‘半岛App综合下载’保障黄河流域生态掩护和高质量生长，亟需厘清全球气候变化影响，探索应对措施

2023-09-17点击量：631

关于全球气候变化对黄河流域区域气候、水资源量、生态格式、农业牧业生产、地质灾害、文物掩护的影响及其应对相关问题，海内外已经有较多的研究，可是总体而言针对性和深度不足。张镭即是2020年《科技导报》第17期刊发了《气候变化对黄河流域的影响及应对措施》一文，分析了全球气候变化对黄河流域区域气候、水资源量、生态格式、农业牧业生产、地质灾害、文物掩护的影响及其应对研究方面的主要希望和问题，探讨了气候变化对黄河流域影响的未来趋势，提出了进一步研究事情的建议。黄河流域在中国经济社会生长和生态宁静方面具有十分重要的职位。

如今，黄河流域生态掩护和高质量生长成为重大国家战略，为保障该战略的实施，亟需厘清全球气候变化对黄河流域影响，探索应对措施。海内外虽然相关研究较多，但关于气候变暖导致黄河上游冰川退缩、冻土融解、草原退化，进而对生态系统特别是地表径流量的影响等方面研究仍存在不足，总体而言，针对性和深度不够。在全球气候变化配景下，黄河流域区域气候、水资源量、生态格式、农业牧业生产、地质灾害、文物掩护受到哪些影响，应如何应对？气候变暖导致黄河上游冰川退缩、冻土融解、草原退化，进而对生态系统特别是黄河流域水量的影响如何？一系列问题值得进一步深入研究。

黄河流域气候变化影响研究配景和现状1、全球气候变暖配景下的黄河流域气候变化在全球增温的配景下，近百年来干旱半干旱区的增温最为显著，差别气候区的增温存在显著差异。北半球中高纬度干旱半干旱地域的增温在全球温度变化中最为显着，亚洲半干旱区的冷季增温出现出更为显著的增温趋势。

黄河流域各季节平均气温均呈显著增加趋势，其中冬季升温最显着，升温速率为0.52℃/10 a。流域内多年平均气温7℃，空间漫衍总体特征是东高西低，南高北低。

陪同着全球增温配景，陆地降水也发生显著变化，且存在显著区域差异。已往半个世纪，中国东部出现南涝北旱，北方出现西部降水增多、东部降水淘汰的空间格式。中国西北干旱半干旱地域正由暖干型向暖湿型转变，年降水和季节降水显著增加，但温度升高削弱了这种变湿趋势。

黄河流域多年平均降水量约为440 mm，空间漫衍差异显著，自西北向东南逐渐增加，最大值和最小值之间相差近6倍；降水量总体以-10.7 mm/10 a的趋势淘汰，中游淘汰最为显著，上游降水量增加；流域冬季有暖湿化趋势，春、夏和秋季的降水量都呈淘汰趋势，特别在秋季淘汰最显著；21世纪以来，黄河上游兰州以上、石嘴山到龙门区间、渭河流域等的降水量高于多年均值，降水转丰。而近年来，随着人口增加和浇灌面积扩大，中国干旱半干旱区地下水系统被恒久超采并体现出显着的不行连续特征。

2、气候变化对黄河流域水资源量的影响黄河源于青藏高原的巴颜喀拉山，2001—2017年水资源总量比多年平均值（1956—2000年平均值）淘汰了8.7%，天然径流量比多年平均值淘汰了 13.9%，中游径流量淘汰最显著。积雪融水是黄河流域水资源的重要补给泉源，1992年以来，黄河流域年总雪水当量在以5.77亿m3 /a的速度淘汰。

1960—2010年，整个黄河流域冰川面积从171.2 km2淘汰到126.7 km2，冰川面积淘汰了26.0%；冰储量从113亿 m3淘汰至85亿 m3。冰川融水占黄河出山径流的1.9%，冰川退缩严重降低了冰川融水的调治径流和稳定生态的作用，对黄河流域水资源以及生态系统发生着重要的影响。哈龙冰川 图片作者 舒小简黄河流域多年冻土区面积占黄河流域面积的11.3%，季节性冻土变化显着，体现为多年冻土区运动层厚度以0.83 cm/a速率加深和季节冻土区土壤冻结深度以0.58 cm/a速率降低。冻土退化导致了高寒草地、高寒草甸与沼泽湿地大面积的退化，同时影响地表径流产流和汇流历程，加速土壤侵蚀历程，严重影响黄河流域水资源与宁静。

黄河流域大部门地域雨水同季，气候变化对流域水资源的形成、漫衍和转化影响显著，流域水资源的时空分配不均，决议了当前和未来一段时期，黄河流域将仍以水资源“三生”体系的有效支撑统筹各项生长。在气候变暖配景下，增温促进流域蒸散发强度提高，对河川径流形成抑制效应；降水时空变化对流域水资源的形成起关键作用。

3、气候变化对黄河流域生态格式变化的影响黄河流域上、中、下游分属差别气候区，地形地貌、植被类型自然分异性造成生态系统的区域差异。在气候变暖配景下，源区泛起增温变干趋势，植物需水量增加，同时冻土退化，土壤含水量下降，高寒草地由于水分胁迫加剧而发生退化。

退化主要体现为笼罩度降低，源区中高笼罩草地淘汰了16.3%，尤其是黄河源区西南部和东部地域。气候变暖影响下的水土流失加重和鼠害放肆，越发剧了高寒草地退化问题。草地重心出现北移趋势，在北半球尤其显着，也将对中国畜牧业发生深远影响。

4、气候变化对黄河流域农牧业生产的影响黄河流域主要的农业形式包罗雨养农业和浇灌农业，前者在黄土高原的农业生产中占据重要职位，后者主要漫衍于年降水量200 mm以下的区域，高度依赖于地下水和地表径流。1980年以来黄河流域气温总体上升，冬季尤为突出，对地域主要粮食作物的漫衍、种植面积和界线影响显着。对冬小麦生产影响最为显著，与1951年相比，1981年冬小麦种植北界在部门地域存在差别水平的北移。旱作春小麦最优生育期也普遍延长10 d以上，使得该区域可种植生育期更长的晚熟品种，小麦单产潜力可能提高10%以上。

气候变化下旱作玉米潜在产量的变异系数高达0.83，若增温2℃，旱作豌豆生育期可能将缩短3~17 d，产量将淘汰6.3%~17.5%，作为区域内广泛种植的多年生深根系优良牧草，旱作产量随降水量增加而增加，但随气温升高，其产量呈降低趋势。气候变化造成的降水年际和年内颠簸是影响黄河流域粮食生产宁静的不确定因素。气温升高可降低草地生态系统物种多样性，降水增多使植物物候期提前，生长季延长，并提高草地低级生产力。气候变化对上游天然草地生态系统生产力的影响存在平均为期2年的滞后期，而对干旱半干旱区作物的滞后影响具有更大的不确定性。

5、气候变化对黄河流域文物掩护的影响黄河流域遗存有大量文化遗产，在全球气候变暖配景下，极端天气气候事件增多，黄河流域中上游降水增多，沙尘暴、洪水、地下水位、物种入侵、苔藓地衣繁殖等文物风险源发生显著恶化，进而引起文化遗产赋存情况的改变，加速文物风化，给流域内文化遗产宁静生存带来庞大的挑战。6、气候变化对黄河流域地质灾害影响黄河中上游是中国地质灾害高发区，黄土高原是中国地质灾害漫衍最广、发生频率极高、危害最严重的区域之一。陪同黄土高原大规模的工程运动扰动，黄土重大工程潜在的灾变加剧了地质灾害风险。地质灾害不仅严重影响水电工程的宁静运营，还成为黄河流域泥沙的重要泉源。

此外，水库移民安置对地质情况平衡造成了严重影响，不停发生重大地质灾害。黄土高原典型沟壑地貌，滑坡灾害极易形成链生灾害效应，堵塞沟谷与河流形成堰塞湖，溃坝对下游发生高的洪水灾害的风险。随着黄土高原极端气候的频发，更增加了重大地质灾害发生的可能性。黄河流域气候变化应对存在的问题黄河流域横跨多个气候区，需要完善黄河流域气象、水文、生态、冻土、地质、情况观察数据资料，现在这方面资料不能满足需要，资料同时同地性差，站点密度不足，同时缺乏完善的预报预警及防控体系。

1、气候变暖加剧黄河流域水资源量变化，增加了准确测算的难度现在还不能准确测算黄河流域积雪融水总量、冰川融水和多年冻土区地下冰储量。使用卫星遥感资料估算仍然存在很大的不确定性，还需大量野外实地观察资料验证遥感算法，提高估算精度，为流域水资源估算提供可靠数据支撑，进而解决准确估算积雪、冰川和多年冻土每年能为黄河流域提供几多水资源这个关键焦点问题。

季节冻土对地表水文历程和土壤水分有着庞大的影响。如何凭据季节冻土的冻融深度变化接纳差别的耕作方式，并分析对土壤保墒效应及牧场草原质量和农牧业的可连续生长是重要的实际问题，也是科学问题。2、气候变化和流域开发极大影响着黄河流域生态系统格式近30年来黄河流域出现显着增温、降雨淘汰、实际蒸发量增大，中下游径流淘汰等气候变化特征。快速城镇化、生态掩护与修复、水资源开发、农业开发、自然灾害和气候变暖等因素正在影响着黄河流域生态系统格式。

现在气候变化对黄河流域生态系统格式的影响研究主要偏重于湿地，涉及其他生态系统类型的研究报道较少。流域湿地对气候变化和人类运动的影响反映强烈，随着气候干燥度的增加，湿地率呈显着递减趋势。在气候变化和流域开发影响下，黄河流域湿地退化显著，流域的许多重要生态问题如土地沙化、干支流断流、情况恶化等现象都与湿地退化有关。

3、气候变化对黄河流域农牧业的影响庞大多样降水年际、年内颠簸和极端气候的影响，加剧了黄河流域旱作农业生产的懦弱性，播种面积和产量泛起较大的变异，看成物产量变异大于20%时，其影响通过市场价钱颠簸放大，对区域粮食宁静造成较大潜在威胁。气温上升、CO2含量增加团结影响，可以加速作物发育历程，增加经济产量和生物产量，可是这种影响对差别作物体现差别：冬小麦和棉花品质呈良性变化，玉米品质可能下降，大豆品质影响不显着。区域暖湿化趋势显著影响农牧产物品质、产量和产值，但对流域的总体影响和局部影响仍有待深入量化评估，以利于区域农牧工业更好地适应和应对气候变化。4、气候变化对黄河流域文物掩护的影响研究亟待增强世界各国高度重视气候变化给文物掩护带来的挑战，并提出了政策性和技术性的应对方案。

相对于外洋遗产掩护强国（如意大利、英国、德国等），中国在气候变化对区域性文物掩护影响的研究事情还处于萌芽状态，尚未提出相应的应对方案和措施。现在对于整个黄河流域的文物漫衍、数量、类型、生存现状、赋存情况等家底尚未查明，气候变化对整个黄河流域文物掩护的影响及其应对研究亟待开展。

5、气候变化影响下黄河流域地质等灾害防护面临挑战黄河流域地质灾害存在的主要问题为：（1）重大滑坡灾害运动与气候变化、重大工程运动关系尚不明晰；（2）针对大型滑坡灾害隐患点的早期识别和临灾应急处置技术体系尚未形成；（3）崩、滑、流、陷等地质灾害监测预警研究尚处于开端阶段；（4）黄土加固技术和大面积黄土滑坡治理技术比力落伍；（5）缺乏针对黄河流域地质灾害（链）的临灾应急处置技术体系。以上不足严重制约着黄河流域地质灾害减灾防灾的成效与应急抢险救灾的效率，使当前黄河流域的地质灾害研究、生态情况掩护和长治久安面临着严峻挑战。气候变化对黄河流域影响的未来趋势分析在全球气候变化和人类运动配合影响下，气候总体变暖趋势将连续，区域不匀称性更显着，极端天气、气候事件泛起频率增加。

1、气候变化对黄河流域水资源量影响的未来趋势未来黄河流域内平均径流量呈先增加后减小的趋势。至2050年，平均径流量随时间增加，增幅随时间推移逐减小；恒久来看，至2100年随着蒸发量的增加，平均径流量呈下降趋势。黄河源区的汛期径流量在未来呈下降趋势，至2045年，黄河源区汛期径流年平均淘汰0.25%，即3.7亿m3 /10 a。

流域内未来干旱强度和频度都有削弱趋势，其中西北部干旱水平2031—2040年较2021—2030年显着减轻，但黄河流域供水的供需矛盾依然存在，黄河中游的中部区域未来缺水风险增加。2、气候变化对黄河流域生态、农牧业影响的未来趋势气候变暖改变了作物生理生态习性，增加了田间能量输入，提高了黄土高原地域的热量资源，农业生产有效积温提高，部门高海拔山区不仅能种植生育期短的早熟品种，也可以种植中晚熟品种；提高了复种指数，从已往的一年一季，提高到一年两季，有些地域还推动了间套作的生长。随着热量资源的增加，喜温作物及林果药材适宜种植纬度北移。预计2030—2050年，一年一熟制约莫可向北推移200~300 km，一年二熟和一年三熟制的北界也将向北推移500 km左右。

气候变暖使农田耕作层土壤微生物活性增强，可能会导致土壤有机养分剖析速度加速，氮肥剖析提高30%，导致地力下降，同时土壤水分蒸发量增加也可能加重土壤盐碱化水平。在气候变化配景下，受多种社会经济、政策、自然因素、多元文化等配合影响，黄河流域生态系统格式庞大，但现在相关研究报道很少，亟待开展有针对性、系统性、宏观层面、多学科交织的深入研究。3、气候变化对黄河流域文物掩护、地质灾害防护影响的未来趋势黄河流域内漫衍有大量珍贵的文化遗产，这些文物多为土、木料料所制作，材质懦弱且多已步入暮年期，对于气候变化异常敏感，很容易发生损害。

受气候变化影响，黄河流域集中强降雨较多，崩、滑、流、陷等地质灾害发生频率增高，且更易发生种种大型、大规模地质灾害，尤其是在黄土高原地域。这一定增加灾害风险与水土流失，导致黄河流域种种水力水电工程的承载力和宁静性面临更大的磨练。气候变化影响的应对建议1、应对黄河流域气候变化，统筹建设黄河流域气象、水文、情况和地质灾害观察与预报预警系统建议建设跨部门、跨行业、上、中、下游协调统一的黄河流域气象、水文、生态、冻土、地质、情况观察与数值预报预警及防控一体化平台。

针对黄河流域气象灾害、地质灾害多发，导致经济损失严重的问题，统筹建设黄河流域气象、水文、情况和地质灾害预报预警系统。整合、增补和完善黄河流域水、土、气、生等监测网络，全方位、一体化举行气象、水文、冻土、生态和情况要素的观察，增强数据资料同时同地性，提高数据资料空间、时间分辨率，构建完整的和具支撑意义的数据库体系；生长黄河流域数值预报模式，通过模式训练不停提高预报预警能力，开展未来50年黄河流域极端天气、气候频率预估；举行黄河流域强降水和暴雨灾害的袒露度、懦弱性和风险评价；对黄河流域可能发生的暖干化做出预判；为流域防洪防旱、防灾减灾提供水文、气象等方面的切实保障，更好地服务于国家战略。

2、应对气候变暖对黄河流域水资源量改变，厘清多因素影响下的流域水资源时空历程，提升流域水资源效能增强气候变化与陆地水文历程之间影响-反馈的循环性耦合机理及其对天然水资源形成转化的研究，厘清多因素影响下的流域水资源时空历程。增强多部门互助和流域水资源综合治理，通过水资源总体控制和综合开发，推广包罗滴灌和水肥一体化的节水技术，接纳有效措施勉励农民科学生产，针对农村土地撂荒问题生长农村专业互助社和特色农业，保障以粮食体系为焦点的流域经济-生态系统宁静。充实发挥农业科研院所的作用，实现节水与开源协调，以水资源的高效使用引导流域水资源向农牧产物产量效率高的区域设置，不停提升气候变化配景下流域水资源效能及应对能力。3、应对气候变化对黄河流域生态格式的影响，调整坡耕地和生态用地，增强流域水源修养能力黄河流域雨养型农业占地广，在退耕还林还草配景下，坡耕地和生态用地的调整对坡面产汇流历程的影响，以及它们对流域水沙历程的正负效应和由此导致的一系列生态情况问题，关乎流域可连续康健生长，亟待深入研究。

未来气候变化配景下，陆表生态系统改良和确保一定数量的河川径流之间协同生长，详细涉及丘陵坡耕地的削减及林草、湿地、水域等生态防护型用地的扩张，通过有效停止水土流失和改善区域小气候等增强流域生态系统稳定性，同时使流域水文历程的下垫面调治朝着有利于区域水源修养能力稳定和提升的偏向生长。4、应对气候变化对黄河流域农牧业生产的影响，增强植物生理生态适应性研究，优化流域农业和草业结构增强作物对气候变化和生态情况的生理生态适应性研究。

充实使用气候变化给作物生长带来的有利因素，发挥草类植物营养体生产应对气候变化生态位宽的优势，在黄河上游开展以草类植物为主的生态情况整理，举行相适应的作物栽培技术和动植物育种等方面的研究；改变作物耕作制度和种植方式，优化农业和草业区域结构，联合国家“粮改饲”政策，改变农区传统单一作物耕作制度和种植方式，引草入田，接纳多元种植系统，分摊气候变化给作物单一种植模式带来的影响；淘汰规模化养殖场的饲养密度，调整畜牧业结构、生长节粮型的草食家畜。既关注极端天气灾害对农牧业生产的短期影响，又重视气候变暖恒久影响。针对区域降水和温度变化趋势，提前制定应对预案，选育新品种并增强病虫害防治，促进优势农牧产物向优势产区集中，降低气候灾害损失。

5、应对气候变化对黄河流域文物掩护的影响，修订文化遗产赋存情况区划，举行预防性掩护技术研发气候变化配景下，洪涝、干旱、地质等灾害发生的广度和频度提升，适应性文物掩护和抢救愈显紧迫。建议全面梳理黄河流域文化遗产漫衍、类型、掩护使用和治理现状，修订黄河流域文化遗产赋存情况区划；基于气候懦弱指数评估文化遗产风险水平与趋势，制定相应区划；联合气候变化影响评估结果，开展极端天气气候、大气污染驱动下的自然灾害链（如强降雨-崩塌、滑坡、泥石流等）对文化遗产影响及其治理研究，开展岩土质不行移动文物的加速劣化机制及控制技术研究，开展各种馆藏文物的预防性掩护技术研发；体例气候变化配景下文化遗产风险转移的短期与恒久计划陈诉。6、应对气候变化对黄河流域地质灾害防护的影响，增强流域黄土滑坡加固新质料和生态修复协同技术研究在气候变化配景下，极端天气事件增多，加上人为影响，各种地质灾害相应增多。

黄河流域中下游以黄土类沉积为主，建议增强对湿陷性黄土和黄土滑坡加固新质料和生态修复协同技术的研究，建设黄土地质灾害（链）监测预警和应急处置技术体系，为黄河流域防灾减灾，特别是临灾应急应对和抢险救灾提供科学依据和技术支持。本文作者：张镭，黄建平，梁捷宁，于海鹏，管晓丹，马金珠，沈禹颖，邓建明，黄宁，孟兴民，王澄海，李常斌，牟翠翠，巩杰，张帆宇作者简介：张镭，兰州大学大气科学学院，兰州大学西部生态宁静省部共建协同创新中心，教授，研究偏向为大气物理与大气情况；黄建平（通信作者），兰州大学大气科学学院，兰州大学西部生态宁静省部共建协同创新中心，教授，研究偏向为气候变化。本文揭晓于《科技导报》第17期，接待订阅检察。

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