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全球气候变化下,青藏高原生态环境会发生哪些演变?巢世军如是说

来源中国环境网
发布时间2月前

青藏高原是地球生态系统的重要组成部分,近年来,气候变化正对其生态系统产生愈演愈烈的影响。

在全球气候变化背景下,青藏高原的生态环境会发生哪些演变?在日前由长江生态环境保护修复联合研究中心(以下简称长江中心)召开的长江上游生态环境保护交流会上,记者专访了青海省驻点跟踪研究负责人、青海省环境科学研究设计院副院长、正高级工程师巢世军。

中国环境报:青海省驻点跟踪研究目前取得哪些成果?

巢世军:长江生态环境保护修复联合研究是推进落实中央精准、科学、依法治污要求的重要举措,长江驻点跟踪研究作为联合研究的重要内容已开展两期,青海省驻点跟踪研究(二期)以水生态环境质量改善为目标,以科技创新和科技成果转化应用为主线,支撑长江源区统筹推进水资源、水生态、水环境协同治理,加强源头保护和流域综合治理,以科技支撑深入打好污染防治攻坚战。主要任务包括:摸清长江源区水生态本底现状,开展水生态调查评估,编制水环境问题及综合治理技术方案,更新流域典型区域污染源、环境问题及生态环境信息清单,开展长江干流直门达国控水质监测断面水质波动成因溯源等,特别是针对长江源区气候变化影响做了专门的调查与分析。

目前,研究组于2023年—2024年开展了3次现场调查工作,建立了驻点城市生态环境保护修复数据库,摸清了长江源区水生态本底现状,编制了水生态调查评价报告。长江源区还存在城镇污水处理设施区域分布不均衡、管网配套不完善、城镇污水收集难、生态系统敏感脆弱、生态本底整体好转但局部退化基本格局没有扭转的问题,我们形成了《青海省玉树州通天河流域(称多段)污染治理方案》《玉树巴塘河流域水源涵养功能提升方案》《长江源头地区水生态环境问题及综合治理技术方案》《气候变化驱动下的三江源区下垫面变化及其径流效应与预测研究》等多个技术方案以及《三江源国家公园气候变化监测公报》《青海省适应气候变化行动方案研究报告》《青海省气候变化监测评估专题报告》等多个决策咨询报告。其中,在直门达断面水质波动溯源方面,我们研究认为,直门达水质波动可能与气候驱动下青藏高原增暖、增湿等自然因素有关。

可以说,在为各级生态环境保护主管部门提供政策建议(科技专报)方面,我们充分发挥了长江联合研究二期驻点工作组科技帮扶作用,积极参与地方人民政府相关决策前期咨询和论证,为各级生态环境保护主管部门提供长江源区水环境问题及水污染防治政策建议。

中国环境报:气候变化对青藏高原有哪些影响?

巢世军:气候变化对青藏高原的影响主要反映在两个方面,一个是增暖,一个是增湿。根据其他学者的研究显示,近60年来青藏高原是我国气候变暖最快的区域,增暖趋势明显。1961年—2020年,升温率达0.34℃/10年,超过全球同期增温速率的两倍,冬季更为显著。青藏高原气温升高具有明显的空间差异性,羌塘高原和柴达木盆地温升超过0.40℃/10年。青藏高原年降水量总体呈波动上升趋势,近期尤其显著。1961年至2020年,青藏高原年降水量平均每10年增加7.9毫米。其中,高原中部三江源等地受益最大,年降水量平均每10年增加5—20毫米。

1961年—2019年长江源头区平均气温呈明显上升趋势,平均每10年升高0.41℃,明显高于全国和青藏高原;在降水方面,1961年—2019年年降水量呈增加趋势,平均每10年增加1.37mm,进入21世纪后总体偏多,尤其2011年—2019年偏多幅度最大。

1980年—2019年,三江源地区积雪日数整体呈现下降趋势,每经过10年,积雪日数减少约22天,三江源地区积雪初日呈现缓慢上升趋势,每10年积雪初日推迟约3.5天,积雪终日呈现下降趋势,每10年积雪终日提前约12天。

中国环境报:在气候变化背景下,青藏高原生态环境会遭遇哪些挑战?

巢世军:三江源地区雪山、冰川分布广阔,冰川资源蕴藏量达2000亿立方米,该区域冰雪融水成为三条河流的主要补给来源,也是对全球气候变化反应最为敏感的区域之一。在全球变暖的背景下,三江源地区的积雪、冰川加速融化,淡水资源储量逐渐减少,导致原本就极为脆弱的生态环境遭到破坏。

基于遥感数据与我国两期冰川编目数据,开展了青海省冰川资源分布现状、冰川时空变化趋势以及冰川异常变化特征的统计与分析,我们发现2000年—2020年青海省冰川数量、面积、平均长度和冰储量均呈现减少趋势,冰川数量减少128条,面积减少464.63平方千米,长度减少0.08千米,冰储量减少29.58立方千米,消融季气温升高会大大加强冰川的消融速率,加速冰川末端的退缩和面积的萎缩,冬春季气温升高会造成降水中更大比例以降雨的形式降落于冰川表面,加速冬春季冰川消融。

气候变化还导致青藏高原湖泊扩张。近些年,青藏高原部分区域湖泊面积明显扩展、水量增加。青藏高原湖泊面积占中国湖泊面积的57.2%,其中,80%的湖泊出现扩张,近50年面积增加5676平方千米,气温上升及降水增加是主要原因。西藏第一大湖泊——色林错在1988年—2020年湖泊面积增加了650.70平方千米。

基于遥感数据与监测数据,采用归一化差异水体指数等算法,分析评估了气候变化对青海湖、扎陵湖、鄂陵湖和哈拉湖等重点湖泊水体面积和水位的影响。受冰川、积雪融水增加,降水量增多等综合影响,青海地区湖泊面积不断增加,2000年后,湖泊水体面积均呈增长趋势,其中青海湖呈现先萎缩后扩张的变化趋势。

气候变化还影响青藏高原河流径流变化。基于水文、气象等资料,采用气候统计及SWAT模型等,分析评估了气候变化对黄河源区、长江源区、澜沧江源区、柴达木盆地内陆河等径流量的影响。1961年—2022年,黄河源区年平均流量总体呈减少趋势,丰、枯交替频繁;长江源区年平均流量总体呈增加趋势,进入21世纪,降水量持续增加使得年流量增加明显;受气温升高冰雪融水增多、降水量显著增加的影响,柴达木盆地内陆河径流量呈增加趋势;影响河流径流量的气候因子主要包括降水、蒸发与气温,气候变化对长江源区和柴达木盆地内陆河径流影响最显著,黄河源区和澜沧江源区次之。

在全球变暖的背景下,冰川融水增多、入湖径流增加会对底泥造成更大程度的扰动,增加水体浑浊度,从而容易造成对底栖动物的不利影响。湖泊面积扩张伴随的水体淡化可能使一些仅在小范围分布、对盐度敏感的种类减少甚至灭绝,从而被其他物种代替。

气候变化影响三江源区植被固碳能力。通过对植被固碳量生产力影响评估,2001年—2022年植被生态系统固碳能力不断增强。植被生态系统碳汇和碳源区面积分别占总面积的85.3%和14.7%,碳汇面积不断增加,而碳源面积逐渐减少。未来全球温升1.5℃情景下该区域植被生态系统固碳量总体增加;温升2.0℃情景下,三江源区东部固碳能力存在一定的风险。

中国环境报:下一步青海驻点工作将如何开展?

巢世军:结合一期、二期青海省驻点跟踪研究,下一步,我们将利用逐步完善的资料,开展高分辨率气候模拟及资料同化,探究不同区域气候变化与高原生态环境间的反馈过程。

研究组还将进一步研究人类活动对于生态环境的重要影响,耦合气候变化和人类活动,探究生态系统在不同的时—空尺度上对人类活动和气候变化的响应程度和过程。海拔依赖型增暖的空间模态分析和物理机制解释尚存争议,气候变化对高原生态环境影响仍有较大的研究空间。

此外,青藏高原多年冻土区具有巨大的碳储量,研究组将定量评估冻土生态系统活动在减排增汇中的作用,准确模拟多年冻土区有机碳排放,为有效管理生态系统碳汇,实现碳达峰、碳中和提供科学依据。

下一步,在生态环境部、长江中心指导下,我们将在驻点跟踪研究一期、二期基础上,结合青海省实际持续完善科技帮扶机制,在“三水共治”的科研团队建设、“三水”统筹协同治理、应对气候变化生态修复技术研发、省级科技创新平台建设等方面持续用力,切实推动成果应用转化落地,以科技支撑长江源区的水生态环境保护与修复。

地区中国,西藏,青海
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