基于1982—2015年的GIMMS NDVI3g+及同期气候数据,利用最大值合成法获得青藏铁路沿线直接影响区和生态背景区的年内NDVI最大值、年际NDVI平均值,对其进行了趋势分析、变异分析、气候相关分析和残差分析,部分结果用MODIS NDVI(2001—2018年)进行了验证。研究表明:①青藏铁路年际NDVI高度响应气候变化和工程活动,即施工前主要响应气候变化,年际NDVI呈缓慢上升趋势;施工中主要响应工程活动,年际NDVI呈显著下降趋势;运营中响应气候变化和工程活动的综合影响,年际NDVI呈缓慢上升趋势。②青藏铁路的工程活动对沿线植被有显著影响。即施工前直接影响区和生态背景区年际NDVI增长率相近;施工中直接影响区年际NDVI增长率低于生态背景区;运营中直接影响区年际NDVI增长率高于生态背景区。③研究利用时空不变量,剔除了植被覆盖的空间异质性分量、周期性绿度分量,甄别出了气候变化与工程活动的贡献量。
基于1982—2015年的GIMMS NDVI3g+及同期气候数据,利用最大值合成法获得青藏铁路沿线直接影响区和生态背景区的年内NDVI最大值、年际NDVI平均值,对其进行了趋势分析、变异分析、气候相关分析和残差分析,部分结果用MODIS NDVI(2001—2018年)进行了验证。研究表明:①青藏铁路年际NDVI高度响应气候变化和工程活动,即施工前主要响应气候变化,年际NDVI呈缓慢上升趋势;施工中主要响应工程活动,年际NDVI呈显著下降趋势;运营中响应气候变化和工程活动的综合影响,年际NDVI呈缓慢上升趋势。②青藏铁路的工程活动对沿线植被有显著影响。即施工前直接影响区和生态背景区年际NDVI增长率相近;施工中直接影响区年际NDVI增长率低于生态背景区;运营中直接影响区年际NDVI增长率高于生态背景区。③研究利用时空不变量,剔除了植被覆盖的空间异质性分量、周期性绿度分量,甄别出了气候变化与工程活动的贡献量。
基于1982—2015年的GIMMS NDVI3g+及同期气候数据,利用最大值合成法获得青藏铁路沿线直接影响区和生态背景区的年内NDVI最大值、年际NDVI平均值,对其进行了趋势分析、变异分析、气候相关分析和残差分析,部分结果用MODIS NDVI(2001—2018年)进行了验证。研究表明:①青藏铁路年际NDVI高度响应气候变化和工程活动,即施工前主要响应气候变化,年际NDVI呈缓慢上升趋势;施工中主要响应工程活动,年际NDVI呈显著下降趋势;运营中响应气候变化和工程活动的综合影响,年际NDVI呈缓慢上升趋势。②青藏铁路的工程活动对沿线植被有显著影响。即施工前直接影响区和生态背景区年际NDVI增长率相近;施工中直接影响区年际NDVI增长率低于生态背景区;运营中直接影响区年际NDVI增长率高于生态背景区。③研究利用时空不变量,剔除了植被覆盖的空间异质性分量、周期性绿度分量,甄别出了气候变化与工程活动的贡献量。
青藏工程走廊是连接西藏与内地的战略通道,已建数条重大工程聚集于这一狭窄地质环境脆弱敏感带内。随着西藏自治区新一轮的经济发展,包括青藏高速公路、铁路复线、高压输变电线路等重大线性工程已纳入到国家相关发展规划中,尤其青藏高速公路的建设迫在眉睫。廊内控制性环境地质问题是冻土,重大工程建设在受到冻土地质环境制约的同时,也将产生显著的环境效应,且随着走廊工程布局的日益密集,构筑物群相互热影响及对走廊冻土地质环境的扰动将日益突显。面对这一问题,在国家自然科学基金重点项目支持下,开展"青藏高速公路修筑对冻土工程走廊的热力影响及环境效应"研究。从项目的研究意义、拟解决的关键科学问题、主要研究内容和预期目标4个方面进行介绍,以期为相关科研、工程技术人员提供参考。
多年冻土地区自然环境既原始又脆弱,在受到人为工程干扰后,冻土层水文地质条件发生改变,将导致冻结层上水位下降,随着冻土融化会引起土壤含水量的改变,进而影响地上植被组成的变化和土壤结构的改变,造成沼泽消失,草场退化;线路工程路基填筑造成冻土上限降低,隔断地表径流,在路基上游积水,引发冻胀融沉灾害,下游补给量减小湿地或沼泽萎缩。边坡开挖使冻土层暴露地表,冻土消融,或切断地下径流,引起热融滑塌、融冻泥流等问题。
多年冻土地区自然环境既原始又脆弱,在受到人为工程干扰后,冻土层水文地质条件发生改变,将导致冻结层上水位下降,随着冻土融化会引起土壤含水量的改变,进而影响地上植被组成的变化和土壤结构的改变,造成沼泽消失,草场退化;线路工程路基填筑造成冻土上限降低,隔断地表径流,在路基上游积水,引发冻胀融沉灾害,下游补给量减小湿地或沼泽萎缩。边坡开挖使冻土层暴露地表,冻土消融,或切断地下径流,引起热融滑塌、融冻泥流等问题。
多年冻土地区自然环境既原始又脆弱,在受到人为工程干扰后,冻土层水文地质条件发生改变,将导致冻结层上水位下降,随着冻土融化会引起土壤含水量的改变,进而影响地上植被组成的变化和土壤结构的改变,造成沼泽消失,草场退化;线路工程路基填筑造成冻土上限降低,隔断地表径流,在路基上游积水,引发冻胀融沉灾害,下游补给量减小湿地或沼泽萎缩。边坡开挖使冻土层暴露地表,冻土消融,或切断地下径流,引起热融滑塌、融冻泥流等问题。
多年冻土地区自然环境既原始又脆弱,在受到人为工程干扰后,冻土层水文地质条件发生改变,将导致冻结层上水位下降,随着冻土融化会引起土壤含水量的改变,进而影响地上植被组成的变化和土壤结构的改变,造成沼泽消失,草场退化;线路工程路基填筑造成冻土上限降低,隔断地表径流,在路基上游积水,引发冻胀融沉灾害,下游补给量减小湿地或沼泽萎缩。边坡开挖使冻土层暴露地表,冻土消融,或切断地下径流,引起热融滑塌、融冻泥流等问题。
人类工程活动对多年冻土环境的影响是评价人类工程活动对冻土生态系统影响的重要组成部分.以修建青藏公路时的工程干扰带与非干扰带为对比,研究了人类工程活动对多年冻土环境及其融化层的影响.结果表明,干扰带的融化层厚度比非干扰带要小,在非工程干扰带内,融化层厚度随海拔高度的升高,总体上呈下降趋势;而在工程干扰带内,融化层厚度随海拔高度的变化无规律可循.植被类型对冻土融化层厚度的影响表现为:草原>灌丛>草甸.干扰带和非干扰带的土壤含水量垂直分布格局主要受海拔高度的影响,在海拔接近时,受植被状况的影响.人类工程活动对地温的影响表现为干扰带温度低于非干扰带温度.
通过样带与样方结合的调查方法, 从冻土生态系统结构、群落种类、生物多样性以及生物生产力等生态要素和生物生境条件: 如土壤环境、冻土环境等方面研究了青藏公路沿线多年冻土区公路工程干扰迹地生态系统的变化特征. 结果表明, 经过近25年的自然恢复, 在生态系统恢复的生物学方面, 高寒草原生态系统明显优于高寒草甸生态系统, 表现在高寒草原的优势建群植物种类已出现并占据优势地位, 局部地带生物物种多样性与种群多度恢复到接近甚至高于自然未干扰草原系统水平; 在土壤环境方面, 高寒草原干扰迹地土壤有机质含量平均减少61.65%, 全氮含量减少52.51%, 但大部分地区其表层土壤养分现状与干旱区主要草原土壤相当, 有利于耐寒旱生物物种生长; 高寒草甸干扰迹地土壤(寒冻雏形土)平均养分含量高于天然寒冻干旱土壤, 保存草甸土壤结构的完整程度对于高寒草甸生态系统恢复至关重要. 受扰动高寒草原生态系统的恢复程度与冻土环境没有明显制约关系, 高寒草甸生态系统的分布和保育与冻土环境关系密切, 受工程活动破坏后恢复困难. 类比青藏公路沿线生态系统变化规律, 提出了青藏铁路建设过程中保护生态环境的几点启示.