论文部分内容阅读
青海湖是我国面积最大的内陆咸水湖泊，流域面积29661km2，位于青藏高原东北部，是我国东部湿润区、西北干旱区和西南高寒区的交错区，对气侯变化十分敏感。它是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体，也是国际重要湿地和国家级自然保护区。同时，青海湖流域也是青海省生态旅游业和草地畜牧业等社会经济发展的重点地区。近几十年以来，在气候变化和人类活动的影响下，青海湖水位明显下降，流域内草地退化、沙地扩张，面临着极其严重的生态环境危机。
本论文通过青海潮流域近50年来的气候变化特征分析，阐明了气候因子(气温、降水和蒸发)时空分布与变化特征，建立了青海湖水位和流域内河川径流量对气候变化的响应关系；通过解译1977、1987、2000和2004年的遥感影像，研究了青海湖流域近30年来的土地利用/覆盖变化特征，并通过SWAT模型模拟青海湖流域的水文变化过程，定量辨识了气候变化和土地利用/覆盖变化对青海湖流域河川径流量的影响，探讨了不同气候变化情景下河川径流量和湖泊水位的变化趋势。主要研究结果如下：
1.青海湖流域是全球增温显著的地区之一，流域近50年来的平均气温、最高气温和最低气温的增速分别为0.28±0.03℃/10a、0.29±0.17℃/10a和0.55±0.5℃/10a，明显高于近50年来全国平均气温增速(0.22℃/10a)和全球平均气温增速(0.13±0.03℃/10a)。流域降水量以11.4mm/10a的速率微弱上升，且存在明显的阶段性变化，20世纪60-80年代呈上升趋势，90年代呈下降趋势，2000年以来有所上升；同时，小于5mm和大于20mm的降水总量分别以9mm/10a的速率显著下降和上升。流域蒸发量以10.7mm/10a的速率上升。
2.青海湖流域土地利用/覆盖类型以草地(64％)和湖泊(15％)为主，1977-2004年青海湖流域生态用地数量逐渐减少，生产用地、退化土地面积不断增加。影像解译结果显示：近年来流域内林地、水域面积持续减少，耕地、居民地、沙地、其它土地面积不断增加，草地面积总体趋势逐渐减少。土地利用/覆盖变化转移特征表现为高、中覆盖草地转化为低覆盖草地，低覆盖草地转化为耕地和农村居民用地，湖泊转化为沙地，冰川积雪转化为裸岩和沼泽。流域内土地利用/覆盖变化综合动态度为0.03-0.23％，土地利用程度综合指数为168-185，与全国其它典型区域土地利用程度对比结果表明：青海湖流域人类活动对土地利用变化的影响较小。
3.青海湖流域布哈河和沙柳河径流量的Mann-kendall分析结果表明：近50年来布哈河年径流量呈略微递减趋势，沙柳河年径流量变化趋势不明显。布哈河在12月至下年4月的径流量呈显著递减趋势，沙柳河在4-5月的径流量呈显著递减趋势；日径流频率小于10％的洪峰流量占两河径流总量的40％以上。1959-2006年期间，青海湖水位以7.6cm/a的速率显著下降。气候变化与河川径流量、湖水位的相关分析表明，径流量与降水量呈显著正相关，湖水位与气温呈显著负相关，湖水位在气候暖干年份下降最为明显。
4.基于1977和2004年土地利用/覆盖，通过SWAT模型模拟了流域内20世纪70年代和21世纪初气候和土地利用/覆盖变化对布哈河和沙柳河径流量的影响，模拟结果认为，气候变化对布哈河径流量的影响程度为83.4％，对沙柳河径流量的影响程度为89.8％；土地利用/覆盖变化对布哈河径流量的影响程度为15.4％，对沙柳河径流量的影响程度为10.2％，这表明气候变化对流域径流形成和变化有着较大影响。