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期刊信息/Journal information
冰川冻土
冰川冻土

程国栋

双月刊

1000-0240

edjgg@lzb.ac.cn；　shenyp@lzb.ac.cn

0931-4967248

730000

兰州市东岗西路320号 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所《冰川冻土》编辑部

冰川冻土/Journal Journal of Glaciology and GeocryologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是我国冰、雪、冻土和冰冻圈研究领域唯一的学报级期刊，支持在冰、雪、冻土和冰冻圈及全球变化基础研究和应用研究中具创造性，高水平和面向国民经济建设的新思想，新观点,新方法和新学说，为寒区国民经济建设服务。内容有：冰、雪、冻土的性质、过程及其控制；冰冻圈的资源与环境；冰冻圈与其他圈层的相互作用；寒区水文水资源； 寒区生态与建设；全球变化；寒区工程与减灾、防灾；寒区生物学；先进技术的应用。
正式出版
收录年代

    基于SHAW模型的祁连山浅山区荒漠草地土壤水热动态模拟研究

    李乃玉吴丽丽杨林山冯起...
    993-1005页
    查看更多>>摘要：祁连山是我国重要的生态安全屏障，其浅山区是连接高寒山区与绿洲平原的过渡地带，土壤水热变化显著影响该区生态系统与水文过程的相互作用。本文利用祁连山浅山区荒漠草地的观测资料，基于SHAW模型对土壤水热动态进行了模拟和分析，利用控制变量法量化了不同冻融阶段气温和降水变化对土壤温度和水分的影响。结果表明:模型模拟的各层土壤温度纳什效率系数(NSE)均大于0。95，且土层越深模拟效果越好，模型模拟的土壤水分总体上能反映土壤水分的动态变化和浅层土壤中降水的入渗过程。不同冻融阶段土壤水热分布的剖面特征差异明显，总体而言，土壤温度波动随深度逐渐变小，而土壤水分随深度逐渐升高，浅层土壤水热过程对气象要素变化更敏感。情景分析表明，气温每升高1。0℃，土壤冻结发展期、完全冻结期和融化发展期分别缩短1。4d、0。8d和2。2d，表层和深层土壤温度分别升高0。6℃和0。1℃，土壤温度升高的幅度随深度减小。降水的变化对完全融化期0。20～1。20m的土壤水分影响最显著，对融化发展期和冻结发展期的影响体现在0。20～0。60m的浅层土壤，而对完全冻结期的土壤未冻水含量基本没有影响。研究结果可为气候变化背景下祁连山浅山区脆弱生态系统的稳定性维持提供参考。

    祁连山浅山区SHAW模型土壤温度土壤水分气候变化

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    黑龙江省主要河流封冻日期变化特征及预测

    陈霞肖兴涛李永生王芳...
    1006-1018页
    查看更多>>摘要：河冰是冰冻圈的重要组成部分。在气候变暖背景下，对黑龙江省主要河流的封冻日期进行研究，可为该地区防凌减灾提供科学依据。本文基于1962—2020年黑龙江省水文观测站封冻日期观测资料，利用Mann-Kendall检验、相关分析方法，探讨了黑龙江省主要河流封冻日期在气象要素的影响下随时间变化的特征，并采用信息扩散理论、线性回归分析方法对封冻日期进行了模拟预测。结果表明，1962—2020年松花江哈尔滨站、嫩江江桥站、黑龙江黑河站和乌苏里江饶河站平均封冻日期在11月12—22日之间，分别在1970年、2005年、2000年、2012年发生突变。1962—2020年黑龙江省四大江的封冻日期均呈推迟趋势，其中江桥站、黑河站封冻日期表现为显著推迟趋势(P<0。05)，59年来分别推迟了15d、8d，变化速率分别为2。46d·(10a)-1、1。35d·(10a)-1。处于纬度相对较高地区的江桥站、黑河站封冻日期主要受11月上旬平均气温、地表气温、最低气温影响，而纬度相对较低的哈尔滨站、饶河站主要受11月中旬平均气温、地表气温、最低气温影响。当负积温为-180℃时，出现封冻的概率达到80％～90％;当负积温达到-240℃时，基本全部冻结。本文基于平均气温、地表气温、最低气温等关键因子所构建的多元线性回归模型预报精度均在80％以上。

    封冻日期河冰冰情预报气候变化黑龙江省

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    阿拉斯加苔原植被优势种地理分布的未来模拟

    康国慧吴晓东徐海燕刘桂民...
    1019-1027页
    查看更多>>摘要：北极地区被认为是气候变化最为敏感的地区之一，苔原生态系统在北极生态系统中扮演着至关重要的角色。本研究利用生态位模型MaxEnt，基于物种分布点和环境数据，模拟阿拉斯加苔原植被六个优势种当前(1970—2000年)潜在分布，并预测2021—2040年SSP1-2。6、SSP2-4。5、SSP3-7。0、SSP5-8。5情景下的变化，根据各因子贡献率大小确定主导因素。研究结果表明:影响物种分布的最主要环境因子是温度，优势种适生区变化存在空间异质性。相较于当前气候，在2030年四种气候情景下，矮灌木优势种北极果面积均减小，地衣优势种鹿蕊和莎草优势种白毛羊胡子草总面积均增大。在低强迫情景(SSP1-2。6)下，北极果和匍匐矮灌木优势种仙女木适生区总面积增大，然而在中、中高和高辐射强迫情景下，全球变暖加剧，适生区面积减小。半匍匐矮灌木优势种四棱岩须和苔藓优势种塔藓在不同气候情景下适生区总面积无规律性变化，但低适生区面积均减小，向中、高适生区转移。同时，优势物种会向更高纬度和更高海拔地区移动。

    气候变化苔原植被优势种最大熵模型环境因子适生区阿拉斯加

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    1978—2020年青藏高原草地净初级生产力时空演变分析

    徐士博张美玲
    1028-1042页
    查看更多>>摘要：探究全球气候变化背景下青藏高原草地净初级生产力的时空演变特征对青藏高原草地生态环境保护具有重要意义。本文以青藏高原为研究区域，基于DAYCENT模型模拟1978—2020年青藏高原草地净初级生产力(net primary productivity，NPP)，探究其草地NPP时空变化特征，并利用Pearson相关系数和偏相关系数分析气候、地形因子对初级生产力的影响。结果表明:1978—2020年青藏高原NPP整体呈现上升趋势，NPP总量波动范围为4。51×105～5。77×105Gg C·a-1，年平均值为499。83g C·m-2。在空间分布上，青藏高原NPP整体呈现从东南向西北递减的趋势。高寒草甸作为青藏高原草地的主要植被类型，其NPP空间分布与青藏高原草地基本保持一致;高寒草原的空间分布则呈现出从东北向西南递减的趋势。在气候因素影响方面，气温是造成草地NPP增加的主要因子;在地形因素影响方面，海拔是影响NPP的主要因子。在地形组合因子对NPP的影响中，青藏高原NPP高值区主要集中在低海拔向阳面的缓坡地区，低值区主要位于高海拔背阴面的斜坡地区。在不同区域以及不同气候条件下，青藏高原草地NPP数值差异明显，低海拔向阳面更有利于草地NPP的增长。

    青藏高原净初级生产力未来气候DAYCENT模型

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    凋落物处理对大兴安岭多年冻土区白桦林土壤磷组分的影响

    赵佳龙满秀玲高明磊刘巧娟...
    1043-1054页
    查看更多>>摘要：磷是植物生长发育过程中必不可少的元素，探究大兴安岭多年冻土区凋落物输入变化对不同林龄白桦林土壤磷组分的影响，能够为气候变化条件下高纬度地区森林生态系统磷有效性及影响机制研究提供参考。本文选择大兴安岭多年冻土区不同林龄(30a、45a、66a)白桦林为研究对象，于2021年10月分别进行了凋落物去除和凋落物加倍处理，在2022年8月进行取样，采用Hedley磷分级法对0～20cm土层土壤磷组分及环境因子进行测定与分析，探究凋落物对多年冻土区森林土壤磷组分的影响。结果表明，凋落物加倍处理提高了3个林龄白桦林土壤活性磷和中等活性磷含量，其中30a白桦林0～10cm土层土壤H2O-Pi含量增加显著(P<0。05)，3个林龄白桦林10～20cm土层土壤NaHCO3-Pi含量均显著增加(P<0。05)，30a白桦林0～20cm土层土壤NaOH-Pi含量显著增加(P<0。05)。而去除凋落物处理降低了3个林龄白桦林土壤活性磷和中等活性磷含量，其中，30a和45a白桦林各土层土壤NaOH-Pi含量显著下降(P<0。05)，66a白桦林0～20cm土层土壤磷含量下降程度各不相同。凋落物处理对稳定态磷(HCl-Pi、HCl-Po、Residual-P)影响相对较小。冗余分析表明，30a白桦林土壤磷组分主要受pH和可溶性有机碳的影响，45a白桦林主要受pH和NO3--N的影响，而66a白桦林主要受土壤含水率和可溶性有机碳的影响。凋落物输入增加会促进寒温带白桦林土壤磷的活性，提高土壤磷的有效性。因此，在白桦林经营管理过程中，要保护好凋落物。

    多年冻土区次生林凋落物土壤活性磷林龄

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    "双碳"时期青海省风速及风能资源潜力评估

    姜涵姜彤苏布达高妙妮...
    1055-1068页
    查看更多>>摘要：风能资源的开发利用是实现"双碳"目标的重要途径。本研究利用1961—2022年逐日风速站点观测资料，选取涵盖七个共享社会经济路径的五个CMIP6气候模式1995—2100年逐日风速数据，构建了青海省1km水平分辨率的风能资源数据库，并分析该地区1961—2022年、"碳达峰"(2026—2035年)和"碳中和"时期(2056—2065年)风能资源的时空变化趋势。研究发现:(1)1961—2022年，青海省10m高度年平均风速为3。06m·s-1，风电机轮毂高度所在的100m高度有效风功率密度为125。14W·m-2，风能可利用天数达167天，风能资源西多东少，柴达木盆地和唐古拉山脉一带尤其是布尔汗布达山脉西部风能资源最丰富;(2)青海省风能资源总体呈减少趋势，风速以2。08％·a-1的速率减小，有效高度风功率密度以1。40％·a-1的速率减少，风能可利用天数以0。88％·a-1的速率缩短;(3)2026—2035年和2056—2065年，青海省风速分别为2。52m·s-1(2。39～2。63m·s-1)和2。49m·s-1(2。31～2。59m·s-1)，相较于历史时期，分别减小了3。53％(2。34％～5。24％)和5。71％(5。21％～6。53％)，有效风功率密度为50。28W·m-2(46。17～64。08W·m-2)和47。75W·m-2(38。89～54。79W·m-2)，降低了10。20％(6。69％～14。91％)和15。79％(14。72％～18。32％)，风能可利用天数为114天(105～124天)和111天(99～120天)，缩短了7。58％(2。44％～11。05％)和10。73％(8。39％～13。55％);(4)2026—2035年和2056—2065年，相较于高辐射强迫情景(SSP3-7。0、SSP5-8。5)，低辐射强迫情景(SSP1-1。9、SSP1-2。6、SSP4-3。4)下，青海省的风速可能高出1。75％和5。16％，风功率密度多5。23％和14。28％，风能可利用天数多3。32％和9。71％。总体而言，青海省西部特别是柴达木盆地和唐古拉山脉一带风能资源储量大、减幅小、降速低，存在较大开发利用潜力。本研究结果为风能资源开发提供理论依据，助推国家新能源产业高质量发展，践行绿色低碳理念。

    风能资源"双碳"时期时空变化CMIP6青海省

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    冰雪探测雷达层析成像技术与应用:现状、挑战与展望

    江利明杨波肖鹏周志伟...
    1069-1086页
    查看更多>>摘要：冰川、积雪是冰冻圈的重要组成部分，冰下地形、冰雪浅层结构、积雪厚度探测对于水资源调查、冰雪灾害预警及全球海平面预测具有重要意义。冰雪探测雷达对冰川或积雪类半透明介质具有很好的穿透性，已成为冰冻圈领域重要的探测手段。雷达层析成像是一种透视冰雪三维成像的新技术，在冰厚、雪深、浅层结构等关键要素反演中应用前景广阔。本文首先介绍了基于冰雷达和合成孔径雷达(SAR)的三种层析成像技术的基本原理与方法，重点梳理了过去20年国内外地、空、天基平台的冰雪探测雷达层析成像系统及其应用研究进展，归纳分析了三种层析成像技术的特点与适用性，并对当前面临的挑战与发展趋势进行了讨论。本研究可为我国冰雪层析成像雷达系统研制、全球冰雪关键要素反演及月球或火星冰层探测提供参考。

    冰雪探测雷达雷达层析成像技术冰下地形冰川浅层结构积雪厚度

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    使用虚拟现实技术提高冰川地貌表达维度的研究

    刘强刘金花王磊斌陈鑫...
    1087-1098页
    查看更多>>摘要：冰川侵蚀与堆积地貌含有重要的古气候、古环境信息，是鉴别冰川作用范围和性质的标志，也是冰川动力学研究的基础。冰川地貌的表达研究经过150多年的发展，已经形成了较完备的冰川地貌制图方案，为冰川形成过程、冰川类型及冰川作用的动力学特征判断提供了重要依据。然而，冰川地貌专题图的专业性为古冰川重建和古环境研究提供支撑的同时，也提高了非专业人士的解读难度。以虚拟现实/增强现实地图、混合现实地图、微地图、语义地图和隐喻地图等的泛地图表达机制提供了更多维度的表达方案，在传统的空间几何维度的基础上增加了状态和读图者视角等维度，为冰川地貌表达提供了新的视角。本文使用虚拟现实(virtual reality，VR)技术构建了卡若拉冰川西沟的交互式三维冰川地貌场景，增加了三维、动态和读图者视角等表达维度。通过前期研究工作基础(沉积物特征、测年等工作)对场景内典型的冰川地貌进行标注，将前期冰川地貌的研究认识与VR场景进行较好的对应。该场景可以720°自由变换，包含末次冰盛期-晚冰期、早全新世、新冰期、小冰期和现代冰川共40个分场景，可以激发读图者的沉浸感、交互感和构想感。VR等技术对冰川地貌进行泛地图式的更多维度表达，可以为冰川地貌教学、科普及学术交流提供良好的交互式三维冰川地貌素材，也可以辅助读者更加准确地判别冰川遗迹和认知冰川发育条件。

    冰川地貌虚拟现实读图者视角可视化维度卡若拉冰川

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    《冰川冻土》征稿简则

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