兴安岭地区多年冻土问题分析
2020-10-20王洋
王洋
摘要: 对于寒区而言,多年冻土为其自然生态系统和环境的重要组成部分,兴安岭地区多年冻土们于欧亚大陆多年冻土带的南缘,呈现出地温高、厚度小及热稳定性差的特点,而且对气候变暖具有较强的敏感性。这就导致近年来该地区的多年冻土融化深度增大、冻土层厚度不断变薄,融区呈现出不断扩大 的区域。导致多年冻土退化的基础性因素为气候变暖及植被锐减,同时人为活动也起到了加速的促进作用。文中从兴安岭地区多年冻土分布及特征入手,分析了多年冻土退化的表现,并进一步对兴安岭地区多年冻土退化的主要影响因素进行了阐述。
关键词: 兴安岭地区;多年冻土;退化;特征;表现;影响因素
【中图分类号】 P931.8【文献标识码】A【文章编号】1674-3733(2020)16-0282-01
兴安岭地区多年冻土在气候变暖和人为活动共同影响下呈现出迅速退化的态势,多年冻土的变化必然会对该区域的生物种群结构带来改变。这也使冻土退化问题备受关注。但我国针对于冻土退化机制和进程预测的研究还处于刚刚起步阶段,因此需要加大研究力度,以此来准确对多年冻土退化的情况进行评估,并基于该区域的经济发展和产业结构调整采取有效的措施,积极加以应对。
1兴安岭多年冻土分布规律与特征
兴安岭地处我国东北地区最北部,其地势带刺出东西高和中间低的情况,大兴安岭中段海拔较高,往下呈现出逐渐下降的趋势,该区域为不对称山地,西缓东陡,河谷深切,这也使大量物质被带入到嫩江河谷平原,小兴安岭地形较为缓和,水每亩带刺出树枝状分布,高海拔山峰较少。兴安岭地区山地基于老构造基础上一直处于缓慢差异抬长的情况,该区域冬季较长,夏季短暂,由于年平均气温较低,这也是该地区多年冻土发育和保存的基本条件。再加之该区域冬季在西伯利严高度控制下分布着广泛的逆温层,冬季逆温层广泛而稳定,这对该区域多年冻土分布规律和多年冻土发育变化过程具有极为重要的影响。
兴安岭地区大部分地面覆盖着森林、灌木、沼泽和泥炭层,阳光直射较少,这也对该地温度升高起到了阻滞作用,再加之泥炭层冻融状态下导热系数存在巨大差异,温长的严冬存在较强的温度侠移,为多年冻土保存和发展提供了有利的条件。多年冻土为岩石圈与大气热交换的产物,这也使多年冻土分布呈现出纬度地带性和较强的局地分异规律,兴安岭地区多年冻土南界向北,连续率、冻土厚度呈现出增加的态势,地温下降,多年冻土类型由零星岛状过渡到岛状融区、不连续及大片连续多年冻土。而且在全区范围内,自然条件差异、不同地貌部位下多年冻土分布及发育状况都存在较大的差别性。
2多年冻土退化表现
针对于多年的调查显示,兴安岭地区多年冻土最大季节整体深度迅速增加并保持稳定的加深态势。在一些多年冻土厚度较薄的中小河流谷地中出现了多年冻土厚度变薄的情况,而且部分区域受城镇化和气候变暖的影响,多年冻土各深度年平均气温也呈现出逐年升高的趋势,而且随深度年平均地温有较快的衰减。负梯度地温曲线是多年冻土趋向退化的一种标志,这表明上部地表热量大于多年冻土块垒的散热强度,从而导致地温升高。另外,随着大兴安岭林业开发和森林采伐的不断向弱推进,在山坡与谷底的过渡地带及大中河流阶地上建立了许多林业局和大小居民点,这些地方多年冻土较薄,而且地温高且存在融区。在气候变暖和人为活动影响下,这些居民生活地带多年冻土层消退而成融区,大中漂流沿岸的融区也呈现出扩展的态势,多年冻土岛消失。
3多年冻土退化的主要影响因素分析
3.1森林采伐
兴安岭森林和宽谷沼泽湿地是多年冻土区生态系统的重要组成部分。兴安岭山地地形、地貌和寒冷气候条件, 大面积森林和广布但破碎化斑状沼泽湿地, 是多年冻土赖以保存基本条件。目前, 大兴安岭地区森林采伐力度较大,大部分地区都被采伐过,大多由原始林变为次生林, 使森林植物群落发生变化。林木变稀, 郁闭度减少, 地面长波辐射部分被林冠吸收的数量减少, 反而被地面吸收部分增加, 相应地地温升高。再加之兴安岭森林火灾频发, 多数林火系人为用火所致。火灾后破坏了林区原始植被状况, 火后地段地温普遍升高。特别是火烧林地对升高沼泽地浅层地温影响比坡地更强烈,在坡地发育的“高温”冻土, 经火烧后退化为季节冻土区。
3.2沼泽干缩和垦荒
沼泽湿地具有隔热和蓄水功能, 减弱冷储耗散或增加冷储, 减缓多年冻土退化的速度和强度。兴安岭地区的农田多为近数十年来人类经济活动的结果。居民点附近森林砍伐致使沼泽干缩, 涵水能力降低。多年冻土南界附近, 农田总面积远远超过林地面积, 使森林线逐渐北移。沼泽湿地变成农田后, 土壤水分减少、导热率增大、地温升高, 加速多年冻土退化。
3.3城镇热岛效应
城镇是人口居住的密集区, 是人类活动最为频繁, 开发建设最集中的地段。很多人为因素, 如铁路、公路、油气和给排水及供热管道建设与运行, 尤其是采暖房屋的火炕火墙、锅炉等热源的加热作用极大地促进了多年冻土退化。城镇沥青路面和水泥地面改变了天然地表辐射平衡和热量平衡, 致使城镇气温高于郊外形成“热岛”效应。城市规模越大、人口越密集, 则城镇“热岛”效应越强。由于城市“热岛”效应影响, 在兴安岭区域城镇内均发现由于冻土退化造成在垂向上呈不衔接的现象。城镇内“热岛”效应和气候转暖等因素综合影响, 城镇内冻土退化速度越快。
4结束语
兴安岭地區为多年冻土发育和生存提供了良好的条件,而且其山地、森林及湿地生态系统还能够有效的抵御西伯利亚寒流和外蒙风沙,对东北地区和华北平原生态环境起到了重要的保护作用。在气候变暖及人为因素作用下,兴安岭地区多年冻土呈现出区域性通化的情况,而且近年来冻土退化速度明显加快,这必然会对林区环境和生态系统平衡带来破坏,影响林区经济建设,因此需要加大调查研究力度,积极采取有效的政策和措施,尽量减少人为因素对冻土-湿地生态系统带来的不利影响,加快恢复林区被破坏的冻土环境和生态系统,从而促进林区的经济、社会和环境的可持续发展。
参考文献
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