氣候變化對(duì)河流輸沙量有何影響？雅魯藏布江源區(qū)輸沙量增加

近幾十年來，青藏高原江河源區(qū)輸沙量以增加趨勢(shì)為主，且冰川、凍土、植被和水文過程等要素也正發(fā)生迅速變化。這些要素如何響應(yīng)氣候變化，對(duì)河流輸沙量有著怎樣的影響，影響程度又怎樣?這些目前尚無共識(shí)。

近日，中科院青藏高原所環(huán)境變化與多圈層過程團(tuán)隊(duì)研究員張凡與合作者通過分析雅魯藏布江河源區(qū)奴各沙站1972至2008年水文數(shù)據(jù)，利用寒區(qū)水文模型的徑流分量模擬、土壤侵蝕模型的侵蝕因子計(jì)算等方法估算流域水文、冰凍圈和植被等關(guān)鍵影響要素，定量刻畫了氣象要素、冰川融水、土壤凍融和植被覆蓋等因子對(duì)輸沙量年際變化的貢獻(xiàn)率。在第二次青藏科考和國家自然科學(xué)基金的支持下，該研究成果近期在線發(fā)表于《全球和行星變化》雜志。

論文第一作者，中科院青藏高原所副研究員史曉楠介紹，本研究用數(shù)據(jù)和理論分析證實(shí)了暖濕化氣候背景下，雅魯藏布江源區(qū)輸沙量增加;冰川融水徑流顯著增加，降水徑流和總徑流呈不顯著增加趨勢(shì);侵蝕性降水及降水侵蝕力增加;春季解凍期顯著提前且年內(nèi)解凍期變長;植被覆蓋度趨好，河流輸沙量以每10年增加18.9%的變化率顯著增加且沒有檢出突變拐點(diǎn)。

研究人員對(duì)輸沙量增加的定量歸因進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，降雨侵蝕力增加和春季凍土解凍時(shí)間提前，導(dǎo)致泥沙物源增加貢獻(xiàn)71%(其中，降雨侵蝕力增加貢獻(xiàn)55%、解凍期增長貢獻(xiàn)16%);降水量增加貢獻(xiàn)43%;植被覆蓋度增加有效減緩了輸沙量的增加，貢獻(xiàn)表現(xiàn)為減少29%的輸沙量;盡管流域冰川面積占比較小(1.17%)，冰川融水的增加仍貢獻(xiàn)14%。

“河流泥沙是關(guān)乎土地資源利用、糧食安全以及流域生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)，也是關(guān)乎碳源碳匯、土壤養(yǎng)分分配、地球生物化學(xué)過程等的重要指示。”論文通訊作者張凡說，該研究定量刻畫了冰凍圈關(guān)鍵要素變化對(duì)江河源區(qū)輸沙量的影響，明確了植被對(duì)水土流失的有效緩沖作用，為氣候變化增加河流輸沙量的論點(diǎn)提供了可靠論據(jù)，為高寒流域徑流泥沙變化歸因研究提供了合理框架，對(duì)深入理解未來氣候變化下的高寒流域水土資源環(huán)境與生態(tài)安全屏障功能具有重要意義。(作者：韓揚(yáng)眉)

關(guān)鍵詞： 氣候變化 河流輸沙量 雅魯藏布江源區(qū) 生態(tài)安全