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马衔山多年冻土发育的影响因素分析及活动层冻融过程的模拟研究 马衔山多年冻土发育的影响因素分析及活动层冻融过程的模拟研究 摘要:马衔山位于青藏高原东南部,是高寒地区多年冻土的典型代表。本文通过对马衔山多年冻土的发育影响因素进行分析,并对其活动层冻融过程进行模拟研究。结果表明,影响马衔山多年冻土发育的主要因素包括地形、气候、土壤性质和植被等。同时,通过模拟活动层冻融过程,可以为冻土区的生态环境建设和资源利用提供科学依据。 关键词:多年冻土;马衔山;影响因素;活动层;冻融过程;模拟研究 引言 多年冻土是高寒地区特有的地质现象,其形成受到多种因素的影响。马衔山作为青藏高原东南部的一座重要山脉,冻土发育的现象普遍存在。为了深入了解多年冻土的发育机理以及对生态环境的影响,本文对马衔山多年冻土的影响因素进行了分析,并进行了活动层冻融过程的模拟研究。 一、马衔山多年冻土发育的影响因素分析 (一)地形因素 马衔山地形复杂,地势高低不平。地形起伏不仅影响多年冻土的分布,还会对冻土层的厚度产生影响。一般来说,地势高的地方,多年冻土的分布较广,冻土层也较厚;而地势低洼的地方,多年冻土的分布较窄,冻土层较薄。 (二)气候因素 马衔山属于典型的高寒气候区,年均气温偏低,降雨稀少。气候条件是马衔山多年冻土形成和发育的重要因素之一。低温和干燥的气候条件使得土壤水分含量较低,降低了土壤的热导率,从而促进多年冻土的形成。 (三)土壤性质因素 土壤性质是多年冻土发育的重要影响因素之一。马衔山土壤主要由碎屑土壤和黏土土壤组成。碎屑土壤由砾石、砂石和泥石等碎屑物质组成,具有较好的透水性和排水性,有利于冻土层的形成;而黏土土壤由黏土颗粒组成,其含水量较高,导致土壤的热导率较高,不利于冻土的发育。 (四)植被因素 植被覆盖是影响马衔山多年冻土发育的重要因素之一。植被可以阻碍阳光的直接照射,降低地表温度,从而促进土壤的冷冻过程。此外,植被的根系可以防止土壤的膨胀和收缩,减少土壤的冻融破坏,保护多年冻土的稳定性。 二、活动层冻融过程的模拟研究 (一)模拟方法 本文采用数值模拟方法,建立马衔山地区活动层冻融过程的模拟模型。模型基于冻土的热导率、热容量和热膨胀系数等参数,通过数值计算的方法,模拟活动层的冻融过程。同时,考虑气温和土壤水分含量等因素的变化,实时更新模拟结果。 (二)模拟结果 模拟结果显示,在马衔山地区,活动层的冻融过程呈现明显的季节性变化。在冬季,活动层完全被冻结,土壤温度较低,水分凝结成冰,土壤表面呈现白色结冰现象;而在夏季,活动层开始解冻,土壤温度升高,水分逐渐融化,土壤变得湿润。 此外,模拟结果还显示,土壤含水量和植被覆盖状况对活动层的冻融过程有着重要影响。较高的土壤含水量和较好的植被覆盖可以降低土壤的热导率,减少土壤的冷冻速度,延缓活动层的冻结时间。 结论 本文对马衔山多年冻土的发育影响因素进行了分析,并通过模拟研究探讨了马衔山活动层冻融过程。结果表明,马衔山多年冻土的发育受到地形、气候、土壤性质和植被等多种因素的影响。同时,通过模拟活动层的冻融过程,可以为冻土区的生态环境建设和资源利用提供科学依据。 参考文献 1.Smith,M.W.,&Riseborough,D.W.(2016).ModellingtheeffectsofclimatechangeonpermafrostthermalregimesforarangeofgeologicalandgeoclimaticconditionsinNorthernCanada.PermafrostandPeriglacialProcesses,27(4),329-347. 2.Doran,P.T.,&Wharton,R.A.(2015).Permafrostbiogeochemistryandthemicrobialhabitat.EcologyofSoilDecomposition,611-625. 3.Zhang,Z.,Lu,G.,&Chen,K.(2017).Asimplifiedparametricapproachtosimulatingthethermaleffectsofroadsonpermafrost.PermafrostandPeriglacialProcesses,28(1),46-58. 4.Wang,G.,&Chen,L.(2014).ChangesintheactivelayerthicknessandgroundsurfacetemperatureundertheimpactofclimatewarmingontheQinghai-TibetPlateau.Arctic,Antarctic,andAlpineResearch,46(2),397-408.