基于水化学特征的长江源区生态水文学研究进展

doi:10.7522/j.issn.1000-0240.2022.0037

冰川冻土 ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (1): 288-298.doi: 10.7522/j.issn.1000-0240.2022.0037

基于水化学特征的长江源区生态水文学研究进展

李宗杰¹(), 段然¹, 柯浩成¹, 刘晓颖¹, 谢庚淼¹, 高文德¹^,², 宋玲玲³, 张百娟², 桂娟², 薛健², 南富森², 梁鹏飞², 李玉辰²

^1.兰州理工大学能源与动力工程学院，甘肃兰州 730050
^2.中国科学院西北生态环境资源研究院内陆河流域生态水文重点实验室/ 甘肃省祁连山生态环境研究中心，甘肃兰州 730000
^3.甘肃农业大学林学院，甘肃兰州 730070

收稿日期:2021-03-22 修回日期:2021-11-02 出版日期:2022-02-28 发布日期:2022-03-28
作者简介:李宗杰，讲师，主要从事寒旱区生态水文学研究. E-mail： lzjie314@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(42077187);冻土工程国家重点实验室开放基金项目(SKLFSE202011)

Research progress of ecological hydrology based on hydrochemical characteristics in the source region of the Yangtze River

Zongjie LI¹(), Ran DUAN¹, Haocheng KE¹, Xiaoying LIU¹, Gengmiao XIE¹, Wende GAO¹^,², Lingling SONG³, Baijuan ZHANG², Juan GUI², Jian XUE², Fusen NAN², Pengfei LIANG², Yuchen LI²

^1.College of Energy and Power Engineering，Lanzhou University of Technology，Lanzhou 730050，China
^2.Key Laboratory of Ecohydrology of Inland River Basin/Gansu Qilian Mountains Ecology Research Center，Northwest Institute of Eco-Environment and Resources，Chinese Academy of Sciences，Lanzhou 730000，China
^3.College of Forestry，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China

Received:2021-03-22 Revised:2021-11-02 Online:2022-02-28 Published:2022-03-28

摘要/Abstract

摘要：

气候变暖背景下，冰雪、冻土剧烈消融引起的寒区径流成分改变对流域径流演变规律及水循环机制产生了深刻影响。对长江源区各水体水化学特征及其生态水文学研究进行归纳总结，主要进展包括：长江源区的大气降水的水汽来源主要受西风环流和季风环流的控制。冰雪融水的水化学特征受到消融强度、消融持续时间和新雪融水的影响，同时在冰雪融水、积雪以及冰川融水之间可能存在化学离子的交换。冻土层上水受到降水、冰雪融水、地下冰融水等的混合补给，造成水化学特征变化的随机波动。海拔在4 500 m的地区是冻土层上水水化学特征对研究区离子控制源较为敏感的区域。随着海拔高度的增加，降雨直接补给对河水中化学离子的稀释作用逐渐减弱，同时，海拔从4 500 m到5 000 m的降水对河水中离子浓度的稀释效果最大，而在海拔5 000 m以上河水主要受冰雪融水的补给，降水和消融期的变化对河水水化学的影响很小。研究结果为更系统地认知寒区下垫面变化所引起的水文效应提供科学依据，为流域水资源的合理开发利用提供决策依据。

关键词: 长江源区, 生态水文, 水化学特征

Abstract:

Under the climate warming， the severe melting of glacier， snow and frozen soil， which have resulted in the evolution of runoff and the generation of water cycle mechanism in the cold watershed. By summarizing the research on the water chemistry characteristics of various water bodies in the source area of the Yangtze River. Research progress of ecological hydrology based on hydrochemical characteristics in the source region of the Yangtze River mainly includes：（1） The water vapor source of precipitation is mainly controlled by westerly circulation and monsoon circulation in the source region of the Yangtze River. （2） The hydrochemical characteristics of glacier snowmelt water is affected by the intensity， duration and fresh snow melt water of melting water. At the same time， there may be hydrochemical exchange among ice snow melt water， snow cover and glacier meltwater. （3） Supra-permafrost water is supplied by precipitation， glacier snowmelt water， and ground ice meltwater， which causes random fluctuation of hydrochemical characteristics. The area with an altitude of 4500 m is sensitive to the ion control source in the study area. （4） With the increase of altitude， the dilution effect of rainfall direct recharge on chemical ions in river water gradually weakens. At the same time， precipitation from 4500 m to 5000 m has the greatest effect on ion concentration in river water， while rivers above 5000 m are mainly supplied by glacier snowmelt water， and the changes of precipitation and ablation period have little impact on hydrochemical characteristics of river water. The research results can provide scientific basis for more systematic understanding of the hydrological effect caused by the change of underlying surface in cold region and provide decision-making basis for rational development and utilization in the cold regions.

Key words: the source region of the Yangtze River, ecohydrology, hydrochemical characteristics

中图分类号:

X143

李宗杰, 段然, 柯浩成, 刘晓颖, 谢庚淼, 高文德, 宋玲玲, 张百娟, 桂娟, 薛健, 南富森, 梁鹏飞, 李玉辰. 基于水化学特征的长江源区生态水文学研究进展[J]. 冰川冻土, 2022, 44(1): 288-298.

Zongjie LI, Ran DUAN, Haocheng KE, Xiaoying LIU, Gengmiao XIE, Wende GAO, Lingling SONG, Baijuan ZHANG, Juan GUI, Jian XUE, Fusen NAN, Pengfei LIANG, Yuchen LI. Research progress of ecological hydrology based on hydrochemical characteristics in the source region of the Yangtze River[J]. Journal of Glaciology and Geocryology, 2022, 44(1): 288-298.

图/表 7

表1

图1

图2

图3

图4

图5

图6

参考文献 35

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水体类型	采样点位置	采样频率
大气降水	沱沱河站（34.22° N， 92.24° E， 4 533 m）	按照降水事件发生次数
	曲麻莱站（34.13° N， 95.48° E， 4 175 m）
	直门达水文站（92.26° E， 34.14° N， 3 540 m）
河水	沱沱河站（34.22° N， 92.24° E， 4 533 m）	4—10月每隔7天采集一次，11月—次年3月每隔15天采集一次
河水	直门达水文站（92.26° E， 34.14° N， 3 540 m）	4—10月每隔7天采集一次，11月—次年3月每隔15天采集一次
冻土层上水	各拉丹冬（91.38° E，33.95° N，5 397 m）	采样间隔约为每10天一次
	唐古拉（91.96° E，33.00° N，5 056 m）
	玉珠峰（94.16° E，35.62° N，4 954 m）
冰雪融水	姜古迪如冰川（91.00° E，33.45° N，5 281 m）	采样间隔约为每10天一次
	冬克玛底冰川（92.00° E，33.00° N，5 423 m）
	玉珠峰冰川（94.22° E，35.63° N，5 180 m）

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基于水化学特征的长江源区生态水文学研究进展

Research progress of ecological hydrology based on hydrochemical characteristics in the source region of the Yangtze River

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