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多年冻土作为一种存在的特殊状态土体,在大通河源区广泛发育。由于多年冻土对气候变化的响应极为敏感,而且对区域水文、生态有显著影响,在高纬、高海拔地区环境研究中,多年冻土的作用不可忽视。地貌条件、沉积物特点、植被特征以及人类活动与多年冻土的发育状况相互影响、相互依存。通过研究多年冻土构造、地温、厚度以及活动层等这些表征多年冻土发育状况的参数来研究多年冻土发育状况与沉积物等环境因素之间的关系。 本文以位于祁连山的大通河源区为研究对象,以松散沉积物类型与多年冻土发育作为研究目的,利用源区多年积累的钻孔编录数据、地温数据以及源区DEM、TM影像作为参考,借助于Arc GIS平台,将大通河源区进行松散沉积物类型划分。以大通河源区沉积物类型划分为基础,通过分析沉积物类型与多年冻土发育表征参数之间的关系来研究大通河源区松散沉积物类型与多年冻土之间的关系。 主要结论如下: (1)整个源区松散沉积物类型可以划分为残积区、坡积区、冲积区、河漫滩与现代河床、冰碛物、冰水沉积、湖泊7个大区。 (2)源区多年冻土年平均地温随海拔高度的变化梯度约为3.82℃/1km,并且观测所得年平均冻土地温与表层覆被条件关系密切;源区多年冻土厚度受地带性作用影响,据观测地温推算得源区多年冻土厚度约在17m-86m之间;活动层厚度受海拔地带性作用不显著,受地表覆被条件影响显著。 (3)不同沉积物区沉积物、冻土含冰类型呈不同特点。沉积物颗粒相对较细的区域,冻土含冰量较大,多以富冰、饱冰冻土为主;沉积物颗粒较粗区域,含冰量较小,以多冰、少冰冻土为主。不同沉积物区冻土含冰类型不同。残积区多以包裹冰或孔隙冰存在;坡积区表层以包裹冰、孔隙冰为主,3.5m以下以层状、含土冰层为主;冲积区表层冻土含冰以层状、网状冰为主,3.5m以下以包裹冰、孔隙冰为主;冰碛物区,以层状和包裹状冰为主。 (4)在不同沉积物单元下植被呈现不同的分布规律。在不同沉积区内,限制植被生长的因素不同。在冰碛物区,土壤细颗粒含量充足、水分充足,沼泽草甸占优势;现代河床与河漫滩受水流冲击作用显著,沉积物以砂、卵、砾石为主,裸地占优势;冲积区,水分充足,地势平坦,沼泽草甸和高寒草甸占优势;坡积区,多年冻土含冰量大,水分充足,坡度增大,高寒草甸、沼泽草甸占优势;残积区气温低、沉积物颗粒显著增粗,土壤含水率下降,裸地占优势。不同沉积区地理因子与表生植被不同,表层土壤理化性质也具有不同分布特点。 (5)根据源区松散沉积物、多年冻土性质以及植被、土壤的特点,可以看出煤矿开采对冻土热稳定性、植被产生较大影响,植被退化严重。