2019, Vol. 31 
(2: 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室, 兰州 730000)
(2: State Key Laboratory of Cryospheric Science, Northwest Institute of Ecology and Environmental Resources, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, P.R.China)
冰湖(与冰川或冰川作用相关的湖泊[1])在世界各地山地冰冻圈广泛发育，受地形和补给源的影响，一般规模不大(如我国冰湖规模在0.0036~5.83 km2之间[2])且多受现代冰川融水补给，其分布的数量和规模与冰川分布的数量和规模密切相关.最近的冰湖遥感调查显示，2010年在亚洲中部以青藏高原为中心的高海拔区域(简称高亚洲，主要包括喜马拉雅山、念青唐古拉山、昆仑山、喀喇昆仑山、天山等山系)共发育7368个冰湖，总面积为779 km2，其中现代冰川融水直接补给的冰湖约占总数量的78 %和总面积的83 % [3-4].由于山地冰冻圈特殊的地理环境及水文特征，使得山地冰冻圈内环境变化对冰湖水文效应的影响以及冰湖水文对环境变化的响应都具有特殊性.
在当前山地冰川普遍退缩、冰川物质负平衡加剧的背景下，冰湖与冰川补给湖面积呈现出普遍扩张的态势[5]，这不仅影响山地冰冻圈的水文循环过程，而且还改变了其物理、化学和生物特性[6].山地冰冻圈对气候变化敏感，而位于其中的冰湖更是区域气候变化的极佳指示器[7-8]，进一步了解冰川融水对冰湖水文的过去、现在和未来产生的影响具有重要意义.山地冰冻圈的变化及其影响受到广泛的关注[9-14]，众多研究在关注冰冻圈要素(冰川、冻土、积雪)变化水文效应的同时，也注意到了冰川融水对冰湖的影响[15-18]，然而当前仍缺乏冰川变化与冰湖水文效应关系研究的系统总结与展望.本文基于近年来的研究成果，从冰湖水循环、水文过程、水文情势及水环境等角度，系统总结了冰川融水对冰湖水量、物理化学性质、生物等产生的水文效应及其影响，提出了冰川融水对湖泊水文效应影响的概念模型(图 1)，展望了开展冰川融水对冰湖水文效应研究问题及前景.
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图 1 冰川融水对山地冰冻圈湖泊水文效应影响的概念模型(“+”表示增加，“-”表示减少，“△”表示变化) Fig.1 Conceptual model of the glacier meltwater impacts on the hydrological effect of the glacial lake in Mountain Cryosphere ("+" indicates an increase, "-" indicates a decrease, and "△" indicates changes) |
山地冰冻圈的冰湖在其形成发育期多为封闭的内陆湖，入湖水量主要由降水和冰川消融补给，支出水量主要由蒸发构成，在单位时间内，其水量平衡方程可表示为：
| $ \Delta H = P + {R_{\rm{S}}} + {R_{\rm{g}}} - E \pm \varepsilon $ | (1) |
式中，ΔH为冰湖水变化量，P为湖面的年降水量，RS为由降水产生的地表径流折算成的径流深度，Rg为冰川融水的补给量，E为湖面的蒸发量，±ε为冻土融水、地下水、渗流作用导致的变化量.融水对湖水量的影响可分为短时间(日)、中等(季节)和长时间尺度(年际、年代际甚至更长)，一般来说，在地理环境变化不大的情景下，冰湖水量的收入和支出处于动态平衡状态，即蓄水变化量为零.
一般冰湖的水量/面积变化对冰川变化尤其敏感，过去几十年来，高亚洲、阿尔泰山、安第斯山、阿尔卑斯山、巴塔哥尼亚高原等地总体呈现冰川普遍退缩、冰湖面积扩张的趋势.如高亚洲众多冰川普遍退缩、冰川物质负平衡加剧，西昆仑和喀喇昆仑山地区冰川物质则略微有正平衡趋势或者保持相对稳定[19-22].与区域冰川差异性变化对应，冰湖水量变化也呈现显著的区域差异.现有的研究结果显示，自1970s -1980s以来，念青唐古拉西部地区冰湖平均扩张速度最大，达4.67 % a-1[23]，喜马拉雅山中东段冰湖面积平均增速次之，为1 % ~3 % a-1 [24-26]，天山地区为0.8 % a-1[4]，帕米尔为0.45 % a-1[7]，横断山区为0.12 % a-1[27]，而在喀喇昆仑和兴都库什山脉部分区域冰湖面积甚至以1.5 % ~2.5 % a-1的速率减少[24].海拔上，分析珠峰地区不同高度带内冰川与冰湖面积变化率显示，冰川退缩的峰值高度5700~5900 m(-33.5 %)和5200~5400 m(-26.5 %)与冰湖面积增长的两个峰值高度5400~5600 m(+47.6 %)和5000~ 5300 m(+49.8 %)对应(图 2)，说明冰川融水对其下游100~300 m的冰湖面积扩张贡献明显[28].
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图 2 珠峰地区不同高度带冰川面积退缩与冰湖面积扩张对比[28] Fig.2 Glacier area retreat and glacial lake area expansion of different evelation bands in Everest region[28] |
可见，尽管由于冰川退缩、降水变化、湖盆形态因素等的差异导致冰川融水与冰湖扩张之间耦合关系复杂[29-31]，但是山区冰川物质平衡强烈亏损对冰湖水量变化具有重要影响，主要表现为冰川融水对于近期冰湖水量增加的补给作用[3, 16, 23, 32-33].
1.2 冰湖水资源及灾害冰川融水注入冰湖导致其面积增加的现象，说明至少部分冰川水资源并没有通过地表随径流系统流出冰冻圈，而是被冰湖暂时滞留，这在一定程度上调整了山区的水循环过程，延缓了因气候变暖而导致区域冰川水资源的亏损[4, 34](图 1)，影响冰湖的蓄水量和蓄水周期甚至海平面的变化[35].因此，研究者开始关注山地冰冻圈冰湖储存了多少冰川水资源，或者说，冰湖能在多大程度上延缓气候变暖引起的冰川水资源亏损.在天山，2010年冰川融水直接补给的冰湖水储量约为1.78 Gt，2000 -2010年，每年大约有2 ‰的冰川融水储存在冰湖中，致使天山冰湖总水量增率约为0.01 Gt/a[4].这部分被冰湖滞留融水的比例不大，但对内陆干旱区的生态和社会经济建设极为珍贵.
对于山地冰冻圈中以冰川融水补给为主的冰湖，由于冰川融水被冰湖滞留而在湖中聚集，湖盆原有的水循环平衡状态被破坏，冰湖的潜能(冰湖水量、湖水比重与堤坝高的乘积)[37]和潜在溃决洪水体积(假设湖泊在堤坝背水坡坡度>10°的部分全面被冲毁后释放的水量)[38]都将增加，从而导致潜在危险性冰湖数量和危险程度增大，如在中国喜马拉雅山地区，该类潜在危险性冰湖达142个[36]、天山为60个[4](图 3)，预测显示从2020s至22世纪是冰湖溃决灾害高发期[39].另一方面，融水被冰湖滞留的同时，也在一定程度上改变了湖盆原有能量传输路径，由于水的反照率小，湖盆水量的增加也意味着对太阳辐射吸收的增强，热量在冰湖中积聚.山地冰冻圈冰湖堤坝多为冻土，内有埋藏冰，在湖中积聚的热量将会加快堤坝冻土消融，致使坝体稳定性下降[40].以冰川阻塞形成麦兹巴赫湖，在冰川融水蓄积达到一定水深(或者水压)时，形成周期性突发洪水[41-42].可见，冰川融水在短时间内汇聚到冰湖中，冰湖静水压力增大，是漫顶冲刷、管涌、冰坝抬升、埋藏冰消融等冰湖溃决机制的诱因.
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图 3 因冰川融水不断注入而形成的不同危险性等级的潜在危险性冰湖分布 (a：中国喜马拉雅山[36]；b：天山[4]) Fig.3 Distribution of potential dangerous lakes of different outburst probability levels fed by glacier meltwater (a: in Himalaya, China[36]; b: in Tienshan mountain[4]) |
冰川融水对冰湖物理性质的影响主要表现在对湖水温度/密度、湖水分层/运动、透明度/浊度等方面(图 1).因冰川融水(接近0℃)的输入，致使冰川融水补给湖的平均水温度普遍较无冰川补给的水温低2~3℃[43]，两者温度差的大小与冰川融水补给比重、与冰川远近等密切相关；如冰川融水叠加降水等影响，湖水温度呈现出独有季节和日动态变化，表现出非连续、低温、多模式循环变化[44].流域冰川覆盖度直接决定冰川融水对冰湖的补给量和补给比例，影响湖水温度，进而影响冰湖生态系统[45-46].研究发现，流域内冰川覆盖度与水温呈显著负相关，冰川覆盖率每减少10 %水温可升高1.6℃[47]，而冰川覆盖率每升高10 %，夏季(7 -9月)湖水水温将降低0.6~2.0℃[48].此外，冰川融水还影响着湖水温层的垂直分布和差异，使得冰湖水温变化更加复杂，如美国的Coghill冰湖，在水深1 m处且据冰川补给源近的水域温度相对于同一深度距离较远水域要低0.5~1.0℃，而在该湖更深的水层中却不存在这种温度差异[43]；巴塔哥尼亚冰原南部和智利中部，冰川融水汇入冰湖底层，降低深层湖水温度使得湖水表层与深层温差达3~10℃[49-50]；在奥地利阿尔卑斯山，冰川补给湖表层水温日变幅是非冰川融水补给湖的1.3~1.5倍[44].
冰湖的湖水密度主要受温度控制，在4℃左右时密度最大，当水温高于或低于4℃时, 密度变小.夏季如接近0℃冰雪融水直接汇入冰湖，冰湖表层水温会因与0℃冰雪融水混合而改变，从而导致上下层湖水密度的差异，形成湖水的分层与翻转现象[51-52].如基于器测数据显示，在天山托木尔峰的冰面湖，夏季白天因冰面气温上升消融，接近0℃的融水注入湖中，与相对高温湖面水混合到4℃左右，因密度大而流向湖底，产生因动力下沉而形成湖水日垂直流，14：00 -16：00左右在深层湖水形成低温谷(图 4).这种白天因融水注入而在湖底形成低温谷的机制，在一定呈上抑制了因太阳辐射导致的湖水温度上升[29].但是，这种湖水由热力分层到动力翻转现象与融水汇入量的阈值条件尚需深入研究.
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图 4 天山托木尔峰的冰面湖表层水温与深层水温变化差异(a)以及深层日低温谷形成示意图(b)[29] Fig.4 Difference between surface water temperature and deep water temperature of supraglacial lake in Mount Tomer, Tienshan mountain (a), and schematic diagram showing the forming process of daily low temperature in the deep layer of supraglacial lake (b)[29] |
冰川融水通过冰面流携带表碛物质和冰下水流侵蚀底部基岩/排水通道携带的物悬浮质进入湖中，影响湖水的透明度/浊度，冰川融水中的悬浮质粒径多在0.7~4.0 μm之间[53].湖水的透明度/浊度随着冰川融水的变化而存在时间和空间上的差异，随融水进入湖水中的悬浮质可使湖水光合有效辐射(PAR)和紫外线(UVR)的衰减量增大20 % ~25 % [54-55]，并周期性地驱动湖水表层温度增加和限制能量向深层传输[44].一般冰川融水直接补给、新生成的冰湖较为浑浊，水体颜色呈灰色(图 5a)，对光表现出强烈的散射和微弱的吸收特性[56]；随着冰川退缩和冰湖的演化，悬浮物质沉积，浊度减小，藻类生物的光合作用效率提高，湖水呈现绿色(图 5b)；当冰川消失，冰川融水不再直接补给冰湖时，湖水往往呈现深蓝色(图 5c)，对光表现出强烈的吸收和微弱的散射特性[56].湖水透明度/浊度是多因素综合的结果，湖与冰川的距离、冰川径流的季节性差异、湖水的深度、流动性、热力/盐度分层、风场的改变(底泥再悬浮)、融水对湖底沉积物的物理扰动等均可能影响湖水透明度/浊度的变化[6]，但冰湖与冰川的距离对湖水透明度/浊度的影响最直接[6, 57-59].
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图 5 不同类型湖水透明度/浊度差异：新形成的冰面湖(a)、冰川融水直接补给但不直接临近冰川湖(b)和非冰川融水直接补给湖(c) Fig.5 Difference of water transparency/turbidity between different type lakes: new-formed supraglacial lake (a), glacier-fed lake without contact with glacier (b) and non-glacier-fed lake (c) |
冰川融水对冰湖化学性质的影响主要表现在对湖水中的氮素(氮氧化物及硝酸盐、亚硝酸盐、铵盐等化合物)、溶解有机物(DOM)、持久性有机污染物(POPs)、各类离子浓度和重金属含量等的影响(图 1)，影响强度与湖盆区的大气环流、地形地貌特征及冰湖-冰川间距离等有关.
1) 冰湖中氮素和DOM.对以冰川融水补给为主的冰湖，湖水中的氮素主要来源于保存在冰内的大气沉降氮、冰内氨化作用和硝化作用形成的氮等[60].在冰川融水补给系统中，DOM相对来源久远(600~8000年)且不稳定[61-62].冰川径流变化影响DOM的输出及其含量，在阿拉斯加山地冰川区，冰川覆盖率低的流域日溶解有机碳含量高[46].由于冰川作用区较低的植被覆盖度减少陆地生态环境对氮素的摄入，冰湖能从冰川融水中获得更多的氮素，使得湖水中氮的浓度相对较高，尤其是NO3-浓度要高出一般积雪补给湖泊NO3-浓度的1~2数量级[59, 63].高海拔区积雪的覆盖使得植物减少了氮素的利用，加强了土壤中微生物过程，当积雪厚度较深时，湖水中氮素的浓度更高[64].所以，山地冰冻圈冰湖中的氮素浓度高主要是因为补给湖泊的冰川融水与土壤植被接触少，相对于湖泊的其他补给源来说，其同化和反硝化作用弱、损耗低[60].
2) 冰湖中POPs.冰冻圈是全球POPs重要的集聚地之一，研究表明雪能有效地从空气中凝集以气相存在和吸附于颗粒表面上的POPs，降雪的过程就是污染物的湿沉降过程，冰川区的低温、低有机物质含量、渠道化径流等特征有利于POPs的积累[65-66].冰川通过融水把这些污染物带入冰湖中，并在冰湖生物和湖底沉积物中积累[67-68]，而气候变暖和冰川退缩将直接促进这一过程[69]，使得冰川成为POPs的二次污染源[70-71].如在北美洲，冰川融水补给的冰湖中POPs浓度至少是非冰川融水补给的湖泊中的6倍左右，其中冰湖中50 % ~97 %的POPs是由冰川融水贡献的[65]；在意大利阿尔卑斯山，冰川融水补给湖湖底沉积物中有机氯类杀虫剂DDT的峰值出现在冰川开始大量融化的1990s[67, 72]，而非冰川融水补给湖中DDT的峰值则出现在1970s，即DDT曾大量使用的时代[73].
3) 冰湖中离子浓度和重金属含量.冰川的快速消融不仅增强了无机和有机物质的迁移，还增强了冰川融水与基岩和土壤的相互作用，导致冰湖中各类离子和重金属浓度发生变化.位于喜马拉雅山中段的冰川融水补给湖，由于冰川退缩和融水增加，导致冰底部环境中的硫化物被氧化释放，使得湖水中的硫酸根离子浓度在近20年增加了4倍，硫酸根离子浓度与冰川径流量存在显著的正相关关系[74]，而溶解汞由于冰湖颗粒物的吸附作用致使其浓度降低[75].近20年来，在欧洲的阿尔卑斯山脉的两个冰川融水补给湖中，湖水中导电率、硫酸盐、钙、镁、二氧化硅等分别增加19、16、8、36和2倍[76].在南美洲的科迪勒拉山系，热带高山区冰川退缩引起了水体中Pb和Ni浓度升高，严重影响了当地的水质状况[77].
3 冰川融水与冰湖生物 3.1 可溶性溶质与冰湖生物来源于冰川融水的氮素和DOM等可溶性营养物对于山地冰冻圈贫营养冰湖的生态系统来说有着举足轻重的作用，其输入量影响浮游植物、细菌的生长率以及群落组成和结构[45, 52](图 1).氮素负荷影响着冰湖生态系统的藻类群落结构，降低pH值，改变营养盐的利用率[78].冰川融水的氮素影响冰湖中浮游植物的分布，冰川补给湖由于融水对湖表层氮素的补给，浮游植物在表层聚集，不会在深层出现叶绿素浓度最大值[79]，而非冰川融水补给湖则可能在深层出现叶绿素浓度最大值[6, 80]. 20世纪以来冰川融水增加，导致冰川补给湖泊氮素的增加，藻类聚合体发生显著变化[59]，叶绿素浓度(如东非的鲁文佐里山脉[81]和青藏高原[82]的冰湖)升高.一些对氮素富集具有良好指示作用的物种，如星杆藻属和脆杆藻属，近10年来在冰湖中生物量呈增加趋势[79].
目前对于冰川融水补给冰湖中的生物对重金属、POPs等污染物富集过程及其响应机理的认识相对薄弱. POPs能在活的生物体脂肪组织中进行生物积累，这些有机污染物质还具有生物放大效应，并通过生物链逐渐积聚成高浓度，在冰湖的水生生物中富集.冰川融水补给的冰湖生物体内有机氯污染物浓度可高达其他非冰川融水补给湖泊的近千倍[67].此外，气候变暖将加速生态系统中有机碳的分解，使得更多与有机碳结合的POPs污染物被释放，增加了冰湖中可以被生物有效利用的POPs，即增大了POPs生物可给性[69].可见，持续涌入的高浓度的有机污染物等可溶性性物质会对冰湖物种多样性和稳定性产生显著影响，影响强度及其时空尺度与冰湖生态系统的结构和功能、对可溶性物质的敏感性以及与冰川的距离有关.
3.2 悬移质与冰湖生物冰川融水输入的悬移质主要通过改变湖泊的透明度/浊度和温度，使得冰湖生态系统中浮游生物的生境条件在时间和空间上产生异质性，从而对冰湖生物产生影响(图 1)，冰川融水导致的浊度增加对生物的影响甚至超过来源于冰川融水氮素和DOM等可溶性营养物的影响[6].一般来说，PRA和UVR穿透的深度与湖水浊度呈负相关[55]，而PRA是植物生命活动、有机物质合成和产量形成的能量来源，UVR则影响固氮过程和浮游生物的生产率，两者的变化均会对水生生物产生显著影响.冰湖的微生物群落分布特征与光辐射能密切相关，因湖水浊度不同而使得PRA和UVR产生了水平梯度上的变化，进而影响着微生物分布、生物量和种类，甚至出现冰湖的生物群落最终可能被异养的和混合营养的微生物类所占领的现象[54, 83].另一方面，在冰川补给的浑浊的冰湖中，由于湖水高浓度悬浮颗粒对病毒的潜在消除作用，湖中病毒性颗粒也会随着与冰川融水入口距离变小而减少[84].
冰湖悬移质对湖中不同种类生物多样性的影响存在差异.冰川融水携带的悬移质可改变冰湖上层和深层的生态过程、重建湖水能量路径.一般湖水浊度越高，浮游生物的多样性就越低[85-86].很多浊度较高的冰湖中，不仅滤食型枝角类水蚤缺少，而且其他食性方式蚤类、异养性鞭毛虫的生长也受到限制[53, 83].冰川融水注入能导致冰湖细菌群落的多样性增加，很多细菌类群能够在浑浊冰湖中生存.在奥地利中部阿尔卑斯山冰湖细菌种类多样性和发育多样性是随浊度梯度下降而下降的，但代谢功能多样性却与浊度大小呈负相关[87].新生的浑浊冰湖中生物以原核生物(细菌)和后生动物(轮虫类、线虫等)为主，之后浮游生物增加，如桡足类和枝角类(水蚤类)等，生物多样性变得丰富[83].此外，冰湖浊度还能改变食物网中生物体的习性. Jönsson等[88]发现，巴塔哥尼亚高原冰湖中本地鱼类在高浊度水平下滤食率减少，而且高浊度水平还可影响很多鱼类定位和捕捉猎物的视觉能力，并改变被食者-捕食者的相互作用.
4 问题与不足冰川退缩导致湖水量增加已是不争的事实，并深刻影响山地冰冻圈冰湖的水量变化、理化性质和生态系统，成为冰冻圈水文学研究的热点科学问题.遥感技术是冰川融水与冰湖水资源及灾害效应监测的最有效手段之一，但是由于航空/航天测量特定年份、特定季节的瞬时观测值，高空间分辨率遥感影像的时间分辨率难以反映冰湖快速变化状态，往往使得冰湖的季节变化掩盖于年际变化中或者年际变化掩盖于年代际变化中；另一方面，由于冰湖一般规模较小，中低空间分辨率遥感数据已很难满足冰湖监测的现实需求.合成孔径雷达(SAR)技术因其能全天候、全天时地提供高分辨率的雷达图像，有望成为冰湖遥感监测的新手段，尽管当前基于SAR技术还主要应用于冰湖边界得提取上.总之，山区地形复杂、气象气候条件多变、冰湖理化性质差异很大，如何发展传感器准确获取复杂的冰湖信息成为冰湖遥感监测的技术瓶颈之一.
对于冰川融水与湖水量的研究已由本世纪初的关注冰川融水对冰湖面积的变化定性分析，发展到关注冰川融水对冰湖水量贡献的定量估算.当前技术条件很难对冰湖水量进行大范围直接测量，一般是通过观测样本冰湖的水深(水下地形)、面积、体积间回归方程推广计算湖水量，但误差较大，甚至超过100 % [89]，而定量评估冰川融水在湖泊补给作用或补给比重更不多见.在测量上，从1980s用测量绳进行冰湖水下地形测量，发展到基于声呐现场测量冰湖水下地形[90]和利用激光测高技术等遥感技术观测湖水位和面积计算湖水量[31]，但不太适合对大量、小规模冰湖的监测.未来将继续发展遥感观测技术和GIS空间分析技术，以更精准地进行湖水量计算.
由于冰湖多位于不易到达的高寒山区，当前湖水采样点分布不均，长时间尺度(年际年代际)的冰湖理化性质定位半定位观测、冰川融水对冰湖生物区(系)的直接影响观测等缺乏.由于环境特殊，湖水样品采集及采集后的样品保存技术(如减缓采集湖水样发生生物作用、化合物水解及氧化还原作用的化学保存技术等)有更严格的要求.而且，对于冰湖中化学成分的来源(如氮素)及其与湖水中生物相互作用过程与机理的认识不足或存在争议[6]，很多结论都带有地域性特征，大区域尺度的普适性的研究成果缺乏，少有冰川融水及其变化对冰湖水文效应的系统理论、数值模拟与预测预报研究.
冰川被视为大气沉降化学成分储存库和微生物聚集港，这些成分通过冰川融水中汇集到冰湖中，从物理、化学、生物等多方面综合影响冰湖理化性质和生态系统，影响程度一般与流域冰川的类型、规模和作用时间有关.但是融水对冰湖的物理、化学、生物影响程度并非与融水汇入量呈正比，有时甚至很小比例的融水汇入也能对湖泊生态产生显著影响[6, 77, 79].冰川融水量的变化与冰湖水文效应关系复杂，冰湖系统对冰川融水变化响应过程与机理研究有待深入，湖水面温度等物理属性的变化对水面蒸发、湖水环流、局地环流、甚至区域气候等观测缺乏，冰川消失对冰湖水文与生态系统的影响仍知之不多，冰川融水对冰湖的综合影响也多停留在定性认识，定量的耦合观测与模拟研究少见.此外，氮素、DOM、POPs、各类离子浓度和重金属含量等易在冰湖中聚集，其理化环境长期深受融水影响，但当前缺乏长时间、大区域尺度的冰川融水对冰湖理化性质及生态系统的综合影响研究.
5 小结与展望山地冰冻圈冰湖是冰川、积雪与冻土三者耦合的连接点，通过热量、水、物质循环对生态环境与水资源产生重要影响，是山地冰冻圈环境变化的敏感指标和前哨，其中冰川融水及其变化是山地冰冻圈冰湖系统时空异质性及其变化的驱动器.当前在喜马拉雅山、天山、阿尔卑斯山、安第斯山、阿拉斯加、东非鲁文佐里山及青藏高原和巴塔哥尼亚高原等山区典型冰湖开展湖水量、理化性质、生态系统的观测与采样分析，主要在以下3方面取得进展：(1)由于冰湖不断接纳冰川融水，这在一定程度上调整了山地冰冻圈的水循环过程，影响冰湖的蓄水量和蓄水周期；而且，冰湖潜能因冰川融水不断集聚而增加，冰湖溃决风险的频次和强度都将增大. (2)冰川融水对冰湖物理性质的影响主要表现在降低湖水温度、影响透明度/浊度、改变湖水密度、造成湖水热力分层现象等方面，对湖泊化学性质的影响主要表现在增加湖水中的氮素、POPs、各类离子浓度等. (3)冰川融水通过改变冰湖物理化学性质来影响湖泊生物.融水导致湖水温度降低和带来的可溶性溶质影响浮游生物的分布、组成和结构；冰川融水输入的悬移质使得冰湖生态系统中浮游生物的生境产生时空异质性，湖水中悬移质浓度越高，浮游生物的多样性越低.从更长时间尺度来看，冰川退缩和冰川融水携带物质汇聚湖中，使得陆生环境和水生环境信息紧密耦合，是生物地球化学信息分析载体和理论基础[61].
当前围绕冰川融水对冰湖水文效应的影响研究仍存在诸多需要探究的科学问题：冰湖在冰川水资源的动态变化中在多大程度上扮演什么角色？冰川融水对冰湖的补给作用和补给比例如何？多大的冰川融水汇入量或补给比例阈值能对冰湖水文与生态产生影响？冰川融水如何在时空与数量(包括化学和生物地球化学)上影响冰湖水量(化学、生物地球化学)平衡？被滞留的冰川融水能在多大程度上对局地甚至区域的气象气候、水文过程、生态环境等产生什么样的影响？现代冰川-冰湖耦合关系(通过冰川融水汇入)对现代冰湖系统的演化有哪些影响？对古湖泊学研究有哪些启示？未来冰川退缩甚至消失(即冰川融水变化)将对山地冰冻圈湖泊产生什么样的资源、灾害及生态环境效应？为此，当前需要深入、系统地开展山地冰冻圈冰湖的调查、监测、分析等工作，发展冰湖水文对冰川融水及其变化响应模型，诊断、评估和预测冰川融水及变化对冰湖水文与生态环境的效应，丰富冰川水文与水资源、山地冰冻圈生态环境等领域的科学研究，促进冰冻圈科学的发展.
致谢: 感谢本团队研究人员(张世强、陈仁升、车涛、韩添丁、谢昌卫、上官冬辉、韩海东、何晓波、杨国靖、赵求东、王生霞、李向应、赵传成、刘俊峰、张伟、陈浩、阳勇、秦甲、许民、王雁)在本文撰写过程中提出宝贵的修改意见.
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