江河源区生态环境问题研究现状及进展

在了解目前国内外对青藏高原研究,尤其是对江河源区生态环境问题研究概况的基础上,系统综述了现阶段关于江河源区的研究现状、研究进展及存在的问题,以期为今后进一步开展该领域的研究提供参考。     

有关江河源区的科学问题

回顾了建国后青藏高原研究的历程,结合实地考察提出了"江河源区"的称谓、范围、经济生态区划、生态系统的主体、自然和人为因素、生物多样性问题、气候演变规律、生态环境的质量评判、重大工程和旅游活动、自然灾害、生态环境地位等11个方面的科学问题。     

江河源区区域生态环境质量评价的理论问题

通过对生态环境质量及其评价的内涵和国内外研究进展的分析,指出江河源区生态环境质量评价应大量的借助于遥感资料,同时结合统计资料对区域自然环境系统、经济系统和社会系统进行综合评价。概括了生态环境质量评价的理论依据,指出了对区域生态环境质量评价应坚持整体性、评价指标体系化、方法定量化的原则,并提出了具体的评价指标体系。     

江河源区生态环境质量综合评价

在青海省土地资源详查数据以及土地利用现状图、土地利用分区图的基础上,借助G IS技术从生物丰度、植被覆盖度、水网密度、土地退化和污染负荷5个方面对江河源区生态环境质量进行了综合分析与评价。结果表明,江河源区生态环境质量状况总体偏差,综合评价指数处于差和较差的区域面积占江河源区总面积的83.3%;在空间分布上,江河源区生态环境质量从东南部到中西部呈现出明显的地带性,生态环境质量较差的行政区县(乡)主要集中于江河源区的中西部,而江河源区东南部部分行政区县生态环境质量相对较好。     

江河源区水文生态系统构成要素特征分析

河流、湖泊和冰川是江河源区水文生态系统的主要构成要素,研究该区水文生态系统构成要素的特征,对系统研究江河源区生态环境质量演变意义重大。研究在实地调查和系统分析前人已有科研成果的基础上,系统分析了该区水文生态系统构成要素的特点。结果表明,江河源区主要河流有184条,其中流域面积5 000-10 000 km2的有12条,其水文生态系统构成特点是,黄河源区的一级支流河流长度较短,流域面积较小,入河口海拔高度较高,河道比降大,电力资源丰富;长江源区一级支流流域面积大,河流长,年径流量大,河道比降小;澜沧江源区流域面积较黄河源区和长江源区小,但其单位面积上的产水量较丰富,产水量达到25 484 m3/km2。江河源区有湖泊250个,且以淡水、微咸水湖为主。其中黄河源区面积在0.5 km2以上的湖泊89个,湖水面积1 479 km2;长江源区共有湖泊160个,但面积只有802.7 km2,其中面积在1.0 km2以上的湖泊84个;澜沧江源区只有1个湖泊,面积仅有1.0 km2,以淡水湖为主。江河源区冰川资源量达2 000亿m3,其中黄河源区有冰川68条,阿尼玛卿山分布有58条;长江源区以当曲流域的冰川覆盖面积最大,沱沱河流域次之,楚玛尔河流域最小,冰川总面积1 168.18km2,冰川储量98.3026 km3,年消融量约9.89亿m3;澜沧江源区冰川在数量上和流域面积上都较小,只有20条,面积为124.12 km2。     

江河源区区域环境质量影响因素分析

人类的生产、生活和经济活动以及区域自然气候变化的共同影响,导致江河源区的生态环境呈现出不断退化的趋势,其主要特征是草地退化、湿地萎缩、土地荒漠化和生物多样性遭受破坏。文章分析了全球气候变化、青藏高原生态环境变化、青藏公路和青藏铁路的修建和营运、鼠害、西宁及州县城镇的经济发展以及迅速发展的旅游业等对江河源区生态环境产生的巨大而深远的影响,最后阐述了对这些方面的集成研究将有助于揭示江河源区生态环境的演变趋势。     

江河源区植被分区

按照植物群落学—生态学原则,将江河源区的天然植被划分为森林植被区、灌木与灌丛植被区、草原植被区、草甸植被区、荒漠植被区和湿地植被区6个区,并分析了各植被区的分布范围及其优势种。     

江河源区地域界定研究

通过现有的各种文献资料、遥感资料,结合实地考察,确定江河源区主要包括江源地区和河源地区,江源地区主要指长江源区和澜沧江源区,其流域面积约为19.4578万km2;河源地区主要指黄河源区,其流域面积为12.3612万km2(不包括甘川大转弯);江河源区流域面积在青海省境内为31.8190万km2。     

江河源区生态地理区划

利用气候—地貌—植被模式,在充分考虑人类活动因素的基础上,将江河源区划分为黄河东部河谷高原暖温半干旱农牧交错水土流失生态大区、高原凉温带大区、高原冷温带大区、高原寒带大区4个大区;再分别以降水、植被和人类活动为主要因子,将其划分为7个二级区,11个三级区。     

江河源区水环境变化规律及其影响因素分析

通过对江河源区区域内水环境所包含的大气降水、冰川冻土、地表径流、沼泽湖泊等4个方面的分析,揭示了江河源区水环境变化的规律及其影响因素。结果表明:1降水逐年变化呈现波动,增减不明显,Cv值为0.15～0.55;季节变化呈现"双峰型"曲线,峰值分别出现在7月和9月;2地表径流受降水、冰雪融水及地形等因素的影响,呈"单峰型"曲线;3冰川冻土明显减少,作为径流稳定补给的冰雪融水已出现年际间的丰枯变化;冻土层温度上升0.5～1℃,厚度减小了10～20m;4沼泽湖泊数量急剧减少,面积变小甚至干涸。     

三江源区庭院生态经济模式的构建及效益评价

【目的】针对三江源生态移民和玉树灾后恢复重建中出现的问题,构建了三江源自然保护区庭院生态经济模式,并对其效益进行分析。【方法】在实地调查三江源自然保护区自然条件、社会经济和生活习俗的基础上,分析了构建三江源庭院生态经济模式的基本原理,构建了以太阳能辅助沼气系统为主的庭院生态经济模式,并对其成本和效益进行了分析。【结果】三江源区庭院生态经济模式有效地将三江源区种植业、养殖业、加工业和农户联系起来,庭院生态经济系统总体成本为7~8万元,核定使用寿命为20年,年收入为8万元,经济效益可观。根据估算,20m3的沼气池每年可以产生1 000m3的清洁的生物燃气,太阳能加热装置每年可以转化35 000~45 000 MJ的太阳能,每年产生40t左右的沼肥,完全处理掉人粪尿、畜禽粪便;减少CO2排放5 000kg,SO2排放30kg;设施化养殖每户每年可有效保护草地面积20hm2,生态效益明显;在社会效益方面,改变传统的游牧生活为定居后,不仅有利于居民点的统一规划和建设,而且还有利于提升牧民的生活水平、教育条件和医疗条件。【结论】构建的庭院生态经济模式在三江源区经济、生态和社会效益明显,很适合该区域自然、经济、社会的发展,对解决移民搬迁点的民生问题具有重要的指导价值。     

江河源区四十多年来干湿变化分析

江河源区的干湿变化关系到流域水源涵养功能和生态安全。利用Holdridge可能蒸散率(PER)对江河源区18个站点1961-2002年的气象资料进行了计算。结果表明,在时间序列上,PER始终处于波动变化中, 前19年的趋势线基本上高于后23年的趋势线,多数地区自20世纪80年代中期缓慢波动上升;在空间上体现为从东南向西北干燥度逐渐增加,干湿变化的幅度亦增加。根据江河源区PER大小、变化趋势及变幅,可将源区分为西北部、中部和东南部3组;在变化过程中,西北部和东南部干湿差异有缩小的趋势。根据Holdridge模型模拟、NPP 估算、AVHRR／NDVI计算和土地覆盖变化等相关研究可知,这种干湿变化还未对植被分布产生质的影响,但可以影响植被覆盖度和净第一性生产量。     

三江源区不同退化程度高寒草地土壤特征分析

研究了不同退化程度高寒草地不同土层的土壤特征.结果表明,三江源区高寒生态条件下草地退化对土壤物理、化学特征具有较为明显的影响.在0～30 cm土层,不同退化程度高寒草地土壤容重、含水量、总孔隙度差异显著.土壤容重随高寒草地退化程度的加剧和土壤深度的增加而增大,变动范围为1.02～1.61 g/cm3;土壤含水量、土壤总孔隙度随高寒草地退化程度的加剧而减小,变动范围分别为13.98％～70.75％、40.82％～60.29％;土壤pH总体随高寒草地退化程度的加剧而增大;土壤有机碳含量随高寒草地退化程度的加剧而下降,以0～10 cm土层下降最明显,轻度、中度和重度退化高寒草地该土层有机碳含量与未退化草地相比,分别下降36.05％、61.82％、66.55％;不同退化程度高寒草地土壤全氮、全磷、全钾含量总体为未退化草地＞轻度退化草地＞中度退化草地＞重度退化草地.     

江河源区高寒草地畜牧业现状及可持续发展策略

人类无节制的索取、掠夺,导致江河源区草地畜牧业存在着一系列问题:草地生产与家畜之间供求矛盾突出;超载过牧及鼠虫害严重、草地严重退化;畜群结构不合理、抗灾保畜能力差;高寒草地畜牧业理论研究不足、缺乏高质量的示范区。针对该地区草地畜牧业存在的问题,根据国家西部大开发和可持续发展战略的需求,应当做到:①加强天然草地资源的科学管理和合理利用;②发展季节畜牧业、加快畜群周转;③建植和利用已建的人工草地,加强冷季补饲和育肥;④优化家庭牧场生态结构及生产模式;⑤建立建全草地资源监测(包括野生动物监测)、预报和综合评价指标体系;⑥建立不同生态类型畜牧业优化生产模式及技术体系的示范区;⑦加强牧区教育和基础设施建设、建立生态建设补偿机制。