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格尔木站

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2017年格尔木站工作进展

时间:  2018-02-13 10:50  点击:   次
青藏高原冰冻圈观测研究站(简称格尔木站)2017年度野外工作开展顺利,野外考察区域广泛,考察区域包括青藏公路沿线(西大滩、五大梁、北麓河等)、祁连山多年冻土区的热融喀斯特地区、玉树称多县、马衔山、青海湖周边、乌兰-德令哈及共和盆地共和县铁盖乡等地。野外考察成果丰富,各个观测项目均取得了重要进展,具体如下:
 
1.     碳氮循环方面:
自2017年3月到7月,每月一次对青藏高原多年冻土区80条河流进行采样,旨在分析多年冻土区河流水体的碳氮磷的输移过程。这一工作是2016年8月到12月野外采样的连续。通过这些工作,获得了周年内每月的水体样品,并对水体理化指标包括总悬浮物、ph、电导率、浊度、水体总溶解性有机碳、颗粒性有机碳、总磷、溶解总磷、总氮、氨氮、硝氮等多个指标进行了测定。科研人员对各个河流(段)的流域进行了划分,并提取了流域内的植被类型、多年冻土信息。结合流量分析,课题组将对不同植被类型下的碳氮磷输移过程进行定量研究,从而认识整个高原上的河流对于营养物质的输移过程和主要影响因素。
2017年7月,科考队到祁连山多年冻土区的热喀斯特地区开展工作,采集不同深度垂直剖面的样品,分析不同深度的土壤在滑塌暴露后土壤碳氮的性质差异(图5)。在前期工作中,已经通过钻探获得了该区域不同深度的土壤样品,本次样品采集后,将可以对比热融滑塌导致土壤暴露后深层碳的含量及性质的改变,从而有助于认识热喀斯特对多年冻土碳氮的影响。

图5 热融滑塌区土壤样品的采集工作
2017年9月,科研人员对玉树称多县滑坡地区进行了考察,并按照地形采集了土壤和水体样品,从而分析土壤不同坡向和水体中土壤有机碳、生物可降解性碳的差异。研究结果将有助于揭示不同地形条件下土壤的性质差异,认识滑坡地区土壤的理化性质,并可了解滑坡后引起的生态环境变化。
 
2.     青藏公路沿线冻土地貌及安多青藏高速公路冻土考察
2017年5月20日至28日,刘广岳、高泽深等一行9人到青藏公路沿线开展无人机航拍和测量实验(图6和图7)。主要完成了西大滩、五道梁、北麓河等几个场地的无人机航拍工作,同时对惊仙谷冻胀丘和北麓河热融湖塘等冻土地貌以及格尔木基地站区进行了航拍实验。期间,还进行了植被采样、根系观测、地表形变以及地物光谱测量等工作。该次实验为高原区进一步开展无人机生态和冻土地貌航拍和测量工作奠定了基础。

图6 地物光谱测量图

图7 无人机冻胀丘调查
2017年8月4日至30日,在青藏公路沿线完成20余个场地的无人机航拍工作,并应用无人机航拍测量技术对2条石冰川进行了重点监测,同时拍摄了冻胀丘、热融湖塘、冻融草丘等典型冻土地貌场地,获取了上百g的照片及视频材料(图8)。同时,增加了地物光谱测量样地并开展了地表形变测量工作(图9)。期间,随谢昌卫研究员赴安多地区,开展青藏高速公路冻土调查技术指导和前期踏勘工作。

图8 无人机航拍测试

图9 地表形变工作组
 
3.     玉树滑坡泥石流灾害考察
2017年9月9日至12日,赴青海玉树称多县扎朵镇进行滑坡泥石流灾害的考察(图10)。成功利用无人机对滑坡体进行了完整的航拍和测量,为灾害评估报告提供了基础数据。

图10 玉树滑坡泥石流灾害
 
4.     植被调查
青藏线植被调查:2017年8月,对青藏公路沿线的各个多年冻土固定监测点的典型植物群落样地进行调查取样。工作内容包括样地内植被类型及优势植物种的确定;植被盖度、地上生物量、株高及地下根系取样调查。在北麓河多年冻土观测样地开展根系动态观测。同时配合站上其他人员进行土壤样品采取、地面变形观测和仪器校准等工作。
马衔山和青藏线典型多年冻土植物群落根系动态观测:2017年3月-11月,开展马衔山和青藏线北麓河、西大滩多年冻土区高山草甸植物群落样地地下根系生长图片扫描工作。每个月对上述样地中植物根系生长动态进行长期定点观测,截止至2017年11月初,共获取地下根系生长扫描图片500余张,共计3.2g。
柴达木盆地东北荒漠区植物群落调查:2017年9月,顺利完成了青海湖周边、乌兰至德令哈线部分荒漠植物群落样点的调查取样工作。本次荒漠调查组成员主要为中科院寒区旱区环境与工程研究所和青海师大职工和学生,同时邀请中科院西北高原生物研究所杜岩功副研究员对标准化调查程序和方法给予现场指导和演示。本次调查共采集dna分析材料24份,共获取植被调查记录数约1600个,土壤样品数37个,植物样品和地上地下生物量样品160余份,群落样地、植物和土壤剖面等照片1466张,无人机照片367张,植物标本56份。


图11 植被调查现场
 
5.     物探调查
2017年6月29日至7月3日在共和盆地共和县铁盖乡的黄河三级阶地协助沙漠室罗万银副教授完成了风蚀坑流动沙丘分布的gpr探测。本次野外完成了b1和b2两个风蚀坑古沙丘和流动沙丘的分布情况探测(图12、图13)。

图12 铁盖乡典型流动沙丘分布图

图13 b1风蚀坑流动沙丘解译结果
2017年9月对青海省称多县扎多镇直美村牧场滑坡原因进行了gpr探测(图14)。滑坡区域海拔4497米到4554米,高程差57米。滑坡体地面下降最大达11米,滑坡和泥石流中流线长度共484米,整体影响面积约16431平方米,滑坡体面积约4825平方米,体积约2.4万立方米(滑坡段高程变化-11米-5米,估计取值5×4825≈2.4万)。滑坡地段上部宽度65米,中部38米,下部42米。gpr的探测结果显示该区域无多年冻土分布(图15),认定该滑坡为一次由于坡积物在水过饱和状态下的自然滑塌。

图14 青海省称多县扎多镇直美村牧场滑坡原因调查gpr探测

图15青海省称多县扎多镇直美村牧场滑坡原因调查gpr剖面解译结果
2017年10月1日至6日进行了青藏高速公路唐古拉至安多沿线90公里范围内多年冻土分布状况的gpr探测,完成多年冻土分布边界雷达剖面12公里。桩号里程k3327 500至k3331 000区段探测结果显示多年冻土连续分布,且活动层厚度估算的变化范围在2m至4m之间,k3327 800至k3327 850、 k3327 800至k3327 850、 k3328 800至k3328 850三处利用50mhz板式天线测得活动层厚度分别为2.9m、3.6m和2.3m(部分图见图16和图17)。
桩号里程k3391 000至k3415 650区段内的探测结果显示多年冻土呈现岛状分布,主要分布于阴坡区域的草甸、湿地草甸分布区,阳坡部分沼泽草甸分布区域存在多年冻土分布。活动层厚度估算及变化范围大致在2m至4.4m之间,其中k3392 150至k3392 200、k3397 700至k3397 750两处利用50mhz板式天线测得活动层厚度分别为2.5m和3.1m(图略)。

图16 k3327 500至k3328 500段50mhz rta天线雷达剖面冻融界面解译结果图

图17 k3327 600至k3327 650处多天线距活动层厚度探测剖面及测速剖面解译结果

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