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青藏高原资料匮乏区综合科学考察

2014-05-26

一、项目名称

青藏高原资料匮乏区综合科学考察

二、执行时间

20121月—201612

三、项目类型

国家科技基础性工作专项重项目

四、承担单位

1、首席科学家:朱立平

2、课题负责人:朱立平、刘林山、梁尔源

3、依托单位:中国科学院青藏高原研究所

4、参加单位:中国科学院地理科学与资源研究所、植物研究所、成都山地环境与灾害研究所

五、研究目标

通过对青藏高原的羌塘地区、三江源(长江、黄河、澜沧江源头)地区等研究程度较低的地区开展地表水文、土壤、生物等方面的考察,使这些区域的基础资料匮乏或不准确的局面大大改善,为地球各圈层相互作用的机制研究提供坚实的资料基础和数据保证,为全面深入认识青藏高原地表环境变化及其与亚洲季风的关系提供丰富的基础数据,为在环境变化背景下合理进行资源开发利用与有效进行国家环境安全、生态安全屏障建设等提供数据基础和科学依据,为提升我国青藏高原研究的国际水平提供更多的第一手资料。

六、研究内容

1、流域水文状况基础数据调查

1)湖泊形态、水质、水量及其沉积过程调查

——调查羌塘高原和三江源地区典型湖泊的水体参数(深度、温度、pH、电导率、溶解氧、透光度、叶绿素、浊度)特征、水量大小、水化学及同位素组成、现代沉积物空间分布特征等。其中,完成青藏高原地区大于500平方公里的未开展湖泊测量的湖泊基础数据调查(注:本次调查包括色林错、当惹雍错、扎日南木错、乌兰乌拉湖和扎陵湖5个湖泊,青藏高原地区其他5个大于500平方公里的湖泊中,青海湖、纳木错、鄂陵湖已经具有基础数据,羊卓雍错、哈拉湖不在本项目考察区),完成考察区内15个以上的中型湖泊调查。

——利用以上实地调查结果,结合高精度的遥感影像数据和气象数据进行上述研究湖泊近30年(19802010年)的水量变化分析,获得湖泊水量补给及其变化的基本过程等基础数据和分析资料。

2)河流基本要素与水质状况调查

——围绕羌塘地区与三江源的上述5个大湖与5个左右的中型湖泊流域,开展主要外流河流和入湖河流的实地考察与测量,给出不同截面下的河道宽度、季节水深、流量、典型河段的坡降、岸边植被状况,依据高精度的遥感资料进行流域内降水等的插值、反演计算,结合实地测量的径流数据,模拟计算并初步给出典型河流的径流系数等基础资料。

——对考察区典型河流水质参数进行现场测量及取样,利用水质分析仪现场测定并给出河流不同断面的pH值、电导率、总硬度、水温等基础调查数据;利用典型河流不同断面的水样样品分析,给出河流水的阴阳离子、水体氢氧同位素含量等基础数据。

3)典型冰川状况及其与河流、湖泊关系调查

——在羌塘与三江源地区的典型湖泊流域,开展与上述湖泊具有直接联系的典型冰川测量及其变化分析,测量主要或具代表性冰川的面积、厚度,并计算其体积变化;测量冰川融水径流大小,并根据高精度的遥感影像定量估算其与河流、湖泊变化的关系,获得冰川变化与湖泊变化关系的基础数据。

2、土地覆被与土壤质量调查

1)区域土地覆被现状考察与制图

——调查羌塘高原寒旱核心区土地类型、分布状况、土地要素特征、水平和垂直地带性,利用多时相遥感影像解译全研究区土地覆被状况(2012/2013年),建立土地覆被现状数据库,编制1:10万土地覆被现状图;选择3-5个典型地段,开展不同土地类型的地形地貌、优势植被、土壤条件、水分状况、分布范围、土地生产力、土地利用状况等要素信息详细调查,利用航空资料和遥感数据延伸时间序列,以1985年、2000年和2012年为时间节点,编制典型地段多时段1:10万土地覆被图,获取典型地段近30年来土地覆被变化及其驱动因素的基础数据。

——开展长江源区当曲流域湿地构成要素、类型和功能分区等现状资料的调查,基于实地调查与遥感数据编制1:10万湿地类型分布现状图。选择3-5个典型地段,开展当曲流域湿地变化详细调查,调查内容包括湿地的类型与分布格局、湿地生态系统结构特征、湿地植被生产力、湿地健康状态、湿地成因及演化进程特征要素、湿地景观格局动态变化及其驱动因素、湿地生态环境变化等;利用航空资料和遥感数据延伸时间序列,以1985年、2000年和2012年为时间节点,编制典型地段多时段1:10万湿地变化序列图,获取典型地区近30年来湿地变化及其驱动因素的基础数据。

2)区域土壤性状调查

——在羌塘高原寒旱核心区和当曲流域,设置典型样线,开展土壤调查。记录样线环境条件与土壤剖面性态(土壤层深度、颜色、结构、干湿度、紧实度、石灰反应等),分析土壤机械组成(各粒径土粒含量)、土壤矿质全量(SiAlFeCaMgKNaPSMn等含量以及烧失量等)、农化指标(pH、有机质、水分、全N、全P、全K、速效N、速效P、速效KCEC等)及土壤微量元素含量(PbCrCuZnCd等元素含量),确定土壤类型,结合遥感资料,绘制土壤类型分布图。获取土壤分布及其区域组合特征、土壤理化性状、土壤环境质量等方面的基础数据。

3、植被多样性与植物群落调查

1)植物多样性和植物群落调查

——在三江源植物采集空白区域和羌塘高原腹地以及羌塘高原南部—喀喇昆仑山脉一线等地区,进行植物多样性调查,采集植物标本和样品,调查植被类型组成和各类型物种组成,获取物种的多度、丰度和群落的高度、盖度、地上生物量等基础数据;开展重要类群、特有或特征类群或珍稀濒危物种的系统发育研究,以及极端环境下植物分子遗传多样性的研究。

2)特殊区域植被特征及其对比调查

——对三江源区(主要是玉树一带林区,可延伸到藏东南峡谷区)的高山林线及其生态过渡带的植被组成与群落结构进行详细调查分析,对羌塘高原区的植被组成及其变化进行详细调查分析,通过样地调查(重建过去树线波动历史)及其与历史资料进行对比,获取环境变化对植被及其组成的影响等基础数据,为深入研究全球变化或人类活动对生物多样性或生态系统的影响提供数据资料。

七、组织形式

项目下设3个课题,分别是“流域水文状况基础数据调查”,由中科院青藏高原所朱立平、王君波负责;“土地覆被与土壤质量调查”,由中科院地理科学与资源所刘林山、张镱锂负责;“植被多样性与植物群落调查”,由中科院青藏高原所梁尔源、植物研究所郭柯负责。各课题负责人与项目负责人签订课题任务书。项目负责人与课题负责人定期研讨会商,组织跨学科的各种研究力量,发挥项目组成员的不同学科背景和不同学术研究组的优势。

本项目的考察成果实行分级共享。

关于共享条件:(1)获得的第一手原始数据在项目内实行无偿共享,以利于项目组成员不断改进考察工作质量,提高效率。(2)经过整理、校正的数据与相关科研机构/组织实行互补共享,即:明确规定使用这些数据的机构、研究组织和个人承诺仅用于指定的科研项目,不向第三方公开。(3)项目结束后正式出版的图件和数据集在社会上无偿共享,但要求使用方必须注明数据来自于本项目。

关于共享时间:(1)项目要求各承担单位和人员按进度完成野外的测量、样品的获取与实验分析,获取的原始数据在项目内同步共享。(2)项目结题时要将所取得的科学数据按科技部要求汇交指定地点,项目结题验收1年后无条件向科技界共享。

关于共享形式:(1)图件、电子版数据库(光盘、网络下载)。(2)其他的成果共享方案遵守科技部关于基础性工作的成果共享规定。