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舟曲虎家崖滑坡直接转化泥石流的特征、过程与机理研究

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工程地质学报 2024年第1期32卷 170-182页

作者：马许平曾庆利廖立业杜琳琳张路青中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

滑坡直接转化而成的泥石流通常比滑坡本身运移距离更远,波及范围更广,危害也更严重,但目前相关转化机制及其影响因素的研究较少。2020年10月20日位于白龙江左岸、甘肃省舟曲县的虎家崖暴发小型泥石流,侵入省道313,威胁毗邻村庄。通过现... 详细信息

滑坡直接转化而成的泥石流通常比滑坡本身运移距离更远,波及范围更广,危害也更严重,但目前相关转化机制及其影响因素的研究较少。2020年10月20日位于白龙江左岸、甘肃省舟曲县的虎家崖暴发小型泥石流,侵入省道313,威胁毗邻村庄。通过现场调查、室内岩土试验、遥感解译和降雨资料分析,本文对虎家崖泥石流形成的地质环境条件、运移及堆积特征等进行了调查,研究了浅层滑坡失稳并直接转化为泥石流的主要特征、过程、影响因素及其形成机理,探讨其未来发展趋势。研究表明:(1)虎家崖上游狭长沟道堆积体受到长达19 d、累计98.5 mm的持续性降雨的激发而发生慢速滑坡,区域强震造成的坡体结构损伤对滑坡发育也有贡献。(2)滑坡后段与滑坡前缘的剪出部分在运动过程中直接转化为泥石流,但中段滑坡体则维持剪切滑动。(3)转化过程受滑坡前缘剪出土体饱水程度、沟道坡度与落差以及地表径流等因素的影响。(4)虎家崖狭长沟道后缘可能因毗邻泄流坡滑坡活动牵引而破坏,同时上游沟道残余滑坡体与灰岩崩塌体、出口右侧残余滑坡体可能受降雨、地震等激发而失稳,再次转化为泥石流,威胁沟道下方虎家崖村和省道S313。

关键词：慢速滑坡长历时低强度降雨黏性泥石流转化机理白龙江

2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震地表破裂及震害特征分析

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地球物理学报 2024年第9期67卷 3454-3471页

作者：苏瑞欢袁道阳郑文俊王爱国李智敏文亚猛魏拾其莫金泉陈艳文张梨君兰州大学地质科学与矿产资源学院兰州730000 中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 甘肃省地震局兰州730000 青海省地震局西宁810001

2023年12月18日,在甘肃省积石山县(102.79°E,35.70°N)发生了M_(S)6.2地震,震源深度约10 km,性质以挤压逆冲为主,兼有少量右旋走滑分量.根据现场应急考察结果,本次地震震中位于拉脊山北缘断裂带南东段的积石山东缘断裂上,震区附近该断... 详细信息

2023年12月18日,在甘肃省积石山县(102.79°E,35.70°N)发生了M_(S)6.2地震,震源深度约10 km,性质以挤压逆冲为主,兼有少量右旋走滑分量.根据现场应急考察结果,本次地震震中位于拉脊山北缘断裂带南东段的积石山东缘断裂上,震区附近该断裂由4条次级断裂组成,包括积石峡断裂、大墩村断裂、赵木川断裂和大河家断裂,构成较复杂的几何图像.沿各次级断裂形成了多处具有两组优势方向的构造地裂缝和雁列状裂缝带,并沿大墩村断裂、赵木川断裂和大河家断裂形成了少量厘米级同震逆冲(位错值2~4 cm)和右旋位错(位错值3 cm)现象.综合前人小震精定位结果认为,积石山东缘断裂的大墩村断裂、赵木川断裂和大河家断裂等三条次级断裂共同构成本次地震的发震构造,实际上这是一次积石山东缘断裂向临夏盆地内部挤压扩展过程中,次级断裂活动的地震事件,而其主断裂(积石峡断裂)全新世有新活动的地质地貌证据,本次地震应力可能未完全释放,其未来发生更大地震的危险性应引起重视.本次地震还引发了不同类型的崩塌、滑坡、边坡滚石、液化—泥流、房屋破坏等一系列地质灾害及建筑物震害,造成了上百人遇难和严重的经济损失.通过对极震区大墩村典型黄土台塬不同部位震害特征的调查分析,发现地震对黄土台塬上部早期建设的老旧房屋及围墙造成了严重垮塌破坏,而在台塬中部的斜坡部位造成了多处规模不等的崩塌、滑坡、地表张性裂缝等边坡失稳现象,在台塬下部谷地地表裂缝及房屋震害较轻.考虑到黄土台塬上部及斜坡的场地放大效应是造成本次地震灾害严重的重要原因之一,后续应考虑黄土台塬区域村镇房屋加固及工程建设针对性抗震设防的必要性.

关键词：积石山M_(S)6.2地震积石山东缘断裂同震破裂地震灾害

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青藏高原表土磁化率空间分布特征及影响因素

土壤学报 2024年第2期61卷 361-371页

作者：陈雅敏宋效东刘峰叶明亮张楚张甘霖土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理科学重点实验室南京210008

土壤磁化率是古环境重建的常用代用指标,对表土磁化率与现代环境的关系研究有助于理解磁化率产生差异的原因。当前,区域尺度上土壤磁化率变化成因认识尚不清楚,限制了磁化率作为古环境重建重要代用指标的精准应用。本研究系统调查了青... 详细信息

土壤磁化率是古环境重建的常用代用指标,对表土磁化率与现代环境的关系研究有助于理解磁化率产生差异的原因。当前,区域尺度上土壤磁化率变化成因认识尚不清楚,限制了磁化率作为古环境重建重要代用指标的精准应用。本研究系统调查了青藏高原的254个样点表层(发生层A层)土样,测定土壤磁化率和其他土壤属性,结合母质、气候、地形和植被等数据,阐明青藏高原地区土壤磁化率空间变化特征及其主要影响因素。结果表明:(1)不同母质类型之间,表层土壤磁化率(χ_(lf))无显著差异,百分频率磁化率(χ_(fd)%)差异显著,表现为黄土和砂页岩风化物>冰碛物和结晶盐风化物,其他母质类型之间无显著差异;不同土地利用之间,表层土壤χ_(lf)无显著差异,χ_(fd)%差异显著:森林和旱地>草地>荒地。(2)各因子对土壤磁化率影响表现为植被>理化性质>地形>母质。(3)空间分布上,χ_(lf)与χ_(fd)%均呈现由东南向西北降低的趋势。此外,χ_(lf)和χ_(fd)%的空间分布规律与青藏高原植被分区相吻合。因此,磁化率能更好地指示植被空间分布。

关键词：青藏高原表土磁化率气候

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青藏高原不同海拔藏药独一味转录组分析

基因组学与应用生物学 2024年第2期43卷 338-352页

作者：李孝平徐浩余静雅韩赟韩霜张发起中国科学院西北高原生物研究所高原适应与进化重点实验室西宁810001 中国科学院大学生命科学学院北京100039

为了研究独一味(Phlomoides rotata)在不同海拔生境下基因表达差异及响应机制,本研究基于NR、GO和KEGG等数据库进行差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)的注释,以及功能富集分析,获得独一味的DEGs,以及关联的代谢通路,... 详细信息

为了研究独一味(Phlomoides rotata)在不同海拔生境下基因表达差异及响应机制,本研究基于NR、GO和KEGG等数据库进行差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)的注释,以及功能富集分析,获得独一味的DEGs,以及关联的代谢通路,并对注释获得的药用基因进行系统发育分析。结果显示,不同海拔独一味的DEGs,主要富集到植物激素信号转导、氨基酸的生物合成、萜类等次生代谢生物合成途径。其中,有4个基因在低温胁迫响应中起关键作用;鉴定出3个P5βR基因,其中2个基因编码环烯醚萜合成途径中的关键酶。系统发育结果显示,P5βR基因亚家族聚为两个分支(P5βR clusterⅠ和P5βR clusterⅡ)。本研究在转录组水平上发现独一味主要通过多种代谢途径,以及关键基因的调控表达来适应青藏高原高海拔生境。本研究为独一味不同海拔适应机制及独一味耐寒育种提供了数据支撑,为P5βR基因亚家族和环烯醚萜类生物合成的研究奠定基础。

关键词：转录组独一味低温胁迫 P5βR基因亚家族环烯醚萜合成酶

基于黄缨菊转录组数据的单拷贝核基因引物开发

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分子植物育种 2024年

作者：杨萍苏旭刘玉萍胡夏宇毛轩睿郑长远陈金元青海师范大学高原科学与可持续发展研究院青海师范大学青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室青海师范大学生命科学学院

黄缨菊(Xanthopappus subacaulis)是青藏高原地区一种特有的高寒草甸药用植物，本研究基于黄缨菊三代全长转录组数据开发单拷贝核基因引物，旨在为黄缨菊群体遗传学研究提供有效、可靠的分子标记。本研究共获得28 826 664条子序列(Subre... 详细信息

黄缨菊(Xanthopappus subacaulis)是青藏高原地区一种特有的高寒草甸药用植物，本研究基于黄缨菊三代全长转录组数据开发单拷贝核基因引物，旨在为黄缨菊群体遗传学研究提供有效、可靠的分子标记。本研究共获得28 826 664条子序列(Subreads)，平均长度为2 479 bp，N50为2 878 bp，其中环形一致性序列(circular consensus sequences， CCS)有638 103个，包含全长非嵌合体序列(full-length non-chimeric reads， FLNC) 575 533个；FLNC序列校正和去冗余后得到46 100个unigenes，平均长度2 620 bp，N50长度为2 976 bp；采用OrthoFinder v2.0软件进行同源基因家族分析，获得407条单拷贝核基因；从中挑选60条同源性高的基因经引物设计和验证，获得8对扩增性好、测序成功率高的核基因引物；多态性分析结果表明，基因扩增产物介于671～980 bp之间，多态性位点在1～6，单倍型多样性(Hd)处于0.498～0.780之间，核苷酸多样性(π)在0.000 66～0.002 31之间；核基因D*、F*及Tajima’s D值大多为正值，居群间遗传变异(83.04%)大于居群内遗传变异(16.96%)，居群间遗传分化较高(FST: 0.830 35， P研究开发的8对黄缨菊单拷贝核基因引物可为将来进行黄缨菊遗传多样性、群体遗传结构、物种形成机制及适应性进化研究提供丰富的标记引物。

关键词：黄缨菊转录组测序单拷贝核基因遗传多样性

柴达木盆地中新统长石类矿物的特征及其构造与气候意义

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第四纪研究 2024年

作者：常宏秦秀玲关冲李乐意罗家馨中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪国家重点实验室中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心中国科学院大学中国地质调查局西安地质调查中心西安地球环境创新研究院

中新世气候变化特征是新生代以来全球整体变冷过程的一个特例,特别是早-中中新世气候变暖更是显著地改变了变冷的节奏,变暖在中中新世气候适宜期(MMCO)达到顶峰;中中新世气候转型(MMCT)开始又回归了“正常的”整体变冷趋势。MMCO作为全... 详细信息

中新世气候变化特征是新生代以来全球整体变冷过程的一个特例,特别是早-中中新世气候变暖更是显著地改变了变冷的节奏,变暖在中中新世气候适宜期(MMCO)达到顶峰;中中新世气候转型(MMCT)开始又回归了“正常的”整体变冷趋势。MMCO作为全球变冷的“扰动”事件,对全球变暖背景下气候变化趋势预测的准确性有重要的指示意义,但是它对于中国区域气候的影响仍然不清。本研究对柴达木盆地花土沟剖面20.0～11.3 Ma(厚度3135 m)之间以约0.1 Ma间隔取样,分析长石类矿物中钾长石、斜长石含量等开展区域化学风化研究,试图找到矿物组成变化对于MMCO及MMCT的响应。结果显示,沉积物斜长石和钾长石的含量明显低于地表平均含量,而且粉砂质颗粒中钾长石/斜长石值变化范围为0.24～1.08,平均值0.75,明显高于地表物质中两种矿物的平均比值(0.32);其变化曲线记录了中新世早期全球变暖→MMCT整个过程区域环境变化的痕迹。中新世早期随全球气温的升高,柴达木盆地净水汽含量提高,在17.4～15.0 Ma之间达到高峰,MMCT开始后区域降水明显降低,钾长石/斜长石值同时受到区域构造运动引起的物源变化的影响。研究显示,上地壳含量最高的长石类矿物在沉积物中的变化特征,能够敏感地指示受土壤湿度影响的化学风化程度,也就能够在一定程度上暗示区域气候变化过程及构造运动特征;而长石类矿物在上地壳的普遍存在也为进行气候变化全球对比及数据同化等提供了一种简单、经济、便捷的方法。

关键词：新生代全球变冷钾长石斜长石化学风化中中新世气候适宜期中中新世气候转型构造运动

木炭遗存揭示藏东南过去2700年人类生存环境及木材利用策略

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第四纪研究 2024年第1期44卷 144-157页

作者：孙青丽高玉杨继帅王彦人杨棋童艳谭韵瑶夏格旺堆杨晓燕浙江省文物考古研究所浙江杭州310014 中国科学院青藏高原研究所古生态与人类适应团队北京100101 兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000 国家文物局考古研究中心考古实验室与科技保护研究所北京100013 西藏自治区文物保护研究所西藏拉萨850008

木材是早期人类在青藏高原高海拔区域生存所需的关键性资源之一,对木材的利用是人类适应极端环境的策略之一。本研究通过对青藏高原东南部8处考古遗址出土木炭的系统分析,重建了遗址周边的木材资源,发现过去2700年以来,在木材资源丰富... 详细信息

木材是早期人类在青藏高原高海拔区域生存所需的关键性资源之一,对木材的利用是人类适应极端环境的策略之一。本研究通过对青藏高原东南部8处考古遗址出土木炭的系统分析,重建了遗址周边的木材资源,发现过去2700年以来,在木材资源丰富的藏东南,先民采集的木材种类多样,只在少数遗址显示出对特定木材的选择偏好;波堆藏布流域人群利用的主要木材为当地的果树光核桃(Prunus mira),其他区域则以川滇高山栎(Quercus semecarpifolia)和高山松(Pinus densata)为主,显示出木材利用策略具有明显的空间差异;研究还发现,在气候变化影响下,高山松在先民日常生活中的比重逐渐降低,而川滇高山栎等灌木逐渐增加。本研究第一次对藏东南区域木材利用历史进行了重建,为探讨人类对藏东南的行为适应提供了新的视角。

关键词：木炭分析青藏高原高海拔适应川滇高山栎高山松光核桃

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近40年西藏昼夜降水量时空变化特征

气象 2024年第10期50卷 1161-1174页

作者：杜军黄志诚程巳阳德庆卓嘎王挺西藏高原大气环境科学研究所/西藏高原大气环境开放实验室拉萨850001 中国气象局墨脱大气水分循环综合观测野外科学试验基地/墨脱国家气候观象台西藏墨脱860700 西藏自治区气象信息网络中心拉萨850001 日喀则国家气候观象台西藏日喀则857000 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室/青藏高原气象研究所北京100081

基于1981—2020年西藏38个气象站点逐小时降水量资料,采用线性倾向估计、Pearson相关系数、Mann-Kendall突变检验等方法,分析近40年西藏昼夜降水量和夜降水率时空变化特征。结果表明:西藏多年平均的年昼降水量总体上自东向西减少,年夜... 详细信息

基于1981—2020年西藏38个气象站点逐小时降水量资料,采用线性倾向估计、Pearson相关系数、Mann-Kendall突变检验等方法,分析近40年西藏昼夜降水量和夜降水率时空变化特征。结果表明:西藏多年平均的年昼降水量总体上自东向西减少,年夜降水量由东南向西北递减,夜降水量大于昼降水量;雅鲁藏布江中游是西藏夜降水率的中心地带;春季昼夜降水量与海拔高度相关性最显著,夏秋两季和全年的昼夜降水量与经度相关系数最大;夜降水率,在冬季是高纬地区大于低纬地区,而在夏秋两季则是高海拔地区小于低海拔地区。近40年,西藏73.7%的站年昼夜降水量均趋于增加,57.9%的站年夜降水率呈减少趋势,63.2%的站夜降水量变化趋势大于昼降水量;西藏平均年昼夜降水量均呈增加趋势且夜降水量增速大于昼降水量,主要表现在春夏两季;因冬春秋三季夜降水率均减小,导致年夜降水率趋于减小。从年代际变化来看,近40年中,20世纪80年代是年昼夜降水量最少的年代,最大值分别出现在21世纪10年代和20世纪90年代;夜降水率则在20世纪80年代最高、21世纪10年代最低。Mann-Kendall突变检验显示,西藏仅有春季昼夜降水量、冬季夜降水量分别在20世纪90年代末和21世纪初发生了气候突变,前者增多,后者变少;2004年、2011年和2009年分别是冬季、春季和年夜降水率的突变时间。

关键词：昼夜降水量夜降水率空间分布线性趋势年代际变化气候突变

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西藏米林高山松径向生长对气候变化的响应

第四纪研究 2024年第4期44卷 928-938页

作者：刘宇王亚锋刘波梁尔源南京林业大学生态与环境学院江苏南京210037 西北大学城市与环境学院陕西西安710127 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全国重点实验室北京100101

西藏东南部米林市广泛分布着高山松针叶林,很少受到人为活动的干扰,具有开展树木年代学研究的潜力。为此,本研究以藏东南米林市的高山松(Pinus densata)为研究对象,拟建立高山松树轮宽度标准年表,探讨高山松林的径向生长对气候变化的响... 详细信息

西藏东南部米林市广泛分布着高山松针叶林,很少受到人为活动的干扰,具有开展树木年代学研究的潜力。为此,本研究以藏东南米林市的高山松(Pinus densata)为研究对象,拟建立高山松树轮宽度标准年表,探讨高山松林的径向生长对气候变化的响应。相关分析和偏相关分析的结果表明,高山松的径向生长与上一年11月最低气温、当年8月最低气温和平均气温、当年4月降水和帕默尔干旱指数均呈显著正相关,与当年6月降水呈显著负相关。其中,高山松径向生长与4月降水量的相关最为显著,表明生长季初期降水量的缺乏限制了高山松的径向生长。百年尺度上高山松年表缺失轮数量有明显的上升趋势,并且缺轮数量与上一年9月至当年4月期间的逐月帕默尔干旱指数均呈显著正相关关系,表明生长季初期和末期的干旱不利于树木的生长。滑动相关分析进一步表明4月降水对高山松生长的主导作用。近一百年来米林市气候暖干化趋势显著,且季节降水分配不均,由此导致了高山松径向生长的水分限制。未来持续的气候变暖可能威胁米林市高山松林的正常生长。上述结论为快速气候变化背景下的西藏针叶林管理与保护提供了参考依据。

关键词：树木年轮气候变化暖干气候高山松缺失轮