黃河源區凍土退化及其關鍵水文要素響應研究獲進展

　　近年來，氣候變暖顯著，全球凍土加速退化。受凍土退化影響，位于青藏高原東北部的黃河源區水資源補給、徑流與排泄過程發生顯著變化。黃河源區水量對于流域水資源穩定性與區域生態系統完整性至關重要，但由于區域凍土賦存狀況復雜，凍土與地表水、地下水相互作用交錯，地形地貌、活動斷裂及其凍土退化控制著地下水分布，從而限制了人們對于氣候變化造成的凍土退化及其水文影響的理解與認識。

　　中國科學院西北生態環境資源研究院凍土工程國家重點實驗室盛煜研究團隊綜合利用野外監測、實地調查、數值模擬等多學科領域技術手段與方法，開展了氣候變化驅動下黃河源區凍土退化過程及其關鍵水文要素響應研究工作：（1）結合熱傳導計算模型開展了四種類型凍土變化過程模擬，基于GIS空間分析呈現了黃河源區凍土過去50年及未來100年時空變化過程，1972~2012年源區多年凍土只有少部分發生退化，退化的凍土面積約為1056km2，季節凍土主要集中在源區東南部的熱曲谷地、小野馬嶺以及兩湖流域南部的湯岔瑪地帶，至2050年，RCP2.6、RCP6.0、RCP8.5三種氣候變化情景下面積減少約9%，至2100年，RCP2.6情景下減少約22%，RCP6.0情景下減少約38%，RCP8.5情景下減少超過了50%；（2）基于凍土水文要素的野外監測與室內模擬，對比分析了不同退化凍土狀態下水文要素變化的差異性，多年凍土活動層土壤水分隨凍結土壤融化自上而下逐漸增加并達到飽和狀態，由于凍土層的阻隔作用，壤中流在凍土上限附近聚積，凍結層上水水位上升幅度較大，季節凍土由于缺少凍土層的阻隔，土壤水分則以深層滲漏或側向流動為主，此外，凍土水文過程還受到降雨蒸發、土壤質地、地形坡度、植被覆蓋等局地因素以及貫穿融區地下水等水文地質條件的影響，其復雜性顯現了這一研究的重要性。該研究將為深入理解黃河流域徑流形成過程與演變規律，準確預測黃河源區凍土變化的生態與水文效應提供科學依據與理論支撐。

　　相關研究成果發表在Land Degradation & Development、Cold Regions Science and Technology、Hydrological Sciences Journal等上，西北研究院曹偉為論文第一作者，吳吉春、彭爾興、馬帥等參與部分研究工作。研究工作得到中科院重點部署項目、國家自然科學基金、中國博士后科學基金、西北研究院人才基金、凍土工程國家重點實驗室自主研究課題等的資助。