作者:王进东 来源:科学时报 发布时间:2010-1-19 9:42:30
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研究发现东北多年冻土退化加剧
 
[科学时报 王进东报道]中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员金会军等研究发现,中国东北冻土区因受气候变暖和人为活动的影响,近几十年来冻土退化显著,尤其以大兴安岭区多年冻土退化最为显著,主要表现为多年冻土上限下降、温度升高、厚度减薄、融区扩大;多年冻土岛消失及多年冻土南界北移等几个方面。金会军认为,多年冻土退化的主要自然原因归结于气候变暖,特别是冬季变暖,降水(雪)时间变化等气候变化因素,加之城镇化、重大工程建设等人类活动也对该区冻土和环境产生了深刻影响,导致了多年冻土的快速、显著和大规模退化。
 
金会军介绍说,中国东北部的多年冻土主要分布在大小兴安岭一带,它是欧亚大陆多年冻土的最南突出地带,属于中高纬型多年冻土。在各种地质地理因素的影响下,该区多年冻土已经形成以谷地为中心,具有地温低、冻土厚度最大以及分布面积广泛的基本特征。它既不同于西伯利亚和北美的多年冻土,也和我国西部高原多年冻土有着本质区别。该区内冻土分布受大小兴安岭山脉走向控制及海拔和纬度地带性叠加的影响,冻土层年平均地温自北而南升高,同时由于山区冬季逆温层的存在以及山间洼地、沟谷阶地的苔鲜和沼泽湿地的泥炭层等综合作用,在同一局部地段内低洼处多年冻土和地下冰最发育、地温最低、多年冻土层最厚。进入20世纪80年代以来,由于气候变暖及大兴安岭多年冻土区的人为活动不断增加等,加速了多年冻土退化的进程。首先,该地区冻土南界北移,总面积减小。其冻土南界已显著北移,幅度可达50~120公里,大小兴安岭多年冻土面积由20世纪70年代的3.9×105平方公里减少到目前的2.6×105平方公里,总面积减少了约35%。其次,活动层加深、局地冻土岛消失。研究发现,在加格达奇附近,1964年修建铁路时发现有冻土岛,当时的冻土上限是1.7米,1974年钻探发现路堤下的冻土已经消失。经调查,20世纪50年代,该区管辖范围内冻土岛占全区面积的10.5%,80年代冻土岛几乎消失。大兴安岭地区1986~2000年观测资料表明,冻融深度逐年增加,观测区阴坡下部融深增加25厘米,阳坡下部融深增加85厘米,湿地下伏冻土融化深度增加66厘米,年平均浅层土壤温度由1.6℃增至2.6℃。第三,冻土温度升高、厚度减薄、稳定性降低。人为活动频繁的地段对冻土环境的破坏极为严重,导致局部地段冻土地温升高相当明显,退化强度加大。在人为活动强烈的地区,冻土底板上升了1~5米,与100年前相比,在东北地区现代多年冻土区内,融区范围在扩大,季节融化层底面平均温度近10年来增高了1℃以上。在季节冻土区,近40年来季节冻结层的67%平均温度在上升,升幅可达0.6℃~1.4℃。气温升高也是大小兴安岭地区多年冻土区域性退化的主要原因。IPCC第三次评估报告指出,过去100年来,东北地区温度升高了1.7℃,黑龙江地处中高纬度,气候变暖非常明显,近120年来年平均气温上升1.4℃;冬春季升幅最大为1.8℃,近30年较19世纪末至20世纪初的30年平均气温上升了1.4℃。
 
以城镇化为代表的人类活动增强也是东北冻土退化的主要原因。金会军说,1850年清政府开禁政策以前,东北北部地区的人为活动很少,原始森林植被保护较好。直到20世纪初,自然环境扰动很小。20世纪三四十年代,受日本侵华战争破坏和对自然资源的掠夺性开发,东北全区自然环境遭受空前浩劫。自50年代以来,由于国家建设需要,大小兴安岭林木采伐量逐年增长,与此同时,城镇建设、林业、交通运输相继建设和扩展。20世纪60年代末,随着嫩林铁路的修通,开始大面积采伐森林,人口迅速增加,中小城镇建设速度很快。随着林区开发和人口剧增,陆续兴建了一批城镇,城镇规模和范围在不断扩展,城镇“热岛”效应亦越来越明显。作为人口居住的密集区,城镇是人类经济活动最为频繁、开发建设最集中的地段,所有对冻土退化和环境破坏的人为因素在此均有表现。近几十年,快速城镇化导致的热岛效应对多年冻土的水热状态影响非常显著。许多产业,如密集型林业和农业生产,过牧,矿产和水资源掠夺性开采,都对该区的自然和人类生存环境造成了较大影响。
 
金会军说,由于冻土退化,使地表植物可利用水分大为减少,导致短根系植物枯死,生物多样性种群变异,植物退化,荒漠化趋势增强,可利用草地面积减少等生态环境问题。此外,还可能引发融冻泥流等地质灾害,威胁交通安全。
 
金会军呼吁,面对全球气候变暖,应采取积极有效的措施防止我国东北地区冻土继续退化。在强大的自然变化面前,人类要做的事情很多,除了节能减排、降低能耗、开发新能源等措施以外,还要加强对东北地区气候变化的监测和研究,根据研究结果提出适应的对策。
 
《科学时报》 (2010-1-19 A1 要闻)
 
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