青海祁连山南坡生态系统水源涵养功能及持续利用

Choosing the Qilian Mountains in Qinghai province as the research object, relying on the Qinghai-Tibet plateau environment and resource of the Key Laboratory of Education Ministry, this project studies the main ecosystem water conservation function of the Qilian Mountains in Qinghai province using the methods of field experiments and model invasion to determine the capacities of precipitation interception, water holding capacity and storage, to grasp the main ecosystem water conservation and its changing laws, to reveal the temporal and spatial variation of regional water conservation in the Qilian Mountains of Qinghai province, to confirm the vegetative ecosystem and integrated mode having the optimal water conversation, and to put forward the countermeasures for its sustainable utilization. Those results will provide scientific principles for a rational allocation of water resources and ecological protection in the Qilian Mountains of Qinghai province.

本项目以青海祁连山南坡主要生态系统为研究对象，依托青藏高原环境与资源教育部重点实验室，采用野外定点试验和室内模型反演相结合的方法，研究青海祁连山南坡主要生态系统的水源涵养功能，确定主要生态系统不同层次的降水截留、持水和蓄水能力，掌握青海祁连山南坡主要生态系统的水源涵养量及其变化规律，揭示近30年来祁连山南坡水源涵养区水源涵养能力的时空变化规律，确定具有最佳水源涵养功能的植被生态系统和组合模式，并提出其生态系统可持续利用的对策，为青海祁连山水资源合理分配和生态保育提供科学依据。

水是生命之源，是人类赖以生存的宝贵资源。位于青藏高原东北部的祁连山地跨我国甘青两省，是西北干旱地区最重要的水源地。本项目以青海祁连山南坡主要生态系统为研究对象，采用野外定点试验和模型反演相结合的方法，对其水源涵养功能开展了研究，掌握了青海祁连山南坡主要生态系统土壤理化性质和蓄水能力特征，揭示了青海祁连山南坡和主要生态系统近15年来的水源涵养量变化规律，确定了具有最佳水源涵养功能的植被生态系统和组合模式，提出了青海祁连山南坡生态系统可持续利用的对策。结果表明，青海祁连山南坡不同生态系统土壤粒级主要分布在粉砂-砂粒级范围内。湿地土壤有机质最大，耕地最小；耕地土壤容重最大，总孔隙度最小，林地土壤容重最小，总孔隙度最大。草地中，沼泽草甸水源涵养能力最强，退化草地最低。林地中青海云杉土壤贮水量和饱和蓄水量比祁连圆柏土壤大。灌丛中混合灌丛土壤毛管蓄水量和饱和蓄水量最大，箭叶锦鸡儿灌丛最小。湿地在所有生态系统中土壤实际水源涵养能力最强，林地次之；草地大于灌丛和耕地，耕地最差。2000-2015年不同年份青海祁连山南坡水源涵养年总量分别为11.09×10^8 t (2000年)、14.54×10^8 t (2005年)、16.32×10^8 t (2010年)和17.54×10^8 t (2015年)。水源涵养量空间分布呈东南高，西北低；水源涵养量增加的空间分布与植被盖度有很强的正相关关系。在祁连山南坡主要生态系统中，2000-2015年草地生态系统水源涵养总量共计增加4.16×10^8 t；灌丛和湿地生态系统的分别增加0.80×10^8 t和0.79×10^8 t；林地和耕地的仅分别增加了0.09×10^8 t 和0.04×10^8 t。祁连山南坡湿地和森林生态系统水源涵养能力最强，其次为草地和灌丛。其中，青海云杉、沼泽草地、温性草地、箭叶锦鸡儿灌丛为优势水源涵养植被类型；多类生态系统水源涵养能力组合中“林地+湿地”最强，其次为“林地+草地”、“湿地+草地”、“草地+灌丛”、“林地+草地+灌丛”。本项目研究成果可为探寻青海祁连山水资源合理分配和生态保育提供科学依据。