降雨侵蚀力对河流输沙量影响最大

近几十年来，青藏高原源头的输沙量一直在稳步增加。冰川、冻土、水文、植被等因素对河流输沙量有哪些影响？影响程度如何？

通过分析雅鲁藏布江源头努格沙站1972-2008年的水文资料，中国科学院青藏高原研究所等单位的研究人员定量描述了气象因素、冰川融水、土壤冻融和植被覆盖度对河流输沙量年变化的贡献率。研究表明，降雨侵蚀力的增加对河流输沙量的增加贡献最大。相关研究成果于《全球和行星变化》在线发表。

“在本次研究中，我们发现，在暖湿气候背景下，雅鲁藏布江源区的径流和泥沙含量从1972年到2008年持续增加。河流的输沙量以每10年18.9%的速度显著增加，并且没有发现突然的拐点。”2月17日，论文第一作者、中科院青藏高原研究所副研究员石晓楠告诉科技日报记者。

河流沉积物是关系到土地资源利用、粮食安全和流域生态环境的重要指标，也是关系到碳源碳汇、土壤养分分布、地球化学过程等的重要指标。河流沉积物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。

在气候变化的大背景下，高海拔地区的冰川、冻土、植被和水文过程都在快速变化。但是，“目前，对于这些因素将如何影响河流输沙量的年际变化，以及影响到什么程度，研究者们还没有达成共识。”论文作者、中科院青藏高原研究所研究员张凡直言。

在第二次青藏科学考察和国家自然科学基金的支持下，研究人员分析了雅鲁藏布江源头努格沙站1972-2008年的水文数据，通过寒区水文模型的径流成分模拟和土壤侵蚀模型的侵蚀因子计算，估算了流域水文、冰冻圈和植被等关键影响因子，定量描述了气象因子、冰川融水、土壤冻融和植被覆盖对输沙量年际变化的贡献率。

对河流输沙量增加的定量归因分析表明，降雨侵蚀力的增加和春季冻土融化时间的提前对输沙量增加的贡献率高达71%，其中降雨侵蚀力的增加对输沙量增加的贡献率为55%，冻土融化时间的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%；植被覆盖度的增加有效地减缓了输沙量的增加，对输沙量的减少贡献了29%。虽然流域内冰川面积相对较小，但冰川融水增加对河流输沙量增加的贡献率仍为14%。

张凡说，这项研究定量刻画了冰冻圈关键元素的变化对江河源头地区泥沙输移的影响，阐明了植被对土壤侵蚀的有效缓冲作用，为气候变化将增加河流泥沙输移的论点提供了可靠论据，为高寒流域径流泥沙变化的归因研究提供了合理框架，对深入认识未来气候变化下高寒流域的水土资源环境和生态安全屏障功能具有重要意义。