramofstatisticalanalysisbasedonviolinplot(takealtitudecharacteristicsonQinghai⁃TibetPlateau,forexample)1.3.2㊀基于频数分布统计分析环境及植被特征本研究基于小提琴图来分析各主要植被类型环境与植被的频数分布特征,小提琴图是箱线图和核密度图的结合(图4),除了具有箱线图可比较多组数据间差异的功能外,还可展示数据分布区间内部的情况(小提琴图的宽度表示分布概率密度)㊂本研究针对每个环境或植被特征,均绘制了各植被类型对应的小提琴图,对比各植被类型小提琴图所展示的四分位数(下四分位数:所有样本点数据从小到大排列后第25%的数值,上四分位数:所有样本点数据从小到大排列后第75%的数值)㊁离散程度㊁分布差异等统计特征,定量分析各植被类型的特征及环境差异㊂2㊀结果2.1㊀各植被类型的特征及环境差异(1)各植被类型的植被特征差异从植被特征分植被类型统计结果(图5)来看,青藏高原各植被类型的净初级生产力㊁归一化植被指数㊁裸地覆盖度特征差异最为明显,叶面积指数㊁增强型植被指数㊁树冠植覆盖度㊁生长季开始日期和生长季长度次1692㊀7期㊀㊀㊀张慧㊀等:青藏高原各主要植被类型特征及环境差异㊀之,非树木植被覆盖度和生长季结束日期的特征差异最小㊂对比发现,叶面积指数在森林㊁草地各二级类之间图5㊀不同植被类型的植被特征统计结果Fig.5㊀Statisticalresultsofvegetationcharacteristicsfordifferentvegetationtypes图中横坐标数字表示各植被类型,详见图例;生长季开始日期㊁生长季结束日期指标的纵坐标数据表示从2022年1月1日起第多少天;特征差异主要比较各植被类型在数据分布和四分位数上的差异,若各植被类型之间的数据分布和四分位数区间差异越大,则说明它们的特征差异越大,其余特征差异比较方法同理的特征差异明显;净初级生产力在除针叶林与针阔混交林外的其他各植被类型之间存在特征差异;对于植被指数来说,归一化植被指数对青藏高原各植被类型的区分度优于增强型植被指数,对青藏高原各植被类型的2692㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀44卷㊀特征差异明显;对于三个覆盖度特征来说,树冠植被覆盖度和非树木植被覆盖度在各一级类的特征差异较为明显,但树冠植被覆盖度对森林㊁草地植被型的区分度更好,裸地覆盖度对除高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被和荒漠外的其他各植被类型的特征差异明显;对于植被物候特征来说,三个物候特征在森林和草地之间存在特征差异,其中,生长季结束日期的特征差异最小,生长季开始日期在森林㊁灌丛㊁草地和沼泽之间的特征差异明显,生长季长度在除草原㊁草甸和荒漠外的其他各植被类型之间存在特征差异㊂(2)各植被类型的地形特征差异从地形特征分植被类型统计结果(图6)来看,青藏高原各植被类型的海拔特征差异最为明显,坡度次之,坡向的特征差异最小㊂对比发现,海拔特征对应的各植被类型间特征差异明显,可区分青藏高原各主要植被类型;坡度特征对应的部分植被类型间存在差异,数据分布较海拔特征更为离散,但对沼泽类型的区分度较高,且可以辅助草地(包含草原和草甸)与沼泽类型的区分;坡向特征对应的各植被类型间分布差异小,对各植被类型的区分度较低㊂图6㊀不同植被类型的地形特征统计结果Fig.6㊀Statisticalresultsofterraincharacteristicsfordifferentvegetationtypes坡向的(0ʎ)指向正北,顺时针为正值,逆时针为负值,值域为-90ʎ 270ʎ(3)各植被类型的土壤特征差异从土壤特征分植被类型统计结果(图7)来看,青藏高原各植被类型的土壤温度特征差异最为明显,土壤含水量次之,土壤物质含量的特征差异最小㊂对比发现,不同深度各土壤特征的频数分布统计特征基本一致,其中,土壤温度在阔叶林与其他各植被类型之间㊁灌丛与其他各草地类型之间㊁高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被与其他各植被类型之间的特征差异明显;土壤含水量在各草地类型之间㊁沼泽与其他各植被类型之间㊁荒漠与其他各植被类型之间的特征差异明显;土壤物质含量特征数据离散或组间差异较小,对青藏高原各植被类型的区分度较小,但可用于辅助部分植被类型的划分,例如,土壤含磷总量特征可用于辅助阔叶林的划分㊂(4)各植被类型的气候特征差异从气候特征分植被类型统计结果(图8)来看,青藏高原各植被类型的年最低温度和年总蒸散发特征差异最为明显,生长季平均温度㊁年最高温度㊁年总降水量和饱和水气压差次之,潜在蒸散发的特征差异最小㊂对比发现,在三个温度特征中,年最低温度对青藏高原各植被类型区分度高,生长季平均温度在森林各二级类之间㊁荒漠与其他各植被类型之间的特征差异明显,年最高温度在荒漠与其他各植被类型之间的特征差异明显,年最低温度在阔叶林与其他植被类型之间㊁灌丛与其他各草地类型之间㊁高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被与其他各植被类型之间的特征差异明显;年总降水量和年总蒸散发在森林㊁草地各二级类之间的特征差异明显;潜在蒸散发对应的各植被类型间分布差异小,特征差异较小;饱和水气压差对应的各植被类型间分布差异较小,但在森林各二级类之间的特征差异明显㊂3692㊀7期㊀㊀㊀张慧㊀等:青藏高原各主要植被类型特征及环境差异㊀图7㊀不同植被类型的土壤特征统计结果Fig.7㊀Statisticalresultsofsoilcharacteristicsfordifferentvegetationtypes因此,针对灌丛和草地区分问题,土壤温度㊁年最低温度㊁年总蒸散发㊁净初级生产力㊁植被指数(包含归一化植被指数和增强型植被指数)㊁树冠植被覆盖度七个指标在灌丛和草地类型之间的特征差异明显,可以提高灌丛和草地之间的区分度㊂针对草地类型细分的问题,海拔㊁土壤含水量㊁年总降水量㊁年总蒸散发㊁叶面积指数㊁净初级生产力㊁植被指数(包含归一化植被指数和增强型植被指数)㊁树冠植被覆盖度㊁裸地覆盖度十个指标在草原㊁草甸类型上的差异明显,可以提高草原和草甸之间的区分度㊂针对高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被识别的问题,海拔㊁土壤温度㊁年最低温度㊁净初级生产力㊁植被指数(包含归一化植被指数和增强型植被指数)六个指标在高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被与其他植被类型特征差异明显,可以增强高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被与其他植被类型的区分度㊂进一步分析发现,海拔㊁土壤温度㊁年最低温度㊁年总蒸散发㊁净初级生产力㊁归一化植被指数㊁裸地覆盖度七个特征对大部分植被类型的区分度较高,可增强青藏高原各主要植被类型的区分度,即可用于增强山地垂直地带植被的区分度㊂2.2㊀青藏高原各植被类型在环境及植被特征上的数值范围通过频数分布特征分析发现,大多数环境及植被特征对青藏高原植被都有一定的区分度,而且,箱线图的下四分位数-上四分位数的数值范围可以用以区分各植被类型㊂表3列出了青藏高原各植被类型对应环境及植被特征的数值范围,可以定量标识出各植被类型的特征及环境差异,如针叶林主要分布在海拔3035 3702m的地带㊁阔叶林主要分布在海拔650 1400m的地带,灌丛的净初级生产力主要为0.19 0.33kgC/m2㊁草甸的净初级生产力主要为0.10 0.23kgC/m2㊂3㊀讨论3.1㊀青藏高原各主要植被类型的环境和植被特征在一些非青藏高原范围或青藏高原局部小范围的植被分类研究中,采用海拔㊁坡度㊁坡向等特征参与分4692㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀44卷㊀图8㊀不同植被类型的气候特征统计结果Fig.8㊀Statisticalresultsofclimatecharacteristicsfordifferentvegetationtypes类[5,12,30],发现他们有助于提高分类精度(相较于仅采用遥感光谱特征进行分类),但尚未对其在分类中的作用进行系统㊁定量化的分析,对环境及植被特征差异的认识和应用尚不充分㊂同时,由于青藏高原范围广阔㊁环境差异明显,不同区域㊁同一植被类型的植被与环境特征存在差异[1 3],因此,若要揭示青藏高原植被类型的特征及环境差异,需要集合青藏高原各个区域样本进行环境与植被特征分析,而本研究中提取的各植被类型空间分布的内部核心区在空间上是广泛分布的,且样本量丰富㊂例如,课题组通过对青藏高原实地考察发现,祁连山区的针叶林主要分布在海拔2800 3400m范围内,而在水热条件较好的横断山区,针叶林主要分布在海拔3500 3800m范围内㊂因此,本研究系统㊁定量地研究了青藏高原各植被类型的植被与环境特征,在宏观尺度上揭示不同植被类型之间的植被与环境特征差异,并发现大部分环境及植被特征对青藏高原部分植被类型之间的区分度较高,为解决相对复杂的青藏高原植被遥感分类问题,提供了更多差异化的分类特征,可服务于灌丛和草地区分㊁草地类型细分㊁高山苔原⁃垫状⁃稀疏植被识别和山地垂直地带植被识别等分类的难点问题㊂对于海拔变化跨度大㊁环境差异明显的整个青藏高原来说,并不是所有特征都能体现植被类型之间的特征差异㊂在非青藏高原范围或青藏高原局部小范围可以体现植被类型差异的坡向㊁土壤物质含量等特征,在青藏高原整体范围内的差异则较小㊂例如坡向特征,在山地植被分类中,坡向是区分植被类型的重要特征之。
中国科学院青藏高原研究所博士研究生培养方案-CAS
中国科学院青藏高原研究所博士研究生培养方案(修订稿)为适应创新型国家建设和社会发展对高层次人才的新要求,保证研究生培养质量,遵照《中国科学院大学关于修订研究生培养方案的指导意见》,结合青藏所学科发展实际,特制定青藏高原研究所博士研究生培养方案,供青藏所学位评定委员会、博士生导师及研究生部作为培养研究生的依据。
一、培养目标培养德智体全面发展,具有坚定的社会主义信念、爱国主义精神和社会责任感,具有进取、创新、唯实、协作的科研道德,具备严谨认真的科学态度,理论联系实际的工作作风和健康的体魄、良好的心理素质,掌握坚实宽广的基础理论、系统深入的专业知识和扎实的实验技能,熟悉相关交叉学科领域的最新发展动态,具有独立从事科学研究工作的能力,在科学研究或专门技术中能做出创造性成果的高级专业人才。
二、培养类型及学习年限培养类型为普通学术型博士(具体为公开招考和提前攻博);博士研究生的培养实行基本学制基础上的弹性学制,博士生(指公开招考生)基本学制一般为3年,最长修读年限(含休学)不得超过6年;硕博连读生(指提前攻博生)基本学制一般为5年、最长修读年限(含休学)不得超过8年。
参照《中国科学院大学学生管理规定》。
三、学科专业及研究方向青藏所目前有以下三个专业:(一)自然地理学专业(二)构造地质学专业(三)大气物理学与大气环境专业博士研究生培养按导师学科专业的研究方向开展科研工作。
四、培养方式理论学习与科学研究相结合,指导教师个别指导与研究生指导小组集体培养相结合。
博士生主要以科学研究为主,同时根据学位论文工作的需要,结合个人基础,由导师指导学习相关的课程,重点培养博士生独立从事科学研究和进行创造性研究工作的能力。
具体学习阶段如下:第一学年:导师根据青藏所学科发展需求及博士生的基础和特点,与博士生共同制定切实可行的博士生培养计划,包括课程学习计划和学位论文工作计划两部分。
课程学习计划:一般应在第一学年完成大学规定的学位英语课和政治课的课程学习。
青藏高原的主要环境效应
!期
莫申国 等 ! 青藏高原的主要环境效应
6.
青藏高原平均海拔 "### $ 以上 " 是近几百万年以来地壳强烈隆升的结果 " 是地球上最 年轻的高原 # 青藏高原自上新世强烈隆起至今 %##&"## 万年内 " 经历了由海洋变成陆地的 变化 "其中陆地随着地壳的上升由低海拔热带和亚热带环境演变为现代的高寒环境 #第四纪 以来 "新构造运动强烈 "高原的隆升一直延续至今 #
;
6 " 作为地球的 ’ 第三极 (! 青藏高原越来越受到世界的关注 ! 本文就青藏高原的环境效应问
题进行了研究和探讨 & 青藏高原的隆起和抬升 ! 形成了其自身独特的自然环境特征 ! 促成了独特 的高原季风系统 ! 造就了中国现代季风格局 ! 影响着全球气候的变 化 和 亚 洲 植 被 格 局 的 分 布 ! 导 致了亚洲干旱地带的北移和植被地带的不对称分布 ! 形成了世界上著名的高原地带性植被格局 & 对中国东部 ) 西北干旱区 ) 亚洲的气候和植被格局乃至全球气候变化都具有深刻的影响 *
9 独特的自然环境特征
!"! DE4FGH8
青藏高原是中国地势的第一级台阶 !以巨大的高差突兀在亚洲的南部 , 高原的北缘 ! 即 昆仑山 " 阿尔金山 " 祁连山的北翼 ! 以近 $### @ 的落差 ! 急降到海拔约 9### @ 的塔里木盆 地和河西走廊 ! 高原南缘的喜马拉雅山南翼 ! 在不到 !## L@ 的水平距离内 ! 从海拔仅几十 米的印度恒河平原 !台阶式上升 ! 主脉耸入云霄 ! 平均海拔达 J### @ 以上 , 高原西起帕米尔 和喀喇昆仑山脉 !东缘的川西山系与海拔 "##M$## @ 的四川盆地的高差约有 "### @, 边缘 是高山环绕 ) 峡谷深切 ! 内部是山脉 ) 宽谷和湖盆相间 ! 绵延横亘着许多高山 ! 又有珠穆朗玛 峰为代表的许多雪峰林立 !成为举世无双的山原 , 这里是亚洲几条大河 !如长江 ) 黄河 ) 印度 河 )恒河 )雅鲁藏布江 ) 怒江和澜沧江等的发源地 ,在地球上只有青藏高原这种独特的地理位 置 ) 独有的海拔高度和地貌条件 ! 才可能演化和发展成为亚洲众多大江大河的公共水源地 ! 从而成为世界第一水源涵养地和 ’ 世界第一大水塔 (,
黑龙江省牡丹江市海林市朝鲜族中学2022-2023学年高一上学期第一次月考地理试题(含答案)
2022-2023学年度第一学期高一年级地理学科第一次月考(湘教版必修一1单元-2单元)一.选择题(每小题1分共50分)2019年6月5日12时6分,我国在黄海海域实施首次海上火箭发射,“长征十一号”火箭从海上发射平台点火起飞。
此次发射将技术试验卫星“捕风一号”A、B星及5颗商业卫星送入太空,完成“一箭七星”发射。
据此,回答1~2题。
1. 关于此次发射,下列说法正确的是( )A.点火起飞的“长征十一号”火箭是天体B.被安装在“长征十一号”火箭中的人造卫星是天体C.进入太空预定轨道的人造卫星是天体D.落入地球被回收的人造卫星是天体2. 此次卫星进入预定轨道后,涉及的天体系统不包括( )A.地月系B.太阳系C.银河系D.河外星系读图,完成3~4题。
3. 图中天体M可能是 ( )A.水星B.火星C.天王星D.木星4. 图中箭头体现了行星公转的( )A.共面性B.同向性C.近圆性D.同质性美国“凤凰号”着陆探测器项目小组发布信息:“凤凰号”在加热火星土壤样本时鉴别出有水蒸气产生,从而确认火星上有水。
据此回答5~6题。
5. 升空后的“凤凰号”不属于的天体系统是 ( )A.太阳系B.银河系C.可观测宇宙D.河外星系6. 地球与火星都是太阳系中的行星,有关太阳系行星的叙述,不正确的是( )A.八大行星绕日运行的轨道面几乎在一个平面上B.水星、金星、土星属于地内行星C.在地球轨道两侧,分别是金星和火星轨道D.金星、火星等行星不能自行发出可见光,它们依靠反射太阳光我们才能看见某电影讲述了地球因太阳“氦闪”而被迫逃离太阳系寻找新家园的故事。
逃离计划分为三步:第一步,中止地球自转;第二步,将地球推入木星轨道,借助木星引力,弹射出太阳系;第三步,地球经历2500年的星际流浪,抵达新家园。
图为地球流浪过程示意图。
据此回答7~8题。
7. 如果地球“搬家”的第一步成功,地球上存在生命的条件将被严重影响的是( )A.安全的宇宙环境B.适宜的温度范围C.适中的日地距离D.稳定的太阳光照8.地球抵达新家园,所处的天体系统是( )A.地月系B.太阳系C.河外星系D.银河系2021年5月15日,“天问一号”着陆巡视器成功着陆火星,我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。
青藏高原多圈层相互作用观测工程及其应用(精)
青藏高原多圈层相互作用观测工程及其应用
马耀明
(中 国 科 学 院 青 藏 高 原 研究 所 ,北 京 100101)
[ 摘要] 青藏高原作为地球的第三极,是“水—冰—气—生”多圈层体现最全,且相互作用最强烈的地区。 高 原强大的动力和热力作用显著地影响着东 亚气候 格局、亚 洲季风进 程和北半 球大气环 流。 全球气候 变化不 仅影响到青藏高原本身的水圈与冰冻圈过程,改变青藏高原内部的生 态系统与环境,影响该 地区社会经济发 展与人民生存条件,而且通过大气环流与 水循环过 程直接影 响到东亚 及周边国 家的用水 安全和自 然灾害防 护。 正确认识青藏高原复杂地表多圈层相互作用规律的一条有 效途径是在各 种不同的下垫 面上建立多圈层 相互作用综合观测站(点)。 在中国科学院和国家相关部门的支持下,过去的 7 年中,中国科 学院青藏高原研 究所与其他相关单位一道正在整个青藏高原面上逐步建立“ 青藏高原观测研究平台 ”以研究 该地区复杂地表 的多圈层相互作用规律。 首先具体介绍中国科学院青藏高原研 究所在高原上 已经建立的 5 个综合观测研究 站,然后介绍利用各个站点观测资料分析得到的多圈层相互作用(主要是地气相互作用) 的研究结 果,最后提 出了青藏高原多圈层相互作用观测试验研究所面临的难题和可能的解决办法。 [ 关键词] 青藏高原;多圈层相互作用过程;观测结果 [ 中图分类号] P42 [ 文献标识码] A [文章编号] 1009 -1742(2012)09 -0028 -07
青藏高原气候地质
青藏高原气候地质1、青藏高原简介青藏高原是中国最大、世界海拔最高的高原,被称为“世界屋脊”、“第三极”,南起喜马拉雅山脉南缘,北至昆仑山、阿尔金山和祁连山北缘,西部为帕米尔高原和喀喇昆仑山脉,东及东北部与秦岭山脉西段和黄土高原相接,介于北纬26°00′~39°47′,东经73°19′~104°47′之间。
青藏高原东西长约2800千米,南北宽约300~1500千米,总面积约250万平方千米,地形上可分为藏北高原、藏南谷地、柴达木盆地、祁连山地、青海高原和川藏高山峡谷区等6个部分,包括中国西藏全部和青海、新疆、甘肃、四川、云南的部分以及不丹、尼泊尔、印度、巴基斯坦、阿富汗、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦的部分或全部。
(1)青藏高原气候地质扩展资料:青藏高原的地理环境:1、地质构造青藏高原由北向南包括祁连-柴达木、昆仑、巴颜喀拉、冈底斯、喜马拉雅、羌塘-昌都等6个构造带,各构造带之间为蛇绿混杂岩所代表的缝合带隔开,大致以龙木错-金沙江缝合带为界。
2、地貌特征青藏高原高山大川密布,地势险峻多变,地形复杂,其平均海拔远远超过同纬度周边地区。
青藏高原各处高山参差不齐,落差极大,海拔4000米以上的地区占青海全省面积的60.93%,占西藏全区面积的86.1%。
区内有世界第一高峰珠穆朗玛峰(8844.43米),也有海拔仅1503米的金沙江。
3、气候特征青藏高原气候总体特点:辐射强烈,日照多,气温低,积温少,气温随高度和纬度的升高而降低,气温日较差大;干湿分明,多夜雨;冬季干冷漫长,大风多;夏季温凉多雨,冰雹多。
参考资料来源:网络-青藏高原2、青藏高原的目前主要环境问题是什么青藏高原的环境和灾害问题青藏高原面积250万平方千米,约占全国高原总面积的1/2,是我国最大的高原.青藏高原是世界上最高的高原,平均海拔4000米以上,地势由西北向东南倾斜,素有“世界屋脊”和地球“第三极”之称.由于地势高亢和山脉阻隔,形成了独具特色的地理环境.青藏高原是我国著名的“江河源”和“生态源”,对我国生态环境具有无可替代的重要作用.近些年,由于自然和人文方面的原因,西藏地区的生态环境出现恶化的趋势.一、水土流失青藏高原的土壤侵蚀主要包括水力侵蚀、风力侵蚀和冻融侵蚀三种类型,此外,在一些地区重力侵蚀和泥石流也很发育.二、草地退化草地退化是当前草原生态系统面临的主要问题,全区退化草原面积已达11万平方千米,占草原面积的13.93%,而且退化日趋严重.三、土地沙漠化西藏沙漠化土地与潜在沙漠化土地面积占全区总土地面积的18.17%,这一比例比全国沙漠与沙漠化土地占国土总面积15.9%的比例高出2.3个百分点.四、地质灾害西藏是我国地质灾害最严重的地区之一,对国民经济和社会发展带来了极大危害,每年造成的直接经济损失达亿元以上,制约了西藏经济的正常发展.主要地质灾害类型有泥石流、崩塌、滑坡、冻胀融沉、碎石流和冰湖溃决等.3、馆藏青藏高原地区成果地质资料概况庞振山颜世强(中国地质调查局发展研究中心北京100037;全国地质资料馆北京100037)青藏高原位于我国西部地区,面积257.24万平方千米,占我国陆地总面积的26.8%,是全球海拔最高、面积最大、地壳最厚、地层最新的大陆高原。
青藏高原研究所所长先进事迹材料
青藏高原研究所所长先进事迹材料青藏高原研究所所长先进事迹材料“冰芯之梦”的追寻者——记中国科学院青藏高原研究所所长、中国科学院院士姚檀栋过去的30多年里,到过青藏高原多少次,他已经数不清了。
他和他的同伴们,几乎每个人的经历都不亚于登山健将。
不管是海拔超过6000米的珠穆朗玛峰冰川和纳木那尼冰川,还是海拔超过7000米的慕士塔格峰冰川和希夏邦马峰冰川,他和同伴用难以想象的毅力坚持数月,成功钻取数百米长记载着历史气候变化记录的冰芯。
30多年来,他的科研生涯也像一场永不停顿的登山运动。
他是我国冰芯研究的主要开拓者之一,在近40年的时间里,带着研究团队在冰芯与全球变化、冰川变化与寒区环境研究方面取得了一系列具有国际水准的成果。
1975年,在兰州大学读书的姚檀栋经过数次专业调配,进入冰川冻土专业学习。
当时也不懂冰川是什么,学这个专业是偶然和被动的。
一次外出考察,使他对冰川“一见钟情”!之后的35年,冰川成为他生活中唯一的主线。
1978年,姚檀栋考取著名自然地理学家和冰川学家李吉均院士的硕士研究生;1983年,他又考取中科院兰州冰川冻土研究所攻读博士学位,师从被誉为“中国冰川之父”的著名冰川学家施雅风院士。
1984年,姚檀栋赴美国爱达荷大学深造。
1987年,他来到法国格勒诺贝尔大学冰川与环境地球物理实验室做博士后,在环境泰勒奖得主劳瑞斯教授的.指导下,开始投身冰芯研究。
姚檀栋如饥似渴地在这个新领域中学习和实验。
一年半后,他出色地完成了博士后研究,又来到美国俄亥俄大学伯德极地研究中心,与著名的冰芯专家汤姆森教授一起工作。
在那时,他下定决心,要在中国的青藏高原上追寻自己的“冰芯之梦”。
青藏高原,被誉为“世界第三极”,是两极之外科学家们最感兴趣的冰芯研究热点地区。
“青藏高原在中国的国土上,对青藏高原冰芯的研究绝不能落在外国人的后面!”怀着这种攀登科学顶峰的坚决信念,姚檀栋在高海拔、高寒、缺氧、强紫外线辐射等异常艰辛的环境下开始了对这一领域的长期研究。
中国科学院青藏高原研究所
中国科学院青藏高原研究所中国科学院青藏高原研究所简介青藏高原研究所是根据国家经济社会发展重大战略需求,面向世界科学前沿,按照新的体制和模式,经院党组决定,新组建的研究单元之一。
xx年3月3日,中科院正式任命了青藏高原研究所的领导班子成员,12月2日,中央机构编制委员会办公室复字〔xx〕165号文件《关于中国科学院青藏高原研究所等单位机构编制的批复》,正式批准了青藏高原研究所的成立。
青藏所实行“一所三地”的特殊运作方式,分别在拉萨、北京、昆明设“部”。
其中,拉萨部主要负责野外实验研究和支撑系统台站的运行与管理;北京部主要负责建立高水平的研究室和开展室内科研工作,以及提供便利的国际学术交流舞台,吸引国际一流研究人才,组建具有国际水平和创新能力的科研队伍等工作;昆明部主要负责开展极端环境生物种质资源研究和建立种质资源库等工作。
xx年10月,院人教局《关于下达xx年事业编制控制数的通知》中核定了我所拉萨部及北京部的创新岗位编制数。
随后,批复了青藏所《关于上报创新人员编制组成的报告》。
在人员编制组成之中,管理人员10人,占编制总数的14;8人为技术支撑系统人员;剩余62人为科研技术人员。
其中,高级科研人员为50人,20人为研究员,30人为副研究员,剩余12人为助理研究员等中初级人员。
为搭建一支与国际化研究机构相适应的队伍,研究所本着“立足高原,研究高原”的宗旨,在人员招聘中,始终坚持“高标准、严要求,宁缺勿滥”的原则,组建了管理队伍,并招聘了第一批研究员、副研究员来所工作。
xx年,计划招生18位博士生、12位硕士生。
并已经完成了博士、硕士点的申报工作。
xx年12月31日,中国科学院发了科发人教字〔xx〕374号文件《关于成立中国科学院青藏高原研究所等四个单位的通知》文件,确定青藏高原研究所的研究方向是:围绕青藏高原隆升过程及其对亚洲和北半球气候环境影响这一核心科学问题,研究青藏高原地球动力、地表过程与环境变化和极端环境下生物的生态适应性及生物遗传资源等若干领域的国际前沿科学问题,做出独创性的、有重大国际影响的新成果,为适应和改善东亚地区人类生存环境服务。
中国科学院青藏高原研究所岗位聘用审核表(劳务派遣)
申请人现所在部门意见:
签名:年月日
人事部门审核意见
人事部门(盖章)
年月日
中国科学院青藏高原研究所岗位聘用审核表(劳务派遣)
应聘单位:
姓 名
性 别
出生年月
1995-5示例
照片(必附)
民 族
最高学历
最高学位
籍 贯
政治面貌
毕业学校
毕业专业
毕业时间
是否应届毕业生
参加工作时间
现工作单位
现行政职务
现专业技术职称
应聘岗位
联系电话(手机)
现住址
户口所在地
健康状况
身份证号
婚育状况
学历(从高中起在国内外何单位学习,含起止年月、专业、学位)和工作经历(在国内外何单位工作、任职及专业技术职务聘用起止年月)
主要工作业绩:
工作设想:
本人明确岗位职责、目标、聘期,自觉接受岗位考核。本人承诺以上内容及提供的一切应聘材料均为属实。如有伪造,本人愿意承担包括解除聘用合同在内的一切处罚,并愿意承担因此而给青藏所造成的直接和间接损失。
《中国共产党纪律处分条例》分则附则
《中国共产党纪律处分条例》分则、附则如果显示效果异常,请使用Office2007或以上版本观看《中国共产党纪律处分条例》⏹第二编分则(与其他资料链接、主要新增内容标为红色)➢第六章对违反政治纪律行为的处分➢第七章对违反组织纪律行为的处分➢第八章对违反廉洁纪律行为的处分➢第九章对违反群众纪律行为的处分➢第十章对违反工作纪律行为的处分➢第十一章对违反生活纪律行为的处分⏹第三编附则第二编分则此次修订将原条例规定的10类违纪行为整合修订为6类,分别为“对违反政治纪律行为的处分”“对违反组织纪律行为的处分”“对违反廉洁纪律行为的处分”“对违反群众纪律行为的处分”“对违反工作纪律行为的处分”“对违反生活纪律行为的处分”中国科学院青藏高原研究所政治纪律是各级党组织和全体党员在政治方向、政治立场、政治言论和政治行为方面必须遵守的规则,是维护党的团结统一的根本保证。
在党的纪律中政治纪律是最重要、最根本、最关键的纪律,遵守党的政治纪律是遵守党的全部纪律的重要基础。
第六章对违反政治纪律行为的处分《条例》目录第四十五条通过信息网络、广播、电视、报刊、书籍、讲座、论坛、报告会、座谈会等方式,公开发表坚持资产阶级自由化立场、反对四项基本原则,反对党的改革开放决策的文章、演说、宣言、声明等的,给予开除党籍处分。
红色黑体字表示此次修订新增条款或修订内容。
下同。
发布、播出、刊登、出版前款所列文章、演说、宣言、声明等或者为上述行为提供方便条件的,对直接责任者和领导责任者,给予严重警告或者撤销党内职务处分;情节严重的,给予留党察看或者开除党籍处分。
第四十六条通过信息网络、广播、电视、报刊、书籍、讲座、论坛、报告会、座谈会等方式,有下列行为之一,情节较轻的,给予警告或者严重警告处分;情节较重的,给予撤销党内职务或者留党察看处分;情节严重的,给予开除党籍处分:(一)公开发表违背四项基本原则,违背、歪曲党的改革开放决策,或者其他有严重政治问题的文章、演说、宣言、声明等的;(二)妄议中央大政方针,破坏党的集中统一的;(三)丑化党和国家形象,或者诋毁、诬蔑党和国家领导人,或者歪曲党史、军史的。
长江黄河水都是雪山上流下来的,什么时候能流完?
长江黄河水都是雪山上流下来的,什么时候能流完?首先,你的问题有误。
长江黄河的水,只有一小部分是雪山上流下来的,但大多数不是雪山上的雪水,而是雨水!第二,雪山上的雪不是一动不动化完就没有的,只要气候稳定,人类自己不作死,雪山上的雪水也是会一直有的!青藏高原上的冰川示意图,白色为冰川或永久积雪我们要知道,河流之水有至少四种来源:第一冰川融水,第二降雨(降雪)的水,第三是地下水,第四是河流流域内的湖水。
我国的长江黄河均发源于青藏高原,它们的“第一杯水”当然是冰川融水;但不要忘了,长江黄河源头那里的水很小,在下游的滔滔巨流中占的比例也很少。
真正在长江黄河水里占大头的,是降雨(降雪)的雨水或雪水。
这一点从两大河的水位可以看出:在夏天雨季时,长江黄河往往水位高涨,甚至泛滥成灾;而到冬春干燥季节时,长江黄河水位低迷,黄河甚至会断流。
别忘了,我国是季风气候国家。
洪水期的长江关于雪山上的雪会不会化完的问题。
其实只要气候不剧变,我们不要去破坏青藏高原的生态环境,不要主动去破坏冰川,这里会一直保持一个良性的循环,也就是说一边化雪,一边还在下雪,不会流完。
但是,如果气候持续变暖,冰川一直往后退;或者我们破坏了青藏高原的生态环境,雪下下来之后存不住,那就难说了。
根据新闻报道,这几年确实有青藏高原冰川往后退、雪线海拔越来越高的情况;而这些情况,和我们人类行为是有很大关系的。
2017年,全球均温居历史前三,全球变暖趋势明显。
图片来自noaa因此,长江黄河水不仅仅是雪山冰川融水,更多的是雨水;一般情况下,雪山一边在融水一边还在下雪,不用担心水流光的问题。
但是,如果气候持续变暖,生态环境持续破坏,冰川不断后退和减小,“雪山无水”、母亲河源头断流的事情,也是有可能发生的。
附:根据新疆日报2010年的报道,中国科学院院士、青藏高原研究所所长姚檀栋说,研究表明,青藏高原冰川退缩强烈,过去30年的青藏高原冰川退缩幅度相当以前200年的退缩幅度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
中科院青藏高原研究所学位论文撰写要求学位论文是为申请学位而撰写的学术论文,是评判学位申请者学术水平的主要依据,也是学位申请者获得学位的必要条件之一。
为规范和统一我所研究生学位论文的写作,根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》和《中国科学院研究生院学位论文撰写要求》的有关规定,提出以下要求:一、基本要求学位论文必须是一篇(或由一组论文组成的一篇)系统的、完整的学术论文。
学位论文应是学位申请者本人在导师的指导下独立完成的研究成果,不得抄袭和剽窃他人成果。
学位论文的学术观点必须明确,且逻辑严谨,文字通畅。
(一)硕士学位论文硕士学位论文要注意在基础学科或应用学科中选择有价值的课题,对所研究的课题有新的见解,并能表明作者在本门学科上掌握了坚实的基础理论和系统的专门知识,具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力。
硕士学位论文工作一般在硕士生完成培养计划所规定的课程学习后开始,应包括文献阅读、开题报告、拟定并实施工作计划、科研调查、实验研究、理论分析和文字总结等工作环节。
硕士学位论文必须有一定的工作量。
(二)博士学位论文博士学位论文要选择在国际上属于学科前沿的课题或对国家经济建设和社会发展有重要意义的课题,要突出论文在科学和专门技术上的创新性和先进性,并能表明作者在本门学科上掌握了坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识,具有独立从事科学研究工作的能力。
博士学位论文工作是培养博士学位研究生最重要的环节。
博士研究生入学后,要在导师指导下确定科研方向,收集资料,阅读文献,进行调查研究,选择研究课题。
通过开题报告并制定论文工作计划,之后根据论文工作计划分阶段报告科研和论文工作进展情况。
二、学位论文的组成部分和排列顺序论文内容一般应由十个主要部分组成,依次为:(1)封面(2)扉页(3)学位论文原创性声明及关于论文使用授权的说明(4)中文摘要(5)英文摘要(6)目录(7)论文正文(包括前言)(8)参考文献(9)发表文章目录(10)致谢(一)封面根据原国家标准局《科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式》(国家标准GB7713-87)的封面要求,特规定中国科学院研究生院研究生管理学院学位论文的封面格式(可在网站下载),并提出以下具体要求:1.分类号、UDC由图书资料中心统一编制。
2.编号不填。
3.密级已经批准的保密性论文须在右上角注明密级(如系公开型论文则可不注明密级)。
4.论文题目学位论文题目应当简明扼要地概括和反映出论文的核心内容,一般不宜超过20个字,必要时可加副标题。
5.指导教师指导教师必须是被批准上岗的指导教师。
6.申请学位级别填硕士学位或博士学位。
7.学科、专业名称按国家颁布的学科、专业目录中的名称填写。
8.论文提交日期和论文答辩日期按实际提交和答辩日期填写。
9. 培养单位填写“中国科学院青藏高原研究所”。
10.学位授予单位填写“中国科学院研究生院”。
(二)扉页扉页包括内容与封面一致的中文扉页,以及内容与封面一致的英文扉页(三)学位论文原创性声明及关于论文使用授权的说明该声明(见本文附件)附于学位论文中文摘要之前,经学位论文作者及导师签名后生效。
(四)中文摘要(包括关键词)论文摘要应概括地反映出本论文的主要内容,主要说明本论文的研究目的、内容、方法、成果和结论。
要突出本论文的创造性成果或新见解,不要与引言相混淆。
中文摘要力求语言精炼准确,字数在500-1000字左右。
(五)英文摘要(包括关键词)英文摘要内容要与中文摘要内容一致。
要符合英语语法,语句通顺,文字流畅。
在英文题目下面第一行写研究生姓名。
专业名称用括号括起后,置于姓名之后。
研究生姓名下面的一行写导师姓名,格式为:Directed by......。
无论中英文摘要都必须在摘要页的最下方另起一行,注明本文的关键词(3~5个)。
摘要中一般不用图、表、化学结构式、非公知公用的符号和术语。
(六)论文目录论文目录是论文的提纲,也是论文各章节组成部分的小标题。
目录应将文内的章节标题依次排列,标题应该简明扼要。
目录页中每行均由标题名称和页码组成,包括引言(或前言),主要内容的篇、章、条、款、项序号和标题,小结,参考文献、注释、附录,可供参考的文献题录、索引等。
论文中如图表较多,可以分别列出清单置于目录页之后。
图的清单应有序号、图题和页码。
表的清单应有序号、表题和页码。
(七)正文正文是学位论文的主体和核心部分。
正文一般包括以下几个方面:1.引言(或前言)引言是学位论文主体部分的开端,要求言简意赅,不要与摘要雷同或成为摘要的注解。
除了说明研究目的、方法、结果等外,还应评述国内外研究现状和相关领域中已有的研究成果;介绍本项研究工作前提和任务,理论依据和实验基础,涉及范围和预期结果以及该论文在已有的基础上所解决的问题。
2.各具体章节3. 结论结论是学位论文最终和总体的结论,是整篇论文的归宿。
应精炼、准确、完整。
着重阐述作者研究的创造性成果及其在本研究领域中的意义,还可进一步提出需要讨论的问题和建议。
(八)参考文献学位论文的撰写应本着严谨求实的科学态度,均应列出作者直接阅读过、在正文中被引用过、正式或非正式发表的刊物、文献及资料。
参考文献的著录均应符合国家有关标准(按照GB7714—87 《文后参考文献著录格式》执行)。
(九)发表文章目录指学位申请者在学期间在各类正式刊物上发表或已被接受的学术论文。
按学术论文发表的时间顺序,列齐本人在攻读学位期间发表或已录用的学术论文清单(格式参见参考文献的格式要求)。
(十)致谢表达作者对完成论文和学业提供帮助的老师、同学、领导、同事及亲属的感激之情。
三、学位论文的书写格式要求中国科学院青藏高原研究所研究生学位论文必须用中文书写。
1、封面:学位论文封面采用全院统一格式(见附件)。
2、页眉和页脚:从论文正文开始按阿拉伯数字连续编注页码,并加注页眉和页脚,奇数页上注明每一章名称(小五号宋体),偶数页上注明论文题目(小五号宋体),页脚的中间写页码,页码格式采用“1”。
3、中文摘要格式要求(1)论文题目(黑体三号字),可以分成1或2行居中打印,论文题目在段落设置中,设置为单倍行距,段前设置1行,段后设置0行。
在论文题目后空一行居中打印“摘要”。
(2)“摘要”二字(黑体小三号),字间空一格。
段落设置中,设置为单倍行距,段前设置0行,段后设置0行。
“摘要”二字下空一行打印摘要内容。
(3)摘要内容(中文宋体小四号,英文字符采用小四号“Times New Roman”)。
每段开头空二格,标点符号占一格。
段落设置中,设置为1.5倍行距,段前设置0行,段后设置0行。
摘要内容后下空一行打印“关键词”三字。
(4)“关键词”三字(黑体小四号),其后为关键词(宋体小四号)。
关键词数量为3 —5个,每一关键词之间用逗号分开,最后一个关键词后不打标点符号。
设置为1.5倍行距,段前设置0行,段后设置0行。
4、英文摘要格式要求(1)英文题目全部采用大写字母(三号字体,论文中所涉及全部英文字符均采用“Times New Roman”,后面不再一一指出),可分成1—3行居中打印。
每行左右两边至少留五个字符空格。
仅第一行设置为单倍行距,段前设置1行,段后设置0行;其余均设置为单倍行距,段前设置0行,段后设置0行。
题目下空1行居中打印“ABSTRACT”。
(2)ABSTRACT (三号字体)设置为1.5倍行距,段前设置0行,段后设置0行;再下一行居中打印“姓名”。
(3)姓名(英文,小四号字体加粗),设置为1.5倍行距,段前设置0.5行,段后设置0行。
下行居中打印“指导教师”。
(4)指导教师(英文,小四号字体加粗),设置为1.5倍行距,段前设置0行,段后设置0行。
下空1行后打印英文摘要内容。
(5)英文摘要内容(小四号字体),设置为1.5倍行距,段前设置0行,段后设置0行。
摘要内容每段开头留四个字符空格。
摘要内容后下空二行打印“KEY WORDS”。
(6)KEY WORDS(小四号字体加黑),其后关键词小写(词首字母大写,小四号字体),设置为1.5倍行距,段前设置0行,段后设置0行。
每一关键词之间用逗号分开,最后一个关键词不打标点符号。
5、目录(1)“目录”两字居中打印(黑体小三号),设置为单倍行距,段前设置1行,段后设置1行。
下行为目录内容,包括章、节、小节及其开始页码。
(2)目录内容由目录插入功能直接生成,文字为五号字体。
章、节、小节分别以“第一章”、“1.1”、“1.1.1”等数字依次向右缩进标出。
目录中只列出前三级标题。
具体如:第一章绪论 (1)1.1 研究进展 (1)1.1.1 本研究的国内外进展 (3)(注:中文摘要、英文摘要、目录、前言以及每一章的开始均须从独立一页开始打印。
)6、标题(1)第1级标题为“第一章”、“第二章”、“第三章”等,末尾不加标点,每章标题以四号黑体居中打印,设置为单倍行距,段前设置0.5行,段后设置2行。
(2)第2级标题为“1.1”、“1.2”、“1.3”等,末尾不加标点,以小四号黑体加粗,左起顶格打印;设置为单倍行距,段前设置1行,段后设置1行。
(3)第3级标题为“1.1.1”、“1.1.2”、“1.1.3”等,末尾不加标点。
以小四号黑体,左起顶格打印;设置为单倍行距,段前设置1行,段后设置1行。
(4)第4级标题为“1.1.1.1”、“1.1.1.2”、“1.1.1.3”等,末尾不加标点。
以小四号楷体,左起顶格打印;设置为单倍行距,段前设置0.5行,段后设置0.5行。
第4级以下的标题不在目录中显示。
正文中总项包括的分项采用(1)、(2)、(3)…的序号,对分项中的小项采用①、②、③…的序号,均从顶格起空两格书写。
数字加上括号表示序号后,不再加其他标点紧挨其后。
(5)章、节、小节编号与后面的文字之间应有1个字的间隔。
7、正文正文采用小四号宋体,行间距为1.5倍行距。
8、图(1)图包括曲线图、构造图、示意图、图解、框图、流程图、纪录图、布置图、地图、照片、图版等。
图应具有“自明性”,即只看图例,不阅读正文,就可理解图意。
(2)图的编号,根据图所在章节,依次编号。
如第二章的第3幅图,则标为“图2.3 ”。
(3)图序及图题写在图的正下方居中位置,图的编号写在图题左方不加标点,空一格接写图题,图题末尾不加标点。
图题及图中文字采用五号宋字。
引用图应在图题右下角标出文献来源(小五号宋体)。
(4)曲线图的纵横坐标必须标注“量、标准规定符号、单位”。
此三者只有在不必要标明(如无量纲等)的情况下方可省略。
坐标上标注的量的符号和缩略词必须与正文中一致。
绘图必须工整、清晰、规范。
9、表格(1)表的编排一般是内容和测试项目由左至右横读,数据依序竖读,应有自明性。
(2)表的编号,根据表格所在章节,依次编号。