青藏科考

青藏高原,如何造就中国最大的“水乡”?

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2019-12-11 17:23

提到“水乡”,人们首先而自然想到的是河湖交错、水网纵横、小桥流水的江南,那里有中国著名的“十大水乡古镇”。然而,被称为“世界屋脊”和“第三极”的青藏高原,却有着数量更多、水量更大、密度更高的湖泊群,它们构成了“亚洲水塔”的主体,是我国重要的水资源。

青藏高原亿万年的演化,造就了数量庞大的湖泊群。它们居高临下,傲视一众东部湖泊,其储存的巨大水量,堪称中国最大的水乡。它们高亢,它们粗放,它们或深或浅,它们或咸或淡,它们独特而亮丽的蓝色是这个蓝色星球上一道别样的风景线。青藏高原的陆地面积约占全国的1/4,而湖泊面积已经超过了全国湖泊总面积的50%。这里的湖泊大多分布在海拔4,000米以上,大于1平方千米的湖泊超过1,200个,合计总面积超过50,000平方千米,可谓是我国海拔最高、数量最多、面积最大的湖群区。


美丽—具有多彩风光

青藏高原湖泊美丽多彩。它们有的如同大海一样,一望无际;有的常常风急浪高,波涛汹涌;有的平滑如镜,甚而海市蜃楼。它们或在平坦的高原面上,或在曲折的河谷山间,或在幽深的峻岭深处;它们或三五成群,或彼此牵绊,或孤傲特立,成为独具特色的美丽自然景观,也是这片世界屋脊上最美丽的地理标志。

1.青藏高原湖泊分布图,图源:第二次青藏科考队

这里有全国面积最大的湖泊—青海湖,面积达4,363平方千米(2017年),湖水容积706亿立方米。“青海”的蒙语叫“库库诺尔”,藏语叫“错温布”,都是“青色的海”的意思。一步之遥,沙丘和草原相持;一湖之隔,雪山和花海并存。青山碧水相映,牛羊水草丰美,是这里的真实写照。湖中的鸟岛更是高原湖泊水鸟聚集的典型代表地。

藏族人民称青海湖地区为“域扎西雅莫塘”,意思是“吉祥的盛夏草原”。《中国国家地理》在2005年评选的中国最美的五大湖泊,青海湖荣膺第一。


2.青海湖风光,图源:VCG

这里有全国水量最大的湖泊-纳木错,最深处近100米,平均水深约43米,20138月的遥感数据表明,纳木错面积为2020平方千米,湖水容积870亿立方米,相当于2.2个蓄满水的三峡水库的库容。纳木错是一个封闭湖泊,湖水来源主要是天然降水和高山融冰化雪补给,出水途径只有湖面蒸发。“纳木错”为藏语,蒙古语名称为“腾格里海”,都是“天湖”之意。纳木错的美是碧蓝之美,博大之美,是神山圣湖的映衬之美,而位于其北岸的“圣象天门”更为其增添了一层神秘之美。

3.纳木错风光,图源:第二次青藏科考队


4.纳木错北岸的“圣象天门”,图源:VCG

这里有全国最深的湖泊-当惹雍错,湖泊形如鞋底,三面环山。湖面面积为846平方千米,最深处位于北部湖盆,实测最大深度达到230米。根据实测水深数据估算,水量约为709亿立方米。当惹雍错是古象雄的文化中心,还是西藏最古老的宗教“苯教”的发源地。时至今日,人们仍然可以在这里看到古象雄国王宫的遗址。当惹雍错北部湖滨有一个近千人的村落-文部乡南村,由于湖泊的存在,在海拔4,600余米的地方,还能种植青稞、土豆、油菜和小白菜等作物,是西藏海拔最高的能够种植农作物的地方,世世代代生活在这里的老百姓在每年的春天举行盛大隆重的“开耕节”,保留了这一古老的农耕文化传统,实为高原“水乡”的一大特色。湖南岸的达果雪山更为当惹雍错的美增添了无限的内涵。


5.当惹雍错湖畔文部乡风光,图源:第二次青藏科考队

6.当惹雍错与达果雪山,图源:第二次青藏科考队

这里有西藏著名圣湖-羊卓雍错,形状奇特,湖岸曲折,多湖汊岬湾。藏语的“羊卓雍”意即“珊瑚”,就是对湖泊形态的恰当描述。湖边的牧民用“天上的仙境,人间的羊卓”这样的民歌来赞美她。

7.羊卓雍错风光,图源:第二次青藏科考队

这里也有西藏著名圣湖-玛旁雍错,以及与其孪生的拉昂错,南侧的纳木那尼峰冰雪盖顶;北侧耸立着万山之神冈仁波齐峰。远眺两峰均可映入湖中,湖滨景色宜人。玛旁雍错是西藏最为著名的圣湖,意为永恒不败之湖,是藏传佛教、印度教、耆那教、苯教四大教派共同尊奉的神湖,也是已知的实测湖水透明度最大的湖泊之一。玛旁雍错周边的湿地是黑颈鹤、藏羚羊等珍稀动物的重要栖息地,早在2005年就已被列入国际重要湿地保护名录。

8.玛旁雍错风光,图源:VCG

9.拉昂错风光,图源:第二次青藏科考队

这里有黄河源头姊妹湖-扎陵湖鄂陵湖,合称为“柏海”,这对姊妹湖像两颗闪光的珍珠,系在黄河金链的上端。藏族人民根据两湖的形状和水色所作的形象命名:扎陵湖——西边的为白色的长湖,鄂陵湖——东边的是青蓝色长湖。

10.鄂陵湖风光,图源:第二次青藏科考队

这里也有美丽的袖珍型湖泊分布在山中大大小小的海子与雪山、森林相映,四季多彩,气象万千,成为青藏高原不可或缺的美景。然乌湖面积22平方千米,它位于昌都市的八宿县,是雅鲁藏布江重要支流帕隆藏布的源头,成因于山体滑坡或泥石流堵塞河道,四周雪山的冰雪融水构成了然乌湖主要的补给水源。然乌湖以其静和蓝远近闻名,清新如镜的湖面映射出雪山、草地、森林、水禽和湖岸浅滩五颜六色的卵石,景色如诗如画。


11.然乌湖风光,图源:第二次青藏科考队

拉姆拉错面积仅约1平方千米,位于山南市加查县的曲科杰丛山之中,是西藏最具传奇色彩的湖泊。“拉姆拉错”藏语意为“吉祥天姆湖”、“圣姆湖”。在藏传佛教转世制度中,它有着特殊地位,因而备受信徒们敬仰,该湖也是无数善男信女探求自己命运的宝镜。


12.拉姆拉错风光,图源:第二次青藏科考队

多庆错面积约2.6平方千米,位于日喀则市亚东县堆纳乡,是典型的由降雨和冰雪融水补给的湖泊。湖畔湿地生态系统是藏南高原湿地的典型代表。湖畔牧草丰美,野花盛开,牛羊悠闲;湖中宁静安详,水鸟嬉戏,一派静谧的高原风光。

13.多庆错风光,图源:第二次青藏科考队


多样—纷呈地域风采

按地貌、水系和湖泊分布特点,青藏高原的湖泊群可以划分为青海湖-柴达木盆地湖区羌塘湖区高原东部湖区高原南部湖区4个湖区。青海湖-柴达木盆地湖区位于阿尔金山-祁连山和东昆仑山-布尔汗布达山之间。该区四面环山、中间形成内陆盆地,海拔在3,000米左右,湖水中普遍具有较高的含盐量。在水系分布上,这里是我国内外流区的过渡地带,以内流湖为主。

14.茶卡盐湖是青海湖—柴达木盆地湖区的著名盐湖,图源:第二次青藏科考队


羌塘湖区位于昆仑山与冈底斯山—念青唐古拉山之间的高原腹地,海拔在4,500米左右,羌塘湖区是内流湖区,湖水含盐量较高。大于1平方千米的湖泊有500多个,湖泊总面积超过25,000平方千米。这里是高原最主要的湖泊区,也是全国湖泊分布最为集中的地区

15.羌塘湖区是青藏高原湖泊分布最集中的地区,底图来源:Google Earth


羌塘湖区南部的湖泊大多受构造活动影响。印度板块与欧亚大陆板块的碰撞,在青藏高原中部形成一系列东西走向的高山和谷地。这里的湖泊分布和形态大体与构造地貌一致,呈现出以东—西方向或西北—东南方向排列为主的长方形、椭圆形和线状形态。湖泊周边常常具有陡峭的断层悬崖,湖泊水深较大,近岸水下地形较陡。纳木错色林错当惹雍错扎日南木错等大湖都分布在这里。它们见证了青藏高原的巨大变迁。羌塘湖区北部的湖泊,受夷平作用影响,湖盆与周围地区的高差下降。许多湖盆受到最后一次最大冰川时期冰川对地表的侵蚀作用,湖泊呈现出多种不规则的形态,并具有湖水宽浅的特点。

16.羌塘湖区南部的纳木错与北部的多格错仁湖底地形对比,图源:第二次青藏科考队


高原东部湖区位于青海湖—柴达木盆地湖区与羌塘湖区以东,属外流水系作用区。长江、黄河、澜沧江、怒江上游以及雅鲁藏布江下游的湖泊都划入本区。黄河上游的湖泊,集中在巴颜喀拉山与阿尼玛卿山之间,湖泊与黄河相通,较大的有黄河源地区的鄂陵湖、扎陵湖等。

17.位于黄河源头的扎陵湖,图源:第二次青藏科考队


长江、澜沧江、怒江上游和雅鲁藏布江下游的地貌主要为高山和深谷,是青藏高原湖泊最少的地区,现存的湖泊个体都很小,多为冰川作用形成。帕桑错、易贡错、巴松错、然乌错、莽错等,但这些湖泊周围的景色都很秀丽。

18.位于雅鲁藏布江支流易贡藏布的易贡湖,图源:第二次青藏科考队


巴松错就是冰川对槽谷刨蚀后,又在冰川末端堆积物的阻挡下形成的。这类湖泊湖岸较陡、湖水较深,湖泊上游有冰川分布和冰雪融水补给。

19.高原东南部巴松错卫星影像,图源:Google Earth


高原南部湖区位于冈底斯山—念青唐古拉山和喜马拉雅山之间的宽阔谷地。这里一些地势相对平缓而封闭的盆地为湖泊的存在创造了条件。羊卓雍错-普莫雍错湖群、佩枯错、玛旁雍错-拉昂错姊妹湖等就点缀在这些盆地中,成为自成体系的内流湖泊


20.位于藏南谷地的佩枯错,图源:第二次青藏科考队


包容—多种理化性质

青藏高原气候多样,湖泊成因类型复杂,湖水补给各异,各个湖泊表现出不同的物理化学性质特点。青藏高原中部的湖泊明显受到降水地表径流的影响。然而,由于喜马拉雅山对西南季风携带水汽的阻挡作用,进入高原西北内陆的水汽极少,冰雪融水是维持湖泊水量平衡的重要成分。

21.青藏高原降水等值线与冰川、湖泊分布,图源:第二次青藏科考队


湖水温度是湖泊最基本的热学特征随着一年四季的气温改变,青藏高原的湖水温度也出现明显的季节变化。青藏高原的太阳辐射强烈,湖面风大,热力与动力混合作用明显,表层湖水的热量能够传到10多米以下的湖水深处,从而出现明显的湖水温度梯度,大多数湖泊在6-11月呈现显著的温度分层,而在冬季则有较长的结冰期。

22.纳木错湖泊不同深度和季节的水温变化,图源:第二次青藏科考队

23.纳木错湖泊的冬季冰情,图源:第二次青藏科考队


由于青藏高原的湖泊浮游生物较少,入湖河流短小,进入湖泊的泥沙与有色可溶性有机物含量较低,大多数湖泊具有较高的湖水透明度,使得地表辐射更容易透过表层湖水向下传导。

24.羊卓雍错湖水清澈见底,图源:第二次青藏科考队


青藏高原湖群盐度自东南向西北上升,由淡水湖逐渐过渡出现咸水湖,乃至盐湖。随着盐度的增高,咸水湖和盐湖中的钠、钾和氯离子含量则明显增加,但镁、硫离子含量增加幅度不大,而钙和碳酸根离子的变化很小。

25.青藏高原湖泊盐度(电导率值)空间分布图,图源:第二次青藏科考队


敏感—记录环境变迁

青藏高原的湖泊面积大,内流湖多,能够通过一系列的表现,记录环境变化的过程和历史。由于湖水动力作用的影响,环境变化引起的湖面升降,会在湖泊地貌上留下印迹。青藏高原的许多湖泊主要因气候变干而发生明显退缩,湖泊周围出现的一道道天然砂质堤岸,一圈又一圈整齐地排列着,标志着过去湖面曾经达到过的位置。

26.青藏高原西部邦达错的古湖岸线记录的湖泊退缩过程,图源:第二次青藏科考队


青藏高原的湖泊主要为内流封闭湖,流域内各种地表物质基本都汇聚在湖泊的沉积中心。通过采集湖泊沉积物,提取其中气候环境信息,从而了解过去的环境条件和发展过程。

27.研究人员在色林错利用移动水上平台进行湖泊沉积物岩芯采集,图源:第二次青藏科考队


随着青藏高原地区气温不断升高,降水增加,冰川融化加速,许多湖泊湖面上涨面积增加20世纪70年代至2013年,青藏高原内陆封闭湖泊总面积和水量分别增加了6252平方千米和1170亿立方米,而在20002005年增速最快,其变化量分别占研究时期湖泊面积和水量变化的42%50%。湖面上涨不仅淹没了许多水草丰美的湖畔草原,影响到藏北草地畜牧业的发展,也给重点工程建设带来潜在的灾害风险

28.利用遥感影像识别的色林错湖岸线在不同时期位置,图源:第二次青藏科考队

29.由于降水增加和相邻流域地貌变化,可可西西里地区的盐湖在过去10年扩大了5倍,图源:第二次青藏科考队


富饶&—蕴含无尽资源

青藏高原的湖泊蕴藏着丰富的水资源。即使以保守的平均20米湖泊水深估算,在约50,000平方千米的高原湖泊中,湖水总储量也超过10,000亿立方米。在藏南地区,

许多湖泊都为淡水湖,湖水一方面成为农业灌溉的重要水源;另一方面,也是维持地下水位,供给生活用水的基本保障。藏北地区的湖泊主要为咸水湖,但湖泊的存在能够维持一定的地下水位,使得高山冰雪融水或降水在汇聚入湖过程中,能够在湖畔形成稳定的地下淡水层,对当地游牧业发展及人畜饮水都具有重要的作用。

31.纳木错湖畔牧场得益于高山冰雪融水形成的地下淡水,图源:第二次青藏科考队


青藏高原高山谷地的存在,使得湖泊之间,湖泊与河流之间具有较大的落差,形成巨大的水能资源,是中国清洁能源的重要战略储备。

32.坐落在巴松错出口的老虎嘴电站已成为西藏电网的重要组成部分,图源:第二次青藏科考队

青藏高原湖泊蕴涵的最重要的资源是盐类。食盐、钾盐、镁盐、硼酸盐、芒硝、锂盐、溴化物、石膏和天然碱等构成了重要的盐矿资源。“柴达木”在蒙语中是“盐泽”的意思。这里的中小盐湖100多个,蕴藏着600多亿吨天然结晶食盐和丰富的钾盐。这些盐湖的蕴藏量大,埋藏条件好,适于低成本的露天开采。

33.察尔汗盐湖的钾肥开采矿场,图源:第二次青藏科考队

地表盐类如此之多,以至于当地人民用盐筑起了一条30余千米长的公路,这就是广为熟知的“万丈盐桥”。

34.横跨盐湖的盐桥,两侧堆积着大量的盐分,图源:VCG

在高原北部的扎布耶茶卡盐湖中,蕴涵了丰富的碳酸锂,经过提炼成为制作锂电池的重要工业原料。

35.扎布耶茶卡的碳酸锂提炼实验,图源:第二次青藏科考队

由于特殊的自然条件,“高原水乡”中的鱼类也显得非常独特,高原裸鲤是生长在这里的主要鱼类,是我国的特有物种,由于水温低,营养物质较少,高原鱼类的生长都非常缓慢,如青海湖有名的“湟鱼”由于环湖旅游业的发展而过度捕捞,对青海湖水生生态环境和生物链造成了较大的影响。自1994年开始,青海湖即全面实施禁渔措施,对于保护这些高原古老物种起到了很大的作用。“高原水乡”中的鱼类都是经过漫长的生态适应和进化,才得以在高原的湖泊中生存发展,对它们开展深入研究,是揭示高原隆升过程中的生物演化、极端环境下的生物适应性和进行生物多样性保护的关键。

36.青藏高原普莫雍错中游弋的裸鲤,图源:NHK纪录片


结语

气候变暖变湿在不断改变着中国最大水乡的面貌。在过去的半个世纪,大于1平方公里的湖泊数量增加了400多个,总面积扩张了1万平方公里,相当于多出了2个青海湖的面积。全球视野来看,青藏高原变暖变湿的模式还将持续,中国最大水乡湖泊水域面积扩张模式可能会至少持续到2035年。因此,中国最大水乡将会呈现更加美丽、更加多样、更加包容、更多资源的精彩世界。