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青藏高原东北部甘加盆地古梯田地层与年代初探

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地理学报 2022年第1期77卷 66-78页

作者：张陈彬吴铎陈雪梅袁子杰陈发虎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兰州730000 青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院西北生态环境资源研究院兰州730000

梯田是人类几千年来利用和改造自然能力的象征,在人类社会发展中发挥了重要的作用。甘加盆地位于青藏高原东北部甘肃省夏河县,盆地内的丘陵、山麓地带分布大面积的层状梯形景观,疑似弃耕的古代梯田。本文在实地考察的基础上,基于卫星遥... 详细信息

梯田是人类几千年来利用和改造自然能力的象征,在人类社会发展中发挥了重要的作用。甘加盆地位于青藏高原东北部甘肃省夏河县,盆地内的丘陵、山麓地带分布大面积的层状梯形景观,疑似弃耕的古代梯田。本文在实地考察的基础上,基于卫星遥感资料,通过GIS手段分析发现古梯田面积为42.2 km^(2)(约63000亩),主要分布在盆地内央曲河及其支流两侧海拔2936~3326 m间的山坡上。通过对3个古梯田剖面样品的磁化率、总有机碳/氮(TOC、TN)含量、孢粉、粒度等环境代用指标分析,同时对比具有准确年代控制的自然剖面磁化率与粒度。研究结果显示:梯田开垦于晚全新世(距今3000 a)古土壤,梯田剖面顶部25~35 cm不同于自然剖面而呈均一化的指标证实了耕作层的存在(距今约1000 a以下层位);但耕作层之上TOC、TN含量的增多,以及梯田剖面与自然剖面整体一致的指标变化趋势说明了梯田被短期利用后长期废弃;结合历史文献资料推断夏河古梯田是在北宋"弓箭手屯田"制度(1074—1125年)下开垦的;气候重建资料显示该时段温度较高、降水增加,整体有益于农业生产。本文提供了过去人类社会适应气候变化的典型案例。

关键词：甘加盆地夏河古梯田环境代用指标气候变化人类活动历史时期

西藏羊八井地热田SOTEM探测及热储结构分析

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地球物理学报 2023年第11期66卷 4805-4816页

作者：陈卫营薛国强赵平任旺奇何一鸣吕鹏飞雷康信赵炀中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 青藏高原地球系统与资源环境全国重点实验室中国科学院青藏高原研究所北京100101 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083

西藏羊八井地热田是世界上著名的高温地热田,历经四十多年的开发利用,浅部地热资源日趋萎缩,亟需开发深部高温地热资源来维持地热发电或新增装机容量.深刻了解断裂分布特征、地热流体的升流通道,对于开发深部高温地热资源具有十分重要... 详细信息

西藏羊八井地热田是世界上著名的高温地热田,历经四十多年的开发利用,浅部地热资源日趋萎缩,亟需开发深部高温地热资源来维持地热发电或新增装机容量.深刻了解断裂分布特征、地热流体的升流通道,对于开发深部高温地热资源具有十分重要的意义.我们在羊八井地热田实施了6条电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)探测剖面,通过反演获得了2 km深度范围内地层的电性结构.结合现有的构造地质、地球物理、地球化学、钻孔测温等资料,取得了如下新认识:(1)确认F14断裂是地热流体从地热田北区向南区运移的主通道;(2)深部地热流体的上升通道出现在北区硫磺沟,中尼公路附近下伏渗透性较差的基岩阻挡着地热流体在深处从北区向南区的侧向流动;(3)南区深处存在一个富水区,汇聚着来自唐山的大气降水和冰雪融水,与正在开采的浅层热储水力联系较弱;(4)在南区实施尾水回灌,难以实现维持热储压力、延长地热田开采寿命的目的.

关键词：羊八井地热田 SOTEM 电性结构运移通道热储结构

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柴北缘早新生代旋转变形特征及其构造意义

地学前缘 2022年第4期29卷 249-264页

作者：栗兵帅颜茂都张伟林东华理工大学地球科学学院江西南昌330013 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国家重点实验室北京100101

青藏高原东北部作为高原北东向扩展的前缘地带,新生代以来变形十分强烈,是研究青藏高原隆升变形过程和生长模式的关键地区之一。然而高原东北部何时卷入印度-欧亚大陆碰撞挤压变形系统以及高原扩展的运动学、动力学过程和机制等仍存在... 详细信息

青藏高原东北部作为高原北东向扩展的前缘地带,新生代以来变形十分强烈,是研究青藏高原隆升变形过程和生长模式的关键地区之一。然而高原东北部何时卷入印度-欧亚大陆碰撞挤压变形系统以及高原扩展的运动学、动力学过程和机制等仍存在很大争议。大陆碰撞及持续挤压过程往往会伴随块体及其内部的旋转变形,而古地磁磁偏角可以定量恢复块体绕垂直轴发生的旋转变形,在研究块体旋转变形方面具有其独特优势。高原东北部,尤其是柴达木盆地,缺乏早新生代的细致旋转变形研究,制约了我们对高原东北部地区早新生代的旋转变形特征及其对印度-欧亚大陆碰撞远程响应的理解。柴北缘地区出露有近乎连续完整的早新生代路乐河组-下干柴沟组地层,为研究青藏高原东北部早新生代旋转变形提供了理想场所。本文对柴北缘逆冲带北中部的驼南和高泉两剖面早新生代路乐河组和下干柴沟组地层开展精细古地磁旋转变形研究:包括在驼南剖面布设4个时间节点、24个采点260个古地磁岩心样品,高泉剖面布设2个时间节点、14个采点150个古地磁岩心样品。通过系统岩石磁学和热退磁实验分析,揭示两剖面早新生代样品的载磁矿物主要是赤铁矿,并含有少量磁铁矿;所获得31个有效采点的高温特征剩磁方向通过褶皱检验和倒转检验,指示可能是岩石沉积时期记录的原生剩磁方向。结合柴北缘中部红柳沟剖面已有古地磁数据,三剖面古地磁结果一致表明柴北缘地区在45~35 Ma期间发生了显著(约20°)逆时针旋转变形。结合东部陇中盆地同时期古地磁旋转变形记录,发现二者具有反向的共轭旋转变形关系。综合青藏高原东部早新生代(52~46 Ma)旋转变形和渐新世以来走滑断裂活动等证据,我们认为:(1)高原东北部的共轭旋转变形是该地区对印度-欧亚碰撞的远程响应,其时间不晚于中始新世(约45 Ma);(2)早新生代自喜马拉雅东构造结至高原东北部,其两侧系统的共轭旋转变形很可能是该时期喜马拉雅东构造结北北东向压入欧亚大陆引起的右旋和左旋剪切作用导致,且剪切应力及相关的地壳缩短和旋转变形等呈现自东构造结地区沿北北东向逐步向高原东北部传递的特征;(3)古新世—始新世时期高原构造变形可能主要通过南北向挤压-地壳增厚模式、渐新世以来主要以沿主要断裂带的侧向挤出模式来调整。

关键词：青藏高原东北部古地磁旋转变形早新生代柴北缘喜马拉雅东构造结

玉龙雪山植物叶片碳氮磷生态化学计量特征对海拔的响应

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生态学杂志 2025年

作者：薛子静张远袁博森赵兰芳万璐张喜园郭子伊史晓宜蒲焘王世金石福习江西农业大学林学院鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复国家林业与草原局重点实验室浙江师范大学地理与环境科学学院中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室玉龙雪山冰冻圈与可持续发展野外科学观测研究

为揭示我国西南高寒冰川区山地生态系统植物养分及其化学计量特征对海拔的响应，本研究以玉龙雪山8个海拔（2900、3100、3300、3600、3900、4100、4300和4500 m）3种生活型植物（乔木、灌木和草本）为研究对象，探究了不同生活型植物叶... 详细信息

为揭示我国西南高寒冰川区山地生态系统植物养分及其化学计量特征对海拔的响应，本研究以玉龙雪山8个海拔（2900、3100、3300、3600、3900、4100、4300和4500 m）3种生活型植物（乔木、灌木和草本）为研究对象，探究了不同生活型植物叶片碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量特征随海拔梯度的变化。结果表明：（1）植物叶片C、N、P含量均值分别为489.03、16.26、1.65 g·kg-1，C/N、C/P和N/P均值分别为33.39、354.72和10.78。（2）乔木和灌木的C含量显著高于草本，而N、P含量显著低于草本；乔木和灌木的C/N、C/P、N/P均显著高于草本；乔木、灌木和草本N/P分别为10.70、12.07和8.80。（3）植物叶片C含量、C/N和C/P随海拔升高呈显著下降，而叶片N、P含量随海拔升高而增加；乔木的N、P含量随海拔呈上升趋势，C/N和C/P呈下降趋势；灌木的N含量和N/P随海拔呈上升趋势，C/N呈下降趋势；草本的N含量、C/P、N/P呈下降趋势，P含量、C/N呈上升趋势。本研究结果表明，海拔对玉龙雪山植物叶片养分含量和生态化学计量特征有显著影响，植物总体上受到N元素限制。

关键词：海拔梯度生活型养分限制生态化学计量青藏高原

碳酸盐耦合同位素(Δ47)温度计及其在古高度重建中的应用

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科学通报 2019年第16期64卷 1722-1737页

作者：熊中玉丁林谢静中国科学院青藏高原研究所大陆碰撞与高原隆升重点实验室北京100101 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

古高度重建为地质模型的建立提供了重要的制约条件,而古地温的恢复在古高度重建中至关重要.基于均质(或同相)同位素交换平衡的碳酸盐耦合同位素温度计(△47温度计)相比于传统的古温度计具有两个显著的优点:(1)其测量的参数Δ47仅仅与碳... 详细信息

古高度重建为地质模型的建立提供了重要的制约条件,而古地温的恢复在古高度重建中至关重要.基于均质(或同相)同位素交换平衡的碳酸盐耦合同位素温度计(△47温度计)相比于传统的古温度计具有两个显著的优点:(1)其测量的参数Δ47仅仅与碳酸盐的形成温度相关而不受环境水中δ18O值影响;(2)△47的精度能够达到0.010‰,换算到相应的碳酸盐形成温度可优于±2℃.随着碳酸盐耦合同位素温度计的实验方法的发展,实现了利用该温度计精确重建古高度.本文通过总结全球碳酸盐耦合同位素温度计应用于古高度重建中的实例,进一步解析该温度计在区域抬升历史的恢复以及构建动力学模型中的应用前景.

关键词：碳酸盐耦合同位素 △47 古温度计古高度

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河流二氧化碳释放研究进展

冰川冻土 2023年第2期45卷 395-408页

作者：尚雪雪高坛光姚檀栋兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 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

大气温室气体(GHGs)浓度的持续增加是气候变暖的重要驱动因素。河流系统是陆地、大气和海洋之间生物地球化学循环的重要纽带,河流GHGs释放被认为是全球GHGs的一个重要来源,亦是影响全球碳中和目标实现的不可忽视的因素。本文基于2010—2... 详细信息

大气温室气体(GHGs)浓度的持续增加是气候变暖的重要驱动因素。河流系统是陆地、大气和海洋之间生物地球化学循环的重要纽带,河流GHGs释放被认为是全球GHGs的一个重要来源,亦是影响全球碳中和目标实现的不可忽视的因素。本文基于2010—2020年发表的全球河流二氧化碳(CO_(2))释放的研究结果,系统分析了河流CO_(2)浓度与通量的全球和区域水平差异及其影响因素。研究发现,全球河流源头、干流和河口均为大气CO_(2)的源,全球河流CO_(2)总通量可达(2.16±0.38)Pg C·a^(-1),其中源头>干流>河口,源头、干流和河口释放通量分别为(0.69±0.12)mol·m^(-2)·d^(-1)、(0.42±0.07)mol·m^(-2)·d^(-1)和(0.17±0.03)mol·m^(-2)·d^(-1),释放总通量分别为(0.84±0.15)Pg C·a^(-1)、(0.56±0.10)Pg C·a^(-1)和(0.76±0.13)Pg C·a^(-1)。自然河流的干流和源头CO_(2)释放大于人为影响河流,而人为影响河流的河口CO_(2)释放大于自然河流的河口释放。同时发现,CO_(2)释放通量季风区>非季风区,热带>温带>寒带;河流CO_(2)的释放随着河流级别的升高在1~6级呈减小趋势,而在河流6~8级呈增加趋势。河流CO_(2)释放显著影响区域的碳循环,然而,目前对河流源头和干流CO_(2)释放的对比以及人为影响对河流释放通量的影响尚不明确,亟需定量且系统全面地研究,以期进一步揭示河流CO_(2)释放机制及其气候环境影响的定量评估。

关键词： CO_(2)释放河流河口人为影响

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丹尼索瓦人及其研究进展

科学通报 2020年第25期65卷 2763-2774页

作者：夏欢张东菊陈发虎兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室兰州730000 中国科学院青藏高原研究所高寒生态重点实验室北京100010 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

根据2010年俄罗斯阿尔泰山丹尼索瓦洞出土的古人类手指骨的线粒体和全基因组测序分析结果,遗传学家提出并命名一支新的已灭绝古老型人类--丹尼索瓦人(Denisovans,简称为丹人).这支神秘的古人类引发了第四纪年代学、考古学、古人类学、... 详细信息

根据2010年俄罗斯阿尔泰山丹尼索瓦洞出土的古人类手指骨的线粒体和全基因组测序分析结果,遗传学家提出并命名一支新的已灭绝古老型人类--丹尼索瓦人(Denisovans,简称为丹人).这支神秘的古人类引发了第四纪年代学、考古学、古人类学、遗传学等多领域学者们的广泛关注,相关研究取得显著进展.时空分布方面,化石记录显示丹人在丹尼索瓦洞的生活时间为195~52 ka,至少于160 ka已出现在青藏高原东北部的白石崖溶洞,已知的分布区域从阿尔泰山扩展至东亚地区;石器制作技术方面,丹尼索瓦洞的丹人可能使用了勒瓦娄哇和石叶技术,而白石崖溶洞的石制品则主要由简单石核石片技术打制而成;体质形态方面,丹尼索瓦洞出土的丹人化石碎片提供了指骨、牙齿等有限形态信息,夏河人右侧下颌骨化石则提供了丹人较为全面的下颌骨形态特征;遗传特征方面,丹人明显区别于同期主要分布于欧亚大陆西部的尼安德特人,且内部存在深度分化,并对大洋洲、东亚和南亚现生人群及美洲土著人群有着基因贡献.尽管新发现与新成果不断揭示丹人的特征信息,但我们对这一人群仍知之甚少,未来在白石崖溶洞遗址的持续发掘和深入研究,有望提供更多丹人的体质形态、遗传特征和文化内涵等信息,揭示丹人对高海拔环境的适应机制.此外,在中国开展丹人与东亚古老型智人和早期现代人之间关系的深入探讨,将有助于进一步推动东亚古人类演化研究.

关键词：丹尼索瓦人人类演化现代人起源西伯利亚青藏高原

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青藏高原六套陆面蒸散发产品的评估

大气科学 2023年第3期47卷 893-906页

作者：袁令马耀明陈学龙王玉阳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国家重点实验室地气作用与气候效应团队北京100101 中国科学院青藏高原研究所环境变化与地表过程重点实验室北京100101 中国-巴基斯坦地球科学研究中心伊斯兰堡45320巴基斯坦中国科学院大学北京100049 兰州大学兰州730000

鉴于基于卫星遥感和地面观测开发出的不同时空分辨率蒸散发(ET)产品在青藏高原(TP)仍存在不确定性,从而限制了这些产品在水文气象和气候评估方面的应用。本文基于涡动观测的ET对六种ET产品(PML、EB-ET_V2、GLEAM、GLDAS、ERA5_Land和MOD... 详细信息

鉴于基于卫星遥感和地面观测开发出的不同时空分辨率蒸散发(ET)产品在青藏高原(TP)仍存在不确定性,从而限制了这些产品在水文气象和气候评估方面的应用。本文基于涡动观测的ET对六种ET产品(PML、EB-ET_V2、GLEAM、GLDAS、ERA5_Land和MOD16)进行评估并比较各产品之间的差异,对TP区域ET产品不确定性做了分析。结果表明:(1)观测值与对应像元ET值之间的年平均态和季节循环存在较好的相关性、一致性。GLEAM产品与观测值吻合度较高并拥有适用性;MOD16产品在大部分站点性能较差。(2)在季节性变化方面,春季ERA5_Land产品与观测的变化较为一致;夏季和冬季GLEAM产品与观测的变化更为接近,而EB-ET_V2产品在秋季表现更有优势。(3)在空间上,GLEAM、EB-ET_V2产品和GLDAS产品存在更高的相关性(相关系数R>0.88)和一致性(一致性指数IOA>0.89);各产品季节时空分布有较大的差异,尤其是春季;相对其他产品,MOD16产品在大部分区域夏季低估且冬季高估。(4)除MOD16外的各产品年平均ET大小相差较大,多年平均的高原ET大小排序为ERA5_Land(401.46 mm a^(-1))>PML(334.37 mm a^(-1))>GLEAM(298.46 mm a^(-1))>EB-ET_V2(271.39 mm a^(-1))>GLDAS(249.67 mm a^(-1)),六套产品估算的青藏高原的总体年蒸发量为330.59 mm a^(-1)。青藏高原不同蒸发产品的比较有助于对高原蒸发的动态变化有更深入的了解,可以为青藏高原水资源评估和区域水管理提供参考。

关键词：青藏高原陆面蒸散发产品涡动相关观测

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自然地理学学科体系与发展战略要点

地理学报 2021年第9期76卷 2074-2082页

作者：陈发虎吴绍洪刘鸿雁杨晓燕刘建宝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国家重点实验室北京100101 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 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟重点实验室北京100101 北京大学城市与环境学院北京100871 兰州大学资源环境学院兰州730000

自然地理学是地理科学的一门基础学科,同时也是生态学、环境科学等相关学科的科学基础。自然地理学重点研究地球表层自然环境的空间特征、演变过程及其地域分异规律,以及过去人—环境相互作用的发展过程。在社会经济和科学技术快速发展... 详细信息

自然地理学是地理科学的一门基础学科,同时也是生态学、环境科学等相关学科的科学基础。自然地理学重点研究地球表层自然环境的空间特征、演变过程及其地域分异规律,以及过去人—环境相互作用的发展过程。在社会经济和科学技术快速发展的新时期,自然地理学与综合地理学、人文地理学、信息地理学的联系更加密切和广泛。本文结合《中国学科及前沿领域发展战略研究(2021—2035)》地理科学的学科规划,分析自然地理学学科的形成过程,阐述综合自然地理学、部门自然地理学、人类生存环境学的分支学科体系,提出自然地理学及其分支学科的学科发展战略布局、优先领域发展目标和重点方向。

关键词：自然地理学学科体系发展战略