摘要：近几十年来，受人类活动和气候变化的影响，青藏高原面临湖泊持续萎缩、水体进一步咸化、
天空之城古筝简谱生物多样性锐减和土地沙化等一系列生态环境问题。19世纪以来，国内外学者在青藏高原古湖沼学、
古气候学、水文学和水化学等4个方面开展了大量研究，认为青藏高原形成于早、中更新世，经历了
“形成—全盛—稳定—萎缩”的演化过程，它的形成和演化与青藏高原隆升的地质构造运动和气候波
动密不可分；其水位主要受气候干湿交替因素控制，但目前还没有一个模型能够准确估测或推演青藏
高原水位及水量的变化；青藏高原有典型大陆湖盆硫酸盐型水体特征，水体总体营养水平较低。今后
应加强气候变化对青藏高原生态环境变化的影响机理、气候模型和生态环境变化模型双向耦合方法研
究，运用GIS、ＲS 和EIS 等手段提高对青藏高原生态环境变化研究的时效性。
关键词：生态环境；气候变化；水环境；青藏高原
1青藏高原概况
蔡紫主持人
青藏高原古湖沼，是我国最大的内陆湖泊和国际七大湿地保护地之一。它位于青藏高原东北方、祁连山的东南部，北依大通山，南靠青海南山，东临日月山，西依阿木尼尼库山。作为青藏高原最重要的生态系统之一，青藏高原地处西部干旱区、东部季风区和世界第三极青藏高原的交汇地带，属于全球气候变化敏感地区和生态系统典型脆弱地区。1844—1930年，20余名国外学者对青海进行了初步考察，仅对青藏高原地形、水深、水位等地理要素做了零星描述。
1955 年，青海省环湖建立了多个水文气象站，开始系统收集湖区的水文气象资料。1957 年，国家测绘局首次航测了湖区，并编制地形图，青海省地质局进行了区域地质、水文地质普查、物探和浅钻工作，青海省农垦厅也在湖区首次开展了植被、土壤调查。1979 年，中科院兰州地质研究所《青藏高原综合考察报告》正式出版，标志着青藏高原研究已经比较系统。1958—1998 年，国内有关学者先后在湖区进行过地理、地质、地貌、新构造、湖沼、动物、水生生物、矿产和水力资源等方面的考察以上对青藏高原的调查研究积累了大量的基础数据，为以后深入研究提供了宝贵资料。这些研究主要集中在古湖沼学、古气候学、水文学和水化学等4 个方面。
2青藏高原生态环境变化研究进展
2．1古湖沼学方面
古湖沼学研究主要关注青藏高原的形成、演化和历史沉积过程。我国地质学家孙健初在对青藏高原区
weifengtang考
察后，首次提出青藏高原是由地层断陷、倒淌河倒流而形成的。方永、陈克造等人对青藏高原的形成和发展做了较翔实的描述，认为青藏高原是一个至少在早更新世就已经形成的新构造断陷湖，而目前青藏高原的形态特征在晚更新世即已奠定了基础。袁宝印等推演了青藏高原的形成与演化，指出青藏高原发育主要经历了中更新世湖泊最盛期、晚更新世湖泊稳定期和全新世湖泊收缩期三个阶段。贾玉连等对青藏高原水位推演的结果显示，4万年以来青藏高原至少经历了30～40kaBP、11～13kaBP、5．0～7．5kaBP三期高水位，分别高出现代水位104、104、45m；其他一些学者也得出了相似的结论。上述说明青藏高原形成的确切年代尚未完全确定，湖相最低层位的准确测年等关键环节还有待突破，但至少可以估测它形成于早、中更新世，最早曾是黄河水系的一部分，并经历了“形成—全盛—稳定—萎缩”的演化过程，它的形成和演化与青藏高原隆升的地质构造运动和气候波动是密不可分的。
2．2古气候学方面
古气候学研究主要集中在青藏高原地区气候干湿交替过程的研究。不少学者根据冰芯、树木年轮等对青藏高原流域不同尺度气候环境变迁进行了研究，还有一些学者根据岩心分析结果对全新世以来青藏高原地区的气候环境变迁进行了研究。对照陈克造、贾玉连等对4万年以来青藏高原气候研究结果发现，三期高水位分别对应湿润、干冷和湿温时期，而干暖与低水位对应，这在一定程度上说明湿冷与
青藏高原水位正相关，而干暖是造成湖泊萎缩的直接因素。陈克造等根据国外学者的考察结果，推测1884—1886年的水位为3206．6m，1893—1894年的水位为3206．5m，1927年的水位为3205．0m。施雅风等人根据俄国学者的考察结果，推测1908年青藏高原水位为3205m。这似乎表明在1908—1927年间，青藏高原水位处于基本稳定阶段，与汤懋苍等得出20世纪最初高原气候处于冷期的结论是一致的。冯松等认为青藏高原近600a来的水位进行推测，得出青藏高原环境有180a的变化周期，21世纪将进入水位上升期，这与王苏民等得出青藏高原近600a来有5次湖泊相对扩张、水位上升、湖水趋于淡化的结论类似。张恩楼等认为青藏高原地区近900a 来气候环境演化过程为冷湿—暖干波动为主的气候演替类型，并经历了5次湿冷期和5次干暖期。以上研究都直接或间接印证了水位上升和下降与气候湿冷和干暖一一对应。由此可见，进入全新世以来，青藏高原的水位主要是受气候干湿交替因素控制的，而降雨无疑是最主要的因素，它和水位高低存在高度正相关。当然也不能忽略气候变暖导致冰川融雪增加而改变径流量的因素。
2．3水文学方面
水文学方面的研究主要集中在近期降雨量、气温、蒸发量等气候要素的波动与水量、水位变化之间的关系方面。一些学者运用气候学、热力学、经济学、运筹学等方法，结合水文、地质特征开展了大量的关于青藏高原水量平衡、水位预测及近代水位推测研究，但由于青藏高原水量、水位和气候变化息息相关，其预测和推演往往有许多不确定因素。2004年以来，由于青藏高原地区降雨逐步增加等因素，
水位连续8年上涨，而之前预测结果和现实类似的仅有少数学者，大部分预测与事实相悖。由此可见，截至目前还没有一个模型
能够准确估测或推演青藏高原水位及水量的变化，部分学者对模型的建立也只停留在探讨和概念模型阶段，远远没有量化。如何确切把握气候变化复杂条件干扰的主要因素及其趋势预测是这一领域的难点。
2．4水化学方面
水化学方面的研究主要以水质咸化为研究方向。Mason BH 最早提出青藏高原湖水属硫酸钠亚型。陈克造等对青藏高原水化学成分初步分析得出湖水平均矿化度为12．32g/L，pH值为9．0，属氯化镁型氧化物水组S1类钠水亚组，湖水已有微弱的水化学分层现象和水平分带现象。一些学者近年来对青藏高原的水化学特征做了初步分析，得出湖水总矿化度为12．49～14．45g/L，有典型大陆湖盆硫酸盐型水体特征，化学组分的浓度分配结构正向Ca2+、Mg2+和CO2－+HCO－及SO2－指标，为科学评估气候变化对青藏高原生态环境的影响提供对策和科学依据。浓度减小，Na+、K+及Cl－浓度增加方向演化。这些都表明青藏高原与海水相比在化学组成、特征系数和水化学类型等方面有明显区别，湖水中Na+和Cl－分别为主要的阳离子和阴离子，湖水的碱度和含盐量均高于海水，这对水生生物及鱼类的生存和繁衍造成了一定的危害，也是造成青藏高原物种相对单一的主要原因。湖水的pH值基本稳
定在8．41～9．01，并有缓慢升高的趋势，高于太湖、巢湖和鄱阳湖，说明青藏高原水质呈碱性，这可能与青藏高原地区大气降水呈弱碱性以及表层土壤都是碱性有关。部分学者还对青藏高原水质的渔业适宜性进行评价，结果表明青藏高原水质满足渔业用水水质标准，但部分指标如pH、COD已达到V级，盐度也明显上升，青藏高原流域局部水系有机污染严重。而湖水硝酸盐浓度的监测结果显示，2002—2004年湖水中硝酸盐含量从2．69mg/L增长到9．16mg/L。2009年黑马河硝酸盐含量达到了17．3mg/L，海心山附近水域的硝酸盐含量达到44．7mg/L，超过了国家规定的生活饮用水地表水源中硝酸盐含量的最大值10mg/L。由此可见，青藏高原水质虽然总体仍然处于较好水平，但随着气候变化和人类活动加剧，水体水质开始有恶化的趋势，应该引起足够的重视。私人公园
3研究展望
气候变化对青藏高原生态环境变化的影响，是一个非常复杂的过程，既要考虑气温和降水等水循环因素变化的影响，还要考虑人类经济活动，包括发展旅游和畜牧业带来的各种影响。结合气候变化和人类活动，在继续开展传统研究的基础上，今后在青藏高原生态环境变化研究中应加强以下3个方面的工作。
曹斐然气候变化对青藏高原生态环境变化的影响机理研究气候变化对青藏高原生态环境的各个方面，都会造成直接或者间接的影响，通过实验测定各个生态环境因子和水环境指标的关系，通过能量和水汽平衡
构建系统模型，研究不同生态要素对应气候要素变化的机理，确定对气候变化敏感的生态环境指标，为科学评估气候变化对青藏高原生态环境的影响提供对策和科学依据。
气候模型和生态环境变化模型双向耦合方法研究在气候情景驱动湖泊生态环境变化模型的基础上，研究湖泊生态系统对气候变化的反馈机制，强化气候模型和湖泊生态环境变化模式的双向耦合，提高预测的可靠
性。
运用GIS、ＲS和EIS等手段提高对青藏高原生态环境变化研究的时效性在以往开展水量动态变化遥感研究的基础上，深入开展青海湖水水质遥感、生物生态遥感和冰情等研究，构建适合青海湖水体的遥感反演算法和模型，为进一步探索气候变化对高寒生态脆弱地区湖泊生态环境影响研究提供理论支撑和科学依据。
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