[01152379]长江入海物质通量变异及其对河口-近海环境的影响

课题来源与背景 自由申请国家自然科学基金获得批准。 研究目的与意义 目的：旨在揭示近几十年人类活动和气候变化影响下长江主要入海物质通量变异及河口—近海环境响应的特征、规律和机制。 意义：鉴于长江在世界河流中的重要性,本研究可以较大地丰富国际陆海相互作用的理论认识,提高我国在这一领域的国际学术地位。此外,它还可为我国的流域—海洋综合管理和河口—近海的环境保护提供理论依据。 主要论点与论据 1)20世纪60年代是长江入海泥沙通量自全新世以来从上升趋势向下降趋势转变的拐点 根据历史时期长江流域人口增长和水土流失面积的扩大趋势,结合流域气候变化、岩石风化、长江中下游河—湖演变以及三角洲沉积记录等资料的综合分析,发现上世纪60年代是长江历史上入海泥沙通量从上升趋势向下降趋势转变的拐点,即：此前随着人类对土地利用的增强,流域产沙率增大,入海泥沙通量上升;此后,因建坝的减沙作用超过水土流失的增沙作用,入海泥沙出现减少趋势。 2)流域建坝等人类活动导致长江入海泥沙锐减,河口—三角洲沉积地貌过程发生重大转变 通过对流域系列资料的分析和实地考察,发现长江入海泥沙通量自上世纪60年代末以来在0.01的显著水平上出现下降趋势。泥沙减少的首要原因是建坝,当前每年被拦截在众多水库中的泥沙量是入海泥沙量的几倍。在入海泥沙通量的下降中,约30%归因于三峡工程。在长江口几个固定站的长期观测发现,悬沙浓度普遍出现下降趋势,平均下降幅度约25%。的系列测深资料和典型潮滩段面连续观测的研究发现,三角洲前缘淤涨速率正在急剧下降,局部已出现蚀退。 3)流域人类活动导致150年来长江年入海径流量的下降趋势和枯季月径流量的上升趋势 基于长江汉口站（始于1865年,1944和1945年缺失）、宜昌站（自1882年以来连续）和大通站（自1950年以来连续）径流量测量资料,发现宜昌与汉口径流量、汉口与大通径流量之间存在显著相关性,进而重建了1950年以前的大站缺失流量。利用小波分析1865年以来的大通径流量系列发现约14年的显著周期（P＜0.05）及约3年、7年和38年的不显著周期（P＞0.1）。此外,利用M-K检验和回归分析发现大通年径流量和8～11月的月径流量均出现显著下降趋势,而1～2月的月径流量则出现显著上升趋势。同期的流域降水量和蒸发量趋势分析都不能解释上述径流量的变化趋势。结合流域人类活动的分析认为,年径流量下降的首要原因是人类耗水量的增多,其次是水库建设;上述两种相反的月径流量的变化趋势则主要归因于众多水库的季节性蓄—泄水的调节作用。 创见与创新 1)发现上世纪60年代是长江入海泥沙通量从上升趋势向下降趋势转变的时间拐点,并系统地分析了趋势变化的原因,这项工作在时间上早于同行,在成果显示度上具有代表性。 2)发现三角洲淤积速率与长江入海泥沙通量之间的非正比例关系及冲淤转变的临界条件。 3)发现了近150年来人类活动导致长江入海年径流量的下降趋势和枯季1～2月径流量的上升趋势。 社会经济效益 发表论文50余篇,其中SCI收录19篇。 论文被引1000多次,单篇最高被引227次。 培养博士生8人、硕士生12人。