北京理加联合科技有限公司

LICA United Technology Limited

服务热线: 13910499761 010-51292601
企业邮箱
应用支持 Application Support
News 应用支持

LI-2100 | 冻融过程驱动高寒河流径流来源与输送路径转变

日期: 2026-06-22
浏览次数: 152

LI-2100 | 冻融过程驱动高寒河流径流来源与输送路径转变

研究背景

全球变暖正在加速高寒地区冻土退化,也在改变河流的来水方式。青藏高原是世界上最大、海拔最高的多年冻土区,也是众多河流的重要源区。随着冻土活动层加深、季节性冻融过程增强,地表水、土壤水和地下水之间的联系被重新塑造,河流径流来源也随之发生变化。已有研究表明,降水、融雪水、土壤水和地下水是高寒河流的主要补给来源。但在冻融交替过程中,这些水源如何进入河道?不同阶段由谁主导补给?哪一层土壤水贡献更大?这些问题仍缺乏清晰的定量认识。

近日,北京师范大学李小雁老师团队以青海湖流域最大的入湖河流——布哈河流域为对象,结合氢氧稳定同位素、水文气象观测和MixSIAR混合模型,系统解析了冻融过程中高寒河流径流来源组成及其输送路径变化,为理解气候变暖背景下高寒流域水循环响应提供了新的证据。

LI-2100 | 冻融过程驱动高寒河流径流来源与输送路径转变

 图1.图(a)、(b)和(c)分别展示了QTP和QLB的位置,以及BRB内采样点的空间分布和多年冻土的分布情况。

研究方法

研究区位于青海湖最大的入湖河流——布哈河流域。研究团队建立了系统的水文观测网络,结合2024年水文气象观测数据,并在2025年5——10月采集降水、河水、地下水及0–90 cm之间三个分层土壤水样品。通过测定δ²H和δ¹⁸O稳定同位素,并引入MixSIAR贝叶斯混合模型,定量解析了不同水源对河流径流的贡献比例;

冻融期划分依据日尺度的气温和地温:

融化期:日最高气温和土壤温度 > 0℃;

融通期:日最低气温和土壤温度 > 0℃;

冻结期:日最低气温和土壤温度 < 0℃;

研究团队在土壤水同位素分析前,采用LI-2100全自动真空冷凝抽提系统(北京理加联合科技有限公司)对土壤样品中的水分进行提取。该系统基于低温真空蒸馏原理,可在密闭且稳定的条件下高效提取土壤水,有效降低提取过程中蒸发分馏对δ²H和δ¹⁸O测定结果的影响,为后续径流来源解析及水分运移路径识别提供可靠的样品基础。

LI-2100 | 冻融过程驱动高寒河流径流来源与输送路径转变 

图2.BRB中径流源的比例(a、b:融化;c、d:融化;e、f:冻结)。

LI-2100 | 冻融过程驱动高寒河流径流来源与输送路径转变 

图3.BRB地区融冻期及解冻期降雨和融雪水对土壤水分的贡献(上图:融冻期;下图:解冻期)。

 LI-2100 | 冻融过程驱动高寒河流径流来源与输送路径转变

图4.冻融过程中径流补给的概念图。

研究结果

降雨是土壤水的主要来源,融雪为次要来源;

深层土壤水是高寒河流径流的重要补给来源;

冻融过程促进地表水—地下水交换,冻结期地下水补给达到最高;

上游多年冻土区与下游季节冻土区存在差异;

冻融过程改变的不只是水量,更重塑了水进入河流的路径;

结语

冻融过程并不是简单地让冻土中的水融化出来,而是在不断改变高寒流域中水的来源、连接方式和输送路径。该研究表明,随着活动层融化加深,深层土壤水和地下水在河流补给中的作用更加突出,尤其在冻结期,地下水成为维持河流基流的重要来源。这也提示我们,在气候变暖背景下,理解青藏高原河流径流变化,不能只关注降水和融雪,还需要把冻融过程、深层土壤水以及地表水—地下水交换纳入整体水循环框架中。未来,结合长期定位观测、同位素示踪和水文模型,将有助于更准确地预测高寒流域水资源变化及其生态影响。

发表期刊:Catena【影响因子:5.7】

研究单位:北京师范大学

研究地点:青海湖布哈河流域

使用设备:LI-2100全自动真空冷凝抽提系统

DOI:https://doi.org/10.1016/j.catena.2026.110230


News / 相关新闻 More
2026 - 11 - 09
研究背景土壤有机碳(SOC)是反映土壤质量、土壤肥力及生态系统碳循环的重要指标。传统湿化学测定方法虽然准确性较高,但存在耗时长、成本高、操作复杂等问题。相比之下,可见光—近红外(Vis-NIR)光谱技术具有快速、无损、低成本等优势,为SOC快速估算提供了新的技术途径。然而,光谱预测模型高度依赖大量代表性样本。在实际调查中,受采样成本及实验条件限制,往往难以获得充足的校准数据,小样本条件下模型容易出现过拟合,影响预测精度与泛化能力。针对这一问题,外部光谱数据库迁移学习和深度生成模型数据增强成为两种潜在解决途径。但不同生成模型的增强效果如何?外部光谱库能否有效改善本地模型预测性能?数据增强倍数又将如何影响模型表现?为此,山西农业大学徐占军老师团队通过构建统一实验框架,系统比较四种深度生成模型与外部土壤光谱数据库的应用效果,探索小样本条件下SOC光谱估算的有效数据增强策略。图1.研究区域概况。研...
2026 - 11 - 09
研究背景地下水是高寒地区水循环的重要组成部分,其补给过程受到冻融循环的显著调控。随着气候变暖,青藏高原冻土退化、活动层加深,土壤水分的储存与迁移条件发生变化,进而影响降水、融雪水、土壤水与地下水之间的水文联系。然而,不同冻融阶段地下水补给来源的变化及其迁移路径仍缺乏系统认识。针对这一问题,北京师范大学李小雁老师团队以青海湖流域为研究区,结合氢氧稳定同位素示踪与MixSIAR贝叶斯混合模型,定量解析不同冻融阶段地下水的补给来源,揭示冻融过程对土壤水文连通性及地下水补给路径的影响。图1.(a) QLB在青藏高原(QTP)上的位置。(b) QLB内多年冻土的时空分布;其中灰色代表季节性冻土,橙色代表多年冻土。(c) QLB的位置及采样点分布。(d) 地下水采样。(e) 降水采样。(f) 在相邻地点每月采集土壤样品。研究方法研究设计:研究区位于青藏高原东北部青海湖流域。2025年5—10月,研究团...
2026 - 11 - 02
研究背景河流和溪流是大气甲烷(CH₄)的重要来源。已有研究发现,源头河流通常具有较高的CH₄排放强度,是河流CH₄排放的重要热点。但在高海拔冰冻圈地区,这一规律是否依然适用?受低温和有机碳底物匮乏等因素影响,该区域的CH₄过程可能受到限制。与此同时,冰川融水的持续输入也可能进一步改变河流的CH₄排放特征。那么,冰川融水究竟如何影响河流CH₄排放?其背后的作用机制又是什么?针对这一问题,兰州大学高坛光老师团队以青藏高原北部黑河上游为研究区域,通过2020—2023年连续观测,系统分析了冰川补给河流与非冰川补给河流的CH₄排放特征,并进一步探讨冰川融水对河流CH₄排放的调控机制。图1. (a) 研究区域概况。(b) 在三次不同的野外考察期间,使用浮动气室法进行气体采样的现场照片。研究方法实验设计:研究以青藏高原北缘黑河上游为研究区域。2020—202年,在该研究区域上游设置25个采样点(冰川补...
2026 - 10 - 26
研究背景漂流木在海岸生态系统中扮演着重要角色,既能拦截泥沙、保护沙丘,也能为动物栖息和植被生长提供条件。然而,漂流木常因影响海滩景观而被清理,因此,如何准确识别其分布,成为海岸带生态监测与管理的重要课题。遥感技术为地表材料识别与海岸环境监测提供了有效手段。无人机凭借高空间分辨率和灵活的采集方式,为海滩精细化调查创造了条件,但目前漂流木遥感研究仍主要集中于河流、湖泊等环境,针对海滩场景的高光谱识别研究相对有限。针对这一问题,法国佩皮尼昂大学CEFREM研究团队结合地面光谱测量与无人机高光谱影像,分析漂流木与其他地表材料的光谱差异,并比较多种分类算法的识别表现,为高光谱技术应用于海滩漂流木监测提供了研究依据。图1.研究区域的地理位置、漂流木堆积物的详细测绘图,以及本研究部分内容所用裁剪图像的范围界定。此外,还包括漂流木与芦竹样方照片,以及背景中可见的自然海滩漂浮物堆积线。研究方法研究区域:本研...
【关闭窗口】【打印】
Copyright ©2018-2023 北京理加联合科技有限公司
犀牛云提供企业云服务

北京理加联合科技有限公司

地址:北京市海淀区安宁庄东路18号光华创业园5号楼(生产研发)
          光华创业园科研楼四层
电话:13910499761 13910124070  010-51292601
传真:010-82899770-8014
邮箱:info@li-ca.com
邮编:100085

 



 


 


  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • *
  • 地址:
  • *
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • *
  • 电子邮箱:
  • *
  • 邮政编码:
  • *
  • 留言主题:
  • *
  • 详细说明:
  • *
在线留言
关注我们
  • 官方微信
  • 官方手机端
友情链接:
X
1

QQ设置

3

SKYPE 设置

4

阿里旺旺设置

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

5

电话号码管理

  • 010-51292601
6

二维码管理

等待加载动态数据...

等待加载动态数据...

展开