多个高校课题组联合科考团队完成贺兰山至祁连山沿线科考工作

中新网上海新闻10月9日电（记者 缪璐）7月下旬至8月中旬，由上海交通大学刘权兴教授、中科院寒旱所冉有华教授、同济大学易永红教授、华东师范大学何小清教授、南京大学等多个课题组组成的联合科考团队完成贺兰山至祁连山沿线的科考工作。

联合科考团队主要途经阿拉善左旗、中卫、刚察、天峻、德令哈、大柴旦、祁连、张掖、阿拉善右旗等地，覆盖寒区、旱区、高原、草原、沙漠、戈壁、峡谷等典型地质地貌，针对沿线的冻胀丘、热侵蚀沟、森林、高寒荒漠、荒漠砾石进行考察，同时对目标对像进行航摄、红外热成像、土壤PH测试等，并在荒漠开展砾石分选实验。

据悉，从滨海盐沼湿地生态系统到冰缘冻土地区的碎石堆积，从火星表面的砾石到冥王星表面的裂纹，均呈现了形态多样化的空间自组织斑图，这些有序的空间斑图是系统在受到外部物理环境驱动和(内部)个体之间相互反馈共同塑造的结果，因其生物自适应性演化、能量耗散交换而引发的时空自组织临界现象，而理解这些系统如何从混沌随机状态自发形成有序结构和功能是多学科的共性问题。

研究团队基于本次考察，通过交叉学科融合方式来探索并开展后续研究，借鉴物理、化学中的相分离理论，设计控制实验系统、提出数学模型，揭示生物地貌系统空间自组织斑图的形成机理、探讨该学科近年来在相分离研究中亟待解决的理论和实验问题等。

在青藏高原考察期间，科考团队还前往高寒冻土增温实验场、积雪观测场、黑河上游生态-水文试验研究站等开展交流和考察活动。

此前，刘权兴教授课题组至四川具有地表斑图等地进行科考拍摄。该课题组研究发现，多年冻土区地表颗粒物质在冻融循环作用下，地表碎石不断朝着石域浓度高的区域迁移，进而自发地形成多种有序图案结构。这个国际团队基于长达3年的研究，创造性地设计了针状冰-颗粒分选实验系统，推导不同针状冰高度和石域浓度的非线性关系，构建了冰针高度-碎石浓度动态演化的理论体系，该过程与多相体系中的油水分离过程存在完全相同的物理原理，即“相分离”机制。这也是国际上首次发现地表颗粒物质自组织过程中的“相分离”机制，并揭示了冻土区“规则有序图案”的形成过程及其地貌演变特征。该研究成果发表在国际顶级期刊PNAS，并被人民日报、中新网、科学网、文汇报等主流权威媒体密集报道。（完）

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