2000-2018年三江源冰川及其服务价值变化

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冰川为人类活动提供必不可少的资源与服务,产生了重要的生态经济效应。由全球变暖导致的山地冰川退缩将从根本上改变未来人类福祉,开展冰川及其服务价值变化研究对于区域社会经济可持续发展和生态环境保护至关重要。文中利用2000年、2010年和2018年三期三江源冰川数据分析三江源冰川现状和时空变化。结合气象台站数据、再分析数据和社会经济统计数据,以冰川学、地理学、生态经济学等理论为指导,构建冰川服务价值评估体系,采用冰川表面辐射平衡模型、皮尔生长曲线模型和单位面积服务价格法、价值当量因子法和冰川服务价值变化指数等,评估三江源冰川服务价值及其时空演变特征。选取2018年作为基准期,结合《巴黎协定》探讨气温分别升高0.7℃、1℃、1.5℃气候变化情景下三江源冰川面积变化情况,进而分析未来三江源冰川服务价值及其阈限。本研究的主要结论归纳为以下几点:(1)2018年三江源区共有冰川1714条,面积2331.16 km~2,冰储量约185.90km~3。冰川数量和面积分别以面积<1.0 km~2的冰川和面积介于1~50 km~2的冰川为主。三江源一级流域中,长江流域的冰川数量最多,面积和冰储量最大,黄河流域冰川数量和面积最少(小),澜沧江流域冰川平均面积最小。在地级行政区划上,海西蒙古族藏族自治州的冰川面积和冰储量最大,其次为玉树藏族自治州,海南藏族自治州是三江源地区有冰川分布最少的自治州。(2)2000—2018年,三江源冰川数量共减少69条(-3.87%),面积减少272.37km~2(-10.46%),冰储量损失约18.76 km~3,且冰川面积和冰储量的退缩速率(损失程度)均呈现加快趋势。面积介于0.1~50 km~2的冰川急剧萎缩是该区冰川面积减少的主要原因。冰川退缩主要集中在海拔5900 m以下,冰川平均中值面积海拔由5594.68 m上升到5616.03 m。冰川长度和面积在各个朝向均呈减少态势,其中朝北冰川面积减小最多,朝东减小最少且变化最慢。各流域和各自治州冰川变化速率主要与区域内冰川面积大小有关,冰川面积越大,冰川变化速率越大。各流域和各自治州冰川变化相对速率主要与区域内冰川平均面积大小有关,各区域冰川平均面积越大,冰川面积变化相对速率越小。(3)2018年三江源冰川服务总价值为421.51亿元,其中气候调节和径流调节是该地区冰川最主要的服务,其次为水力发电和淡水资源供给,美学观赏与游憩、科学研究与环境教育服务价值为1.35亿元。在三江源各水系中,长江流域冰川服务价值最高,澜沧江流域较低,黄河流域是冰川服务价值最低的流域。在地级行政区划上,海西蒙古族藏族自治州冰川服务价值最大,其次为玉树藏族自治州。不同区域冰川各服务价值占区域总价值的比例主要受冰川面积变化相对速率的影响,冰川退缩速率越大,冰川淡水资源供给、水力发电和径流调节这三类服务价值占比越高,反之气候调节服务价值占总价值的比例越高。(4)2000—2018年期间,三江源冰川服务价值整体减少50.14亿元(-10.63%)。在冰川服务构成中,气候调节服务价值有减损,其他类型服务价值有增益。从2000—2018年各水系和各自治州冰川服务价值整体变化来看,东段有增益,中西段有损失,冰川服务价值变化总体上呈经向地带性分异规律,价值损失自东向西呈现加快趋势。(5)以2018年为基准期,气温升高0.7℃、1℃和1.5℃引起三江源冰川面积萎缩,导致冰川服务总价值不断降低。其中气候调节服务价值显著降低,淡水资源供给、水力发电和径流调节服务价值在升温0.7℃(2038年)左右达到拐点,美学观赏与游憩价值在升温1℃(2047年)左右达到最大,科学研究与环境教育服务价值逐渐增大。
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