《天山巴音布鲁克高寒湿地气候变化及其对地表水的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天山巴音布鲁克高寒湿地气候变化及其对地表水的影响（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、天山巴音布鲁克高寒湿地气候变化及其对地表水的影响 杨青崔彩霞 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆 乌鲁木齐 8 3 0 0 0 2 摘 要 通过对巴音布鲁克高寒湿地气温降水量不同级别降水日数蒸发量水气压相对湿度风沙日数积雪深度 等气候要素的变化趋势进行全面系统的分析揭示了近 5 0 年来巴音布鲁克高寒湿地地表水环境和气候变化的变化趋势和 年际分布特征结果表明巴音布鲁克湿地不论夏半年冬半年还是年平均气温都没有明显的升高趋势极端最高最 低气温也没有明显变化夏半年降水量占了全年降水量的 9 2 . 0 % 是巴音布鲁克湿地水体的主要来源8 0年代中期是降 水量最少的时期此后开始逐步增加开都河的径流
2、量自 1 9 8 7 年后也呈现逐步增加趋势并与巴音布鲁克年降水量和年 平均气温存在非常好的线性响应关系气候变化对湿地水环境的影响也直接关系到湿地的生态系统 关键词湿地地表水气候变化巴音布鲁克 1 引言 湿地与森林海洋一起并称为全球三大生态系统也是全球价值最高的生态系统据联合国环境 署 2 0 0 2 年的权威研究数据表明每公顷湿地生态系统每年创造的价值高达 1 4 0 0 0美元是热带雨林的 7 倍是农田生态系统的 1 6 0倍 1 气候变化对湿地的物质循环能量循环湿地生产力湿地动植物均 会产生重大的影响, 是控制湿地消长的最根本的动力因素近 5 0年来在全球变化的背景下新疆出 现了明显的增
3、暖增湿趋势这不仅对天山冰川和积雪资源产生重要影响也势必会对地处干旱地区的巴 音布鲁克高寒湿地生态系统产生极大影响 2 0 0 3 年 8 月巴音布鲁克大草原出现近几十年来罕见的牧草大 面积提前枯黄与气候变化引起降水分布的改变就有着直接的关系根据有关专家近期完成的新疆湿地资 源调查显示新疆湿地面积已由建国初期的 2 8 0 万公顷降至目前的 1 4 8万公顷5 0 年来湿地面积减少了 近一半近日经国家批准立项新疆决定投资 2 . 6 亿元人民币恢复博斯腾湖周边已大幅度消减退化的湿 地环境在 2 0 0 4年国务院批准的全国湿地保护工程规划中新疆高原干旱湿地区也被列入此次规 划建设布局和分区重点之
4、一 2 气候变化通过改变湿地的水文特征来影响湿地整个生态系统长期以来巴音布鲁克湿地还处于 半封闭状态虽然近年来人类活动有所增强但相对而言该地区基本上维持了原始的景观环境因此 巴音布鲁克是研究的气候变化对高寒湿地生态环境影响的非常理想和重要的研究区域也是进行高寒湿 地对气候变化响应的敏感性分析的理想地区另一方面巴音布鲁克高寒湿地的环境变化对气候也具有 重要的指示意义是全球变化的区域响应研究领域里的一个不可缺少的组成部分根据用 I P C C气候模 式预测的结果在未来的 7 0 年中新疆将继续维持目前的气候变化趋势 3 如果这种预测是正确的话那 么气候增暖增湿对巴音布鲁克湿地水文生态景观影响作用将
5、是长期和巨大的 由于湿地类型复杂差异明显因而不同区域湿地对气候变化的响应不同同一区域不同类型湿 地对气候的响应也不同气候变化还会使湿地在影响局地气候水资源保持调节能力可利用资源等功 能方面发生相应的变化目前虽然对湿地的研究很多 4 1 6 但是在关于气候变化对干旱半干旱地区高 寒湿地的影响这一方面研究尚少 2 巴音布鲁克高寒湿地的地理及生态特征 巴音布鲁克高寒湿地位于新疆天山山脉中部的山间盆地中是我国唯一的国家级天鹅自然保护区 包括大小尤鲁都斯中部及盆地之间的低湿地面积约 1 3 6 9 8 4 h m2 1 7 整个区域东西长 2 7 0 k m 南北宽 1 3 6 k m 盆地底部海拔在
6、2 3 0 0 2 6 0 0 m之间周围高山环绕山地海拔 4 0 0 0 5 5 0 0 m 有一定面积的永 久性积雪和冰川分布水源补给以冰雪溶水和降雨混合为主部分地区有地下水补给形成了大量的沼 泽草地和湖泊巴音布鲁克由于其独特的高寒气候和地形地貌发育着多种高寒草原和草甸生态系统生 长着丰富的水生植物和动物理想的湿地环境为天鹅的生存和繁殖提供了有利的条件有包括大天鹅在 内的 1 2 8 种鸟类隶属 1 4 目 3 0 科 8 0 余属其中雀形目 5 3 种非雀形目 7 5 种繁殖鸟 9 5 种占 7 4 % 其中留鸟 3 4 种所以巴音布鲁克是鸟类繁殖和度夏的栖息地兽类有 2 0 余种其中两
7、栖类 2 种鱼 类 5种其中属国家一级保护的有 8种如雪豹黑鹳金雕白肩雕等二级保护的有 2 5种如天 鹅盘羊雪鸡等生物多样性在这里得到充分的体现, 形成了独特的内陆湿地生态系统这里草场面 积广阔草地资源丰富草质优良是新疆最大的畜牧业基地也是全国第二大草原仅次于内蒙古的 额尔多斯草原由于寒冷和冻土作用湿地保护区内植被以草本为主约有 5 0 科1 6 0 余属2 6 0多种 沼泽中以苔草 水冬麦等为主 植被盖度达 8 0 % 以上 草原中以针茅 羊茅等为主 植被盖度 5 0 7 0 % 1 8 基金项目中国气象局科学技术研究项目沙漠气象及其生态环境的动态评估系统和科技部社会公益研究专项资金项目我国
8、牧区暴风雪灾害 监测预警系统研究联合资助 中国最大的内陆淡水湖博斯腾湖的主要源流开都河就发源在这里是其水资源的储蓄地它在水量 调节储水维持地区水平衡方面发挥着巨大作用直接关系到博斯腾湖及其周围湿地的生存与消亡 而博斯腾湖及其周围湿地对塔里木河下游的生态环境和绿色走廊的保持和恢复都是极为重要的湿地被 称为生命的摇篮地球之肾巴音布鲁克湿地是天山山区最大的湿地是天山之肾独特的地 理位置和自然环境决定了与其它湿地相比既有相似特征更有诸多区别决定了其在全球变化研究中的重 要地位尤其对于干旱半干旱地区来讲显得十分珍贵新疆巴音布鲁克湿地生态系统保护及合理利用也 被列入中国湿地行动计划优先项目 1 8 因此巴
9、音布鲁克高寒湿地的生态意义非常重要 图 1 巴音布鲁克高寒湿地地理位置遥感图像 3 巴音布鲁克高寒湿地的气候变化 3 . 1 气温 与新疆总体变暖的趋势不同巴音布鲁克湿地不论夏半年冬半年还是年平均气温都没有明显的 升高趋势见图 21 9 9 1 2 0 0 0年的年平均气温为- 4 . 3只比 1 9 6 1 1 9 9 0年 3 0年平均值增高 0 . 3 , 冬半年为- 1 5 . 7也只增高 0 . 3而就整个天山山区来讲 1 9 9 1 2 0 0 0 年平均气温要比 1 9 6 1 1 9 9 0 年 3 0 年平均值增高 0 . 6 , 冬季增温幅度达 0 . 9 1 9 图 3表
10、示了巴音布鲁克地区极端最高最低气温的变化曲线可以看出极端最高最低气温近 4 0 年来都没有明显的升高或降低趋势但是极值出现的大小还是有比较明显的变化1 9 5 8 1 9 9 0 年极端最 高气温为 2 8 . 3 ( 1 9 9 0 . 8 ) 而 1 9 9 1 2 0 0 1 年仅为 2 6 . 5 ( 1 9 9 7 . 8 ) 降低了 2 . 0平均而言则降低了 1 . 01 9 5 8 1 9 9 0 年极端最低气温为- 4 8 . 1 ( 1 9 8 1 . 1 ) 而 1 9 9 1 2 0 0 1年为- 4 3 . 9 ( 1 9 9 3 . 1 ) 升高了 4 . 2而平均
11、只升高了 0 . 2 图 2 平均气温的年际变化 图 3 极端气温的年际变化 - 6 0- 5 0- 4 0- 3 0- 2 0- 1 001 02 03 04 01 9 5 81 9 6 21 9 6 61 9 7 01 9 7 41 9 7 81 9 8 21 9 8 61 9 9 01 9 9 41 9 9 8年份气温/极端最低气温极端最高气温- 2 5- 2 0- 1 5- 1 0- 5051 01 9 5 81 9 6 21 9 6 61 9 7 01 9 7 41 9 7 81 9 8 21 9 8 61 9 9 01 9 9 41 9 9 8年份气温/夏半年4 - 9 月平均 冬
12、半年1 0 - 3 月 平均 年平均3 . 2 降水与积雪 巴音布鲁克湿地 1 9 6 1 1 9 9 0 年降水量平均为 2 6 2 . 6 m m , 1 9 9 1 2 0 0 0年年降水量平均为 2 9 3 . 0 m m近 十年增加了 1 1 . 6 % 大于天山山区平均 7 . 7 % 的增加率这为巴音布鲁克湿地的自然生态环境提供了良好 的条件巴音布鲁克的年降水量并不大与天山山区平均的 4 1 9 . 4 m m 降水量相差悬殊主要因为巴音布 鲁克是一个山区盆地以下沉气流为主不利于降水条件的形成图 4 表示了巴音布鲁克夏半年冬半 年以及年降水量的年际变化可以看出从 5 0 年代末期
13、降水一直呈下降趋势到 8 0 年代中期是降水量最 少的时期此后开始逐步增加夏半年降水量远大于冬半年占了全年降水量的绝大部分达 9 2 . 0 % 是巴音布鲁克湿地水体的主要来源图 5说明了近十年降水量的增加主要表现在夏季6 8月而秋 季9 1 0 月和 5 月降水则是减少的 从降水日数来看 存在一个明显的下降趋势( 见图 6 )近十年与多年平均 2 1 9 . 7 d 相比 减少了 2 1 . 7 d 天但是5 m m 的降水日数并没有减少近十年比多年平均的 1 5 . 2 d 增加了 1 . 9 d 从积雪日数来看基本 没有变化多年平均为 1 3 9 . 3 d 1 9 9 1 2 0 0
14、0年平均为 1 3 7 . 2 d 相差不大这在一定程度上说明影响该 地区的系统性降水天气过程并没有减少而对流性环流引起的局部降水天气有所减弱积雪深度方面 冬季的最大积雪深度多年平均为 1 2 . 0 c m 近十年平均仅增加了 1 . 0 c m 最大积雪深度极值出现在 1 9 9 7 年 1 月为 4 5 c m 创下了有记录以来的最高值 05 01 0 01 5 02 0 02 5 03 0 03 5 04 0 04 5 01 9 5 81 9 6 01 9 6 21 9 6 41 9 6 61 9 6 81 9 7 01 9 7 21 9 7 41 9 7 61 9 7 81 9 8
15、01 9 8 21 9 8 41 9 8 61 9 8 81 9 9 01 9 9 21 9 9 41 9 9 61 9 9 82 0 0 0年份降水量/ m m夏半年4 - 9 月冬半年1 0 - 3 月年总量图 4 降水量的年际变化 02 04 06 08 01 0 01 23 4 56 78 9 1 0 1 11 2月份降水量/ m m1 9 5 8 - 1 9 9 01 9 9 1 - 2 0 0 1图 5 降水量的月际分布 图 6 降水和积雪日数的年际变化 05 01 0 01 5 02 0 02 5 03 0 01 9 5 81 9 6 21 9 6 61 9 7 01 9 7 4
16、1 9 7 81 9 8 21 9 8 61 9 9 01 9 9 41 9 9 8年份天数/ d降水日数积雪日数降水 = 5 m m 日数01234519581962196619701974197819821986199019941998年份水气压/hPa6065707580相对湿度/%水气压相对湿度6 0 07 0 08 0 09 0 01 0 0 01 1 0 01 2 0 01 3 0 01 4 0 01 9 5 81 9 6 21 9 6 61 9 7 01 9 7 41 9 7 81 9 8 21 9 8 61 9 9 01 9 9 41 9 9 8年份蒸发量/ m m图 7 水气压与相对湿度年际变化 图 8 蒸发量年际变化 3 . 3 水气压湿度与蒸发 水气压与相对湿度都是描述空气中水分含量的指标图 7给出
