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西南地区冬季异常冷湿/暖干的气候背景分析

气象学报 2024年第4期82卷 459-475页

作者：庞轶舒周长艳王顺久罗玉四川省气候中心/高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 中国气象局气候预测研究重点开放实验室北京100081 中国气象局成都高原研究所成都610072

利用1981—2022年西南地区409个地面气象站观测资料、NCEP/NCAR和NOAA再分析资料等,分析了西南地区冬季异常冷湿/暖干配置的气候变化特征及形成机制。结果表明,全区大部分冷湿/暖干是西南地区冬季频繁出现的异常气候配置。20世纪80年代... 详细信息

利用1981—2022年西南地区409个地面气象站观测资料、NCEP/NCAR和NOAA再分析资料等,分析了西南地区冬季异常冷湿/暖干配置的气候变化特征及形成机制。结果表明,全区大部分冷湿/暖干是西南地区冬季频繁出现的异常气候配置。20世纪80年代以来,全区暖干趋势显著。对流层中高层的贝加尔湖高压强(弱)和青藏高原高压弱(强)及中低层西伯利亚高压强(弱),协同构成的准正压“北正南负”(“南正北负”)环流型,是西南地区冬季冷湿(暖干)配置的关键环流背景。秋季阿留申群岛南侧、赤道东太平洋南侧和北侧,以及澳大利亚西南侧4个关键区的海温是上述异常环流型的关键前兆信号。阿留申群岛南侧海温偏高(低)可使秋、冬季亚速尔高压持续增强扩大(减弱缩小),然后通过罗斯贝波东传增强(减弱)下游贝加尔湖高压和西伯利亚高压。赤道东太平洋南侧和北侧的海温偏低(高),可共同促使东北太平洋和北大西洋低纬度地区位势高度场偏低(高),激发正(负)异常罗斯贝波源并东传减弱(增强)青藏高原高压;澳大利亚西南侧海温偏高(低),有利于高空越赤道偏南(北)风加强,进而增强(减弱)中东急流,导致青藏高原高压偏弱(强)。

关键词：西南地区冬季冷湿/暖干气候配置气候背景青藏高原高压贝加尔湖高压

高寒草地植物和土壤线虫群落对模拟放牧的响应

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兰州大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 68-75页

作者：杨玉青刘艳方熊有才李文龙胡华伟白丽丽王文颖青海师范大学生命科学学院西宁810008 兰州大学生态学院兰州730000 青海师范大学、青藏高原生物多样性形成机制与综合利用省级重点实验室西宁810008

以青海海北高寒草地为研究对象,进行连续8 a的模拟放牧和围栏封育野外试验,研究模拟放牧和围栏封育对高寒草地地上植物群落和地下土壤线虫群落组成、物种多样性及其营养类群的影响,揭示植物群落结构与土壤线虫之间的相关性.结果表明,与... 详细信息

以青海海北高寒草地为研究对象,进行连续8 a的模拟放牧和围栏封育野外试验,研究模拟放牧和围栏封育对高寒草地地上植物群落和地下土壤线虫群落组成、物种多样性及其营养类群的影响,揭示植物群落结构与土壤线虫之间的相关性.结果表明,与围栏封育相比较,模拟放牧使植物群落物种丰富度、物种多样性指数升高,禾草类重要值显著下降而杂类草重要值显著上升.模拟放牧会显著降低食细菌线虫和杂食-捕食线虫的密度,对植物寄生线虫和食真菌线虫密度没有显著影响.总体上模拟放牧会显著降低土壤0~10 cm表层线虫群落组成和数量,但对线虫优势属没有产生影响.模拟放牧管理措施通过影响植物群落间接影响土壤线虫群落多样性,对土壤线虫与植物群落的相关关系产生一定的影响.

关键词：放牧干扰植物群落土壤理化性质土壤线虫

喜马拉雅山不同森林群落主要树种叶片元素性状与生物量之间的关系

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中国科学：地球科学 2024年第5期54卷 1544-1555页

作者： Nita DYOLA 梁尔源 Josep PEÑUELAS JJulio CAMARERO Shalik Ram SIGDEL Sugam ARYAL 林文涛刘向刘永稳徐兴良 Sergio ROSSI 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 中国科学院大学北京100049 Laboratoire sur lesécosystèmes terrestres boréaux Département des Sciences FondamentalesUniversitédu QuébecàChicoutimi555Boulevard de l′UniversitéChicoutimi(QC)G7H2B1Canada CSIC Global Ecology Unit CREAF-CSIC-UABBellaterraE-08193 CataloniaSpain CREAF Cerdanyola del VallèsE-08193 CataloniaSpain Instituto Pirenaico de Ecología(IPE-CSIC) Avenida Montañana 1005Zaragoza 50059Spain Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Institut für GeographieErlangen 91058Germany 兰州大学生态学院草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州730000 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

植物需要多种基本元素调节并保持其特定比例以维持生长发育,叶片元素含量反映了植物的功能及其对环境的适应性.然而,在森林海拔梯度上,我们对于资源获取、光合作用和生长相关的叶片元素如何调节森林生物量仍知之甚少.本研究在喜马拉雅... 详细信息

植物需要多种基本元素调节并保持其特定比例以维持生长发育,叶片元素含量反映了植物的功能及其对环境的适应性.然而,在森林海拔梯度上,我们对于资源获取、光合作用和生长相关的叶片元素如何调节森林生物量仍知之甚少.本研究在喜马拉雅山干城章嘉峰地区沿热带森林(海拔80m)至高山树线(海拔4200m)设置海拔梯度样带,每间隔海拔100m设置一个样点,对116个树种的1859个个体测定了叶片中10种元素(C、N、P、K、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu和Mn)的含量,通过计算叶片元素含量的群落加权平均值(反映优势物种的性状优势度,表征质量比效应)和功能离散度(反映物种在生态位空间内的聚集或者离散程度,表征互补效应),探究叶片元素含量及其离散程度沿海拔梯度分异特征,解析其对森林群落生物量的影响.研究结果表明,较强的叶片元素质量比效应和较弱的互补效应有利于森林群落生物量的积累.叶片元素性状多样性与海拔的共同作用对生物量的解释量(解释方差:52.2%)高于元素性状多样性的解释量(解释方差:0.05%~21%).海拔调节了树种性状多样性在生物量积累中的作用,互补效应在低海拔和高海拔地区对生物量的影响分别体现为积极和消极作用,这表明海拔和互补效应之间也存在交互作用.此外,海拔和质量比效应的交互作用对海拔梯度上生物量的影响也存在异质性.本研究表明,不同森林群落生物量的积累可能受到由海拔调控的性状多样性的影响.尽管较高的性状分异不利于生物量的积累,但能增强高海拔地区树种对胁迫环境的适应性.

关键词：生态系统功能海拔梯度功能多样性功能性状叶片元素生态位互补

水体沉积物对普通小球藻生长的影响模拟试验研究

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人民长江 2024年

作者：何立乐朱小雪张振华曲靖师范学院生物资源与食品工程学院云南高原生物资源保护与利用研究中心中国科学院西北高原生物研究所青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院西北高原生物研究所适应与进化重点实验室

除了化学因素外，水体物理性质因素也能有效影响普通小球藻的生长。本文采用纯石英砂模拟水体沉积物，用正交实验法分析了扰动速率、固液比和沉积物粒径等三种水体因素对普通小球藻生长的物理效应。单因素方差分析结果表明扰动速率和固... 详细信息

除了化学因素外，水体物理性质因素也能有效影响普通小球藻的生长。本文采用纯石英砂模拟水体沉积物，用正交实验法分析了扰动速率、固液比和沉积物粒径等三种水体因素对普通小球藻生长的物理效应。单因素方差分析结果表明扰动速率和固液比在0.05水平上对普通小球藻生物量均具有显著性影响，扰动速率和粒径在0.05水平上对普通小球藻特定生长率均具有显著性影响。影响普通小球藻最大生物量的优势条件为100 r/min扰动速率、125 g/L固液比和10-20 M粒径，生物量浓度为8×106cell/mL，影响普通小球藻最小生物量的优势条件为150 r/min扰动速率、125 g/L固液比和30-40 M粒径，生物量浓度为2.4×106cell/mL。在一定的扰动速率下，粒径和固液比可能对特定生长率存在较强交互作用影响。另外，SEM显示较强的扰动速率能使普通小球藻外在形态椭圆化，并对生物量的增长产生影响。因此，研究认为可以试图通过改变水体扰动速率、固液比和沉积物粒径等水沉积物条件实现对普通小球藻生长的宏观调控。

关键词：普通小球藻物理因素正交实验生物量

藏东南然乌湖地区约33ka以来古冰川作用的沉积响应

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地质学报 2024年

作者：李静卢海建梁晓李海兵潘家伟刘栋梁赵中宝程欢中国地质科学院地质研究所自然资源部大陆动力学重点实验室中国地质大学(北京)地球科学与资源学院江苏东海大陆深孔地壳活动国家野外科学观测研究站

第四纪以来,青藏高原东南缘广泛发育了冰川地貌,说明了冰川作用对地质过程起了主导作用。然而,目前对晚第四系在冰川作用下是如何连续演化的认识仍不清楚。藏东南然乌湖地区良好地出露了一个连续的晚更新世沉积剖面,自下而上依次发育了... 详细信息

第四纪以来,青藏高原东南缘广泛发育了冰川地貌,说明了冰川作用对地质过程起了主导作用。然而,目前对晚第四系在冰川作用下是如何连续演化的认识仍不清楚。藏东南然乌湖地区良好地出露了一个连续的晚更新世沉积剖面,自下而上依次发育了成层坡积物、河道堆积、冰碛物与黄土等四种沉积物。本文首先通过沉积学、古水流、以及砾石统计等手段分析了该剖面的沉积特征;随后对其进行了光释光(OSL)测年;最后讨论了其成因机制。初步认为:(1)剖面底部的成层坡积物由砂和砾组成,具有明显的韵律层理,形成于约33 ka。该沉积可能反映了气候冷暖交替变化,是一种受到寒冻风化和冻融作用控制的冰缘沉积;(2)剖面下部的河道堆积主要由直径大小不一的砾石组成,可见明显的叠瓦构造,沉积于32.8～25.1 ka,可能由北东向的冰湖溃堤导致的大规模洪水控制;(3)剖面上部的冰碛物由分选极差的砾石、粗砂、粉砂和泥组成,形成于25.1～11.1 ka,明显受到了末次盛冰期(LGM)冰川作用的影响;(4)剖面顶部的黄土主要由细砂和粉砂组成,堆积于LGM后的间冰期(11.1 ka),可能由冰川风搬运冰川融水产生的碎屑物而形成。综上所述,成层坡积物和河道堆积形成于末次冰期的间冰期,可能对应海洋氧同位素阶段3的弱暖期晚期(MIS 3a);而冰碛物和黄土堆积则分别对应着LGM和新仙女木(YD)事件。因此,然乌湖地区约33 ka以来的沉积序列良好地反映了冰川变化对沉积演化的控制作用。

关键词：藏东南晚更新世沉积演化冰川作用光释光测年

云微物理参数化的改进及其对川藏铁路沿线降水的模拟优势

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中国科学：地球科学 2024年第3期54卷 874-891页

作者：徐晓齐衡志炜李跃清王顺久李建王元陈景华张佩文陆春松南京气象科技创新研究院中国气象局交通气象重点开放实验室南京210041 中国气象局成都高原气象研究所高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室成都610072 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 兰州大学西部生态安全省部共建协同创新中心兰州730000 南京信息工程大学中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

川藏铁路是我国铁路网的重要组成部分,该区域山洪、滑坡等地质灾害多发,而降水是诱发这些灾害的重要原因,因此该区域降水的准确模拟是至关重要的.本文改进了西南区域业务预报模式云微物理方案中不确定性较大的物理过程,包括云滴活化、... 详细信息

川藏铁路是我国铁路网的重要组成部分,该区域山洪、滑坡等地质灾害多发,而降水是诱发这些灾害的重要原因,因此该区域降水的准确模拟是至关重要的.本文改进了西南区域业务预报模式云微物理方案中不确定性较大的物理过程,包括云滴活化、云水自动转化、云雨碰并和混合蒸发过程.原方案中,不同大小的云水含量对应着相同的云滴浓度,与实际不符,造成云滴尺度过大,相关物理过程速率(比如云水自动转化率)过快,导致降水高估.新方案克服了云滴尺度过大的问题,云水自动转化和云雨碰并过程均与随机收集方程更为接近,云滴蒸发机制更符合云中实际物理过程.基于新旧方案,模拟了川藏铁路沿线2021年汛期的多次降水过程,利用地面观测和卫星反演资料,评估了模拟结果.新方案对云物理量的模拟变得更为合理,使原方案对液水路径和液滴半径的模拟偏差从2倍减少到1倍以内,并显著缓解了原方案对降水强度和范围的高估情况,降水的平均均方根误差减小22%.本文所得结果能够为提高模式在该区域预报降水和灾害防控能力提供科学参考.

关键词：川藏铁路云微物理降水模式改进

向下短波辐射差异对草甸化草原地表辐射平衡的影响

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高原气象 2024年第1期43卷 217-226页

作者：李甫周秉荣王力马文哲霍金虎青海省气象科学研究所青海西宁810001 青海省防灾减灾重点实验室青海西宁810001 中国气象科学研究院北京100081 海北州牧业气象试验站青海海北810200

基于向下短波辐射分位数,对中国气象局海北牧业试验站2014年9月至2020年12月四分量辐射观测数据按月进行分组。分析了向下短波辐射差异对草甸化草原辐射平衡的影响,为明晰不同光照条件下辐射平衡变化和成因提供了依据。结果表明:在相同... 详细信息

基于向下短波辐射分位数,对中国气象局海北牧业试验站2014年9月至2020年12月四分量辐射观测数据按月进行分组。分析了向下短波辐射差异对草甸化草原辐射平衡的影响,为明晰不同光照条件下辐射平衡变化和成因提供了依据。结果表明:在相同月份中,不同光照条件下地表接收的向下短波辐射呈现出极显著的对数变化趋势,组间差异超过了季节之间的差异。不同光照条件下向上短波辐射和大气长波辐射也表现出较大差异,其中大气长波辐射差异主要与空气湿度以及云量差异有关。随光照条件的增加,地表接收的净短波辐射增多,支出净长波辐射也增多。所以不同光照条件下净全辐射与向下短波辐射的比例相差不大。不过,光照条件差异会对向下短波辐射与净全辐射的关系模型产生影响。

关键词：四分量辐射向下短波辐射差异草甸化草原辐射平衡

高原鼠兔和刈割扰动对高寒草甸植物群落和土壤特征的影响

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生态学报 2024年

作者：苏晓雪李希来孙华方宋梓涵李杰霞张静青海大学农牧学院青海民族大学生态环境与资源学院中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室

受过度放牧和高原鼠兔暴发的双重扰动影响，青藏高原高寒草甸植物群落和土壤特征发生显著变化。本研究以青海省河南蒙古族自治县克其河滩高寒草甸为研究对象，通过连续5年的控制试验，分析不同刈割强度和高原鼠兔密度处理对高寒草甸植... 详细信息

受过度放牧和高原鼠兔暴发的双重扰动影响，青藏高原高寒草甸植物群落和土壤特征发生显著变化。本研究以青海省河南蒙古族自治县克其河滩高寒草甸为研究对象，通过连续5年的控制试验，分析不同刈割强度和高原鼠兔密度处理对高寒草甸植被群落和土壤性质的影响。研究结果表明：（1）刈割和高原鼠兔两种处理干扰及交互作用显著影响植被高度和盖度（P高原鼠兔数量的增加显著降低了土壤pH，高密度干扰下较无鼠兔干扰pH下降了0.23，鼠兔密度对土壤全氮和全磷含量没有显著影响。中度刈割有利于退化高寒草甸植被和土壤的恢复，因此，通过控制放牧强度和高原鼠兔密度，正确识别草地放牧强度和鼠兔种群密度生态阈值，进行草地的合理管控，有利于草地畜牧业的持续高质量发展。

关键词：高寒草甸刈割高原鼠兔干扰植物群落土壤特征

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青藏高原唐古拉垭口地区小气候特征

冰川冻土 2009年第4期31卷 650-658页

作者：姚济敏赵林谷良雷乔永平肖瑶中国科学院寒区旱区环境与工程研究所青藏高原冰冻圈观测研究站/冰冻圈科学国家重点实验室甘肃兰州730000

利用中国科学院青藏高原冰冻圈观测试验研究站唐古拉站点2005年的气象资料,分析了该地区的小气候特征.结果表明:各辐射量呈现明显的季节特征,反照率冬春季节较强,夏季较弱,年平均反照率为0.31;气温、比湿、气压及地温等变化均呈现夏季高... 详细信息

利用中国科学院青藏高原冰冻圈观测试验研究站唐古拉站点2005年的气象资料,分析了该地区的小气候特征.结果表明:各辐射量呈现明显的季节特征,反照率冬春季节较强,夏季较弱,年平均反照率为0.31;气温、比湿、气压及地温等变化均呈现夏季高,冬春季低,而风速冬季高于夏季.无论干季(且活动层冻结)还是湿季(且活动层融化),夜晚或清晨由于长波辐射冷却,近地表出现冷中心,形成逆温,大气趋于稳定,湍能活动受到抑制,风速变小,水汽输送也相应变弱,形成高比湿中心;白天加热地表形成热中心,近地表温度较高,湍能增强,风速增强,水汽输送也相应变强烈,形成比湿的低值中心.

关键词：辐射气温比湿风速气压地温