针对西宁至成都高铁若尔盖湿地段路基工程,基于传热方程、水分迁移方程与力场平衡方程建立季节冻土区高铁路基冻胀的水热力耦合模型,对比分析普通路基和保温路基的温度、水分和位移特征差异。结果表明:保温层有效降低路基的冻胀量,同时减小左右路肩的冻胀量差;保温路基与普通路基的总含水量分布相似,由于保温层将冻结锋面完全阻止在保温层内,其冻深远小于普通路基。
温度是影响湿地土壤有机碳累积和分解的主要环境因子之一。通过室内培养实验分析温度对大兴安岭北坡连续多年冻土区湿地泥炭有机碳矿化的影响,其中采样点北极村、图强和壮林(52°45′~53°12′N,122°16′~122°46′E)位于大兴安岭的西北坡,而飞虎山和呼中(51°45′~52°09′N,122°57′~123°02′E)位于大兴安岭的东北坡。室内培养实验在4个温度梯度下(5℃,10℃,15℃和20℃)进行,湿地土壤有机碳矿化释放的CO2采用碱液吸收法测量。结果表明随着温度的升高,有机碳的矿化具有增加的趋势,在40天的培养期内,泥炭总的矿化量变化范围为24.87~112.92mg/g;同一温度下,泥炭矿化率随着培养时间具有先降低后稳定的趋势,两层泥炭(10~20cm和20~30cm)对温度的响应趋势基本相同,不过表层泥炭的矿化率和矿化量要高于深层泥炭。有机碳矿化温度敏感性系数Q10值变化范围为2.03~2.41,而深层泥炭的Q10值相对较大,表明冻土湿地深层泥炭对增温的响应也较敏感,并且大兴安岭东北坡冻土湿地的Q
水分是影响土壤分解的重要环境因子之一。采用室内培养实验分析水分对大兴安岭不连续多年冻土区湿地泥炭分解排放CO2的影响。培养实验分为4个水分梯度(0%、30%、60%和100%最大持水量),泥炭分解排放的CO2采用碱液吸收法测量。结果表明:水分对冻土湿地泥炭有机碳分解具有先促进后抑制的影响趋势,在60%最大持水量条件下,泥炭分解CO2的排放率和排放量最大;而在同一个水分梯度下,40d的培养期内,泥炭分解CO2的排放率具有先降低后稳定的变化趋势。并且水分含量对冻土湿地两层泥炭(10~20cm和20~30cm)分解的影响趋势基本一致。二次方程很好地反映了土壤水分对泥炭分解的影响,方程预测大兴安岭不连续多年冻土区泥炭分解的最优含水量约为65%(10~20cm层)和59%(20~30cm层)最大持水量。而一元动力学方程很好地反映了不同水分含量下冻土湿地泥炭有机碳分解排放CO2随时间的动态变化。
对大兴安岭冻土湿地植物的生态特征和分布区型进行了分析。结果表明,调查的24个冻土湿地共有201种植物,隶属于40个科、121个属。其中,菊科和蔷薇科的种类最多,占所有植物种类的26.8%。在5种生活型中,地面芽植物的种类最多,占71%;高位芽和地下芽植物分别占13%和12%;地上芽和1年生植物各占2%。在4种水分生态型中,中生、湿生、沼生和旱生植物的种类分别占61%、28%、8%和3%。在4种分布区型中,温带性质分布型的种数最多;受高山及高纬度地理位置的影响,亚寒带-寒带性质分布型的种数次之。冻土湿地植物的生态特征表明,该地区具有夏季较短、冬季严寒而漫长的气候特征,以及土壤水分条件有向中生性发展的趋势。对大兴安岭冻土湿地植物生态特征的研究对进一步研究该区的环境变化以及冻土湿地的退化具有重要价值。
通过对唐古拉山典型冻土沼泽路堤段进行分析,考虑运营荷载、地震和存在软弱层等不同工况,采用圆弧法计算其稳定性,计算表明,只有在最不利的情况组合发生时,该断面可能出现不稳定。
本文论述了新建铁路柴达尔至木里工程沿线多年冻土湿地的几种主要形式,并结合寒季对柴木铁路路基不良冻土现象调查结果,分析了多年冻土湿地路基稳定的特点及需采取的相关措施,供设计及施工部门参考。
应用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析法(DCA),对大兴安岭不同纬度的12个沟谷的冻土湿地植物群落之间的物种多样性和物种分布的环境梯度变化进行了分析.结果表明:研究区12个沟谷冻土湿地样地可划分为4个群丛组,分别位于不同的纬度范围;TWINSPAN的分类结果很好地反映了研究区沟谷冻土湿地植物群丛组的分布与纬度的关系,并在DCA二维排序图上得到了较好的验证.随着纬度的减小以及年均气温、年均降水量、1月平均气温和干燥度的增加,群落的物种多样性逐渐增大.研究区沟谷冻土湿地植物群落的灌木层和草本层的优势种和共优种多为适应湿地环境的沼生和湿生植物,随着纬度的减小,喜冷湿环境的沼生和湿生植物种类逐渐减少,甚至消失,而耐旱的中生植物的比重则逐渐加大.