多年凍土在中國(guó)高寒地區(qū)廣泛分布，其隔水作用使凍土流域產(chǎn)匯流過(guò)程與非凍土區(qū)有顯著差別。多年凍土活動(dòng)層的凍融變化對(duì)流域“降水－土壤水－凍土層上水－地表徑流”的水交互遷移轉(zhuǎn)化關(guān)系有直接影響，這種轉(zhuǎn)化關(guān)系會(huì)因高寒植被下墊面的不同存在差異。

因此，掌握多年凍土凍融變化對(duì)流域地表－地下水的交互影響，明確凍土變化背景下不同下墊面的產(chǎn)流貢獻(xiàn)及水源涵養(yǎng)功能，對(duì)于促進(jìn)高寒區(qū)水文水資源變化機(jī)理研究有重要意義。

中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈水文研究團(tuán)隊(duì)基于多站點(diǎn)的長(zhǎng)期實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析和模型模擬，量化評(píng)估了青藏高原多年凍土流域活動(dòng)層土壤水、凍土層上水以及地表徑流的水文聯(lián)系，并對(duì)高寒草甸、高寒草原、寒漠、沼澤草甸等典型凍土下墊面景觀要素的徑流調(diào)節(jié)能力及產(chǎn)流貢獻(xiàn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，闡述了凍土變化對(duì)流域產(chǎn)匯流過(guò)程及水源涵養(yǎng)能力的量化影響。

研究發(fā)現(xiàn)，凍土層上水與河道徑流過(guò)程相關(guān)性高，典型小流域?qū)崪y(cè)資料統(tǒng)計(jì)研究發(fā)現(xiàn)，凍土層上水可貢獻(xiàn)57％至66％的河道徑流變化。寒漠、冰川、高寒草甸景觀帶是西北高寒凍土流域最主要的產(chǎn)流區(qū)，如疏勒河上游95％以上的年徑流量產(chǎn)自于冰川、高寒草甸及寒漠景觀。此外，模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)，多年凍土退化會(huì)顯著削減洪水徑流并一定程度增加枯水期徑流，并因景觀類型的不同而差異明顯。

上述成果分別以Links　between　seasonal　suprapermafrost　groundwater，the　hydrothermal　change　of　the　active　layer，and　river　runoff　in　alpine　permafrost　watersheds，Assessment　of　runoff　generation　capacity　and　total　runoff　contribution　for　different　landscapes　in　alpine　and　permafrost　watershed為題發(fā)表在Hydrology　and　Earth　System　Science和Catena期刊上，西北研究院秦甲副研究員為論文第一作者，丁永建研究員和秦甲分別為論文通訊作者。以上研究成果獲國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助。

文章鏈接：https：／／hess．copernicus．org／articles／28／973／2024／

https：／／www．sciencedirect．com／science／article／pii／S0341816224008403

圖1．　多年凍土活動(dòng)層凍融過(guò)程“土壤水－凍土層上水－地表徑流”動(dòng)態(tài)的響應(yīng)理論框架

圖2．凍土退化對(duì)典型流域不同下墊面的徑流過(guò)程及水源涵養(yǎng)能力影響。橫坐標(biāo)Am，Ag，S，B，C，和?Sm　分別表示高寒草甸、高寒草原、灌叢、裸地、寒漠和沼澤草甸.?Ct?和?NP?分別表示現(xiàn)狀和凍土退化情景