中國西北地區內陸河流域面向生態環境的水資源開發模式研究

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中國西北地區內陸河流域面向生態環境的水資源開發模式研究
1 西北地區內陸河流域生態環境現狀
  西北地區內陸河流域下游的生態環境長期以來呈總體的退化趨勢,特別是近50年來,其退化速度進一步加快,主要表現為:地表水、地下水、土壤水鹽化現象加速,使水質惡化、土地鹽鹼化問題日趨突出;下游地表水量劇減,地下水潛水面下降,造成了土地全面退化,沙漠化現象嚴重;下游綠洲大面積退化,植被體系衰退:植物種群向極端的方向(耐旱、耐鹽)發展,植物群落總體上呈負向演替,向低階化、簡單化趨勢發展,群落景觀呈現出碎片化、島嶼化。在此基礎上形成的生態系統更加脆弱,抗干擾性更小,極易失衡向鹽鹼化、沙漠化方向發展。
  這些問題在新疆、青海、甘肅、內蒙等地均有不同程度的存在。僅以黑河下游弱水三角洲地區為例。50年代以前,該地區曾分佈連片茂密的沙棗、胡楊、紅柳、梭梭、蘆葦、芨芨草等灌叢草甸,到70年代末,沙棗、胡楊林減少了5.76萬hm[2],植被覆蓋率大於30%的灌叢草場減少了327.18萬hm[2]。三角洲內的以紅柳、梭梭、蘆葦及芨芨草為主的灌叢草甸也大面積退化並逐漸被枸杞、駱駝刺及紅砂等旱生或超旱生荒漠草甸所取代。與此同時,土壤鹽鹼化和沙漠化在黑河流域也迅速發展,下游地區有35.09萬hm[2]的水域、森林草場變成鹽鹼地和沙漠,土地年退化面積1.1~1.3萬hm[2]。
    2 西北地區內陸河流域生態環境惡化的原因
    2.1 西北地區的長期乾旱化趨勢是其生態環境惡化的根本原因
  有關研究表明,中國西北地區正處於乾旱快速發展的時期,並且將來還會向持續乾旱化方向發展。而造成這種長期持續乾旱化的原因則是晚新生代以來青藏高原的持續隆升。它使中國巨集觀氣候由緯向分帶變為經向分帶為主,從而使現代四大水文迴圈系統,即太平洋水文迴圈系統、印度洋水文迴圈系統、北冰洋水文迴圈系統與鄂霍次克海水文迴圈系統,成為控制中國水資源時空分佈的基本因素,中國西北地區正好處於四大水文迴圈的空缺帶,其地理位置決定了西北內陸河流域內近地表大氣層水分含量少,降水稀缺,水分收支失衡,地下水位下降,氣候長期向乾旱化方向發展,且主要靠封閉性流域水文迴圈系統和水分垂直迴圈系統維護其生態系統的水分均衡。流域內蒸發力大的氣候條件和相對封閉的地形條件則決定了流域水文迴圈系統中水分的最終去向只能以蒸發輸出方式為主,由於基本沒有鹽分排洩去路,流域將始終處於鹽分積累過程中,尤其是在區域性流動系統和區域流動系統的匯區,地表水、地下水、土壤水中的含鹽量不斷增高。
  由於西北地區土壤的水、鹽背景值及其分佈是決定植物生態種群自然選擇的關鍵因子,因此總體上的水資源極端匱乏造成了西北內陸河流域生態環境的脆弱性。
    2.2 水資源的不合理開發利用導致脆弱的生態環境進一步惡化
  2.2.1 水資源系統性的認識不足導致過度開採
  西北地區內陸河流域水資源系統一般都與其他表流域系統的範圍相一致,跨越不同的行政區劃,且在系統內水資源量的分佈極不均勻;地表水系統與地下水系統間轉化頻繁,水力聯絡密切,相互影響與制約作用強烈,牽動系統中的一個環節,都可能對其它環節產生不同程度的影響,甚至導致其空缺。而在以往的水資源開發中,缺少對水資源的系統特點的認識,對其採取上、中、下游分段評價與開採,導致了水資源量的重複計算,中上游地表水和地下水過量開採和下游河道斷流,下游地下水位下降,使原本就極不均衡的水資源在人為作用下分佈更趨於極端化,最終導致了流域水資源系統的失穩,使下游自然生態環境進一步惡化。
  2.2.2 水資源分配中沒有考慮自然生態用水
  在部分地區,雖然認識到了水資源的系統性,對其使用進行了統籌規劃,但只考慮到人工生態用水、工業用水與生活用水,沒有考慮自然生態用水,所以現有的流域水資源分配一般是在中游大量引用地表水或提取地下水進行農業灌溉,而對下游則只考慮分配其生活用水,沒有為其自然生態用水預留配額,導致下游地區地下水位下降至生態水位以下,地表植被迅速惡化。