青藏高原被稱為世界屋脊和“亞洲水塔”,承載著豐富而神秘的湖泊資源。這片地區(qū)的湖泊數(shù)量和面積位居全國前列,其水資源儲量更是高達(dá)全國湖泊水資源的70%以上。湖泊作為地表水體的代表,不僅是青藏高原生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,也是生態(tài)服務(wù)的重要提供者,涵蓋蓄水、調(diào)節(jié)水資源等多個(gè)方面。近年來,在氣候變化和人類活動(dòng)的雙重壓力下,青藏高原湖泊的數(shù)量、面積、水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)均發(fā)生了顯著變化,其直接關(guān)系地方生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此,理解湖泊生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化的響應(yīng)機(jī)制,揭示湖泊水循環(huán)及流域生態(tài)系統(tǒng)變化對氣候變化的反饋,對于維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡、提高水資源利用效率至關(guān)重要。
過去幾十年來,國家對青藏高原湖泊進(jìn)行了廣泛的調(diào)查和研究,以深入了解該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)、氣候變化和環(huán)境影響。首先,通過衛(wèi)星遙感和地面觀測手段,繪制了詳細(xì)的湖泊分布圖,研究了它們的大小、形狀、深度等地理特征。同時(shí),水文學(xué)參數(shù)如湖泊水位、水溫、水質(zhì)等也被廣泛監(jiān)測,以獲取湖泊水體的基本信息。其次,針對青藏高原部分湖泊的生物多樣性及它們對氣候和環(huán)境變化的響應(yīng)開展了系列調(diào)查。大量的數(shù)據(jù)和成果相繼出版,如《中國湖泊志》和《中國湖泊調(diào)查報(bào)告》等,在認(rèn)識青藏高原湖泊及其對人類活動(dòng)與氣候變化的響應(yīng)等方面發(fā)揮了巨大的作用。
青藏高原湖泊對環(huán)境變化響應(yīng)敏感。氣候變化和人類活動(dòng)導(dǎo)致近幾十年來青藏高原湖泊的水資源、水質(zhì)和水生態(tài)環(huán)境發(fā)生巨大變化。氣溫升高導(dǎo)致冰川和凍土融化加快,加之降水增加,從而增加了湖泊的水資源補(bǔ)給。然而,這也帶來了一系列問題,如淹沒草場、公共基礎(chǔ)設(shè)施等,湖泊水位波動(dòng)較大,影響了湖泊周邊生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次,社會(huì)經(jīng)濟(jì)、旅游業(yè)等的發(fā)展,部分湖泊水質(zhì)污染風(fēng)險(xiǎn)加大,進(jìn)而對當(dāng)?shù)氐乃Y源安全和生物多樣性構(gòu)成威脅。因此,掌握青藏高原湖泊水資源、水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)狀況,預(yù)測其對未來氣候變化和人類活動(dòng)的響應(yīng)趨勢,已經(jīng)成為青藏高原水資源管控、生態(tài)系統(tǒng)安全的迫切而重大的需求。
針對這一需求,2019年科技部將“湖泊演變及氣候變化響應(yīng)”列為第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項(xiàng)目的重要專題之一開展調(diào)查和研究。本次科考深入研究了湖泊水量、水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化,旨在全面了解氣候變化對湖泊的影響,特別是在青藏高原這一脆弱生態(tài)系統(tǒng)中的響應(yīng)機(jī)制。科考團(tuán)隊(duì)圍繞湖泊面積與水量變化動(dòng)態(tài)分析、水質(zhì)參數(shù)調(diào)查及遙感反演、湖泊生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查及環(huán)境變化響應(yīng)等方面展開工作,旨在為科學(xué)評估與合理保護(hù)青藏高原湖泊資源提供全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
該項(xiàng)目的具體研究內(nèi)容包括開展詳細(xì)的湖泊水量、水質(zhì)和生態(tài)系統(tǒng)考察,以深入理解氣候變化對湖泊變化的影響程度,從而準(zhǔn)確評判未來氣候變化條件下的湖泊變化趨勢。通過大范圍的湖泊水質(zhì)參數(shù)調(diào)查與監(jiān)測、生態(tài)系統(tǒng)群落及其影響要素調(diào)查,建立環(huán)境要素變化與湖泊水量、水質(zhì)變化的關(guān)系,在豐富的遙感數(shù)據(jù)支持下,建立長時(shí)期、大范圍、年際尺度的湖泊水量、水質(zhì)變化序列,評價(jià)其對湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)的影響,從而能夠深入地定量分析研究湖泊變化對氣候變化的響應(yīng)程度與時(shí)空特征。基于本專題的科考和研究工作,將繪制與青藏高原湖泊脆弱性和生態(tài)安全密切相關(guān)的光、溫、鹽、碳、氮、磷、葉綠素、湖泊營養(yǎng)水平、湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與生物量分布圖集,湖泊生態(tài)和水質(zhì)遙感反演模型和圖件,湖泊面積和水量變化圖件,為青藏高原生態(tài)安全屏障建設(shè)提供重要背景資料。具體內(nèi)容包括以下三個(gè)方面:
青藏高原湖泊分布與水量變化遙感監(jiān)測
1
通過湖泊水深實(shí)測和湖盆地形分析,結(jié)合長時(shí)序光學(xué)/測高衛(wèi)星觀測與數(shù)字高程模型(DEM),建立湖泊面積-水位-水量變化之間的關(guān)系,定量重建過去近二十年青藏高原湖泊面積與水量變化軌跡,分析高原內(nèi)流湖泊水資源量變化時(shí)空特征。
青藏高原湖泊水質(zhì)參數(shù)調(diào)查及遙感反演
2
開展青藏高原湖泊熱力學(xué)過程變化特征及驅(qū)動(dòng)機(jī)制考察,揭示湖泊熱力學(xué)特征的季節(jié)變化及其影響因素。構(gòu)建青藏高原湖泊生態(tài)及水質(zhì)參數(shù)遙感反演模型并生產(chǎn)相關(guān)反演產(chǎn)品,生成面積大于50km2的湖泊的典型物理、化學(xué)、生物參數(shù)長時(shí)間序列時(shí)空動(dòng)態(tài)演化遙感產(chǎn)品。
青藏高原重點(diǎn)湖泊生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查及環(huán)境變化響應(yīng)
3
針對具有重要生態(tài)意義的水生生物類群,進(jìn)行湖泊生物組成、豐度、多樣性的調(diào)查和摸底。共計(jì)完成了 96個(gè)湖泊的野外調(diào)查和實(shí)驗(yàn)室鑒定分析工作,揭示了氣候變化下青藏高原湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分布模式、影響因素和規(guī)律,探討湖泊生態(tài)系統(tǒng)對全球變化響應(yīng)的可能模式。
本書分為青藏高原湖泊水資源、水質(zhì)、底質(zhì)、生物資源總論和分論兩部分。總論部分包括第1~4章,主要介紹青藏高原湖泊的分布、數(shù)量、面積、水質(zhì)、浮游植物、浮游動(dòng)物、底棲生物和湖泊沉積物理化性質(zhì)的總體情況。其中第1章主要介紹青藏高原湖泊的數(shù)量、面積及水資源變化分布特點(diǎn);第2章主要介紹實(shí)地調(diào)查得到的青藏高原水質(zhì)空間分布格局、遙感反演水質(zhì)的長期演變過程;第3章主要介紹浮游植物、浮游動(dòng)物、底棲生物的空間分布、生物量和多樣性;第4章主要介紹湖泊沉積物的化學(xué)特征、物理性質(zhì)、粒度組成等。分論部分主要是分別介紹各個(gè)湖泊的水質(zhì)、底質(zhì)和湖泊生物具體情況。
《青藏高原湖泊科學(xué)考察報(bào)告》編輯委員會(huì)
本文摘編自《青藏高原湖泊科學(xué)考察報(bào)告》一書,有刪減,圖片來源于該書,標(biāo)題為編者所加。
《青藏高原湖泊科學(xué)考察報(bào)告》
ISBN 978-7-03-076655-7
中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所 著
責(zé)任編輯:黃 梅 沈 旭
審圖號:GS京( 2024) 2012號
《青藏高原湖泊科學(xué)考察報(bào)告》是在第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究“湖泊演變及氣候變化響應(yīng)”專題資助下編寫完成的一部青藏高原湖泊的綜合集成報(bào)告。本書共分為兩篇。第一篇是青藏高原湖泊總論,分章節(jié)論述了青藏高原湖泊近幾十年水資源變化、湖泊水質(zhì)空間分布格局和演變過程、湖泊生物的空間分布和多樣性,以及湖泊沉積物理化特征的空間分布格局;第二篇是青藏高原湖泊分論,對青藏高原單個(gè)主要湖泊進(jìn)行2019~2023年期間的概況、水質(zhì)、生物和沉積物底質(zhì)性質(zhì)的介紹。
《青藏高原湖泊科學(xué)考察報(bào)告》系統(tǒng)地展示了第二次青藏高原綜合科學(xué)考察和青藏高原湖泊的最新研究數(shù)據(jù),對于推動(dòng)青藏高原湖泊水量、水質(zhì)和水生態(tài)研究具有重要意義,對“亞洲水塔”和青藏高原脆弱生態(tài)保護(hù)提供了關(guān)鍵科技支撐。
本書可供從事青藏高原湖泊、地理、生態(tài)和環(huán)保等專業(yè)的科研與工程技術(shù)人員、大專院校師生及政府相關(guān)管理人員閱讀和參考。
(本文編輯:洪弘)
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