目录

42-674 冷生粉质化过程及其沉积环境意义

张泽，金豆豆.............................................................................................................................2

42-675 简明新疆冰川编目（2020）的轮廓确定

詹泽鑫，李忠勤，牟建新，马昊.............................................................................................3

42-676 基于可解释机器学习和开源冰川模型评估唐古拉山冰川物质平衡的影响因素

徐强强，康世昌.........................................................................................................................4

42-677 新疆冰川编目（2020）的野外验证

牟建新，李忠勤，詹泽鑫，马昊.............................................................................................5

40-478 冻融动荷载作用对含冰夹层土体水热及变形规律研究

翟金榜，张泽.............................................................................................................................6

42-479 时序遥感技术的高纬度连续多年冻土区城市地表形变分析—以俄罗斯雅库茨克为例

李向龙，张泽，闫庆恺.............................................................................................................7

42-480 A high-resolution refractory black carbon (rBC) record since 1932 deduced from the

Chongce ice core, Tibetan plateau

刘科，侯书贵，庞洪喜.............................................................................................................8

42-681 基于深度学习的石冰川遥感监测研究——以洪扎河流域为例

姚晓军，刘一丹.........................................................................................................................9

42-682 基于新疆第三次科学考察的冰川学研究及新疆冰川编目新进展

李忠勤，牟建新，詹泽鑫.......................................................................................................10

42-683 寒区水文与生态系统对气候变化的响应

董春雨、马至敏、罗剑锋、Lucas Menzel、Glen MacDonald.............................................11

42-684 青藏高原冰川变化的资源、环境与生态效应

沈永平、王国亚、张 伟、吴锦奎.........................................................................................12

42-685 多年冻土退化对碳循环的影响

吴晓东.......................................................................................................................................13

42-686 北半球积雪变化及其对地下生态系统的影响

杨燕，谭湘蛟...........................................................................................................................14

42-688 文科技期刊 学术编辑 如何审阅稿件

周成林.......................................................................................................................................15

2

42-674

冷生粉质化过程及其沉积环境意义

张泽，金豆豆

东北林业大学土木与交通学院

摘要：关于冷生土的成壤过程，又称冷生粉质化过程，是一种典型的冷生成壤

过程。在其成壤发育的过程中伴随着冻结和融化（冷生）过程；冻融过程中的

能量的输入和输出导致母质岩（土）体受到反复的物理机械破碎。因此，土颗

粒因其相对稳定的状态被改变而发生分裂和团聚，导致土壤的粉质化。这一过

程又称为冷生黄土化。其一般形成于（古）冰缘环境，并且分布在更新世以来

冰川附近以及多年冻土（新近退化）区域。

关键词：冷生；冻融；多年冻土

3

42-675

简明新疆冰川编目（2020）的轮廓确定

詹泽鑫，李忠勤，牟建新，马昊

中国科学院西北生态环境资源研究院

摘要：新疆依赖冰川资源和冰雪融水来支撑其发展，这不仅是其重要的水资源，

也是维系其独特绿洲社会与经济发展的生命线。因此在气候变暖加剧的背景下，

对新疆冰川资源近期状况进行调查尤为关键，对新疆水资源发展和未来冰川灾

害预防提供支持。目前，对于新疆地区冰川资源调查也仅限于中国第二次冰川

编目，为此，本研究沿用中国第二次冰川编目和国外冰川编目成熟技术，基于

GF、ZY 等高分辨率（2m）卫星影像，通过相关技术人员对解译冰川人员的严

格培训，通过完成了 2020 年简明新疆冰川编目工作。本研究旨在通过高分辨率

影像通过其特征精准判读冰川边界，确保冰川边界准确性。其结果表明：（1）

2020 年，新疆地区冰川（大于 0.01km2）总共有 23410 条，冰川总面积为

23904.37km2。其中表碛型冰川有 1398 条，其冰川面积为 9912.37km2，冰川表

碛面积为 1036.68km2，占冰川面积的 10.5%；（2）根据冰川规模统计，新疆地

区冰川主要以小冰川（＜1km2）为主，其数量占 83.8%，但面积只占全疆的

19.2%；（3）根据冰川所在的山系划分，天山山脉、昆仑山脉和喀喇昆仑山系冰

川规模较大，其冰川面积分别占全疆的 29.94%、39.33%、20.12%；（4）根据冰

川所在的流域划分，其中塔里木内流盆地冰川资源最为丰富，其数量 15344 条，

面积为 18841.07km2，分别占全疆的 65.5%、78.9%。

关键词：冰川编目；新疆维吾尔自治区；边界确定

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42-676

基于可解释机器学习和开源冰川模型评估唐古拉山冰川物

质平衡的影响因素

徐强强，康世昌

中国科学院西北生态环境资源研究院

摘要：冰川物质平衡被广泛认为是气候变化的敏感指标。唐古拉山冰川作为长

江源区的重要固态水源，冰川质量异质性损失的复合驱动因素尚不清楚。基于

可解释机器学习和开源全球冰川模型（OGGM），我们利用遥感获取的 2000-

2020 十年和二十年尺度的大地测量物质平衡数据，研究了冰川地形或形态因素、

气候因素、冰流速、冰厚、冰前湖、表碛覆盖以及冰川表面吸光杂质对唐古拉

山 532 条冰川（面积＞0.5km2）物质平衡的异质性影响。结果显示：2000-2020

年期间唐古拉山冰川物质平衡变化的显著影响因素（P 值＜0.05）为冰舌的平均

坡度、中值海拔、夏季累积降雪、4月份的平均气温以及黑碳气溶胶的年度和季

节平均浓度。唐古拉山冰湖接触冰川的物质平衡显著得受到冰川中心纬度、冰

川末端纬度、坡向、冰厚、冰舌坡度以及冰川长度的影响。对于表碛覆盖冰川，

冰川最低海拔、冰舌坡度、冰流、表碛覆盖面积和黑碳气溶胶年均浓度显著影

响冰川物质平衡。我们还发现较高的冰舌坡度会减小负物质平衡，即抑制冰川

质量损失；6月份降水增多会增加负物质平衡，即促进冰川质量损失。此外，冰

舌平均坡度对冰川物质平衡影响的敏感实验表明减小冰舌坡度会增加冰川质量

损失，也会使唐古拉山冰川在未来气候变化场景下的预估中提前消失，平均提

前 5-8 年。本研究将会为长江源区冰川保护和水资源管理提供支撑。

关键词：唐古拉山；冰川物质平衡；可解释机器学习；开源冰川模型；影响因

素分析

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42-677

新疆冰川编目（2020）的野外验证

牟建新，李忠勤，詹泽鑫，马昊

中国科学院西北生态环境资源研究院

摘要：新疆地处西北内陆干旱区，水资源是制约社会经济发展的主要因素。冰

川在新疆水资源构成和河川径流调节方面发挥着重要作用，尽管第一、第二次

中国冰川编目均是认识新疆乃至中国冰川过去半个世纪的权威资料，但目前最

近的第二次中国冰川编目业已过去 10 年之久，同时受限于当时客观条件制约，

我国第一冰川分布大省的新疆冰川资源调查仍主要依赖 Landsat/ASTER 等国外

卫星数据源，在国产卫星精度和影像分辨率不断丰富的当下，十分有必要开展

新一期的新疆冰川资源调查工作，为此中科院天山冰川站联合新疆相关单位基

于国产高分辨率（2 m）卫星影像完成了新疆冰川编目（2020）。本研究旨在基

于对本次编目的边界解译精度开展野外验证，得益于中科院天山冰川站多年新

疆冰川考察实践，在第三次新疆综合科学考察和相关单位的大力支持下收集整

理了新疆阿尔泰山、天山、昆仑山、帕米尔高原及伊犁河片区和吐哈片区共计

34 条冰川的末端野外 GPS 资料和现场考察照片，根据第二次中国冰川编目成熟

的冰川边界解译精度评估方法，对本次编目的冰川边界进行了误差评估，结果

为裸冰边界精度约 2 m，表碛边界约为 4.8 m，整个新疆地区的冰川面积误差为

325.19 km2，约占新疆冰川总面积的 1.4%。本项工作直接服务于新疆冰川编目

（2020）的验证完善，对于新疆区域的冰川变化研究亦将有重要参考价值。

关键词：野外考察；新疆冰川；冰川编目

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40-478

冻融动荷载作用对含冰夹层土体水热及变形规律研究

翟金榜，张泽

东北林业大学土木与交通学院；东北林业大学寒区科学与工程研究所；东北林

业大学冻土研究所；东北林业大学中俄寒区工程与环境联合实验室

摘要：由路基冻融和冻融动荷载试验路基土体水热及变形规律研究可知，动荷

载能够改变土体中温度场、水分场、孔隙水压力分布，并能加快路基沉降稳定。

对于冻土路基的研究，主要研究冻土路基的热稳定性状态。对含有冰夹层的土

体路基在冻融及冻融动荷载作用下的温度、水分、孔隙水压力以及变形规律的

研究较少。

关键词：冻融；路基；东北多年冻土区；冻融动荷载

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42-479

时序遥感技术的高纬度连续多年冻土区城市地表形变分析

—以俄罗斯雅库茨克为例

李向龙，张泽，闫庆恺

东北林业大学土木与交通学院；东北林业大学寒区科学与工程研究所；东北林

业大学冻土研究所；东北林业大学中俄寒区工程与环境联合实验室

摘要：随着全球气候的变暖，多年冻土区面临着日益严峻的挑战，多年冻土的

退化引发地表的失稳，从而给地表的建筑物带来了毁灭性的灾难。由于传统监

测手段的时空离散性以及高昂成本，导致对于多年冻土区的地表情况缺乏一个

完整性的和系统性的认知。遥感技术，尤其以合成孔径雷达（InSAR）技术的

出现提供了一种可行性更强的观测手段。然而，目前对多年冻土区地表失稳的

研究主要集中于线性工程，例如公路、铁路以及石油管道等，对于受全球气候

变化和人类活动交互更加密集的区域—城市的研究较少。高纬度连续多年冻土

区城市地表变化的时间特征、空间特征以及与气候变化之间的响应都存在很大

的未知性。

关键词：时序遥感；雅库茨克；多年冻土；地表形变

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42-480

A high-resolution refractory black carbon (rBC) record since

1932 deduced from the Chongce ice core, Tibetan plateau

刘科，侯书贵，庞洪喜

河南财经政法大学；上海交通大学；南京大学

摘要：Refractory Black carbon (rBC) emitted from the combustion of biomass and

fossil fuels plays an important role in the climate system. In this study, we established

a record of the rBC concentration spanning 1932–2013 from an ice core retrieved from

the Chongce ice cap of the West Kunlun Mountains in the western Tibetan Plateau. The

record showed an increasing trend since the 1980s. The mean concentration of rBC was

2.66 ng g−1 before 1980 and 5.33 ng g−1 since 1980. The significant increase since

the 1980s was very different from similar records from European ice cores. An analysis

of atmospheric circulation and backward trajectories suggested that former USSR, the

Middle East, and South Asia were the most likely source regions for the rBC deposited

at the Chongce ice cap. This conclusion was also supported by the historical emission

data in these regions. Phase analysis indicated that high rBC concentrations were

closely associated with drought-induced biomass burning in the rBC source regions at

the decadal timescale. These findings suggested that anthropogenic emissions

controlled the long-term rBC trend, while the peak phases were caused from an increase

of biomass burning.

关键词：Refractory black carbon; Ice core Chongce; Tibetan plateau

9

42-681

基于深度学习的石冰川遥感监测研究——以洪扎河流域为

例

姚晓军，刘一丹

西北师范大学地理与环境科学学院

摘要：石冰川是高寒山地环境下由岩石碎块和冰体组成并沿谷地或山坡缓慢移

动的混合体。石冰川不仅是干旱半干旱地区重要的淡水资源，而且易形成多种

冰雪型地质灾害，因此开展石冰川调查具有重要现实意义。本文以洪扎河流域

为例，以 Sentinel-2 MSI 影像和 FABDEM 为数据源，以 U-Net、DeepLabV3+和

HRnet 三种语义分割模型为训练网络评价其对石冰川的监测效果，结果表明：

（1）根据石冰川的地貌及纹理特征，预先对影像进行特征增强有助于提高深度

学习识别精度；（2）U-Net模型识别的石冰川边界细节保留相对完整，但存在石

冰川起止位置错误判断问题，且运行速度慢；（3）DeepLabV3+模型能够准确划

分石冰川的位置且识别效率高，但石冰川边界细节捕捉不够；（4）HRnet 对石

冰川的识别精度优于 DeepLabV3+且计算速度高于 U-net，能够较好地识别出石

冰川的起止位置。本研究为基于卫星遥感影像开展大范围石冰川调查提供了方

法参考。

关键词：石冰川；深度学习；遥感监测

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42-682

基于新疆第三次科学考察的冰川学研究及新疆冰川编目新

进展

李忠勤，牟建新，詹泽鑫

中国科学院西北生态环境资源研究院

摘要：冰川资源及冰雪融水不仅是新疆赖以发展的重要水源，而且是新疆独特

的绿洲社会与经济发展的命脉。近 10 来由于气候变暖导致冰川强烈退缩，急需

开展新疆冰川资源近期现状调查。新疆第三次科学考察聚焦新疆冰川，开展不

同区域冰川的实地考察研究工作，在经济发达，人口密集的天山北坡和塔里木

河流域冰川考察研究中取得重要阶段新性成果。其中塔里木河流域是我国冰川

数量最多、面积和储量最大的水系，冰川融水占地表径流 40%以上，同时山区

积雪资源丰富，气候变化影响下，冰雪融水和降水的变化正改变着塔河流域水

循环过程和水资源时空分布，影响到水安全，给流域社会经济可持续发展带来

不确定性。新疆第三次科学考察对天山博格达峰冰川和塔里木河流域的冰川开

展了大型综合考察，并以此为基础，在冰川变化、冰川径流对河川径流影响，

冰川水资源未来变化预测等研究方面，取得了重要进展。同时，中国科学院天

山冰川站研究团队沿用中国第二次冰川编目成熟技术，基于国产 2 m 高分辨率

高分卫星影像，初步完成了 2020 年前后新疆冰川现场调查。结果表明，2020 年

新疆冰川共计 2 万 4 千余条，规模大于 100 平方千米（大型冰川）的冰川有 15

条，新疆一半以上的冰川分布在和田地区和喀什地区。按山脉分布统计得知，

昆仑山、天山和喀喇昆仑山面积占比分别为 39.53%、29.95%、20.13%，总共占

新疆冰川总面积的 90%。与第二次中国冰川编目中的新疆部分相比，本次编目

采用的卫星影像分辨率更高，因而对冰川变化和表碛的判定更为准确。

关键词：冰川；冰川融水；新疆第三次科考；塔里木河

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42-683

寒区水文与生态系统对气候变化的响应

董春雨、马至敏、罗剑锋、Lucas Menzel、Glen MacDonald

中山大学、海德堡大学、加州大学洛杉矶分校

摘要：气候变化导致全球高纬度和高海拔寒冷地区的水文系统和生态系统发生

了显著变化并产生了系列连锁反应。寒区水文系统对气候变化的响应主要体现

在冰川和积雪快速退缩，冻土消融和退化，径流季节性改变，干旱增强等。寒

区生态系统在大气-水文-土壤系统耦合变化作用下，也产生了系列响应，但其

响应规律呈现出高度的时空异质性，既与生态群落本身对气候变化的脆弱性差

异有关，也受到寒区多种地理环境因子的调控作用影响。目前学界对气候变化

条件下寒区生态水文响应的认识仍存在较多不足，相关研究既受制于数据和方

法的欠缺，也因全球不同气候区的响应规律具有较高的复杂性。本文以欧洲、

北美、中国等多个典型寒区的水文与生态系统对气候变化的响应分析为例，简

要介绍了寒区水文与生态系统监测方法和数据存在的主要问题及可能的解决方

法，评估了气候变化对积雪和冻土时空分布、河流水文情势以及干旱特征的变

化，分析了气候变暖与干旱作用下寒区植被生态系统的响应规律以及主要环境

调控因素，讨论了未来气候变化对寒区水文与生态系统的潜在影响。

关键词：寒区生态水文、气候变化、积雪、干旱、遥感

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42-684

青藏高原冰川变化的资源、环境与生态效应

沈永平、王国亚、张 伟、吴锦奎

中国科学院西北生态环境资源研究院

摘要：青藏高原冰川融水在对下游水资源供给中发挥着重要的调节作用。随着

全球气候变暖，青藏高原冰川的固体水库功能正在加速消融流失，冰川对河流

稳定的调节作用正在减弱，亚洲水塔的功能稳定性在失衡，导致冰湖溃决、洪

水及冰崩灾害频发。冰川变化产生的效应从过去对水资源持续利用产生的影响

已经转变到环境灾害效应的加剧。 随着冰川的消失，由于关键水源的流失，青

藏高原敏感独特的生态系统正在退化。冰川对许多山区社区具有重要的精神意

义，冰川的消失意味着文化生态系统服务的巨大损失，并影响山区人民的生活

和生计。冰川融化和多年冻土融化造成新的危害，增加了灾害损失的风险。冰

川的消失导致人类、环境和气候历史的独特档案记录不可逆转的丢失。史无前

例的冰川快速消融正在改变景观，并产生新的湖泊和生态系统。在世界许多地

区，生计和经济严重依赖冰川水资源。因此，世界上的冰川变化不仅是气候变

化的标志，而且明显地显示了减缓气候变化和适应气候变化努力的巨大重要性。

随着山地冰川的不断退缩，冰川作为固体水库的自然调节作用在不断减弱，需

要通过工程措施和非工程措施增强对水资源的人工调节的作用，保障水资源的

安全。各级部门应提高灾害应对能力，减缓冰川消融流失，加强对冰川水资源

从自然调节到工程调节的转型认识，保障冰川水资源供水安全和生态环境安全。

关键词：青藏高原；冰川变化；资源效应；环境效应；生态效应

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42-685

多年冻土退化对碳循环的影响

吴晓东

中国科学院西北生态环境资源研究院

摘要：多年冻土区土壤有机碳储量接近大气碳库的两倍，多年冻土退化导致的

碳收支变化是减少未来气候变化不确定性的重要环节，然而到目前为止，多年

冻土碳释放的速率和模型模拟还有很大的不确定性。通过对现有北半球土壤调

查数据的综合分析和多模型模拟，发现目前北半球多年冻土区表层 3m的土壤有

机碳储量为 1079 Pg; 多年冻土退化可以促进活性有机碳的分解，并增大了土壤

水分的年际变化，从而降低了生态系统对碳吸收的稳定性；多年冻土快速退化

则会导致表层土壤有机质大量损失。未来多年冻土碳循环的过程模型发展需要

考虑微生物模块和多年冻土水热的模块改进。

关键词：多年冻土，碳循环，气候变化

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42-686

北半球积雪变化及其对地下生态系统的影响

杨燕，谭湘蛟

中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所

摘要：报告摘要 在气候变化背景下，全球积雪厚度、积雪密度和雪水当量发生

着一系列变化，并进一步影响陆地生态系统的水热状况、生物地球化学循环过

程以及生态系统的结构与功能。综述了北半球积雪变化（雪深、积雪覆盖日数）

的现状，积雪生态研究方法及其优缺点，积雪与生态系统相互作用，以及积雪

变化对主要陆地生态系统类型（草地、灌丛和森林）地下过程（养分周转、土

壤动物和微生物、根系生长）的影响及其机制。研究发现：雪深在 40-70 cm 时

对土壤的保温作用最显著；积雪增加通过加速土壤碳氮循环过程引起碳氮损失，

尤其显著发生在相对湿润的生境中，相对干旱的生境中变化不显著；在草地生

态系统中，土壤有效磷含量对积雪增加的响应程度受生态系统自身干湿条件调

控，即湿润的生境有效磷增加，干旱的生境有效磷降低；积雪增加促进了草地

生态系统植物表层根系的生长，积雪减少对植物根系生长的影响程度取决于消

极影响（根系损伤和死亡）和积极影响（土壤养分有效性增加）之间的动态平

衡；（5）相对于草地生态系统和森林生态系统植物根系生长而言，灌丛生态系

统植物根系生长对积雪变化的响应更稳定。

关键词：积雪变化，根系功能性状，地下生产力，土壤养分周转

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42-688

文科技期刊 学术编辑 如何审阅稿件

周成林

中国科学院西北生态环境资源研究院

摘要：简介介绍一下什么是学术编辑，简介聊一下冰川冻土的稿件处理流程。

然后，基于浅显的心理学介绍一下作者、编辑、审稿专家之间的关系。另外，

还总结了主要的退稿因素，再基于“以人为本”的角度出发，重点介绍：撰写

稿件、回复修改说明、校对稿件等需特别注意的事项，并给出个人总结的写作

小技巧。 编辑的工作比较繁杂，如果面面俱到，报告就很乱主题也不明确。另

外，学生们平时一般很难接触到编辑、外审专家，因此想让大家尽量了解我们

是如何工作、如何审稿。让大家学习换位思考，良好地与人沟通交流，最终的

目的是稿件被认可。

关键词：学术编辑；审阅稿件；撰写稿件注意事项