我站开展青藏高原典型多年冻土区多边形土地貌调查

在多年冻土区,由于突然加速的冻胀和融沉作用,引发了地表快速变形,形成多边形土地貌(Thermal-contraction-cracks polygons),并称之为冰楔(Ice wedge polygon)、沙楔(Sand wedge polygon)或冻裂多边形(Frost-fissure polygons)等。多边形土是多年冻土环境中最广泛的冰缘地貌,但由于传统人工和卫星对多边形土监测能力受限,目前相关报道较少。

为更好地了解青藏高原高海拔多年冻土区多边形土的分布及演化特征,揭示其动态变化对土壤水热过程、植被时空异质性、冻土退化以及碳循环的影响,2023年7月25-8月1日我站在读博士研究生温阿敏等人在2021年两次无人机多源遥感考察和研究的基础上,采用无人机调查、土壤和植被实地采样、以及地温探头测温等监测手段,在五道梁多边形土发育地区开展综合考察。

本次考察的主要内容有:(1)多边形土的形态、分布特征、成因及演化特征;(2)多边形土分布对局地植被异质性特征(高度、盖度、NDVI、植被类型和物种丰富度等)的影响;(3)多边形土分布对活动层土壤水热特征的分异作用;(4)多边形土分布对土壤有机碳组分、碳库稳定性及空间分布特征的影响。

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图1 冻胀裂缝(热融侵蚀沟地区非常发育,冻胀裂缝最大宽度约达55cm,深度最大约达70cm

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图2 低中心多边形土(多边形土的形成对植被、土壤水热和理化性质等具有再分配作用)

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图3 高中心多边形土(平坦地区演化较慢的高中心多边形土表征多年冻土退化已经相对稳定)

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图4 五道梁地区无人机高分辨率标准加彩色影像中不同形态和类型的多边形土地貌特征

此次野外考察收集了大量的高精度DEM和正射影像、多边形土形态、植被特征、土壤水热和物理化学性质测试样品等数据,为开展后期多边形土动态变化相关研究奠定了坚实的基础。

图文:温阿敏   审核:吴通华