卡拉库勒湖位于新疆维吾尔自治区克孜勒苏柯尔克孜自治州阿克陶县布伦口乡境内, 紧邻喀什— 塔什库尔干公路(中国— 巴基斯坦国际公路), 是喀什— 塔什库尔干(石头城)旅游路线上的一个著名旅游景点, 也是帕米尔高原上一颗璀璨的旅游明珠, 以湖光十色闻名于世。对于卡拉库勒湖的成因, 既有是王母娘娘洗脚盆这样的民间传说, 也有专业上冰碛湖泊的结论。对于帕米尔高原上的现代冰川, 国外学者在1886~1960年间曾进行过调查与研究工作。国内学者或研究机构从1960年起, 对该区的现代冰川和古冰川也进行了较全面的考察研究^{[1, 2, 3]}, 方洪宾等利用遥感技术对近30 a来青藏高原的现代冰川进行了调查与监测^[4]。卡拉库勒湖是冰碛湖泊成因这一结论虽然符合实际, 但过于笼统, 未能从机理上详细地予以阐述。

本文通过对遥感影像的详细解译, 结合野外调查, 对湖泊的形成和演化过程作了详细论述, 旨在利用现代冰川和古冰川的调查结果, 结合帕米尔高原的气候特征和环境变迁, 对卡拉库勒湖的生态环境保护提出建设性意见。

卡拉库勒湖地处帕米尔高原。帕米尔高原位于青藏高原的西北部, 分布于塔吉克斯坦、阿富汗和我国境内。从地形上分析, 帕米尔高原是亚洲中部著名的天山、昆仑山、喀喇昆仑山和兴都库什山的山结, 这4条山脉像4条巨蟒, 从各方向交汇扭结于此, 形成它特有的山脊和盆地相间的自然地貌^[3]。控制卡拉库勒湖形成的山地有公格尔山和慕士塔格山。其中公格尔山主峰高达7 719 m, 是帕米尔高原的最高峰; 慕士塔格山主峰海拔也高达7 546 m。

卡拉库勒湖流域包括公格尔山的西南部分和慕士塔格山的北侧部分。

根据对遥感图像上地貌特征和古冰川遗迹的分析, 在中更新世早中期的冰期时, 卡拉库勒湖流域均为冰雪覆盖, 为一整体的冰帽冰川, 第四纪古冰川面积约1 600 km²; 中更新世的冰川遗迹由于受后期流水、冰水和后期冰川作用破坏, 其边界保存不完整, 在遥感图像上很难正确解译; 晚更新世开始, 冰川面积出现大规模的退缩, 古冰川遗迹保留完整, 在遥感图像上呈麻点状影纹, 垄岗状地形, 蛇形丘发育如图1所示。

图1

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	图1 卡拉库勒湖流域TM图像

在野外, 古冰川遗迹呈丘陵状分布, 高度可达15 m, 形成古冰川阜群。剖面多呈灰色, 表面有薄的土层和较多大漂砾, 巨砾直径在5 m以上, 多呈棱角状, 属山麓冰川性质。卡拉库勒湖流域现代冰川面积约为460 km², 与第四纪古冰川面积相比, 冰川面积减少了1 140 km², 现代冰川面积仅为第四纪古冰川面积的28.8%。

从遥感影像分析, 卡拉库勒湖形成于晚更新世的末次冰期, 是冰川大规模退缩的结果。冰川退缩后暴露的冰川槽谷为冰川湖的发育提供了空间。

根据遥感解译, 卡拉库勒湖的形成受公格尔山康西瓦河的5Y663D1~7号冰川^[1]、慕士塔格山康西瓦河的5Y663D8~18号冰川^[1]和慕士塔格山阔克萨依河的5Y663E1~12^[1]号冰川控制。5Y663D1~7号现代冰川面积约为140 km², 而末次冰期冰川作用面积达410 km²; 5Y663D8~18号现代冰川面积约为230 km², 而末次冰期冰川作用面积达520 km²; 5Y663E1~12号现代冰川面积约为90 km², 而末次冰期冰川作用面积达180 km²。因此, 从末次冰期开始, 冰川的退缩是很明显的。但冰川可能不是一味地退缩, 中间有前进的过程, 这为冰碛湖的发育提供了有利的地形条件。卡拉库勒湖位于5Y663E1~6号组成的冰川槽谷内, 冰川的退缩为卡拉库勒湖的形成提供了空间, 康西瓦河其他冰川的退缩也可能为其提供部分空间。卡拉库勒湖北侧5Y663D1~6号组成的冰川, 其末端前进时曾越过康西瓦河和阔克萨依河, 冰川侧碛垄抵达了河对岸的半山腰, 冰川后退后留下的冰碛物阻塞康西瓦河和阔克萨依河, 形成了卡拉库勒湖的堤坝(图2中5Y663D3号冰川斜线部位; 图3)。

图2

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	图2 卡拉库勒湖流域示意图

图3

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	图3 5Y663D3号冰川末次冰期冰碛物分布

康西瓦河5Y663D8~18号组成冰川的演化特征与5Y663D1~6号组成的冰川类似, 它曾经阻塞了阔克萨依河, 二者的共同作用, 形成卡拉库勒湖的北岸堤坝。这几条冰川冰碛物堰塞的共同作用最终形成了卡拉库勒湖。

卡拉库勒湖初期面积至少有20.05 km², 现在已经被分割成大小不等的3个湖泊, 其中主体仍是卡拉库勒湖, 面积为4.73 km², 其西北分布着2个小湖泊, 面积分别为1.59 km²(图2中的2号湖)和0.49 km²(图2中的1号湖)。因此, 现在的湖泊面积比最初形成时至少缩小了13.24 km², 面积的减小与冰川的演化密切相关。正是由于上游冰川面积的大幅度减少, 水源补给减少, 导致湖泊面积缩小, 沼泽化趋势加重。最明显的是卡拉库勒湖的南侧, 湖面缩小了9.25 km², 缩小部分已经全部沼泽化。

从图1、2可知, 卡拉库勒湖西侧冰川已经完全退缩, 发育的河流也为季节性河流, 已经失去了对湖水的补给功能, 其南侧现代冰川的面积又较小, 因此, 阔克萨依河流域对卡拉库勒湖湖水补给不足的问题, 今后还会加剧; 湖的东侧和东南侧现代冰川分布面积大, 发育了多条常年河流, 因此, 康西瓦河已成为卡拉库勒湖湖水的主要补给源。

根据青藏高原现代冰川雪线遥感调查与监测结果, 在20世纪60年代, 帕米尔高原冰川面积为2 753.42 km², 经过30多年的演变, 冰川面积减少了423.2 km², 冰川面积减少率为15.37%。

卡拉库勒湖上游冰川面积的大幅度减少, 加上其上游现代冰川规模小, 总面积仅18.48 km²; 今后会导致湖水补给的明显减少。另外, 帕米尔高原上冰川末端的海拔高度在4 000 m以上, 其年均温度在-5℃以下, 冰川活动性差, 消融作用弱, 湖泊水源补给原本就少。

卡拉库勒湖的年均降水量在118 mm左右, 但蒸发量要远远大于此值, 如果湖水补给量小于蒸发量, 会导致湖水的盐化。目前的趋势是随着气温的逐渐升高, 蒸发量加大。由于前期冰川面积的大幅度减少, 致使湖水补给量持续减少, 因此, 随着湖泊面积的减小, 湖水的水质将不断恶化。

卡拉库勒湖成为旅游景点后, 旅游开发规模日益加大, 旅游人数大幅增加, 再加上大量的柯尔克孜族牧民傍湖而居, 环境破坏和污染程度日益加大, 导致湖区生态环境的恶化, 继而影响湖泊的水质。

(1)卡拉库勒湖形成于晚更新世后的末次冰期, 是冰川演变过程中冰碛阻塞形成的堰塞湖, 原湖泊面积至少为20.05 km², 现在已一分为三, 面积至少缩小了13.24 km²。

(2)流域内现代冰川急剧退缩, 补给湖泊的来水减少, 湖泊面积将会不断缩小, 水质会持续恶化。建议适当时候考虑从康西瓦河引水进入卡拉库勒湖, 以增加湖水的补给, 保持湖水的流畅和循环。

(3)建议加强对湖区周边环境的保护。旅游开发和环境保护要并举, 对湖区垃圾进行无害化处理或异地处理。另外, 应限制牧民和牲畜进入的数量, 以保护湖泊周围的草场, 避免过多生活垃圾排放进入湖区。