內(nèi)陸干旱平原區(qū)水資源利用與土地荒漠化

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 內(nèi)陸干旱平原區(qū)水資源利用與土地荒漠化

內(nèi)陸干旱平原區(qū)水土資源利用特點(diǎn):內(nèi)陸干旱區(qū)不同于濕潤區(qū)與半干旱區(qū)，在氣候、土地利用類型、水資源的組成與轉(zhuǎn)化等方面具有鮮明的特點(diǎn)。內(nèi)陸干旱區(qū)的水資源承載力相對較低、生態(tài)環(huán)境十分脆弱、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)對水資源的競爭十分劇烈。1. 降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈:內(nèi)陸干旱區(qū)的山區(qū)降水量相對較大（400～800mm），是主要的產(chǎn)水區(qū)。平原區(qū)是人類生產(chǎn)生活聚集區(qū)，是水資源的消耗區(qū)與散失區(qū)，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，氣候極為干旱。2. 土地資源豐富、土地利用類型組成復(fù)雜:內(nèi)陸干旱區(qū)土地資源十分豐富，有水便有綠洲。綠洲內(nèi)土地利用類型組成復(fù)雜，除人工灌溉的農(nóng)林牧用地、城市鄉(xiāng)村、交通工礦與水利等用地外，尚有自然的洼地、濕地、林草荒地及沙漠戈壁等。例如，塔里木河四源一干綠洲總面積約6100萬畝，灌溉面積約1880萬畝（其中耕地面積約1430萬畝），只占綠洲總面積的30％，其余主要為自然的荒地植被。由于荒地不斷地開發(fā)，不少地區(qū)水土資源平衡失調(diào)，自然生態(tài)環(huán)境的惡化。3. 水資源組成單一、轉(zhuǎn)化頻繁復(fù)雜:內(nèi)陸干旱區(qū)盆地的平原綠洲區(qū)降水稀少，地表水資源主要是來自山區(qū)的地表徑流。地下水的資源量即地下水的補(bǔ)給量，包括天然補(bǔ)給量與轉(zhuǎn)化補(bǔ)給量：天然補(bǔ)給量是指平原綠洲地下水的降水補(bǔ)給和與山區(qū)來水不重復(fù)的側(cè)滲補(bǔ)給；轉(zhuǎn)化補(bǔ)給量是指平原綠洲內(nèi)的河道、渠道、田間和水庫等的地下水補(bǔ)給量，轉(zhuǎn)化補(bǔ)給量是與地表水資源相重復(fù)的。內(nèi)陸干旱區(qū)平原綠洲區(qū)的水資源總量為地表水資源與地下水的天然補(bǔ)給量之和。平原區(qū)降水補(bǔ)給量很少、山區(qū)側(cè)滲補(bǔ)給量也十分有限，地下水的天然補(bǔ)給量在水資源總量中只占有很小的比例，內(nèi)陸干旱區(qū)平原綠洲的水資源組成比較單一。 內(nèi)陸干旱區(qū)水資源開發(fā)利用的矛盾:在內(nèi)陸干旱區(qū)存在著以水資源為中心的以下基本矛盾：供需矛盾──人口增長與水資源承載力的矛盾(地表水用盡、地下水超采)；部門矛盾──社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境用水的矛盾；地域矛盾──上游用水與下游用水矛盾。1. 山區(qū)來水是平原綠洲的主要水源，且多年變化穩(wěn)定:內(nèi)陸干旱區(qū)平原綠洲賴以生存和發(fā)展的水源是山區(qū)的來水。在近50年，研究區(qū)的山區(qū)來水年徑流量多年變化趨勢總體上是穩(wěn)定的。天山北坡（如瑪納斯河）和南坡（如阿克蘇河、開都河）還有增加的趨勢；河西走廊東部（如石羊河）有減少的趨勢。2. 水資源開發(fā)過度、超過水資源承載力:在20世紀(jì)的后50年，隨著人口的增長和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)田灌溉面積大幅度增加，用水量不斷增大，水資源開發(fā)利用過渡，超過水資源承載力. 地表水超量引用，超過水資源承載力; 地下水超采利用，呈現(xiàn)水資源開發(fā)利用的危機(jī); 3. 河道水量分配發(fā)生質(zhì)的變化，上下游矛盾尖銳:平原綠洲的上游地區(qū)引水方便，引水量不斷增加，河道下泄水量大幅度減少，河道水量分配發(fā)生了質(zhì)的變化，上下游矛盾十分尖銳。 內(nèi)陸干旱平原區(qū)土地荒漠化問題嚴(yán)重:“荒漠化是包括氣候變化和人類活動在內(nèi)的種種因素所造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地區(qū)的土地退化”。土地荒漠化或土地退化，一般包括水土流失、植被衰敗和土地沙化、土地鹽堿化等。1. 內(nèi)陸干旱區(qū)自然生態(tài)系統(tǒng)演變的總體評價(jià):自然生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱;自然生態(tài)的U形演變規(guī)則;內(nèi)陸干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境演變的總體態(tài)勢;2. 水環(huán)境的變遷:由于水資源過渡地開發(fā)利用，水環(huán)境發(fā)生很大的演變，主要是湖泊干涸、河道斷流、地下水位下降和泉水減少與枯竭。湖泊干涸與萎縮;下游河道萎縮;地下水位下降;泉水衰減;3. 自然植被衰敗與土地沙化:在內(nèi)陸干旱區(qū)隨著水環(huán)境的變遷，河湖干涸斷絕或減少了地下水的補(bǔ)給，地下水的超采加劇了地下水位的下降，從而使得自然植被衰敗以至死亡，形成土地的沙化與沙漠的擴(kuò)大。 內(nèi)陸干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的認(rèn)識與建議:1. 內(nèi)陸干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與建設(shè)的總體認(rèn)識:我國內(nèi)陸干旱區(qū)土地荒漠化的演變已十分明顯，對荒漠化的防治和生態(tài)環(huán)境建設(shè)、總體上有如下幾點(diǎn)認(rèn)識?！?自然生態(tài)隨社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈U形規(guī)則的不斷惡化，應(yīng)將生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀鎖定為臨界點(diǎn)，力爭在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上有一定程度的恢復(fù)和好轉(zhuǎn)?！?自然生態(tài)的保護(hù)和恢復(fù)要從“源頭”治理，嚴(yán)格控制墾荒和擴(kuò)大灌溉面積?！?明確水權(quán)、進(jìn)行水資源的合理配置，保證一定標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)環(huán)境用水。采取行政、經(jīng)濟(jì)、工程和技術(shù)、管理的綜合手段與措施，強(qiáng)化水資源的管理與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。自然生態(tài)保護(hù)的總體原則是：發(fā)展、協(xié)調(diào)、保護(hù)、現(xiàn)實(shí)。保護(hù)目標(biāo)是：在現(xiàn)狀基礎(chǔ)上、有所改善。保障措施是：限制灌溉規(guī)模的發(fā)展；進(jìn)行水資源合理配置，保證生態(tài)環(huán)境用水；進(jìn)行灌區(qū)節(jié)水改造，加速山區(qū)控制性工程建設(shè)，提高水資源利用率；加強(qiáng)流域性的水資源統(tǒng)一管理，建管并重、良性運(yùn)行，進(jìn)行管理改革；國家加大投入力度，保證重點(diǎn)工程的建設(shè)。 轉(zhuǎn)變觀念，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略: 從只考慮社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、忽略生態(tài)環(huán)境的保護(hù)轉(zhuǎn)變到社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào):正確認(rèn)識與處理社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，就是正確地認(rèn)識與處理人與自然的關(guān)系。以往在人與自然的關(guān)系上存在著以人為中心的認(rèn)識誤區(qū)（或片面性），長期存在的改造自然、戰(zhàn)勝自然、向沙漠進(jìn)軍的觀念和口號，曾經(jīng)鼓舞了一代人，在改變一窮二白的面貌起到了積極的作用。但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度時(shí)，就應(yīng)及時(shí)調(diào)整思路，更多的注意人與自然的和諧相處。從擴(kuò)大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變到以提高生產(chǎn)效率的內(nèi)涵發(fā)展模式，正確處理擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模與提高生產(chǎn)效率的關(guān)系:我國內(nèi)陸干旱區(qū)的經(jīng)濟(jì)以綠洲農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，只要有水、擴(kuò)大耕地（灌溉）面積就會使經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展。擴(kuò)大規(guī)模的發(fā)展，不僅破壞了自然生態(tài)系統(tǒng)，其生產(chǎn)效率低下，加以受水資源條件的限制，發(fā)展的規(guī)模也是不可持續(xù)的。擴(kuò)大規(guī)模的發(fā)展，不能徹底解決農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民的問題，必須走內(nèi)涵發(fā)展的道路，進(jìn)行農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整等。以往在生態(tài)建設(shè)上存在著擴(kuò)大人工綠洲就是改善生態(tài)的認(rèn)識誤區(qū)。在內(nèi)陸干旱區(qū)，人工綠洲都是在天然綠洲（包括荒漠綠洲）上建設(shè)起來的。人工綠洲不僅為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了基礎(chǔ)，由于有人工灌溉系統(tǒng)，也成為更為穩(wěn)定的綠洲。但是，忽略了人工綠洲周圍及下游地區(qū)的廣大的天然綠洲，其結(jié)果是局部改善，總體惡化。從以土為中心，轉(zhuǎn)變到以水為中心:以往在西北地區(qū)的發(fā)展中存在著一個(gè)認(rèn)識上的誤區(qū)，即認(rèn)為西北地區(qū)土地資源豐富，開發(fā)利用潛力很大。在十分干旱的條件下，土地資源的開發(fā)要受水資源條件的限制。西北地區(qū)土地開發(fā)的實(shí)際、已經(jīng)說明了超過了水資源的承載力。因此，必須根據(jù)水資源的條件，參照國內(nèi)外相應(yīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下的用水標(biāo)準(zhǔn)和我國的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以水定地（灌溉土地），以水定工（工業(yè)），以水定牧（牧業(yè)），以水定產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，甚至以水定人，這是干旱區(qū)“綠洲經(jīng)濟(jì)”發(fā)展不能超越的客觀規(guī)律。 干旱生態(tài)環(huán)境保護(hù)    馬克思曾經(jīng)引用比·特雷莫的名言：“不以偉大的自然規(guī)律為依據(jù)的人類計(jì)劃，只會帶來災(zāi)難。”在不久前舉行的“自然地理與生態(tài)建設(shè)”學(xué)術(shù)研討會上，有專家指出，地球表層存在著明顯的區(qū)域差異，針對這種差異性的研究工作也具有全球、國家和區(qū)域的不同尺度。在不同尺度的區(qū)域內(nèi)，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)與人口資源環(huán)境保持和諧、協(xié)調(diào)的關(guān)系，因?yàn)橘Y源環(huán)境提供了人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。他強(qiáng)調(diào)，客觀存在的自然地帶性規(guī)律是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的，我們必須不斷加深對地球自然系統(tǒng)的認(rèn)識，改善人類對自然界價(jià)值的評估。    我國西北干旱區(qū)幅員遼闊，包括內(nèi)蒙古、陜北半干旱的草原地帶，寧、甘、新、青干旱的荒漠地帶。在我國西北干旱區(qū)的發(fā)展戰(zhàn)略中，生態(tài)建設(shè)是重要的內(nèi)涵。陸地表層主要生態(tài)系統(tǒng)類型的分布取決于溫度、水分條件的組合,形成受自然地帶規(guī)律制約的空間格局。我按照尊重自然的原則，對目前我國生態(tài)建設(shè)中的一些問題進(jìn)行了分析 植樹造林與“綠化工程”    長期以來，普遍存在“綠化等于植樹造林”、“生態(tài)建設(shè)就是植樹造林”的片面認(rèn)識，這主要是源于對自然地帶性規(guī)律缺乏了解。通常，濕潤、半濕潤地區(qū)自然條件好,可以植樹造林，也有森林分布；而在半干旱、干旱區(qū)則僅能在局部地段植樹，山地的適宜部位有森林分布，但不宜大面積造林。有學(xué)者提出以森林覆被率作為我國各個(gè)區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的共同指標(biāo)之一，這是值得商榷的。以我國西北干旱區(qū)為例，適宜森林生長分布的區(qū)域面積有限，目前一些省區(qū)的森林自然覆被率多在5%以下。如果要求這些省區(qū)大面積植樹造林，以達(dá)到對濕潤、半濕潤地區(qū)要求的同樣的森林覆被率指標(biāo)，是不符合自然規(guī)律的。因此，半干旱、干旱氣候下各省區(qū)環(huán)境與發(fā)展的協(xié)調(diào)應(yīng)當(dāng)尊重自然，既不應(yīng)背上森林覆被率低的包袱，也不應(yīng)片面追求不切實(shí)際的造林指標(biāo)。    然而，在半干旱、干旱區(qū)仍然可以看到引水灌溉、植樹及建造機(jī)場高速“綠化帶”，或在部分高速公路兩側(cè)山丘沿等高線挖坑種植灌木，進(jìn)行噴灌以營造“綠化工程”等現(xiàn)象。結(jié)果事與愿違，既不見林帶，又破壞了原已十分脆弱的環(huán)境。有關(guān)部門甚至提出要在烏魯木齊市郊拍賣荒漠山丘土地，以承包方式實(shí)施“植樹綠化”的計(jì)劃。在我國西北干旱區(qū)綠洲邊緣可以適當(dāng)?shù)貭I建小規(guī)模的農(nóng)田防護(hù)林，但是不宜大片營造森林，更不應(yīng)過分渲染、夸大防護(hù)林的作用。    有學(xué)者根據(jù)干旱、半干旱區(qū)自然地帶特點(diǎn)，提出應(yīng)當(dāng)重新審視三北防護(hù)林建設(shè)問題。因?yàn)樵诟珊?、半干旱區(qū)大規(guī)模營造防護(hù)林，既無助于防患沙塵暴，也不符合水資源短缺的客觀實(shí)際，還存在許多需要改進(jìn)的方面。三北防護(hù)林建設(shè)項(xiàng)目區(qū)域范圍總面積達(dá)394.5×104 平方公里，其中荒漠占55%，草原和荒漠草原占20%。在這樣的自然條件下大面積造林，完全違背地域分異規(guī)律。對于重大的改造大自然的計(jì)劃或工程，必須開展動態(tài)監(jiān)測，不斷地總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，吸取失敗教訓(xùn)，及時(shí)加以修正和改進(jìn)。正如馬克思引自比·特雷莫的名言所說：“不以偉大的自然規(guī)律為依據(jù)的人類計(jì)劃，只會帶來災(zāi)難”。    以下為本人總結(jié)出的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一 自然保護(hù)區(qū)建設(shè):沙漠作為大自然的產(chǎn)物有其形成、演化和發(fā)展的自然規(guī)律。20世紀(jì)50年代以來，對西北干旱區(qū)開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)與失敗教訓(xùn)值得認(rèn)真總結(jié)與吸取。例如，在準(zhǔn)噶爾盆地位于天山北麓沖積平原的莫索灣地區(qū)，原有天然植被較好，由于不合理的大規(guī)模墾殖，強(qiáng)度樵采薪柴和過度放牧，導(dǎo)致沙丘活化嚴(yán)重。盆地中部的古爾班通古特沙漠，以固定、半固定沙丘為主，有大面積的白梭梭(Haloxylon persicum)和梭梭(H.ammodendron)林生長，還有獨(dú)特的春季短命植物，是溫帶荒漠中生物多樣性最為豐富的區(qū)域之一，也是溫帶干旱區(qū)重要的基因?qū)殠臁ｋm然受人類不合理活動的影響原有植被遭到破壞，但只要采取適當(dāng)?shù)姆庥胧瑢⒛茌^快地恢復(fù)演替為相應(yīng)的頂極群落。實(shí)踐表明，封育保護(hù)是恢復(fù)沙區(qū)退化生境的一種有效方式。建議加強(qiáng)對整個(gè)古爾班通古特沙漠的自然保護(hù)，劃定有特別價(jià)值的地區(qū)建立自然保護(hù)區(qū)或國家荒漠公園。位于中昆侖山的阿爾金自然保護(hù)區(qū)自1983年建立以來，山地草原等各類植被得到保護(hù)，藏野驢(Asinus kiang)、藏羚(Pantholops hodgsoni)和野牦牛(Poephagus mutus)等珍稀動物種群逐漸增長，植被天然恢復(fù)的成效明顯。二 水資源的開發(fā)利用:在談到水土資源的開發(fā)利用時(shí)，有學(xué)者指出，環(huán)境整治、生態(tài)建設(shè)與區(qū)域發(fā)展有著密切的關(guān)系，它們相互制約、共同作用。與世界其他荒漠區(qū)相比，我國西北干旱區(qū)得天獨(dú)厚。一系列高山上發(fā)育著許多山地冰川，為荒漠綠洲的發(fā)展提供了重要的水源。目前主要問題是水資源利用不充分，管理不善、效率低下且浪費(fèi)很大。水是干旱區(qū)十分緊缺的資源，在節(jié)約田間灌溉用水方面，需要結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件做切實(shí)的科學(xué)試驗(yàn)，總結(jié)出適宜于干旱區(qū)應(yīng)用的技術(shù)措施。地膜覆蓋農(nóng)業(yè)在干旱區(qū)的發(fā)展前景很大，在薄膜塑料覆蓋下，既能獲得充足的光合有效輻射能，消除日溫變化大的缺點(diǎn)，又可以節(jié)約水的消耗，將有利于擴(kuò)展各種植物生長。當(dāng)然也應(yīng)研究地膜覆蓋下地表?xiàng)l件改變后，對土壤、土壤動物和土壤微生物的影響。西北干旱區(qū)內(nèi)的跨流域引水工程計(jì)劃需要十分謹(jǐn)慎，應(yīng)當(dāng)以服務(wù)城市和工礦用水為主要目標(biāo)。而不宜調(diào)水用于墾殖發(fā)展農(nóng)業(yè)，否則將破壞天然植被，加重土壤次生鹽漬化。當(dāng)前北疆山麓平原綠洲地下水超采開發(fā)，地下水位急劇下降，嚴(yán)重威脅著該地區(qū)綠洲的生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展。有人從濕潤地區(qū)的角度出發(fā)，認(rèn)為調(diào)水到西北干旱區(qū)是開發(fā)和整治的必要前提。他們以為只要有充足的水，沙漠、戈壁都可以變良田，糧食、棉花、水果都是優(yōu)質(zhì)品。于是有人提出“東水西調(diào)，徹底改造北方沙漠”的設(shè)想，也有人主張從雅魯藏布江調(diào)400億立方米的水到新疆，認(rèn)為完全具備了相應(yīng)的科學(xué)技術(shù)能力。然而他們卻不知道干旱區(qū)的問題不是調(diào)水能解決的，客觀存在的自然地帶性規(guī)律是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的。無論從自然條件看，還是從社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度出發(fā)，對西北干旱區(qū)進(jìn)行大規(guī)模的、遠(yuǎn)距離跨流域調(diào)水的設(shè)想，都存在可行性、市場需求、投資效益等諸多問題，需要慎重分析，決不可輕率決策。