中国天山冰川生态服务功能及价值评估

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1、第73卷第5期地理学报Vol.73,No.52018年5月ACTAGEOGRAPHICASINICAMay,2018中国天山冰川生态服务功能及价值评估11122张正勇，何新林，刘琳，李忠勤，王璞玉（1.石河子大学，石河子832000；2.中国科学院寒区寒区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室，兰州730000）摘要：山岳冰川是干旱区生态环境和社会经济可持续发展的物质基础和特色文化基础，具有独特且无法替代的生态服务功能，而目前对冰川调节生态环境和提供人类福祉等方面服务功能和价值估算研究很少。本文基于第一、二次

2、冰川编目数据，分析中国天山冰川面积和冰储量变化特征；梳理并构建山岳冰川生态服务功能体系，结合单位面积服务功能价格法和当量因子法，评估中国天山冰川年生态服务价值。结果显示：①1970-2010年间，中国天山冰川面积减少1274km2，退缩了13.9%，年平均冰川储量减少约4.08×109m3。高海拔区（>5200m）冰川面积出现增加，可能是由于该区域降水增加对冰川积累的作用大于气温上升对冰川消融作用造成的。②中国天山冰川年生态服务价值为602亿元，气候调节、水文调节和淡水资源供给价值分别占总价值的66.4%、21

3、.6%和9.3%，水力发电的年均生态服务价值约为3.5亿元，其他类型的调节和服务功能价值约12.8亿元。③比较分析冰川、森林、草地和湿地生态系统不同服务价值所占总价值比例发现，淡水资源供给/实物生产和生态调节功能在生态系统中均占比例较大，冰川单位面积生态服务价值高于其他类生态系统。本文以期能提高冰川对人类福祉和维持生态环境等方面的认知，服务于冰冻圈生态安全、环境保护以及资源的可持续利用规划与管理。关键词：山岳冰川；生态功能；服务价值；评估；中国天山DOI:10.11821/dlxb2018050061引言地球陆

4、地面积的1/10为冰川所覆盖，冰川是气候的产物，对气候变化有着高度的敏感性和反馈作用，在全球变暖背景下，亚洲中低纬度地区的冰川经历了显著的负物质平衡过程，冰川的大幅度退缩已成为近期冰川变化的主导趋势。其中山岳冰川中67%分布在最需淡水资源的中低纬度带，中国是该纬度带冰川规模最大的国家，又是世界荒漠区[1-3]和贫水国中冰川最多的国家。山岳冰川因其特殊的时空分布和变化过程，是一种不可替代和不可逆转的稀缺资源，在内陆干旱荒漠景观所需的淡水资源严重短缺的现实下，冰川被看做干旱区“生命线”，是干旱区人口、资源、环境和社

5、会经济可持续发展的物质[4-5]基础和特色文化基础，具有独特且无法替代的生态服务功能。中国天山区冰川在新疆水资源构成中占有重要地位，受气候变化和人类活动的影响，其变化引起的水文效应、环境效应、资源效应、生态效应、灾害效应和社会效应日趋显著，对区域生态与环境安收稿日期：2017-03-28;修订日期：2018-01-10基金项目：国家自然科学基金项目(41761108,41461086,41641003);石河子大学“3152”高层次人才培养支持计划项目(CZ0227)[Foundation:NationalNa

6、turalScienceFoundationofChina,No.41761108,No.41461086,No.41641003;ShiheziUniversityHigh-levelTalentsSupportProgram,No.CZ0227]作者简介：张正勇(1978-),男,博士,副教授,主要从事水文水资源及气候变化研究。E-mail:zyz0815@163.com通讯作者：何新林(1966-),男,博士,教授,从事水文水资源及农业水资源高效利用研究。E-mail:564623267@qq.com85

7、6-867页5期张正勇等：中国天山冰川生态服务功能及价值评估857[6-7]全和社会经济等产生广泛和深刻的影响。山岳冰川作为全球生态系统中特殊而重要的组成部分，对维持区域生态稳定和调节河流径流供水具有重要意义。然而冰川生态和社会经济服务功能不止于此，其与其他生态系统一样具有完整且相对独立的服务功能体系。如山岳冰川对气温、降水和湿度等区域气象参数和全球气候有明显影响，加之其作为特殊下垫面，较大的反射率对全球升温[8]具有一定的抑制性；同时冰川由于其低温、寡营养等较为独特的环境特征，为冰缘植物[9]和微生物等提供了

8、理想的生存环境；另外冰川消融/积累过程参与了大气交换，有学者[10]认为随着冰川的消退和永冻土的融化，大规模的CH4泄漏将会对全球气候产生重大影响，其实冰川在此起到了“封存”温室气体的功能；通过大气—粒雪—冰川冰演化的物理化学过程封存了人类和自然排放的污染物，称作“冷凝器”的冰川经常被用来作为研究污染历史的自然档案，如李全莲等研究发现高山冰川积聚了较高浓度的持久性有机污染物[11]（P