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研究摸清我国天然湖泊水量家底与淡水资源分布热点区

    水资源是国家水安全的基础。我国以仅占全球7%的淡水资源,养育了全球近五分之一的人口,水资源储量是国家发展与安全的重要决定因素。在过去几十年中,卫星遥感技术已经能够大范围追踪湖泊水面面积和水位的动态变化,但在大尺度上,决定湖泊真实水量大小的第三维关键信息(水深),却长期处于未知状态。这种总储量信息的缺失,阻碍了对国家地表水资源安全现状的准确评估。

    为了填补这一关键知识空白,中国科学院南京地理与湖泊研究所宋春桥研究员等开展了首次全国规模的湖泊水深及咸淡水类型的摸底,成果以研究论文形式发表于《National Science Review》。研究团队系统整合了过去近三十年间开展的多次全国湖泊调查、青藏高原综合科学考察,以及“十四五”期间自然资源部水资源基础调查等获取的湖泊实测资料,共汇集了全国588个湖泊的高精度实测水下地形或水深数据。

    尽管这些拥有实测数据的湖泊在全国2713个面积大于1 km²的天然湖泊中仅占总数的约22%,但其总面积覆盖了全国湖泊约78%,总蓄水量更是占据了全国湖泊总储量约87%。基于这些来之不易的实测数据,结合针对未测湖泊的区域空间统计模型以及湖盆拓扑与盐度分类框架,团队首次精准摸清了全国天然湖泊水量“家底”并探明湖泊淡水资源分布“热点”。

    研究结果表明,全国2713个大于1 km²的天然湖泊总水储量约为1174 km³1081–1285 km³)。在水深分布上,我国湖泊呈现出显著的地形地貌影响下的空间异质性:西部高海拔内流湖盆区受活跃的构造断陷和冰川侵蚀影响,形成了深水湖泊的集中区(如青藏高原、云贵高原湖区平均水深达20 m以上);而东部平原由于河流带来强烈的长期泥沙淤积,湖泊普遍呈现极浅的浅碟形形态(超过85%的湖泊水深不足2 m)。

图1. 我国湖泊水深空间分布格局及不同湖区湖泊面积与数量随水深的统计累积频率变化

    传统观念通常认为我国湖泊呈现“东淡西咸”的格局,即东部多淡水湖,西部多咸水湖。然而,三维视角的实测水量数据揭示了一个新的空间格局:在全国约335 km³的天然湖泊淡水总储量中,约65%储存于西部(主要位于青藏高原)内流湖盆区少数几个深水开放型湖泊。一直以来,学术界和公众对我国淡水湖的关注多聚焦于东部平原区(如鄱阳湖、洞庭湖、太湖等)及云贵高原(如抚仙湖等),但本研究发现:青藏高原不仅拥有塔若错、玛旁雍错、吴如错等超大型深水淡水湖,其湖区天然湖泊的淡水总储量(~215 km³)更是远超东部平原湖区(约65 km³)。这些极深的高原湖盆使西部内陆流域成为我国天然湖泊淡水绝对储藏枢纽。

图2. 我国天然湖泊淡水与咸水储量空间分布及湖泊淡水量分布的四大热点区空间特征

    这种基于自然地形地貌形成的淡水分布格局,凸显了我国湖泊水文地理与人口分布在空间上的显著不均衡:高达81%的我国人口居住在东部,却仅能直接获取全国23%的天然湖泊淡水储量。青藏高原湖区的人均天然湖泊淡水储量高达20680 m³,而人口密集的东部平原区仅为65 m³,两者相差近320倍。此外,东部湖区还面临着严重的富营养化等水质退化问题,进一步压缩了实际安全可用的淡水资源量。然而研究同时指出,主要集中分布在东部季风区的庞大人工水库群(总设计库容约1000 km³,几乎是天然淡水湖储量的三倍),极大地改变了这种天然地表水资源极度不均衡的空间分布。

图3. 我国流域尺度湖泊淡水储量与人口分布的空间错位及湖泊水质富营养化的限制影响

    该研究不仅首次为我国湖泊水资源空间格局确立了可靠的基础数据,明确了深水湖盆地貌特征对国家尺度湖泊淡水储量分布的决定性作用,同时也为制定弹性的国家水安全战略提供了关键的科学依据。研究团队建议,面对该空间分布特征,我国应采取“双重水治理策略”:鉴于西部深水淡水湖目前大都保持贫营养的优良水质,应将其定位为国家战略性优质水资源储备库,采取严格的保护性隔离管理;而针对水资源供需矛盾突出的东部人口密集区,则应实施“效率导向”策略,通过地表水与地下水的联合调度、强化需求侧管理及人工水库的优化调配,以应对气候变化与人类活动带来的持续挑战。

    上述研究近期发表于《国家科学评论》(National Science Review)上。


    文章信息:Song, C., Liu, K., Zhan, P., Fan, C., Yang, W., Zhu, L., Xue, B., Zhang, G., Zhang, G., Zhao, G., Feng, L., Woolway, R.I., Zhang, Y. (2026). China’s freshwater lake storage hotspots revealed by bathymetry and typology mapping. National Science Review, nwag245.

    论文链接:https://doi.org/10.1093/nsr/nwag245


研究进展