青藏高原河源區(qū)地表過(guò)程與環(huán)境變化

前言

　　青藏高原是亞洲中部最大的高原和世界上最高的高原，平均海拔在4000m以上，有“世界屋脊”和“第三極”之稱(chēng)。高原周?chē)笊江h(huán)繞，南有喜馬拉雅山，北有昆侖山和祁連山，西為喀喇昆侖山，東為橫斷山脈。高原內(nèi)還有唐古拉山、岡底斯山、念青唐古拉山等。高原內(nèi)部被山脈分隔成許多盆地、寬谷，且湖泊眾多。高原是亞洲大部分主要河流的發(fā)源地，長(zhǎng)江、黃河、瀾滄江（下游為湄公河）、怒江（下游稱(chēng)薩爾溫江）、森格藏布河（印度河）、雅魯藏布江（下游稱(chēng)布拉馬普得拉河）以及塔里木河等都發(fā)源于此，水資源豐富。地球上中低緯度地區(qū)的冰川主要集中在高原上，青藏高原冰川覆蓋面積約4.7萬(wàn)km，占全國(guó)冰川總面積80％以上。這些冰川是陸地上極其重要的的固體水儲(chǔ)存庫(kù)，每當(dāng)夏季冰雪融水沿坡面而下，對(duì)山麓沼澤發(fā)育十分重要，是高原面上高寒沼澤濕地形成與分布的主要因素。沼澤水往往又匯成河源水網(wǎng)，河水與沼澤水互補(bǔ)共濟(jì)，遂造成平緩的河源區(qū)沼澤廣布的態(tài)勢(shì)，也是發(fā)育眾多河流的區(qū)域，如長(zhǎng)江與瀾滄江共源的當(dāng)曲源區(qū)，發(fā)育沼澤面積為67.8萬(wàn)km。是世界上海拔最高的濕地。高原氣候條件總體上較為嚴(yán)酷，但由于高原地形的復(fù)雜和多變，青藏高原上氣候本身隨地區(qū)的不同而變化很大，同時(shí)，青藏高原本身也是影響地球氣候的一個(gè)重要因素，青藏高原的隆起使全球的氣候發(fā)生了巨大的變化。青藏高原是世界上中低緯度多年凍土發(fā)育區(qū)，凍土面積大約150萬(wàn)km2，占亞洲多年凍土總面積的71％。多年凍土分布以羌塘高原北部和昆侖山為中心（青南藏北高原），向周?chē)貐^(qū)展開(kāi)，長(zhǎng)江和黃河源區(qū)處于其核心部位。　　從上述對(duì)于青藏高原的一般性描述，不難認(rèn)識(shí)到：　　（1）青藏高原是中國(guó)乃至亞洲名副其實(shí)的“水塔”，其水循環(huán)與水文過(guò)程的變化對(duì)整個(gè)亞洲地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展都將產(chǎn)生深刻影響，但是分布在高原內(nèi)部盆地和寬谷地貌的河源區(qū)的水文過(guò)程，與周邊高山及內(nèi)部冰凍圈過(guò)程密切相關(guān)，受冰川、凍土以及與其相連的冰緣沼澤濕地等過(guò)程的制約；因冰凍圈對(duì)氣候變化的高度敏感性所導(dǎo)致的地表過(guò)程對(duì)于高原面上的水循環(huán)和水文過(guò)程的作用巨大，無(wú)論是大江大河的水資源合理開(kāi)發(fā)利用、流域水旱災(zāi)害防治以及國(guó)際河流的科學(xué)管理等等，都迫切需要辨識(shí)該區(qū)域地表過(guò)程中水分循環(huán)的時(shí)空演化、與其他相關(guān)要素間的相互作用以及未來(lái)趨勢(shì)等?！　。?）巨大的地貌差異和顯著的氣候分異，形成了青藏高原異常豐富的動(dòng)植物資源，是中國(guó)乃至世界上動(dòng)、植物物種資源極為寶貴的遺傳基因庫(kù)。生態(tài)過(guò)程是地表過(guò)程十分重要的組成部分，這里脆弱的生境條件和易變的氣候等因素，使得生態(tài)過(guò)程的變化十分劇烈，不僅導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能自身發(fā)生深刻變化，而且具有改變與其相關(guān)的水分、土壤等要素的特性。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)以青藏高原多年凍土地帶的長(zhǎng)江黃河源區(qū)為主要研究對(duì)象，系統(tǒng)介紹了過(guò)去50年來(lái)該區(qū)域特殊的凍土生態(tài)學(xué)變化過(guò)程及其與氣候和凍土環(huán)境的關(guān)系，在凍土生態(tài)學(xué)過(guò)程方面重點(diǎn)闡述廠凍上河源區(qū)高寒生態(tài)系統(tǒng)變化及其功能影響、高寒凍土生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力變化、高寒生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)與能量平衡變化以及由此引起的區(qū)域LUCC及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制。在環(huán)境影響方面，重點(diǎn)論述了冷生土壤環(huán)境變化、水土流失和土地荒漠化狀況以及植被覆蓋變化的水循環(huán)效應(yīng)等。本書(shū)是較長(zhǎng)時(shí)期野外考察。定位與半定位觀測(cè)試驗(yàn)的成果，突出理論結(jié)合實(shí)踐，全面闡述了長(zhǎng)江黃河源區(qū)的生態(tài)與環(huán)境變化、驅(qū)動(dòng)因素與演變趨勢(shì)?！　”緯?shū)可供從事寒區(qū)生態(tài)學(xué)、寒區(qū)水文學(xué)、自然地理學(xué)、凍土環(huán)境以及青藏高原現(xiàn)代環(huán)境變化等方面的科研工作者，以及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生參考。

書(shū)籍目錄

前言 第一章　河源區(qū)地理、生態(tài)與環(huán)境概況 　第一節(jié)　河源區(qū)自然地理概述 　第二節(jié)　河源區(qū)生態(tài)與環(huán)境概述 　第三節(jié)　河源區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展概述 第二章　近50年來(lái)區(qū)域氣候、水文與凍土環(huán)境變化 　第一節(jié)　區(qū)域氣候特征變化 　第二節(jié)　區(qū)域水文特征變化 　第三節(jié)　區(qū)域冰川與積雪變化 　第四節(jié)　區(qū)域的凍土環(huán)境變化 　第五節(jié)　小結(jié) 第三章　河源區(qū)土地覆蓋/利用變化與驅(qū)動(dòng)因素分析 　第一節(jié)　概述 　第二節(jié)　近40年來(lái)江河源區(qū)土地利用與覆蓋變化 　第三節(jié)　江河源區(qū)高寒生態(tài)系統(tǒng)空間格局變化 　第四節(jié)　區(qū)域土地利用與覆蓋變化的驅(qū)動(dòng)因素分析 　第五節(jié)　土地覆被變化對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和總氮含量的影響 　第六節(jié)　小結(jié) 第四章　高寒生態(tài)系統(tǒng)演化及功能變化 　第一節(jié)　高寒草地生態(tài)系統(tǒng)的基本特性 　第二節(jié)　高寒生態(tài)系統(tǒng)退化演替規(guī)律 　第三節(jié)　生態(tài)綜合指數(shù)與生態(tài)退化評(píng)價(jià) 　第四節(jié)　高寒生態(tài)系統(tǒng)退化的土壤生物學(xué)響應(yīng) 　第五節(jié)　高寒草地退化的土壤有機(jī)碳庫(kù)變化 　第六節(jié)　退化高寒生態(tài)系統(tǒng)的自恢復(fù)能力評(píng)價(jià) 　第七節(jié)　高寒生態(tài)系統(tǒng)工程干擾跡地生態(tài)自然恢復(fù)過(guò)程 　第八節(jié)　小結(jié) 第五章　冷生土壤環(huán)境演化與空間變異性 　第一節(jié)　河源區(qū)土壤的物理性質(zhì)變化 　第二節(jié)　河源區(qū)土壤化學(xué)性質(zhì)變化 　第三節(jié)　土壤水分特性變化 　第四節(jié)　河源區(qū)冷生土壤空間變異特性 　第五節(jié)　基于凍融作用的植被與土壤環(huán)境的耦合關(guān)系 　第六節(jié)　小結(jié) 第六章　河源區(qū)水土流失與土地荒漠化 　第一節(jié)　河源區(qū)水土流失與土地荒漠化概述 　第二節(jié)　水土流失評(píng)價(jià) 　第三節(jié)　土地荒漠化 　第四節(jié)　土地荒漠化成因及未來(lái)趨勢(shì) 　第五節(jié)　河源區(qū)水土保持與生態(tài)建設(shè)對(duì)策 第七章　高寒草甸草地植被覆蓋變化對(duì)水循環(huán)的影響 　第一節(jié)　高寒草地水循環(huán)概述 　第二節(jié)　高寒草地人滲過(guò)程與動(dòng)態(tài) 　第三節(jié)　高寒草地蒸散發(fā)及其動(dòng)態(tài)變化 　第四節(jié)　高寒草地的產(chǎn)流過(guò)程 　第五節(jié)　植被覆蓋與氣候變化對(duì)源區(qū)地表徑流影響的評(píng)估 　第六節(jié)　小結(jié) 第八章　河源區(qū)植被生產(chǎn)力變化與預(yù)算側(cè) 　第一節(jié)　河源區(qū)的NDVI空間分布與動(dòng)態(tài)變化及其驅(qū)動(dòng)因素分析 　第二節(jié)　植被凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)動(dòng)態(tài)變化及驅(qū)動(dòng)因素分析 　第三節(jié)　基于凍土—?dú)夂蚰Ｐ偷牟莸厣a(chǎn)力空間格局模擬與變化 　第四節(jié)　小結(jié) 第九章　高寒草地碳循環(huán)及其動(dòng)態(tài)變化 　第一節(jié)　概述 　第二節(jié)　基于觀測(cè)的高寒草地碳排放過(guò)程及其影響因素 　第三節(jié)　高寒草地退化對(duì)土壤碳通量的影響 　第四節(jié)　氣候變化對(duì)高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響 　第五節(jié)　高寒草地生態(tài)系統(tǒng)碳、氮分配及其對(duì)氣候變化的響應(yīng) 第十章　河源區(qū)陸面過(guò)程與模擬 　第一節(jié)　凍土區(qū)陸面過(guò)程模型概述 　第二節(jié)　高寒草甸草地生態(tài)系統(tǒng)的能量—水分平衡分析 　第三節(jié)　河源區(qū)的潛在蒸散發(fā) 　第四節(jié)　高寒草地水分利用效率及其動(dòng)態(tài)變化 　第五節(jié)　小結(jié) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　黃河源區(qū)地勢(shì)總體呈西高東低，高原面保留完整，山體相對(duì)高度不大，湖泊眾多。黃河源區(qū)總的地貌特征是在高原面上一系列近于平行的低山與寬谷、河湖盆地相間排列，平均海拔4000～5000m，巴顏喀拉山、阿尼瑪卿山和布青山環(huán)繞四周，各山脈之間相對(duì)高差不大，地形相對(duì)開(kāi)闊，起伏平緩，河流切割較弱，高原面保留完整。黃河源區(qū)大部分地區(qū)海拔在4100～4500m，屬高原湖泊、沼澤地貌，、湖泊沼澤眾多，湖周?chē)鸀榍鹆甑貛?，相?duì)高差100～200m，地形變化平緩，山頭渾圓，呈強(qiáng)烈侵蝕中山地貌、弱侵蝕的高原低山丘地貌、湖盆地貌以及河谷地貌（李萬(wàn)壽等，2000）。其中寬谷和湖盆地貌多屬斷陷作用形成，大體可分為兩類(lèi)：一類(lèi)是第三紀(jì)的沉積盆地，更新世期間受新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，發(fā)生繼承性斷陷而成；另一類(lèi)是更新世的斷陷湖盆，在斷陷湖盆的邊緣多保留著湖成階地或發(fā)育了山前臺(tái)地洪積扇，在盆地低處還分布有殘留湖泊。低山多為褶皺斷層山，保留兩級(jí)夷平面：高一級(jí)在4900～5000m，已不完整；另一級(jí)海拔約在4600～4700m，保存比較完整，分布也較普遍。在這些低緩丘陵、低山的頂端、山坡廣泛分布著各種類(lèi)型的冰緣地貌（如冰融階坎、冰流舌、熱溶塘等）。在海拔4500m以上多分布石質(zhì)山地，表面為厚度不足50cm的砂質(zhì)土壤所覆蓋。河源地貌發(fā)育過(guò)程十分活躍，在強(qiáng)烈的地殼隆起和下沉內(nèi)應(yīng)力作用，再加上外應(yīng)力寒凍冰緣作用與流水作用，內(nèi)外力作用相互制約，塑造著河源區(qū)的地形地貌特征，因凍土發(fā)育，區(qū)內(nèi)分布極為廣泛的凍脹丘、融凍泥流階地、滑塌和熱融湖塘等凍土地貌?！　￠L(zhǎng)江源區(qū)可以分為三個(gè)大的地貌單元：①南部為唐古拉山高山區(qū)，山峰的走向多為北西西向，僅在其西段，唐古拉山口以西出現(xiàn)北東至北東東走向的山嶺，唐古拉山體宏偉高大，海拔5500～6000m，高山山麓地帶有500～1000m的高差；②西部為長(zhǎng)江源高平原區(qū)，地勢(shì)平緩開(kāi)闊，湖泊沼澤發(fā)育，其中以三段起伏的高原面為其主要特征，高原面海拔多在4500～5000m，其山嶺的走勢(shì)，大體以90。E為界，以東為北西西向，以西多為北東至北東東向；③東部為巴顏喀拉山高山區(qū)?！　￠L(zhǎng)江河源區(qū)區(qū)域地貌特征是巨大山脈從北、西南三面圍限，中部形成一個(gè)巨大的盆谷地。昆侖山和唐古拉山呈南北挾持狀態(tài)，西側(cè)有大致南北向的烏蘭烏拉山和北西東南向的袒爾肯烏拉山與之匯接，封閉了西部邊界，從而走成河源區(qū)三面環(huán)山的盆谷地態(tài)勢(shì)，屬于嶺谷結(jié)構(gòu)地貌。在盆地內(nèi)部，還有次一級(jí)的嶺谷結(jié)構(gòu)。通天河支流北麓南北西側(cè)的中高山將大體分為東西走向的楚瑪爾河谷地，北麓河谷地和沱沱河谷地分開(kāi)，袒爾肯烏拉山的余脈又將沱沱河谷和尕爾曲河谷分割，顯示出由北而南嶺谷相間排列的規(guī)律。當(dāng)曲流域東南部這種規(guī)律已不明顯，多是塊狀丘陵和中低山分割各支流谷地。

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