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全球气候变化已成为当今各国政府和学术界。乃至普通民众广泛关注的热点问题之一。青藏高原作为全球海拔最高的巨型构造地貌单元,具有独特的自然生态环境和人文生态环境,其气候变化与全球环境变化密切相关,被誉为全球气候变化的驱动机与放大器。青海湖流域是青藏高原的重要组成部分,流域最低处的青海湖是我国最大的内陆咸水湖,位于青藏高原高寒区、西北干旱区和东部季风区三大自然区的交汇处,是青藏高原东北部重要的水汽源,是维系青藏高原东北部生态安全的重要水体,具有极为重要的生态地位。近几十年来,由于气候变化和人类活动,直接、间接影响了青海湖的水量平衡,导致青海湖面积发生变化。
本文使用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,利用Landsat系列遥感影像,采用决策树法,测算了1987-2016年青海湖面积。利用青海湖周边刚察、茶卡、共和气象站数据,分析了同期青海湖流域气象要素(气温、降水、风速和相对湿度)变化特征:采用结构方程模型,探究了各气象要素对青海湖面积的影响。利用水足迹理论及其计算方法,测算了青海湖流域水足迹(农业水足迹,工业水足迹,生活水足迹和生态水足迹),分析了人类活动耗水对青海湖面积的直接影响,以及对人类活动引起的植被覆盖和渔业资源变化的间接影响。本研究以期揭示气候变化和人类活动对青海湖面积的影响,为青海湖流域水资源评价、区域生态保护提供重要依据。
主要研究结果如下:
(1)1987-2016年青海湖面积变化
近30年间,青海湖面积变化可分为两个阶段。1987-2005年为下降期,平均萎缩速度5.10km2/a;2005-2016年为上升期,由4307.14km2(2006年)上升至4393.73km2(2016年),平均扩张速度8.60km2/a。其中,2006-2013年青海湖扩张速度高达14.67km2/a。
(2)气候变化对青海湖面积的影响
青海湖面积变化受气温、降水、湿度和相对湿度等气象要素交互影响,且各气象要素间也存在相互影响。本文基于相关性分析,首次利用结构方程模型(SEM)系统地分析了影响青海湖面积的气象要素,进一步证实影响青海湖面积变化的主要气象要素为降水和气温,且降水和青海湖面积显著正相关(C=0.61,P<0.01),和气温负相关(C=-0.55,P=0.032)。而风速和相对湿度对青海湖面积的影响较小。
(3)人类活动对青海湖面积的影响
人类活动引起的水资源消耗情况会对青海湖面积产生直接影响,流域水足迹经历了显著的上升期和下降期,表明人类活动的水资源消耗情况直接影响了青海湖面积变化。其中1999-2005年,随着水足迹的上升,青海湖面积经历了下降期,2005-2016年,水足迹的下降与青海湖面积上升期对应:且青海湖面积的的谷值(4276.70km2,2005年)对应水足迹的峰值(5.43亿m3,2006年)。同时,人类活动引起的青海湖流域植被覆盖与渔业资源利用等变化间接影响了青海湖面积变化。
本文使用遥感(RS)和地理信息系统(GIS)技术,利用Landsat系列遥感影像,采用决策树法,测算了1987-2016年青海湖面积。利用青海湖周边刚察、茶卡、共和气象站数据,分析了同期青海湖流域气象要素(气温、降水、风速和相对湿度)变化特征:采用结构方程模型,探究了各气象要素对青海湖面积的影响。利用水足迹理论及其计算方法,测算了青海湖流域水足迹(农业水足迹,工业水足迹,生活水足迹和生态水足迹),分析了人类活动耗水对青海湖面积的直接影响,以及对人类活动引起的植被覆盖和渔业资源变化的间接影响。本研究以期揭示气候变化和人类活动对青海湖面积的影响,为青海湖流域水资源评价、区域生态保护提供重要依据。
主要研究结果如下:
(1)1987-2016年青海湖面积变化
近30年间,青海湖面积变化可分为两个阶段。1987-2005年为下降期,平均萎缩速度5.10km2/a;2005-2016年为上升期,由4307.14km2(2006年)上升至4393.73km2(2016年),平均扩张速度8.60km2/a。其中,2006-2013年青海湖扩张速度高达14.67km2/a。
(2)气候变化对青海湖面积的影响
青海湖面积变化受气温、降水、湿度和相对湿度等气象要素交互影响,且各气象要素间也存在相互影响。本文基于相关性分析,首次利用结构方程模型(SEM)系统地分析了影响青海湖面积的气象要素,进一步证实影响青海湖面积变化的主要气象要素为降水和气温,且降水和青海湖面积显著正相关(C=0.61,P<0.01),和气温负相关(C=-0.55,P=0.032)。而风速和相对湿度对青海湖面积的影响较小。
(3)人类活动对青海湖面积的影响
人类活动引起的水资源消耗情况会对青海湖面积产生直接影响,流域水足迹经历了显著的上升期和下降期,表明人类活动的水资源消耗情况直接影响了青海湖面积变化。其中1999-2005年,随着水足迹的上升,青海湖面积经历了下降期,2005-2016年,水足迹的下降与青海湖面积上升期对应:且青海湖面积的的谷值(4276.70km2,2005年)对应水足迹的峰值(5.43亿m3,2006年)。同时,人类活动引起的青海湖流域植被覆盖与渔业资源利用等变化间接影响了青海湖面积变化。