降雨侵蚀力对河流输沙量影响最大

本报记者 陆成宽

近几十年来，青藏高原江河源区的输沙量呈现稳定增加的趋势。冰川、冻土、水文、植被等要素对河流输沙量有什么影响？影响程度如何？

通过分析雅鲁藏布江河源区奴各沙站1972年至2008年的水文数据，中国科学院青藏高原研究所等单位的研究人员定量刻画了气象、冰川融水、土壤冻融和植被覆盖等因子对河流输沙量年际变化的贡献率。研究表明，降雨侵蚀力增加对河流输沙量增加的贡献最大。相关研究成果在线发表于《全球和行星变化》。

“在这项研究中，我们发现，在暖湿化气候背景下，1972年至2008年雅鲁藏布江源区的径流和泥沙含量持续增加。河流输沙量以每10年增加18.9%的变化率显著增加且没有检出突变拐点。”2月17日，论文第一作者、中科院青藏高原所副研究员史晓楠告诉科技日报记者。

河流泥沙是关乎土地资源利用、粮食安全以及流域生态环境的重要指标，也是关乎碳源碳汇、土壤养分分配、地球生物化学过程等的重要指示。河流泥沙对气候变化的响应对下游生态系统和生物地球化学循环具有重要意义。

气候变化背景下，高海拔地区的冰川、多年冻土层、植被和水文过程正在迅速变化。然而，“这些因素将如何影响河流泥沙输出的年际变化以及影响到何种程度，目前研究人员还没有共识。”论文通讯作者、中科院青藏高原所研究员张凡直言。

在第二次青藏科考和国家自然科学基金的支持下，研究人员通过分析雅鲁藏布江河源区奴各沙站1972至2008年水文数据，利用寒区水文模型的径流分量模拟、土壤侵蚀模型的侵蚀因子计算等方法估算流域水文、冰冻圈和植被等关键影响要素，定量刻画了气象要素、冰川融水、土壤冻融和植被覆盖等因子对输沙量年际变化的贡献率。

河流输沙量增加的定量归因分析表明，降雨侵蚀力增加和春季冻土解冻时间提前对输沙量增加的贡献率高达71%，其中，降雨侵蚀力增加对输沙量增加的贡献率为55%，冻土解冻时间提前对输沙量增加的贡献率为16%；降水量增加对输沙量增加的贡献率为43%；植被覆盖度增加则有效减缓了输沙量的增加，对输沙量降低的贡献率为29%；尽管流域冰川面积占比较小，但冰川融水的增加对河流输沙量增加的贡献率仍达14%。

张凡表示，这项研究定量刻画了冰冻圈关键要素变化对江河源区输沙量的影响，明确了植被对水土流失的有效缓冲作用，为气候变化增加河流输沙量的论点提供了可靠论据，为高寒流域径流泥沙变化归因研究提供了合理框架，对深入理解未来气候变化下的高寒流域水土资源环境与生态安全屏障功能具有重要意义。

关键词： 降雨侵蚀力对河流输沙量影响 河流泥沙