黄河源区气候变化的环境效应研究精品Word格式.docx

1、 、 、 、摘 要 以 黄 河 源 区 气 象 台 站 的 降 水 和 气 温 资 料 以 及 玛 多 达 日 玛 曲 唐 乃 亥 和 兰 州 水 文 站 的 径 流 资料 为 基 础 , 分 析 研 究 了 该 区 降 水 、 气 温 、 水 文 变 化 趋 势 , 并 对 研 究 区 的 土 地 利 用 现 状 变 化 及 原 因 进 行 了探 讨 结 果 表 明 : 在 年 代 际 变 化 趋 势 上 , 黄 河 源 区 气 温 总 体 上 呈 升 温 态 势 , 降 水 呈 减 少 趋 势 , 径 流 量 也.表 现 为 减 少 趋 势 . 土 地 利 用 现 状 的 变 化 表 明

2、人 类 活 动 对 研 究 区 生 态 湿 地 的 干 预 增 强 . 自 然 因 素 和 人 类活 动 的 综 合 作 用 使 得 黄 河 源 区 生 态 环 境 进 一 步 恶 化 亟 需 进 行 人 工 干 预 保 护 和 改 善 黄 河 源 区 生 态湿 地 环 境关 键 词 : 黄 河 源 区 ; 生 态 环 境 ; 水 文 水 资 源 ; 气 候 变 化 :中 图 分 类 号 文 献 标 识 码P 4 6 7 A黄 河 源 区 气 候 、 水 资 源 、 生 态 环 境 的 变 化 及 相 互 影引 言0 响 , 无 疑 将 对 中 下 游 地 区 水 资 源 的 稳 定 、 生

3、态 安 全, ,黄 河 是 中 国 的 第 二 大 河 发 源 于 青 藏 高 原 巴 颜 乃 至 生 产 生 活 造 成 严 重 威 胁 因 此 分 析 研 究 黄 河喀 拉 山 北 麓 的 约 古 宗 列 盆 地 黄 河 源 区 （ 唐 乃 亥 水 源 区 气 候 变 化 及 其 生 态 环 境 效 应 , 对 该 区 生 态 保 护）文 站 以 上 流 域 包 括 青 海 省 和 甘 肃 省 甘 南 州 部 分 地 和 水 资 源 合 理 开 发 及 利 用 具 有 重 要 意 义,区 以 及 四 川 阿 坝 州 若 尔 盖 县 和 红 原 县 等 区 域 在研 究 区 概 况1 8 3

4、内 , 大 约 提 供 了 黄 河 流 域 平 均 径 流 量5 8 0 1 0 m 1的 , 是 黄 河 重 要 的 水 源 补 给 区 独 特 的 气 候 （ ,4 0 % . 黄 河 源 区9 5 5 0 E 1 0 3 3 0 E 3 2 3 0 N 、 、特 征 地 理 位 置 和 多 样 的 生 态 系 统 丰 富 的 生 物 资 ） 指 黄 河 干 流 唐 乃 亥 以 上 的 流 域 , 在 行 政3 0 0 0 N源 和 湿 地 系 统 , 使 得 该 区 冰 川 广 布 、 湖 泊 、 沼 泽 和 、 、 、 、 、区 域 上 包 括 青 海 省 玛 沁 甘 德 同 德 兴

5、海 泽 库、 ,河 流 众 多 冻 土 较 为 发 育 发 挥 了 黄 河 源 区 涵 养 水 河 南 县 全 部 , 久 治 、 达 日 、 玛 多 县 大 部 分 和 称 多 、源 和 补 给 水 源 的 重 要 功 能 从 世 纪 年 代 以 , ,. 2 0 8 0 曲 麻 莱 县 小 部 分 在 青 海 省 境 内 长 流1 9 5 9 . 1 k m4 2来 由 于 气 候 变 化 和 人 类 活 动 的 影 响 该 区 的 生 态 域 面 积 ; 在 甘 肃 境 内 , 主 要 有 甘 南1 6 . 7 2 1 0 k m, 、 、 、 、系 统 和 水 源 补 给 系 统 了

6、发 生 了 显 著 变 化 出 现 雪 线 州 的 夏 河 合 作 临 潭 卓 尼 碌 曲 和 玛 曲 县5 1上 升 、 冰 川 消 融 加 速 、 冻 土 层 减 薄 、 地 下 水 位 下 降 、 市 , 流 域 面 积 ; 以 及 四 川 省 阿 坝 州1 . 0 1 9 、 , 、 ,地 表 水 量 减 小 湿 地 退 化 等 现 象 使 生 态 环 境 变 得 的 阿 坝 若 尔 盖 和 红 原 县 等 区 域 流 域 面 积 为 22 - 5（ ）十 分 脆 弱 大 量 研 究 表 明 , 黄 河 源 区 气 温 在 图. 1 6 2 2 . 8 k m 1 ., 黄 河 源 区

7、 的 地 形 地 貌 复 杂 , 自 然 资 源 丰 富 , 植年 总 体 呈 现 上 升 趋 势 降 水 略 有 减 小1 9 5 9 - 2 0 0 06 - 8, 、 、趋 势 河 川 径 流 减 少 , 黄 河 下 游 断 流 频 繁 , 严 被 类 型 多 样 具 有 高 寒 灌 木 丛 高 寒 草 甸 高 寒 草, 、 、 、重 影 响 流 域 经 济 的 发 展 对 于 整 个 黄 河 流 域 来 说 原 垫 状 植 被 高 山 泥 石 流 稀 疏 植 被 以 及 沼 泽 水收 稿 日 期 : ; 修 订 日 期 : 2 0 1 3 ? 0 2 ? 0 6 2 0 1 3 ? 0

8、 5 ? 0 5 （ ）基 金 项 目 国 家 社 会 科 学 基 金 西 部 项 目 1 0 X J Y 0 0 9 资 助作 者 简 介 : 李 开 明 （ ） , 男 , 甘 肃 民 勤 人 , 副 教 授 , 年 在 中 国 科 学 院 寒 区 旱 区 环 境 与 工 程 研 究 所 获 博 士 学 位 , 现 主 要 从 事 寒 区 1 9 7 4 - 2 0 1 1 _旱 区 水 资 源 和 生 态 环 境 方 面 的 研 究 . E ? m a i l l k m w d 1 2 6 . c o m书 书 书冰 川 冻 土 3 5 卷1 1 8 4图 研 究 区 地 理 位 置

9、图F i g . 1 M a p s h o w i n g t h e l o c a t i o n o f t h e r e s e a r c h a r e a生 植 物 等 多 种 植 被 类 型 , 形 成 森 林 、 草 原 、 草 甸 、 降 水 特 点 是 : 南 多 北 少 , 西 多 东 少 ; 海 拔 高 的 地 带湿 地 、 沙 地 和 农 田 等 多 样 的 生 态 系 统 源 区 主 要 以 降 水 多 , 海 拔 低 的 地 带 降 水 少 这 里 孕 育 了 大 面 积. .、 、 , 、海 拔 以 上 的 高 山 丘 陵 台 地 和 平 原 三 大 基

10、的 草 地 森 林 和 湿 地 生 态 系 统 具 有 水 源 涵 养 水4 0 0 0 m本 地 貌 类 型 组 成 以 起 伏 和 缓 的 高 原 夷 平 面 为 主 要 源 补 给 水 土 保 持 维 持 生 物 多 样 性 调 节 区 域 气形 态 候 等 功 能 , 在 维 护 黄 河 流 域 水 资 源 和 生 态 安 全 方 面青 海 玛 多 以 上 为 高 寒 半 干 旱 气 候 区 地 形 基 本 具 有 不 可 替 代 的 作 用 甘 南 以 占 黄 河 流 域 的 面. 4 %, , , ,为 丘 陵 和 盆 地 植 被 属 于 低 草 牧 区 以 黄 河 源 区 最 积

11、 每 年 向 黄 河 补 水 占 黄 河 总 径 流6 5 . 9 大 的 扎 陵 湖 、 鄂 陵 湖 为 中 心 湖 群 , 以 小 湖 泊 和 沼 泽 量 的1 1 . 4 % ., ;广 泛 分 布 为 特 征 成 为 黄 河 源 区 巨 大 的 蓄 水 池 玛 黄 河 源 地 区 气 候 区 划 上 属 于 青 藏 高 原 亚 寒 带 半, 、 , ,多 至 玛 曲 之 间 以 尕 拉 拉 措 和 以 岗 纳 格 马 措 日 格 湿 润 区 受 西 南 季 风 影 响 比 较 明 显 年 降 水 量 在措 为 中 心 的 湖 群 , 是 黄 河 源 区 重 要 的 产 流 区 吉 迈

12、之 间 降 水 量 年 内 变 化 较 大 , 主 要 集. 2 5 0 7 5 0 m m .至 门 堂 河 段 多 高 山 峡 谷 , 门 堂 至 玛 曲 段 河 谷 宽 展 , 中 在 月 , 约 占 全 年 降 水 量 的 以5 - 1 0 7 5 % 9 0 %9; , 、 、水 系 发 育 玛 曲 以 上 区 域 多 为 宽 广 平 坦 的 草 滩 多 上 区 域 总 体 上 海 拔 高 空 气 稀 薄 太 阳 辐 射沼 泽 , 水 草 丰 富 , 降 水 丰 裕 , 坡 面 蓄 水 能 力 大 , 是 强 、 气 温 低 、 日 温 差 大 , 同 时 有 现 代 冰 川 和 冻

13、 土 发黄 河 源 区 主 要 产 流 区 ; 玛 曲 至 唐 乃 亥 间 , 大 部 分 地 育 , 河 流 湖 泊 众 多 , 发 育 了 大 量 的 沼 泽 湿 地 , 成 为区 海 拔 在 以 上 属 于 高 寒 草 原 地 貌 黄 河 上 游 的 一 个 大 蓄 水 池 也 是 黄 河 的 主 要 产 流2 7 0 0 m .甘 南 高 原 位 于 甘 肃 省 南 部 , 是 青 藏 高 原 和 黄 土区 .高 原 的 结 合 部 , 地 理 坐 标 （ ,3 3 0 6 3 5 3 4 N 1 0 0 气 候 变 化2 区 内 年 降 水 量 在4 5 1 0 4 4 5 E .

14、4 0 0 7 0 0 m m之 间 , 但 降 水 的 梯 度 变 化 较 大 其 中 , 地 处 黄 河 干. 黄 河 源 区 是 对 气 候 变 化 比 较 敏 感 的 地 区 黄 荣1 0流 南 部 的 玛 曲 县 降 水 量 最 大 , 年 均 在 以 辉 等 分 析 研 究 了 该 区 降 水 和 气 温 的 年 代 际 变 化7 0 0 m m , ,上 北 部 的 夏 河 县 最 小 年 均 左 右 本 区 特 征 结 果 表 明 在 年 间 降 水 和 气 温4 0 0 m m . . 1 9 6 0 - 2 0 0 0期 李 开 明 等 : 黄 河 源 区 气 候 变 化

15、的 环 境 效 应 研 究51 1 8 5 、 、 （ ） （ ） （ ）图 2 兴 海 玛 多 达 日 和 久 治 的 温 度 a 和 降 水 b 距 平 的 年 代 际 变 化 2 0 0 0 年 以 前 数 据 源 于 文 献 1 1（ ） （ ） , ,F i g . 2 T h e d e c a d a l v a r i a t i o n s o f a i r t e m p e r a t u r e a n o m a l y a a n d p r e c i p i t a t i o n a n o m a l y b o f X i n g h a i M a d

16、 o i（ ）D a r l a g a n d J i g z h i d a t a b e f o r e 2 0 0 0 f r o m r e f e r e n c e 1 1经 历 了 个 明 显 的 阶 段 世 纪 年 代 初 到 年 海 则 略 微 下 降 了 降 水 在 近 中 减 少 最3 2 0 6 0 7 0 0 . 0 5 . 1 0 a、 ;代 初 为 气 温 偏 冷 降 水 偏 少 期 年 代 中 期 到 多 的 是 久 治 在 年 间 实 测 降 水 量 的 平7 0 8 0 2 0 0 0 - 2 0 1 0年 代 后 期 为 气 温 正 常 、 降 水 相

17、 对 偏 多 期 ; 年 代 初 均 值 是 , 比 过 去 降 水 平 均 值9 0 5 5 6 . 1 m m 5 0 a 7 1 3 . 9到 年 为 相 对 暖 期 、 降 水 相 对 偏 少 期 在 过 去 减 少 了 总 体 上 看 , 自 世 纪2 0 0 0 . m m 1 5 7 . 8 m m . 2 0 9 0多 年 中 甘 南 高 原 降 水 量 年 际 变 化 趋 势 除 夏 河 年 代 以 后 温 度 升 高 和 降 水 减 少 的 趋 势 是 显 著 的4 0 .1 4下 降 趋 势 不 明 显 外 其 余 各 地 年 降 水 量 下 降 趋 势 显 黄 河 源

18、区 气 温 的 变 化 趋 势 也 与 李 红 梅 等 的 研 究著 , 降 水 量 变 化 曲 线 拟 合 倾 向 率 在 结 果 相 一 致 , 且 在 未 来 内 , 冷 暖 等 级 呈 显 著 增- 2 2 . 6 - 9 . 6 4 0 a- 1? （ ） 之 间 , 其 中 , 卓 尼 、 碌 曲 、 玛 曲 、 合 作 高 趋 势 , 极 端 高 温 事 件 发 生 频 次 呈 显 著 增 多 趋 势 ,m m 1 0 a 1 5 、 、 、和 临 潭 的 递 减 率 分 别 为 而 极 端 低 温 事 件 总 体 呈 显 著 减 少 趋 势 气 候 变- 2 2 . 6 - 1

19、 6 . 4 - 1 3 . 7 .、 ? （ ） ; ,和 气 温 年 际 化 的 这 种 趋 势 将 加 大 未 来 生 态 环 境 趋 于 恶 化 的 风- 1 0 . 6 - 1 0 . 9 - 9 . 6 m m 1 0 a变 化 趋 势 显 著 上 升 , 气 温 变 化 曲 线 拟 合 倾 向 率 卓 尼 险为 ? （ ） , 夏 河 、 玛 曲 、 合 作 、 碌 曲 次0 . 5 7 1 0 a冰 冻 圈 响 应3 之 , 其 值 介 于 ? （ ） , 临 潭 为0 . 3 0 0 . 3 6 1 0 a （ ） ,增 温 速 率 均 大 于 全 国 增 温 速 度 黄 河

20、 流 域 是 中 国 冰 川 数 量 分 布 最 少 和 冰 川 规 模0 . 2 3 1 0 a- 1 1 2最 小 的 一 级 流 域 . 东 昆 仑 山 边 缘 山 地 海 拔 均 低 于0 . 0 4 4 1 0 a ., , 没 有 现 代 冰 川 发 育 现 代 冰 川 主 要 发 育黄 河 源 区 的 水 汽 主 要 来 自 孟 加 拉 湾 其 降 水 量 5 0 0 0 m .空 间 变 化 受 青 藏 高 原 水 汽 输 送 路 径 的 影 响 , 呈 现 出 在 山 势 较 高 的 阿 尼 玛 卿 山 其 主 峰 区 的 玛 积 雪 山 海由 东 南 向 西 北 方 向 递

21、 减 的 趋 势 形 成 东 南 方 向 多 拔 受 到 西 南 季 风 和 暖 湿 气 流 北 上 的 影6 2 8 2 m .响 , 降 水 丰 富 , 雪 线 处 （ 海 拔 ） 年 降而 西 北 方 向 少 的 基 本 特 征 降 水 的 四 季 分 配 不 均 4 9 0 0 5 0 0 0 m. , , 水 量 可 达 , 年 平 均 气 温匀 一 般 是 7 月 份 降 水 最 多 而 1 月 份 降 水 最 少 . 7 0 0 9 0 0 m m - 9 . 2 - 7 . 5 1 3这 些 降 水 成 为 黄 河 源 区 水 资 源 的 重 要 来 源 以 , 是 冰 川 发

22、 育 的 物 质 条 件 和 地 形 条 件 源 于 阿 尼. .兴 海 、 玛 多 、 达 日 和 久 治 四 个 气 象 站 资 料 为 基 础 , 玛 卿 山 两 侧 的 切 木 曲 和 曲 什 安 河 两 支 流 上 游 共 发 育2 3分 析 该 区 气 温 和 降 水 的 年 代 际 变 化 趋 势 条 冰 川 面 积 冰 储 量. 5 9 1 2 6 . 1 6 k m 1 0 . 8 2 k m图 表 明 , 黄 河 源 区 各 观 测 点 温 度 在 世 纪 分 别 占 黄 河 源 区 冰 川 总 面 积 和 总 储 量 的 和2 2 0 9 6 %年 代 是 相 对 冷 期

23、 , 而 自 年 代 开 始 出 现 升 , 也 是 该 区 冰 川 分 布 最 集 中 和 规 模 较 大 的 两 条6 0 - 7 0 8 0 9 5 %1 6温 态 势 , 并 在 年 代 和 年 以 后 升 温 趋 势 显 支 流9 0 2 0 0 0 .著 而 降 水 变 化 趋 势 则 是 在 世 纪 年 代 呈 自 小 冰 期 以 来 特 别 是 世 纪 年 代 以 来. 2 0 6 0 - 8 0 2 0 5 0, , 随 着 气 候 的 逐 渐 变 暖 , 全 球 冰 川 在 波 动 中 呈 稳 定 、现 增 加 态 势 在 年 代 以 后 降 水 开 始 减 少 并 在9

24、01 7年 以 后 减 少 幅 度 明 显 增 大 玛 多 、 达 日 和 久 持 续 后 退 的 趋 势 刘 时 银 等 研 究 表 明 , 阿 尼 玛2 0 0 0 . .治 的 气 温 在 年 间 平 均 温 度 比 过 去 卿 山 区 冰 川 在 末 次 冰 盛 期 规 模 较 大 , 其 面 积 约 为2 0 0 0 - 2 0 1 0 5 0 a2、 、 , , ,间 的 平 均 值 分 别 升 高 了 而 兴 大 约 是 年 的 倍 至 年 时 面0 . 5 5 0 . 3 8 0 . 5 3 3 9 2 . 6 k m 1 9 6 6 3 2 0 0 0冰 川 冻 土 3 5

25、卷1 1 8 62 8 3积 仅 为 其 中 年 所 监 测 的 站 资 料 黄 河 多 年 平 均 径 流 量 多 年1 0 3 . 8 k m . 1 9 6 6 - 2 0 0 0 6 . 0 2 3 - 1, , ?条 冰 川 中 有 处 于 退 缩 状 态 冰 川 面 积 减 小 平 均 流 量 径 流 年 际 变 化 为 月5 7 9 1 % 1 9 . 1 m s . 5 - 9了 , 大 约 以 每 年 的 速 率 缩 小 ; 其 中 退 缩 径 流 量 占 年 径 流 量 的 , 月 占 了1 7 % 0 . 5 % 4 9 % 7 - 1 1 6 2 . 2 % .幅 度

26、最 大 的 耶 和 龙 冰 川 , 面 积 , 长 丰 水 期 与 降 水 集 中 期 后 延 了 个 月 , 表 明 是 上 游 黄1 9 . 4 0 k m 9 . 4 2, , ;共 退 缩 了 相 当 于 年 冰 川 长 度 的 河 槽 蓄 与 湖 泊 的 调 节 作 用 枯 水 期 从 月 份 到 翌k m 1 9 5 0 m 1 9 6 6 1 2, 退 缩 速 度 惊 人 杨 建 平 等 的 研 究 也 表 年 月 份 长 达 个 月 , 径 流 量 占 年 径 流 量 的2 3 . 2 % . 6 7明 , 黄 河 源 区 冰 川 面 积 在 年 间 减 小 了 黄 河 沿 水

27、 文 站 测 得 的 最 大 泥 沙 含 量 为1 9 6 9 - 2 0 0 0 3 7 . 8 % . 0 . 2 2- 3 - 3, ? （ ） , ?冰 川 退 缩 使 长 江 源 区 和 黄 河 源 区 年 均 损 失 年 最 小 含 沙 量1 7 . 3 % k g m 1 9 6 1 0 . 0 1 k g m8 3 - 3（ ） , ?冰 川 水 资 源 约 年 多 年 平 均 含 沙 量 为 年0 . 7 1 0 m . 1 9 5 6 0 . 1 1 k g m黄 河 源 区 大 部 分 地 区 分 布 中 纬 度 高 海 拔 型 多 年 最 大 输 沙 率 ? （ 年 ） , 最 小 输 沙 率1 2 . 1 k s 1 9 8 9g冻 土 , 而 季 节 性 冻 土 分 布 于 全 区 , 其 冻 结 深 度 在 ? （ 年 ） , 多 年 平 均 输 沙 率 ?3 0 . 1 k m s 1 9 5 6 2 . 9