过去40年，气温持续升高和由此引起的冻土退化，导致位于青藏高原多年冻土区的长江黄河源区的高寒生态系统经历了严重的生态环境退化，区域水文过程也受到影响。

 

　　全球气候变化对地球上许多地区的自然生态系统已经产生了明显的影响，其中多年冻土区生态系统对全球变化的高度敏感性，则更加导致寒区生态系统加速退化。位于青藏高原腹地的长江黄河源区具有多种典型高寒生态系统，因其对全球气候变化的高度敏感而难逃生态环境退化厄运。

 

　　急剧退化的高寒生态环境

 

　　高寒沼泽生态系统、高寒草甸生态系统、高寒草原生态系统是3种典型的高寒生态系统。研究表明，40年来，长江源区高覆盖草甸、高覆盖草原和湿地面积分别减少了13.5%、3.6%和28.9%；黄河源区上述面积也分别减少了23.2%、7.0%和13.6%。相反，低覆盖草甸、草原和沙漠草地面积则不同程度地增加。

 

　　这些数据表明了一个结论——江河源区高寒生态系统总体呈持续退化状态。

 

　　另据统计，过去40年里，在长江、黄河源区植被生长季节中，气温变化率分别为每 10年升高0.15℃和0.16℃，而降水的变化趋势则大致以每年0.67毫米的速率递减。“宏观而言，植被生长季节的这种气候变化态势显然是不利于高寒草地植被生长的。”王根绪说。

 

　　气候暖干化是主因

 

　　为进一步探求导致高寒生态系统显著退化的主要驱动因素，王根绪利用相关时期的遥感数据和土地详查数据进行了特定的统计回归分析。他发现，无论是长江源区还是黄河源区，高寒草甸高覆盖草地分布面积与气温之间具有指数函数关系，而高寒沼泽湿地面积、高覆盖高寒草原草地生态系统变化与气温之间均具有明显的二次抛物线函数关系。 “三者与气温之间的相关性虽然表现出了不同的函数形式，但是如果分析各自的函数图像则可看出它们具有一致性：气温升高均是三者面积退化的重要因素，可谓‘殊途同归’。 ”王根绪说。

 

　　然而，从相关性的密切程度而言，长江源区这3种典型高寒草地生态系统面积变化与气温之间的统计相关显著性水平要高于黄河源区。换句话说，即气候增暖对高寒草地生态的影响存在区域差异——长江源区要比黄河源区较为强烈。“这种差异产生的主要原因之一就是冻土对气候变化的高度敏感性。”王根绪解释道。伴随气温持续升高，近30年在长江源区多年冻土活动层（冻土与大气进行物质和能量交换的场所，也是冻土地区地层内水热交换最为活跃的区域）平均增厚0.8米~1.5米，冻土地温升高等冻土退化现象明显，这必然使得对冻土变化较敏感的高寒草地与在黄河源区相比，退化得更为严重。此外，长江源区和黄河源区的差异性还表现在人类活动作用对高寒草地退化的影响不同。根据驱动力分析结果，黄河源区人类活动对草地退化的贡献在30％以上，而长江源区则不足20％，说明黄河源区由于放牧等人类活动对草地生态的负面影响已经十分显著。

 

　　总而言之，气温持续升高和降水量略呈减少趋势的暖干化，以及由此引起的冻土退化是导致高寒生态系统退化的主要因素。除此之外，空间和时间上放牧强度不均衡导致的局部和季节性超载过牧活动，则促进了退化的程度和速度。“如源区严重退化的高寒草甸或沼泽草甸均与严重的鼠害有关，但是鼠害的形成与发展是超载过牧的结果，间接加剧了草地朝严重退化的方向发展。 ”王根绪举例说。

 

　　源区水文过程效应受“牵连”

 

　　“高寒生态系统退化必然引发其生态功能变化，源区水循环和水源涵养能力是区域高寒生态体系最为重要的生态功能之一。 ”王根绪说，“在全球气候持续变暖背景下，人们普遍开始关注长江、黄河源区冻土生态系统变化对其重要的水源涵养功能带来何种影响。 ”

 

　　水源涵养指数可以近似地直观反映出流域径流形成与调蓄能力的变化。研究发现，自上世纪60年代至90年代以来，长江与黄河源区流域水源涵养指数均呈递减趋势，其中，长江源区减少了12.5%，而黄河源区减少了22.7%。王根绪说，这种递减变化说明了源区陆面生态系统的水源涵养功能正在不断下降。

 

　　另外，生态系统退化也显著影响到了其他区域水文过程效应，主要表现为降水与径流关系减弱，长江出源径流趋于减少、洪水发生频率增加等。王根绪指出，在降水没有明显变化的前提下，由于区域冰川融水对河川径流补给较少，因此可以认为陆面生态系统的严重退化是导致区域水循环和水文过程变化的主导因素。

 

　　如何应对气候变化，维护源区高寒生态系统功能？王根绪认为，除了实施草地保护工程、加快退化草地恢复与重建进程之外，完善管理措施与保障体系不可忽视。他建议要进一步加强三江源国家自然保护区管理，构造全新的生态适应性牧业经济体系。