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  • 2020年, 38卷, 第02期
    刊出日期：2024-06-19
      
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  • “三江并流区”水储量的时空变化特征及其对ENSO的响应
    朱钰, 刘时银, 易颖, 李婉秋, 张思豆
    2020, 38(02): 165-179. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000499
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    青藏高原东南部的"三江并流区"气候环境复杂且敏感,陆地水循环过程空间分异明显,在全球气候变化背景下,区域旱涝灾害频发,水循环过程发生变化,刻画区域水储量时空变化特征有助于揭示灾害事件产生的原因。本文使用GRACE RL06数据、水文模型数据、实测数据等,反演获得了2002年4月—2016年8月"三江并流区"水储量变化时间序列及其多年变化空间分布,分析了水储量异常与旱涝事件的联系,进一步探讨了ENSO对水储量影响的强度及滞后程度,并就水储量反演的不确定性做了讨论。获得如下结论:(1)区域水储量处于下降状态,除个别年份,水储量的亏损超过35 mm/a,区域整体较干旱,土壤水是水储量变化的主要组分,区域干旱事件的发生大多与土壤水的持续下降有关;(2)水储量变化空间分异明显,西南下降、西北上升,怒江流域为水储量严重亏损的区域,水储量持续下降的区域常伴随着干旱事件的发生;(3)ENSO对水储量变化的影响存在2.72个月的时滞,每个月的影响强度为0.95 mm,水储量存在重大亏损的区域,ENSO影响强度相对偏大;(4)使用双重尺度因子能在一定程度上恢复滤波造成的误差,但受数据空间分辨率的影响,反演结果仍只能反映变化趋势,难以刻画水储量变化的细部特征。
  • 美国锡安国家公园西庙山——丹霞方山
    潘志新
    2020, 38(02): 179.
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    <正>锡安国家公园(Zion National Park)位于美国犹他州西南部,面积约590 km~2,是美国西部红层的典型代表,发育了众多丹霞崖壁、方山和峡谷等景观。公园内形成丹霞地貌的红层主要形成于侏罗纪,以陆相红色细砂—粉砂岩为主。其中,形成于早—中侏罗世的Navajo组砂岩是锡安国家公园丹霞崖壁发育的地层,为典型风沙沉积,具大型板状交错层理。锡安国家公园的丹霞地貌主要分布在公园东南部的锡安峡谷(Zion Canyon)两侧,经流水切割侵蚀,巨厚的Navajo组砂岩完全出露,形成连续的直立陡崖。在Navajo砂岩崖壁顶部,除
  • 秦岭山地气候变化的地形效应
    孟清, 白红英, 赵婷, 郭少壮, 齐贵增
    2020, 38(02): 180-189. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000500
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    研究不同地形下的山地气候变化对于植被生长、不同动物种群的生存习性及对气候的应激性有重要意义。本文基于陕西秦岭地区1959—2016年32个国家站的日气温和降水资料,采用Anusplin插值法、标准化降水蒸散指数(SPEI)、稳健回归和Theil-sen回归法等方法分析了山区地形对气候变化的影响。结论如下:(1)58年来秦岭四个坡向上年均温度随着海拔的升高呈现显著下降趋势,年降水随着海拔的升高呈现不同程度的上升趋势。温度随坡度的增加表现出下降趋势;除秦岭南坡西段外,降水随着坡度的增加呈现出上升趋势,但均不显著。(2)年尺度上,秦岭山地南坡和南坡东段的气温呈显著增温趋势,南坡西段和北坡呈不显著增温趋势;四个方向上的降水均呈显著下降趋势。秦岭山地四个方向上的干湿等级为正常,北坡和南坡西段的干湿状况一致,58年年均SPEI均为0.07,南坡东段较暖湿(0.08),南坡较暖干(0.05)。(3)季节尺度上,秦岭山地四个方向上除了夏季外,其他季节的气温均表现出不同程度的升温趋势,降水均呈下降趋势。秦岭四个方向上四季干湿变化属于正常等级。秦岭北坡出现春季干暖化趋势;南坡秋季较暖湿;南坡东段和西段的冬季呈暖湿化特征;南坡西段夏季呈现暖干化特征。
  • 裸斑对青藏高原多年冻土区高寒草甸生态系统呼吸和甲烷吸收的影响
    李阳, 王根绪, 芮鹏飞, 杨祎, 常瑞英
    2020, 38(02): 190-200. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000501
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    研究裸斑对青藏高原多年冻土区高寒草甸生态系统呼吸和甲烷通量的影响,对准确评估多年冻土区小流域和区域尺度碳交换具有重要意义。本文以青藏高原风火山高寒草甸中裸斑和高植被覆盖斑块为研究对象,通过对比不同地形条件下(不同坡向和海拔)二者生态系统呼吸和甲烷通量的差异来研究裸斑对高寒草甸生态系统呼吸和甲烷通量的影响。结果表明:(1)裸斑显著减少了高寒草甸的生态系统呼吸,裸斑和高植被覆盖斑块生长季生态系统呼吸的平均速率分别为2.26和6.17 g CO_(2 )m~(-2) d~(-1),这主要是二者微生物量碳和蔗糖酶活性差异造成的;(2)裸斑和高植被覆盖斑块在生长季内均表现为甲烷的汇,二者生长季甲烷吸收的平均速率分别为25.4和6.61μg CH_(4 )m~(-2) h~(-1);在坡中和坡顶,裸斑的甲烷吸收速率显著大于高植被覆盖斑块,而在坡底,二者的甲烷吸收速率相近;土壤湿度是调控高寒草甸甲烷吸收空间变异的主要因素。研究结果深化了裸斑对青藏高原多年冻土区高寒草甸碳交换影响的认识,可为小流域以及区域尺度碳交换的准确评估提供科学依据。
  • 茂兰国家自然保护区喀斯特森林系统发育结构
    王雷宏, 杨俊仙, 曹翠萍
    2020, 38(02): 201-209. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000502
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    为了揭示茂兰喀斯特森林群落构建的主导力量,检测了11个典型喀斯特群落的系统发育结构以及与生境的关系。结果表明:喀斯特森林群落的系统发育多样性与香农威纳指数、物种丰富度的变化趋势基本是一致的,各群落在物种系统进化上累积的信息相近。黄梨木(Boniodendron minus)—飞蛾槭(Acer oblongum)、荚蒾(Viburnum dilatatum)—鹅掌柴(Schefflera heptaphylla)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)—圆果化香(Platycarya longipes)、圆果化香—黄皮(Clausena lansium)、圆果化香—荚蒾、掌叶木(Handeliodendron bodinieri)—光叶槭(Acer laevigatum)、栲(Castanopsis fargesii)—杜英(Elaeocarpus decipiens)、紫树(Nyssa sinensis)—山胡椒(Lindera glauca)林系统发育结构聚集。短叶黄杉(Pseudotsuga brevifolia)—广东松(Pinus kwangtungensis)、短叶黄杉—化香、梧桐(Firmiana simplex)—青冈林系统发育结构均匀。群落系统发育结构分布格局表现为,系统发育结构聚集的群落位于山体的漏斗、沟谷、中坡、下坡、山垭口的部位,而系统发育结构均匀的群落位于山体的上坡、山脊的部位。以地形部位上坡为界划分两种生境,学生氏t检验表明两种生境下群落的系统发育结构差异显著,说明茂兰喀斯特地区山体的地形部位是构建和维持喀斯特森林类型的主导力量。
  • 美国西部丹霞地貌特征及演化过程研究——以犹他州Zion国家公园为例
    潘志新, 任舫
    2020, 38(02): 210-221. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000503
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    丹霞地貌是一种重要的风景地貌,研究其地貌特征和演化过程可以为保护与利用这一地质遗迹提供科学支持。中生代红层是我国丹霞地貌发育的物质基础,在美国西部的科罗拉多高原亦有大量分布。为增进国内同行对美国西部红层与丹霞地貌的了解,以犹他州Zion国家公园为例,通过实地考察,岩样理化性质测试,并结合GIS和DEM分析,对其地貌特征和演化过程进行探讨。结果表明:区域构造方面,Zion公园红层沉积于大型的弧后盆地——西部内陆盆地,盆地抬升时形成的节理群对丹霞地貌发育具有控制作用;红层岩性方面,Zion公园发育丹霞地貌的红层以风沙沉积为主,岩性为细砂—粉砂岩,但不同段的风成砂岩在胶结特性和岩石强度上存在较大差异;地貌特征方面,Zion公园整体为高原—深切峡谷景观,其中高程为1800～2000 m的部分占比最大,公园南部比北部切割侵蚀程度更高,形成的单体地貌以块状山崖—沟谷组合为主,同时还因地下水的基部渗流侵蚀和风蚀作用在崖壁上发育有各种洞穴景观;演化过程方面,Zion公园丹霞地貌发育经历了构造盆地形成—红层堆积—地壳隆升—外力塑造四个阶段,三叠纪末期形成的西部内陆盆地为红层堆积提供了相对稳定的沉积环境,侏罗纪期间干旱的气候环境下形成了大规模的风沙沉积,白垩纪末期科罗拉多高原的抬升及形成的节理裂隙为外力侵蚀提供了条件。其中,强烈的流水下切是该地区丹霞地貌发育的主导外营力,并一直持续至今。
  • 横断山区山地灾害的动态风险性评价
    徐瑞池, 李秀珍, 胡凯衡, 聂银瓶, 边江豪
    2020, 38(02): 222-230. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000504
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    对横断山区山地灾害进行科学的动态风险评价,可为区域防灾减灾工作提供重要的科学依据,同时对该区域的社会和谐稳定、经济稳步发展具有重要的现实意义。本文以横断山区为研究区,以五年年际变化为动态变化时间尺度,构建了山地灾害风险动态评价模型。首先选取发育山地灾害的本底因子作为静态危险度评价因子,采用频率比法计算了静态危险度,采用因子叠加法实现了横断山区山地灾害的动态危险性评价;然后选取人口密度、GDP密度和土地利用类型作为动态易损性评价指标,通过简化模型完成了动态易损性评价;最后根据风险评价模型结合动态危险性和动态易损性评价结果,得到了横断山区山地灾害不同年份的风险区划图并完成了动态风险评价。主要结果分述如下:(1)横断山区北部、西北部危险性低,为低和中危险性集中区;南部、东南部危险性高,为高和极高危险性集中区;(2)位于横断山区南部及东北部的高和极高危险区的地区人口较为密集,经济活动性较强,其易损性等级比较高,相应的风险级别同样较高;(3)横断山区受强降雨次数、人口密度、GDP密度和土地利用的动态变化的影响,各年山地灾害的风险性的空间分布范围具有比较明显的差异,横断山区的风险性随时间动态变化。
  • 天山野果林区滑坡景观时空演变及生态风险预测
    范贺娟, 来风兵, 曹家睿, 陈蜀江, 许超宗
    2020, 38(02): 231-240. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000505
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    以天山大小莫合流域野果林区为例,探究其景观格局的时空演变特征及揭示滑坡对野果林区造成的生态风险具有重要意义。以Corona和Spot-5等高分辨率遥感影像为数据源,通过RS技术解译1964、1980、2000、2017年空间数据,利用Fragstats 4.0软件计算景观特征指数,并探讨了滑坡景观格局时空变化特征与演化的驱动因素,从而进行景观生态风险预测。结果表明:(1)1964—2017年野果林面积持续减少了3942.15 hm~2,主要向草地、耕地转移面积为主,滑坡区面积增加了203.48 hm~2,其主要转入景观类型为野果林、草地。(2)野果林区各景观破碎程度加剧,景观边界形状总体上趋于复杂。不同景观斑块面积呈现不均匀状态,景观的空间异质性增强。(3)滑坡景观类型变化受自然因素和人文因素共同影响作用。人口增加和人为干扰度是主要的人文驱动因子,气温、坡度、坡向和降水是主要的自然驱动因子。(4)2017年景观生态风险以高风险等级和较高生态风险等级为主,此阶段,野果林区生态系统稳定性低,其生态环境脆弱;2034年滑坡景观生态风险有减弱趋势,野果林区生态系统趋于稳定,但滑坡等自然灾害仍不容忽视。
  • 山地河流穿越管道冲坑扩展规律的试验研究
    杨乾, 杨庆华, 姚锦涛, 张宇倩, 王子聪
    2020, 38(02): 241-251. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000506
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    合理预测山地河流穿越管道的未来埋深和悬空长度对其安全运营至关重要。本文以北干线输气管道穿越工程为研究对象开展了水槽模型试验,观测分析河流穿越管道附近河床演变趋势,研究流量、水深和管径等因素对冲坑扩展规律的影响。结果表明:河床演变主要由推移质泥沙输移引起,而随着管径的增大,在管底形成冲坑点的次数逐渐减少;管底形成冲刷之时冲坑竖向扩展速率很大,随着管涌的发生,冲刷速率逐渐减小,冲刷深度逐渐增大;管底冲坑竖向扩展过程满足一级动力学反应方程,归一化处理后得到了冲刷深度与冲刷时间之间关系式;水动力条件、管径和沙粒特性共同影响管底极限冲刷深度,采用Gauss-Seidel迭代法得到无量纲冲刷深度与相对泥沙粒径和弗劳德数Fr参数的关系式;当Fr>0.6时,冲坑横向扩展仅为初级扩展一个阶段,当Fr<0.6时,冲坑横向扩展过程包含初级扩展和次级扩展两阶段;最后,结合试验数据和冲坑竖向扩展经验模型,推导出冲坑横向扩展速率计算公式,且模型预测结果较好。研究结果可为探究山地河流穿越管道冲坑扩展规律及管道后期安全运营维护提供重要参考价值。
  • 1982—2015年“一带一路”地区NDVI时空演变规律及其影响因素
    杨钰杰, 白晓永, 谭秋, 罗光杰, 田诗琪
    2020, 38(02): 252-264. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000507
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    植被的生长状态、变化过程及其驱动因素具有显著的区域差异性,开展相关研究对于改善生态环境具有重要意义。然而,目前对于"一带一路"的归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)的认识仍不清晰,可能会影响到生态环境改善和绿色"一带一路"建设。为此,本研究采用Theil-Sen中值趋势分析和Mann-Kendall显著性检验、偏相关分析和残差分析等方法探讨了1982—2015年该区域NDVI在像元上的时空演变规律及其影响因素。结果表明:(1)东南亚为植被覆盖度最高的区域,有76%的地区NDVI值在0.68以上;NDVI值低于0.27的低植被覆盖区则主要为西亚、中亚的大部分和中国西北等干旱半干旱地区及俄罗斯北部等高纬度地带;(2)研究区NDVI总体以5.39×10~(-4)/a的速率增加(R~2=0.611,p<0.0001)。NDVI显著增加,即植被显著改善的区域占37.67%,包括欧洲西部、勒拿河下游、印度大部分和中国南方地区;NDVI显著降低,即植被显著退化的区域包括中西伯利亚高原、东北平原、中亚的里海和咸海周边地区,面积仅占8.02%,显著改善区域面积是显著退化区域面积的4.70倍;此外植被呈现轻微变化和基本不变的区域共占54.31%;(3)植被同时受降雨、温度和人为活动这三个因素共同影响的区域较少,降雨主控区域主要分布在亚洲中部干旱半干旱区以及热带地区,温度主控区域在欧洲、西亚、青藏高原和俄罗斯北部的分布较广,典型的人为主控区域则分布在俄罗斯中部、印度北部和中国南方沿海地区。本研究结果可以为"一带一路"地区植被保护与生态建设提供科学决策的理论依据。
  • 贫困山区不同生命周期旅游扶贫村居民绩效感知的比较研究——以恩施州旅游扶贫村为例
    王安琦, 韩磊, 乔花芳, 李琳, 谢双玉
    2020, 38(02): 265-275. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000508
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    居民感知是旅游扶贫政策实施效果评价的一个重要视角,扶贫村的生命周期是影响扶贫绩效感知的因素之一,相关研究的深入开展对于贫困山区实现脱贫目标具有一定意义。本研究以位于武陵山集中连片特困地区的恩施州的22个旅游扶贫村为案例地,通过问卷调查和访谈收集数据,运用因子分析法探索居民对旅游扶贫绩效感知的维度,以旅游地生命周期理论为指导判定各村所处的生命周期阶段,运用单因素方差分析法比较不同生命周期阶段扶贫村居民对旅游扶贫绩效感知的差异。结果表明:(1)居民对旅游扶贫政策执行的感知包括政策执行力度、微观政策覆盖面、宏观政策覆盖面三个维度,对旅游扶贫效果的感知包括经济、社会、环境正负效果六个维度;(2)旅游扶贫村分别处于探索、参与、发展和稳固阶段,且大多数处于探索、参与阶段;(3)扶贫村居民对政策执行力度和广度的感知水平均随着旅游业发展阶段的提升而不断增强,表明旅游扶贫政策的实施既得到了居民的认可,也促进了旅游业的发展;(4)发展、稳固阶段扶贫村居民对经济和环境成本的感知水平都显著高于探索或参与阶段,同时,对经济和环境效益以及素质提升的感知水平也显著较高,表明在旅游发展较成熟的扶贫村,旅游发展带来的积极效应和负面影响并存。本研究针对处于不同生命周期阶段扶贫村存在的问题提出了相应的发展对策,可以为扶贫村居民脱贫和旅游发展目标的制定提供科学依据。
  • 太行山区国土空间格局演变特征及其驱动力
    周鹏, 邓伟, 张少尧, 孟宝
    2020, 38(02): 276-289. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000509
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    国土空间是人类活动的基础空间载体,开展山区国土空间格局演变特征和分异特征研究,有利于优化区域发展格局。以太行山区为研究对象,选取1980、1990、1995、2000、2005、2008、2010、2015年8期土地利用数据,将其分为城镇空间、农业空间和生态空间,揭示其时空演变特征,并采用地理探测器方法分析太行山区国土空间演变的驱动力。结果表明:(1)太行山区城镇空间散布在各地级市中心,农业空间主要分布在山麓和盆地,生态空间分布在高海拔山区。35年间城镇空间扩张显著,农业空间和生态空间大幅度减少,县域国土空间面积的变化同主体功能区定位相吻合。(2)太行山区国土空间分异显著。1980—2015年国土空间变化以海拔1000 m和坡度15°为阈值,阈值以下城镇空间随地形上升逐渐减少,农业空间逐渐增加,阈值以上生态空间增幅最显著。与此同时,国土空间类型区面积变化在地貌区上存在较高的分异性,特别是在台地、平原以及中、高起伏山地变幅最大。(3)太行山区国土空间格局的演变是自然条件、交通区位、社会经济、国家政策共同作用的结果,其中,自然条件是基础性决定条件,交通区位是重要驱动力,社会经济是主要驱动力,国家政策是外在驱动力。研究结果可为优化山区国土空间格局,与提升国土空间功能提供参照。
  • “三生”视角下的国土空间利用质量评价——以攀西地区为例
    王强, 陈田田, 李爱迪, 张仕超, 王跃峰
    2020, 38(02): 290-302. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000510
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    近年来,随着城镇化、工业化的推进,国土空间出现了用地相互侵占、生态环境破坏、粮食安全受到威胁等一系列问题,国土空间的利用效率与质量提升变得尤为重要。为实现生产空间的集约高效、生活空间的宜居适度、生态空间的山清水秀。本文基于"三生"功能的理念,以攀西地区为例,采用综合指标法对其国土空间利用质量和协调性进行评价,并针对性的提出国土空间利用质量提升的方法,研究结果显示:(1)攀西地区"三生"空间利用质量指数等级不高,生产空间的指数差异性高于生活空间,生活空间又高于生态空间;(2)攀西地区"三生"空间利用质量的整体协调性不高,多数区县处于不协调水平;(3)就经济发展而言,经济水平越高的区域其"三生"空间利用质量协调性相对较高;(4)在功能分区上,城市化地区的"三生"空间利用质量的协调性高于农产品主产区,农产品主产区又高于重点生态功能区,考虑到重点生态功能区自身发展现状和特殊性,应重点强化其"三生"空间利用能力,以实现区域统筹发展。本研究可以为区域国土空间开发以及优化提供参考。
  • 西南地区干旱河谷分布范围及分区统计分析
    范建容, 杨超, 包维楷, 刘佳丽, 李炫
    2020, 38(02): 303-313. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000511
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    干旱河谷是我国西南地区复杂地形和气候条件综合作用下形成的特殊景观类型,明确西南干旱河谷的空间分布范围,掌握分区统计数据,对了解干旱河谷生态系统、分析相关自然和人文综合指标有重要意义。本文在前人研究的基础上,利用遥感与野外验证相结合的方法,划定了西南地区干旱河谷的空间分布范围,同时,分析了干旱河谷区的地形特征和干湿状况。研究结果表明:西南地区干旱河谷总长度约为6911.15 km,总面积约为26 451.61 km~2,涉及我国甘肃省、四川省、云南省以及西藏自治区4个省级行政区。在空间分布上由北至南依次分布在白龙江、岷江、大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江和元江,其中,金沙江干旱河谷面积最大,占西南地区干旱河谷总面积的44.36%,岷江干旱河谷面积最小,占西南地区干旱河谷总面积的2.74%。坡度大于25°的面积占西南地区干旱河谷总面积的55.00%,地形坡度区域差异显著,岷江干旱河谷区地形坡度较大,雅砻江干旱河谷区较为平缓。阳坡面积大于阴坡面积,阳坡面积占干旱河谷总面积的40.49%,阴坡面积占干旱河谷总面积的31.12%。干旱河谷区内气象观测站的干季干燥度指数(I_(aD))值在2.14～5.10之间,属于半干旱类型和干旱类型。本研究成果可为干旱河谷的进一步深入研究提供基础数据支撑。
  • 中喜马拉雅山中—尼通道沿线冰川/冰湖变化及其相关灾害初步调查
    钟妍, 刘巧, 廖海军, 刘时银
    2020, 38(02): 314-327. https://doi.org/10.16089/j.cnki.1008-2786.000512
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    开展中—尼通道沿线冰川/冰湖变化及其相关灾害调查,对减少此类灾害发生、保障该地区安全、维护其在两国之间的经济、文化交流地位具有重要意义。中—尼通道地形陡峭复杂,现代冰川发育,在全球变暖的背景下冰川物质亏损显著,冰湖扩张明显,冰川相关灾害风险突出,已经引起国内外众多学者的广泛关注。本文主要运用遥感手段结合野外考察对中—尼通道沿线冰川及其相关灾害进行了初步调查,对直接影响干线通道的典型支沟流域上游冰川分布及其变化进行了统计,并初步分析了与冰川冰湖变化相关的灾害危险性。结论如下:中尼通道沿线13个子流域共发育冰川568条,总面积804.71 km~2,平均冰川覆盖率为12.89%,主要集中在海拔5000～6000 m,27年间(1991—2018年)三通道内的冰川平均退缩率达9.93%。共有冰湖74个,呈逐年扩张态势,20年间(1990—2010年)冰湖平均扩张率达86.5%,其中危险冰湖共计2个。三通道内近半个世纪以来共计发生冰川/冰湖相关灾害共计9起,未来有出现(次生)泥石流/滑坡、洪水、冰湖溃决等形式灾害的可能。发生于柯西河、吉隆藏布和甘达基河一些河段的各类灾害会对山区水库和相关水电设施造成重大影响。本研究可为探讨中—尼喜马拉雅山地区冰川/冰湖变化的时空特征、冰川相关灾害的引发机制以及可能灾害预估等提供资料参考。