黃河源頭生態(tài)環(huán)境變化的遙感監(jiān)測(cè)及驅(qū)動(dòng)因素

生態(tài)環(huán)境 2008, 17(6): 2297-2303 Ecology and Environment E-mail: 基金項(xiàng)目： 科技部科研院所社會(huì)公益研究專(zhuān)項(xiàng) （ 2005DIB3J109）；干旱氣象科學(xué)研究基金項(xiàng)目 （ IAM200708） 作者簡(jiǎn)介： 李鳳霞（ 1964 年生），女，教授級(jí)高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事應(yīng)用氣象、遙感應(yīng)用研究和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)估等工作。 收稿日期： 2008-09-19 黃河源頭生態(tài)環(huán)境 變化的遙感監(jiān)測(cè)及 驅(qū)動(dòng)因素 李鳳霞 1,2， 伏洋 2， 李林 3， 肖建設(shè) 2 1. 中國(guó)氣象局干旱氣候變化與減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 甘肅 蘭州 730020； 2. 青海省氣象科研所， 青海 西寧 810001； 3. 青海省氣候中心， 青海 西寧 810001 摘要： 利用 1990年、 2000年和 2004年的 TM衛(wèi)星影像數(shù)據(jù) 研究表明 ， 近 10 a來(lái) ， 黃河源頭 瑪多縣生態(tài)環(huán)境 狀況 變化劇烈，主要表現(xiàn)為沼澤、灘涂、河流、湖泊等濕地萎縮干涸，所占比例持續(xù)減少，表明水源涵養(yǎng)力減弱 。 同時(shí)，沙地、鹽堿地和不宜林草荒地等劣質(zhì)土地的增加 使天然草地破碎化程度加大 ；而 天然草地、林地和宜林草荒地 比例 持續(xù)增加，說(shuō)明 在 21世紀(jì)初以來(lái) 的 暖濕化氣候背景下， 黃河源頭 瑪多縣生態(tài)環(huán)境 呈 良性發(fā)展 態(tài)勢(shì) 。 分析認(rèn)為 氣溫、降水、蒸發(fā)、凍土等 自然 因 素 ，以及超裁過(guò)牧、濫采亂挖和草地鼠害等 人類(lèi)活動(dòng) 是 導(dǎo)致 黃河源頭 生態(tài)環(huán)境變化 的共同驅(qū)動(dòng)因素 ，其中又以氣候因子為主導(dǎo) ， 與凍土環(huán)境及水文條件相互影響。 關(guān)鍵詞： 黃河源頭 ； 生態(tài)環(huán)境 ； 遙感 監(jiān)測(cè) ； 驅(qū)動(dòng)因素 中圖分類(lèi)號(hào)： X171.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1672-2175（ 2008） 06-2297-07生 態(tài)環(huán)境是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的空間，是區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的核心和基礎(chǔ)。 黃河源頭 是三江源自然保護(hù)的核心區(qū)域， 也是世界高海拔地區(qū)生物多樣性最集中的自然保護(hù)區(qū) ，屬 自然生態(tài)系統(tǒng)敏感 和 脆弱地區(qū) 1-2。 20世紀(jì) 90年代以 來(lái) ， 由于自然因素和人類(lèi)活動(dòng)的影響， 黃河源頭 出現(xiàn) 高寒草原與高寒草甸植被退化 、土地沙漠化、 濕地功能退化、 湖泊數(shù)量和面積減少，河道斷流等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題， 已引起眾多學(xué)者和決策部門(mén)對(duì) 黃河源頭 生態(tài)環(huán)境 狀況 的關(guān)注 3-7。 黃河源頭 生態(tài)環(huán)境退化 加速了土壤侵蝕， 不僅 影響了本區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展 ， 而 且 引起的 水文條件的變化 對(duì)中下游地區(qū) 也 產(chǎn)生了 重大 影響 8-9。 以往 利用遙感手段 對(duì) 黃河源頭 20世紀(jì) 80至 90年代這一時(shí)段的 土地利用 /覆蓋和景觀格局 變化 已有大量 研究，而對(duì) 21世紀(jì)初 源區(qū) 的生態(tài)環(huán)境 現(xiàn) 狀研究較少。 摸清 黃河源頭 生態(tài)環(huán)境本底狀況和演變規(guī)律，是本區(qū)域開(kāi)展生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)的基礎(chǔ)。目前，應(yīng)用空間信息技術(shù)研究生態(tài)環(huán)境的演變規(guī)律及機(jī)制已成為區(qū)域性研究的重要內(nèi)容。 本研究利用1990年、 2000年和 2004年 3個(gè)時(shí)相的 TM衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，在 GIS遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)支持下，對(duì) 20世紀(jì) 90年代以來(lái) 黃河源頭 生態(tài)環(huán)境變化趨勢(shì)及驅(qū)動(dòng)因素行了分析和探討， 旨在為 黃河源頭 生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理提供決策依據(jù)。 1 研究區(qū)概況 研究區(qū)域位于黃河源頭的瑪多縣 ， 總面積25 253 km2 ，范圍為 3350 3540N， 96509920E，平均海拔 4 500 m，地處巴顏喀拉山北麓、阿尼瑪沁雪山以西的黃河谷地 ， 隸屬于果洛藏族自治州。 年平均氣溫 -3.8 ，多年平均降水量 321.6 mm，年平均蒸發(fā)量為 1 322.5 mm，氣候寒冷干燥。瑪多 被稱(chēng)為 “萬(wàn)里黃河第一縣 ”， 瑪多縣黃河沿以上的流域地區(qū)屬于 黃河源頭 ， 著名的扎陵湖、鄂陵湖就在境內(nèi)。自 1956年有水文觀測(cè)資料以 來(lái) ， 黃河曾在瑪多縣黃河沿水文站發(fā)生過(guò) 3次斷流 ， 國(guó)家 對(duì) 該區(qū)域 的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題十分關(guān)注， 目前 已經(jīng)啟動(dòng)三江源自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)總體規(guī)劃，瑪多縣作為保護(hù)區(qū)的核心區(qū)，是區(qū)域生態(tài)環(huán)境建設(shè)治理工作的重點(diǎn)地區(qū) 10-11。 2 研究 資料及 方法 2.1 資料 來(lái)源 遙感資料采用 黃河源頭 瑪多縣 1990 年、 2000年和 2004 年夏季 3 個(gè)時(shí)相的 TM/ETM+遙感影像，研究區(qū) 110 萬(wàn)地形圖，專(zhuān)題圖件及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等 ； 氣候資料選取瑪多氣象站 1955 年建站以來(lái)的氣溫、降水、日照時(shí)數(shù)、風(fēng)速等氣象觀測(cè)數(shù)據(jù) 。 2.2 研究方法 美 國(guó)資源衛(wèi)星 Landsat TM 數(shù)據(jù)，每個(gè)波段包含不同的生態(tài)學(xué)特性 ， 分辨率達(dá)到 30 m， 能夠較好地滿足土地利用信息提取的需要，適用于區(qū)域的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)。 購(gòu)置遙感圖像資料， 進(jìn)行幾何校正、圖像處理后，建立遙感解譯標(biāo)志并對(duì)遙感信息資料進(jìn)行判譯，在 PCI 圖像處理軟件支持下，利用已經(jīng)建立的遙感解譯標(biāo)志，在圖像上選取訓(xùn)練區(qū)，使用分類(lèi)監(jiān)督法進(jìn)行專(zhuān)題信息分類(lèi)提取，判譯各種土地利2298 生態(tài)環(huán)境 第 17 卷第 6 期（ 2008 年 11 月） 用類(lèi)型，利用圖像處理軟 件統(tǒng)計(jì)濕地圖斑像元數(shù)并按每個(gè)像元 30 m30 m 進(jìn)行面積計(jì)算。 生態(tài)環(huán)境分類(lèi)系統(tǒng)參照 “863”西部金睛行動(dòng)的“中國(guó)生態(tài)環(huán)境本底 調(diào)查分類(lèi)系統(tǒng) ”， 該 生態(tài)分類(lèi)系統(tǒng)包括 6個(gè) 一 級(jí)類(lèi)型、 11個(gè) 二 級(jí)類(lèi)型和 16個(gè) 三 級(jí)類(lèi)型。 16個(gè)三級(jí)分類(lèi) 分別是： 建筑用地 、 林地 、 灌草過(guò)渡帶 、 天然草地 、 沼 澤 、 灘涂 、 河流 、 湖泊 、 沙地 、 戈壁 、 河灘 、 宜林草荒地、 不宜林草荒地 、 裸巖 、 鹽堿地 、 永久雪地冰川。 3 結(jié)果 與分析 根據(jù)以上生態(tài)環(huán)境分類(lèi)系統(tǒng)和 研究 方法， 得到1990年、 2000年和 2004年 瑪多縣 土地利用 /覆蓋(LUCC)變化情況 (表 1)。 2000年與 1990年相比， 宜林草荒地和不宜林草荒地分別增加 4.56和 5.38個(gè)百分點(diǎn)，林地和天然草地分別增加 0.56個(gè)百分點(diǎn) 和 0.97個(gè)百分點(diǎn)，永久雪地冰川 增加 0.05個(gè)百分點(diǎn)；沼澤、灘涂、河流、湖泊等濕地類(lèi)型減少 0.08 0.47個(gè)百分點(diǎn)，沙地和戈壁分別減少 0.35個(gè)百分點(diǎn)和 0.08個(gè)百分點(diǎn) ， 裸巖和鹽堿地 分別 減少 2.92個(gè)百分點(diǎn)和 4.44個(gè)百分點(diǎn) ，灌草過(guò)渡帶減少 2.60個(gè)百分點(diǎn) 。 2004年與 1990年相比， 宜林草荒地和不宜林草荒地分別增加 2.30和 2.22個(gè)百分點(diǎn)，林地和天然草地分別增加 0.54個(gè)百 分點(diǎn)和 3.05個(gè)百分點(diǎn)，沙地和戈壁分別增加 0.19個(gè)百分點(diǎn)和 0.25個(gè)百分點(diǎn)； 沼澤、灘涂、河流、湖泊等濕地類(lèi)型減少 0.11 0.66個(gè)百分點(diǎn)， 裸巖和鹽堿地分別減少 2.44個(gè)百分點(diǎn)和 3.93個(gè)百分點(diǎn)，灌草過(guò)渡帶減少 0.52個(gè)百分點(diǎn)，永久雪地冰川減少 0.03個(gè)百分點(diǎn)。 2004年與 2000年相比，林地?zé)o明顯變化，灌草過(guò)渡帶 和 天然草地 分別增加 2.07個(gè)百分點(diǎn)和 2.08個(gè)百分點(diǎn)，灘涂增加 0.34個(gè)百分點(diǎn)，沙地增加 0.55個(gè)百分點(diǎn)；沼澤、河流、湖泊等濕地類(lèi)型減少 0.160.30個(gè)百分點(diǎn)，河灘減少 0.20個(gè)百分點(diǎn)，宜林草荒地和不宜林草荒地分別減少 2.26和 3.16個(gè)百分點(diǎn)，鹽堿地減少 1.01個(gè)百分點(diǎn)， 永久雪地冰川減少 0.08個(gè)百分點(diǎn)。 （ 表 1、 圖 1和圖 2）。 從各景觀類(lèi)型的 嵌塊 數(shù)變化分析 （圖 3） ， 2000表 1 黃河源頭 1990 年、 2000 年和 2004 年 LUCC 變化 Table 1 Land use/land cover change in the source region of the Yellow River in 1990, 2000 and 2004 分類(lèi)系統(tǒng) 1990年 2000年 2004年 嵌塊數(shù) 面積 /km2 嵌塊數(shù) 面積 /km2 嵌塊數(shù) 面積 /km2 建筑用地 1 0.63 1 0.57 1 0.36 林地 294 147.46 819 294.73 1 059 290.70 灌草過(guò)渡帶 2 537 1 489.14 1 704 798.11 4 571 1 350.07 天然草地 2 329 10 969.38 3 979 11 217.74 7 346 11 780.16 沼澤 589 1 862.10 415 1 735.26 709 1 686.13 灘涂 448 247.71 34 127.69 405 217.45 河流 62 284.37 85 263.25 91 221.26 湖泊 176 1 649.93 152 1 564.91 127 1 487.98 沙地 509 668.48 893 574.50 1 288 720.14 戈壁 709 847.07 1 556 823.92 2 875 914.33 河灘 412 183.39 335 233.69 481 179.59 宜林草荒地 1 719 1 214.24 4 598 2 423.45 7 206 1 825.36 不宜林草荒地 4 568 1 853.39 6 318 3 280.45 12 158 2 443.05 裸巖 3 462 3 391.20 3 089 2 208.39 5 690 2 743.66 鹽堿地 1 560 1 727.91 1055 951.34 1 034 684.72 永久雪地冰川 60 38.04 145 51.70 125 30.18 圖 1 瑪多縣（ 19902004年）生態(tài)景觀面積比例變化 Fig. 1 The area proportion change of eco-landscape in Maduo county (19902004) 1. 建筑用地 2.林地 3.灌草過(guò)渡帶 4.天然草地 5.沼澤 6.灘涂 7.河流 8.湖泊 9.沙地 10.戈壁 11.河灘 12.宜林草荒地 13.不宜林草荒地 14.裸巖 15.鹽堿地 16.永久雪地冰川 - 5.00- 4.00- 3.00- 2.00- 1.000.001.002.003.004.005.006.00面積比例變化1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16景觀類(lèi)型2000 年與 1990 年比較2004 年與 1990 年比較2004 年與 2000 年比較李鳳霞等： 黃河源頭生態(tài)環(huán)境變化的遙感監(jiān)測(cè)及驅(qū)動(dòng)因素 2299 年比 1990年 嵌塊 數(shù)增加了 29.55%， 2004年比 2000年增加了 79.39%，比 1990年增加 1.32倍。 主要是 灌草過(guò)渡帶、天然草地、戈壁、宜林草荒地、不宜林草荒地和裸巖 等類(lèi)型 的 嵌塊 數(shù)在 2000和 2004年變化顯著，說(shuō)明以上類(lèi)型的景觀格局變發(fā)生較大變化，以及景觀破碎度加強(qiáng)。 1990 2004年天然草地和林地面積呈增加趨勢(shì)，以及鹽堿地呈逐年減 少趨勢(shì)，這些變化表征了瑪多縣植被有恢復(fù)的趨勢(shì) ，但同時(shí)沙地和戈壁等劣質(zhì)土地呈明顯增加趨勢(shì)。河流、湖泊等水體面積呈連續(xù)減小趨勢(shì)，沼澤、灘涂、河灘以及永久性雪地冰川等呈波動(dòng)減小趨勢(shì)，說(shuō)明瑪多縣水資源呈惡化態(tài)勢(shì)，水源涵養(yǎng)功能減弱。 4 驅(qū)動(dòng)因素 分析 4.1 自然因素影響 4.1.1 氣溫變化 1955 2006 年 黃河源頭 年平均最低氣溫、平均最高氣溫和平均氣溫以 0.39 /10 a、 0.15 /10 a和 0.28 /10 a 的速率升高，并以年平均最低氣溫的升高幅度最大，顯著性水平最高 (圖 4)。就四季平均氣 溫的變化趨勢(shì)來(lái)看，冬、春、夏、秋季的氣候傾向率分別為 0.53 /10 a、 0.10 /10 a、 0.21 /10 a 和 0.28 /10 a，增幅以冬季最為明顯，較其余三季增幅高 2 4 倍；而顯著性水平則以夏季最高，達(dá)到 0.01 信度的顯著性水平。不難看出， 黃河源頭氣溫的升高，以冬季和夜間升高最為明顯，而此時(shí)地氣凈輻射為負(fù)，地表以放射長(zhǎng)波輻射為主，增溫顯著可能與溫室氣體濃度的增加有關(guān)，但尚需深入 圖 2 瑪多縣（ 1990 2004 年）生態(tài)景觀 面積變化 Fig. 2 The area change of eco-landscape in Maduo county (1990 2004) 圖 3 瑪多縣（ 1990 2004 年）生態(tài)景 觀嵌塊數(shù)變化 Fig.3 Patch amounts change of eco-landscape in Maduo county (1990 2004) 020004000600080001000012000面積(km2)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16景觀類(lèi)型1990 年 2000 年 2004 年02000400060008000100001200014000斑塊數(shù)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16景觀類(lèi)型1990 年 2000 年 2004 年2300 生態(tài)環(huán)境 第 17 卷第 6 期（ 2008 年 11 月） 研究。 進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)， 黃河源頭 處于近 52 年以來(lái)最暖的階段，年平均最高氣溫、年平均氣溫均在此階段創(chuàng)歷史最高紀(jì)錄。 4.1.2 降水量變化 由 1955 2006 年 黃河源頭 年降水量變化趨勢(shì)（圖 5(a)） 可以看出，近 52 年來(lái) 黃河源頭 年降水量呈微弱增加趨勢(shì)，其速率為 4.32 mm/10 a，但未達(dá)到顯著性水平。冬、春、夏和秋季降水量的氣候傾向率分別為 0.56 mm/10 a、 3.89 mm/10 a、 0.11 mm/10 a 和 -0.55 mm/10 a，冬、春、夏季呈增多趨勢(shì)，且春季降水量增多趨勢(shì)顯著，達(dá)到了 0.01 信度的顯著性水平，而秋季則表現(xiàn)出微弱的減少趨勢(shì)。由年降水差積曲線來(lái)看 (圖 5(b)，年降水量的增加主要集中在 1989 年以后，而此前以減少為主。與整個(gè)三江源地區(qū)降水量變化特點(diǎn)對(duì)比來(lái)看 12，四季變化趨勢(shì)是一致的，但年降水量則呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)，表明了 黃河源頭 降水量變 化具有一定的地域性特點(diǎn)。值得關(guān)注的是，自 2001年以來(lái) 黃河源頭 降水量呈顯著的增多趨勢(shì)，其中以春、夏兩季和年降水量的增多尤為明顯。 4.1.3 蒸發(fā)量變化 利 用修訂后的彭曼公式計(jì)算得出 1955 2006年 黃河源頭 蒸發(fā)量年際變化曲線 （圖 6a）可以看出 ，近 52 年來(lái)， 黃河源頭 年蒸發(fā)量呈顯著增大趨勢(shì)，其氣候傾向率為 12.0 mm/10 a，且達(dá)到了 0.001 信度的顯著性水平。雖然從 6 階多項(xiàng)式擬合的階段性變化來(lái)看，近幾年來(lái)該地區(qū)年蒸發(fā)量較前期有明顯的回落態(tài)勢(shì)，但這并不影響年蒸發(fā)量總體上顯著的增多趨勢(shì)。通過(guò)分析四季蒸發(fā)量的變化趨勢(shì)得出，冬、春、夏、秋季蒸發(fā)量氣候傾向率分別為 2.22 mm/10 a、 4.55 mm/10 a、 3.64 mm/10 a、 1.38 mm/10 a，除秋季蒸發(fā)量的顯著性水平僅為 0.01 信度外，其余 3 季均達(dá)到 0.001 信度的顯著性水平。 由由年蒸發(fā)量差積曲線 (圖 5b)來(lái)看， 1976 年以后年蒸發(fā)量y = 0.0146x + 3.2989R 2 = 0.065612345671955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005aT M / y = 0 . 0 3 8 7 x - 1 0 . 7 8 6R 2 = 0 . 3 6 7 4- 1 2- 1 1- 1 0-9-8-71955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005aT m/ （ a） （ b） y = 0 . 0 2 7 6 x - 4 . 5 3 3 7R 2 = 0 . 2 5 8 8-6-5-4-3-21955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005aT/ （ c） 圖 4 1955 2006 年黃河源頭年平均最低氣溫（ a）、平均最高氣溫（ b）和平均氣溫變化曲線 (c) Fig. 4 curves of annual mean minimal temperature (a)， annual mean maximum temperature (b) and mean temperature in the source region of the Yellow River between 1990 and 2006 y = 0.4322x + 303.56R 2 = 0.01081502002503003504004505005506001955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005aR/mm -6-5-4-3-2-101231955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005a( k -1)/Cv 圖 5 1955 2006 年黃河源頭年降水量（ a）及其差積曲線（ b） Fig. 5 Annual precipitation (a) and its differential mass curve (b) in the source region of the Yellow River between 1955 and 2006 李鳳霞等： 黃河源頭生態(tài)環(huán)境變化的遙感監(jiān)測(cè)及驅(qū)動(dòng)因素 2301 一直呈增加趨勢(shì)。 以上分析表明， 黃河源頭 蒸發(fā)量呈現(xiàn)出顯著的增大趨勢(shì)，顯然這與氣溫的 顯著 升高 密不可分 。這一問(wèn)題仍需討論，盡管結(jié)合上文分析得出 21 世紀(jì)以來(lái) 黃河源頭 以暖濕氣候特征為主，但蒸發(fā)量卻出現(xiàn)明顯的回落趨勢(shì)，可見(jiàn)地表水分的蒸發(fā)，在氣溫提供必要的熱力條件和降水供給物質(zhì)基礎(chǔ)的同時(shí)，仍有其他影響因子發(fā)揮著不容忽視的作用。文獻(xiàn) 13認(rèn)為對(duì)于潛在蒸發(fā)，氣溫平均日較差和風(fēng)速 起著突出的作用。而通過(guò)分析得出， 黃河源頭 近年來(lái)冷空氣活動(dòng)減少，風(fēng)速減小，同時(shí)氣溫平均日較差也明顯減小，從而在一定程度上導(dǎo)致了蒸發(fā)量的減少。 4.1.4 凍土退化 由 1983 2006 年 黃河源頭 凍土年平均凍結(jié)厚度與凍結(jié)日數(shù)變化可見(jiàn) （圖 7） ，其季節(jié)凍土年平均凍結(jié)厚度和凍結(jié)時(shí)間均在明顯減小，其中凍結(jié)厚度以 9.21 cm/10 a 的速率減小，并達(dá)到了 0.001 信度的顯著性水平，冬、春、夏、秋四季凍結(jié)厚度變化的氣候傾向率分別為 -15.5 cm/10 a、 -24.2 cm/10 a、-29.8 cm/10 a、 2.3 mm/10 a，除秋季略有增加外，其余季節(jié)均呈顯著減小趨勢(shì)，尤其以夏季凍結(jié)厚度的減幅最大，并最為顯著；而季節(jié)凍土凍結(jié)日數(shù)則以 14.2 d/10 a 的速率縮短，同時(shí) 也達(dá)到了 0.001 信度的顯著性水平，表明 黃河源頭 凍土呈現(xiàn)出顯著的退化趨勢(shì)，這與整個(gè)青海高原凍土退化的變化趨勢(shì)是一致的 14-15。而 2001 年以來(lái)，凍土的退化仍保持這一態(tài)勢(shì)，且凍結(jié)日數(shù)的縮短趨勢(shì)更為明顯。 4.2 人類(lèi)活動(dòng) 因素 影響 4.2.1 超裁過(guò)牧 據(jù)瑪多縣農(nóng)牧局資料統(tǒng)計(jì) ， 瑪多縣 在 20世紀(jì) 50年 代 各 類(lèi) 牲 畜 不 到 1.2105 頭 ， 60 年 代 初 達(dá)1.47105 1.65105頭 ， 人均 53.7頭 ， 70年 代末 達(dá)到歷史最高 6.78105頭 。 其中 1971 1981年 10 a間家畜頭數(shù)每年都保持在 6.65105 6.77105頭 ， 人均 110頭。 由于過(guò)度放牧使 得 天然草場(chǎng) 不到休養(yǎng)生息 ， 尤其是冬春季草場(chǎng)面積小 ， 放牧?xí)r間長(zhǎng) ， 夏秋季草場(chǎng)面積大 ， 放牧?xí)r間短 。 因此 ， 冬春季草場(chǎng)超載過(guò)牧較為嚴(yán)重 ， 特別是在水源近的灘地 、 山坡中下部及河谷兩岸等 主要草場(chǎng)超載過(guò)牧頻繁 ， 加劇冬春季草場(chǎng)的負(fù)載。根據(jù)遙感對(duì)比監(jiān)測(cè) ， 發(fā)現(xiàn)草場(chǎng)退化區(qū)主要出現(xiàn)在夏季草場(chǎng)和秋季草場(chǎng)、冬春季草場(chǎng)的交接地帶 16。說(shuō)明在牲畜轉(zhuǎn)場(chǎng)過(guò)程中過(guò)渡放牧使植被蓋度、株高下降明顯。這樣因?yàn)椴輬?chǎng)季節(jié)分布不平衡和人為的不合理利用 ， 導(dǎo)致草場(chǎng)超載過(guò)牧 ,造成草地植被衰退 17， 退化草地面積不斷增加。 4.2.2 濫采亂挖 根據(jù)青海省草原總站資料 ， 80年代以來(lái) ， 瑪多縣每年約有 5萬(wàn)余 人涌向草地采挖沙金 、蟲(chóng)草等藥材 等。一方面破壞了微地貌，改變了地表徑流路徑，嚴(yán)重破壞了地表植被，增加了巖石的裸露程度，在地表徑流 和風(fēng)力作用下，水土流失強(qiáng)度和荒漠化加?。涣硪环矫?，在采掘挖金的過(guò)程中，人為的不間y = -0.9213x + 100.22R 2 = 0.40837080901001101201983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004ah/cm y = -1.4161x + 294.24R 2 = 0.26782402602803001983 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2004ad/mm （ a） （ b） 圖 7 1983 2005 年黃河源頭凍土年平均凍結(jié)厚度 (a)與凍結(jié)日數(shù) (b)變化曲線 Fig.7 Chang curves of the mean freezing depth (a) and freezing days (b) of frozen soil in the source region of the Yellow River between 1983 and 2005 y = 1.1999x + 773.6R 2 = 0.4597507607707807908008108208308408501955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005aE（mm） -17-13-9-5-11955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005a( k -1)/Cv （ a） （ b） 圖 6 1955 2006 年黃河源頭年蒸發(fā)量（ a）及其差積曲線（ b） Fig. 6 Annual evaporation and its differential mass curve in the source region of the Yellow River between 1955 and 2006 2302 生態(tài)環(huán)境 第 17 卷第 6 期（ 2008 年 11 月） 斷地用強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于降水強(qiáng)度的高壓水流沖洗沙礫地面，直接增加了河流中的泥 沙 18-19。據(jù)遙感 影像 圖 解譯結(jié)果表明， 瑪多縣黃河沿岸的植被明顯次于其它地區(qū) ， 主要地物是沙地 ， 少數(shù)地區(qū)也以低蓋度草為主。據(jù) TM影像數(shù)據(jù)解譯 ， 全縣 1990年沙 化面積為 668.48 km2，到 2004年，沙 化 面積擴(kuò)大到720.14 km2， 增加 7.73%。 4.2.3 草地鼠害 草地 鼠害與人類(lèi)活動(dòng)關(guān)系密切，一方面，由于超載過(guò)牧所導(dǎo)致的中輕度退化草地，為害鼠提 供了棲息地和環(huán)境；另一方面，是 20世紀(jì) 80年代人類(lèi)采用化學(xué)藥劑滅鼠和濫捕濫殺野生動(dòng)物，使其天敵鷹類(lèi)和沙狐等數(shù)量大量減少，導(dǎo)致鼠類(lèi)迅速繁殖 20。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2006年瑪多縣有鼠害面積 4 995.0 hm2，占全縣草地面積的 45.53%。 其中 以高原鼠兔分布最廣，密集分布，數(shù)量最多，危害最大。據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，瑪多縣 高原鼠兔平均有效洞口為 579個(gè) /hm2，有鼠兔120只 /hm2，鼠兔不僅大量采食優(yōu)良牧草，與牲畜爭(zhēng)食，更為嚴(yán)重的是洞道密集、縱橫交錯(cuò)，使草地植被受到不同程度的破壞，造成草地水土流失，肥力衰減，使優(yōu)良牧草難以生 長(zhǎng)，逐漸被毒雜草替代。特別是經(jīng)夏秋雨水沖刷和冬春凍融侵蝕的影響，使大量草皮逐塊塌陷，次生裸地逐漸擴(kuò)大，從而形成“禿斑 ”和 “黑土灘 ”， 瑪多 縣有 50%多的黑土灘型退化草地是鼠害所致 。 5 結(jié)論 與討論 （ 1） 與 1990年相比，沼澤、灘涂、河流、湖泊等濕地在 2000年與 2004年均呈減小趨勢(shì)，其中在2004年沼澤、湖泊和河流等濕地類(lèi)型減小 幅度 增加， 同時(shí)， 沙漠化土地 、 不宜林草荒地 以及 戈壁的等劣質(zhì)土地在 增加，主要是 由于 在此階段氣溫顯著升高和蒸發(fā)量的增加所致，盡管 21世紀(jì)初以來(lái)， 黃河源頭 表現(xiàn)出明顯的暖濕化特征，但降水量的增加不足以抵消由 于 氣溫升高而導(dǎo)致蒸發(fā)量的增加 。 （ 2） 1990 2004年， 瑪多縣建筑用地比例 呈略微減小，這說(shuō)明人類(lèi)對(duì)環(huán)境干擾程度在減??； 裸巖和鹽堿地持續(xù)減少，而天然草地、林地和宜林草荒地等持續(xù)增加， 說(shuō)明 21世紀(jì)初以來(lái) 黃河源頭 生態(tài)環(huán)境的良性發(fā)展 態(tài)勢(shì) 。 （ 3） 21 世紀(jì)以來(lái)，黃河源頭氣候變化表現(xiàn)為氣溫升高、降水增加和蒸發(fā)減小的變化趨勢(shì)，同時(shí)受氣候變暖的影響其凍土環(huán)境退化，凍土厚度減小、凍結(jié)時(shí)間縮短，在 “氣候 凍土環(huán)境 ”這一背景下，形成了導(dǎo)致黃河源頭高原生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的主要驅(qū)動(dòng) 因素。 （ 4） 由于 濫墾濫伐、采金、過(guò)牧等人類(lèi) 活動(dòng) 嚴(yán)重破壞了地表植被，植被的破壞和地表結(jié)構(gòu)的改變，使得地表層物質(zhì)抵御外引力侵蝕的能力降低 ；在風(fēng)力、水力、重力等外引力及凍融的交替作用下，地表物質(zhì)被剝離外移，地表細(xì)小顆粒失去后，由于土壤結(jié)構(gòu)惡化 而導(dǎo)致 草 地 退化和水土流失 ，而 草 地退化 又 加速了草 地 沙化 、 水土流失 和風(fēng)蝕作用 ， 最終 導(dǎo)致 黃河源 頭氣候 干旱程度加 劇 ， 使得 湖泊水位下降和湖面 積 縮小 。 參考文獻(xiàn) ： 1 姚檀棟 , 朱立平 . 青藏高原環(huán)境變化對(duì)全球變化的響應(yīng)及其適應(yīng)對(duì)策 J. 地球科學(xué)進(jìn)展 , 2006 ,21(5):459-464. 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