塔里木河近期綜合治理工程生態(tài)成效評(píng)估*

陳 曦 包安明 王新平 古麗·加帕爾 黃 粵

1 中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所 烏魯木齊 830011

2 塔里木河流域管理局 庫(kù)爾勒 841000

塔里木河近期綜合治理工程生態(tài)成效評(píng)估*

陳 曦1包安明1王新平2古麗·加帕爾1黃 粵1

1 中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所 烏魯木齊 830011

2 塔里木河流域管理局 庫(kù)爾勒 841000

文章利用大量翔實(shí)的實(shí)地調(diào)查記錄和遙感反演數(shù)據(jù)，系統(tǒng)評(píng)估了塔里木河流域重大生態(tài)工程成效，分析了生態(tài)恢復(fù)過程及其環(huán)境效應(yīng)，提出了未來塔里木河流域生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)的對(duì)策和建議，為塔里木河流域部署后續(xù)生態(tài)文明建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

塔里木河，綜合治理，生態(tài)修復(fù)，對(duì)策與建議

塔里木河是中國(guó)最大的內(nèi)陸河，地處中國(guó)西部的新疆維吾爾自治區(qū)南疆地區(qū)，由于地處世界第二大流動(dòng)性大沙漠（塔克拉瑪干沙漠，約 33 萬 km2）腹地，氣候干旱少雨（年平均蒸發(fā)量在 3 000 mm 以上，年平均降水量?jī)H為 60 mm），天然植被稀疏，自然環(huán)境十分脆弱。20 世紀(jì)60 年代以來，隨著南疆地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人口增加，以及對(duì)水資源可持續(xù)開發(fā)利用的認(rèn)識(shí)不足，塔里木河流域水資源被過度的無序開發(fā)，水資源利用效率低下，流域上下游的水資源利用矛盾日益突出，致使源流向干流輸送的水量逐年減少；進(jìn)入 70 年代以后，中上游用水加劇，直接導(dǎo)致塔里木河干流下游水質(zhì)惡化，近 400 km 下游河道斷流，尾閭臺(tái)特瑪湖干涸，沙漠化擴(kuò)大，大片胡楊林死亡，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，影響了 218 國(guó)道的正常通行，給南疆地區(qū) 800 多萬人民的生活和生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響，成為制約塔里木河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要因素[1-3]。

為遏制塔里木河流域的生態(tài)環(huán)境惡化、河道斷流和促進(jìn)南疆地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)務(wù)院于 2001 年 6 月正式批復(fù)了新疆維吾爾自治區(qū)人民政府、水利部報(bào)送的《塔里木河流域近期綜合治理規(guī)劃報(bào)告》（國(guó)函【2001】74 號(hào)）。批復(fù)中指出：塔里木河流域近期綜合治理項(xiàng)目以強(qiáng)化流域水資源統(tǒng)一管理和調(diào)度為核心，以源流灌區(qū)節(jié)水改造和干流河道近期治理為重點(diǎn)。自 2001 年起，塔里木河流域管理局先后建設(shè)灌區(qū)節(jié)水、平原水庫(kù)改造、地下水開發(fā)利用、河道治理、博斯騰湖輸水工程、生態(tài)建設(shè)、山區(qū)水庫(kù)控制工程和流域水資源調(diào)度與管理等重大工程，共建成并投入運(yùn)行 485 個(gè)單項(xiàng)工程項(xiàng)目。自 2000 年起至 2013 年止，運(yùn)用流域水量統(tǒng)一調(diào)度機(jī)制，先后組織實(shí)施了 14 次向塔里木河下游生態(tài)輸水，累計(jì)輸送生態(tài)水 41.46 億 m3，平均每年下泄生態(tài)水 3.18 億 m3，其中 2008—2012 年年均下泄 3.78 億 m3[4,5]。水頭到達(dá)尾閭臺(tái)特瑪湖，湖水面積最大達(dá) 350 km2，結(jié)束了下游河道連續(xù)干涸 30 余年的歷史。

至 2013 年，塔里木河生態(tài)治理工程實(shí)施已經(jīng) 13 年，而綜合治理工程對(duì)流域生態(tài)環(huán)境的影響如何？是否從可持續(xù)發(fā)展的角度解決了流域內(nèi)現(xiàn)狀問題？工程實(shí)施是否帶來新的生態(tài)問題？生態(tài)工程后續(xù)項(xiàng)目應(yīng)該如何實(shí)施？這些問題都是國(guó)家決策層需要了解的信息。針對(duì)這一問題，中科院 2014 年啟動(dòng)科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃（STS 計(jì)劃）項(xiàng)目“西北地區(qū)重大生態(tài)工程生態(tài)成效評(píng)估——塔里木河流域近期綜合治理工程生態(tài)成效評(píng)估”。以遙感、長(zhǎng)期生態(tài)實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)以及流域生態(tài)與環(huán)境科學(xué)研究成果為基礎(chǔ)，開展塔里木河流域重大生態(tài)工程成效評(píng)估，科學(xué)全面掌握工程實(shí)施的生態(tài)效果，揭示生態(tài)恢復(fù)過程的環(huán)境響應(yīng)過程，分析存在的主要問題，提出未來塔里木河流域生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)的對(duì)策和建議，為塔里木河流域科學(xué)部署后續(xù)生態(tài)工程提供科學(xué)依據(jù)。

1 塔里木河流域近期綜合治理工程進(jìn)展

1.1 實(shí)現(xiàn)了向塔里木河下游輸水的目標(biāo)

在國(guó)家“九五”攻關(guān)專題“塔里木河整治與生態(tài)環(huán)境保護(hù)”中，曾提出向大西海子以下輸水的 3 個(gè)方案：高方案下泄水量 3.0 億 m3—3.5 億 m3，到達(dá)臺(tái)特瑪湖；中方案 2.0 億 m3—2.5 億 m3，到達(dá)依干不及瑪—庫(kù)爾干；低方案 1.5 億 m3，到達(dá)阿拉干，近期治理采納高方案[1]。從 2000—2012 年向大西海子以下共進(jìn)行了 12 次輸水，累計(jì)輸水量達(dá)到 43億 m3，平均每年下泄 3.3 億 m3，實(shí)現(xiàn)了高方案要求[4]。2000 年以前大西海子以下地下水埋深在 8—12 m，估算地下水埋深要上升至適合植物生長(zhǎng)的深度 4.0 m，地下水恢復(fù)需要總水量 18 億 m3，根據(jù)輸水水量轉(zhuǎn)化計(jì)算，補(bǔ)給地下水的水量占總輸水量的 60%，12 次輸水共補(bǔ)給地下水的水量為 25.8 億 m3，比估算的需水量多 7.8 億 m3[6]。12 次輸水分為 3 個(gè)時(shí)段，其中 2002—2006 年的第 1 時(shí)段共 9 次，為間歇性輸水，每次下泄在0.9 億 m3—3.4 億 m3，累計(jì)輸水量 22.75 億 m3，其中補(bǔ)給地下水13.8 億 m3，距地下水埋深升高到 4.0 m 還需 4.2 億 m3。包氣帶補(bǔ)給占輸水量的 35.6%，累計(jì)補(bǔ)給 8.2 億 m3，主要被植物蒸騰所消耗。入臺(tái)特瑪湖水量?jī)H 0.6 億 m3，只占下泄水量的 2.4%；這一時(shí)段使地下水位上升較快的英蘇一帶近河 1 km 已達(dá) 2—4 m，阿拉干以下 5—6 m。2007—2009 年為第 2 時(shí)段，由于上游 3 源流補(bǔ)給偏枯，加上開荒引水增加，3 年僅輸水兩次，每次下泄水量減少為 0.1 億 m3—0.15 億 m3，共下泄了 0.25 億 m3，幾乎對(duì)地下水沒有補(bǔ)給，沿河兩岸地下水位又回落 1—2 m。第 3 時(shí)段為 2010—2012 年，由于加強(qiáng)了對(duì)水資源的管理和調(diào)控力度，加之源流來水偏豐，下游恰拉站實(shí)現(xiàn)連續(xù) 3 年不斷流，一次性輸水使大西海子以下累計(jì)下泄水量 20 億 m3，其中有 12 億 m3補(bǔ)給了地下水，使近河兩岸地下水位埋深又大幅回升至 4 m 以內(nèi)，達(dá)到適合喬、灌、草生長(zhǎng)的地下水埋深（圖 1）。同時(shí)地下水的礦化度也由輸水前的 4—11g·L-1降低到 1—5g·L-1[7]。

1.2 下游天然植被面積增加、長(zhǎng)勢(shì)好轉(zhuǎn)，生物多樣性顯著提高

圖1 塔里木河下游典型監(jiān)測(cè)斷面地下水埋深 （a.英蘇；b.喀爾達(dá)依；c.阿拉干；d.庫(kù)爾干）

由于水分條件改善，使得過去沿河分布的喬、灌、草植物由枯萎、衰敗向好轉(zhuǎn)方向發(fā)展[1]。根據(jù)遙感影像的解譯結(jié)果（圖 2），塔里木河綜合治理工程實(shí)施后，上游地區(qū)耕地、林地、水體、濕地面積增加，增加幅度最大的是耕地，達(dá)到 859.7 km2；灌木林、稀疏灌木、草地、稀疏林、未利用地和稀疏草地面積減少，減少幅度最大的是灌木林和稀疏灌木，分別達(dá)到 527.6 km2和 404.2 km2；地面調(diào)查和土地利用轉(zhuǎn)移矩陣結(jié)果顯示，上游地區(qū)耕地開發(fā)主要破壞的是灌木林。塔里木河干流中游地區(qū)耕地、林地、濕地、稀疏灌木、灌木面積增加，增加幅度最大的是耕地，達(dá)到 184.5 km2；未利用地、稀疏林、草地、草地、水體面積減少，減少幅度最大的是未利用地，達(dá)到 121.0%；主要轉(zhuǎn)化為耕地。下游地區(qū)除了稀疏林、未利用地和草地面積減少外，其他生態(tài)類型面積均呈現(xiàn)不同的漲幅，增加幅度最大的是林地，達(dá)到226.3 km2；由于下泄生態(tài)用水增加，地下水補(bǔ)給增大，稀疏林轉(zhuǎn)變?yōu)楹庸攘?，下游耕地面積相較于上、中游，漲幅不大，為 139.3 km2，主要利用了未利用地[8]。

圖2 2000—2013年塔里木河干流土地覆被類型面積變化圖

以胡楊為主的喬木面積，由 2000 年的 11.4 km2增至2006 年的 38.7 km2，增加了 27.3 km2，增長(zhǎng)了 2.4 倍；長(zhǎng)勢(shì)由輸水前的瀕死和衰弱級(jí)別提高到中等和良好級(jí)別，部分達(dá)到旺盛級(jí)別；胡楊冠幅由1.5—2.5 m 增至 3—5 m；胡楊枝下高近河處由 2.6 m 降至 2.1 m；輸水前，胡楊徑向生長(zhǎng)量平均為 0.62 mm，輸水后增至 1.4—2.4 mm。輸水前，土壤干旱胡楊的基部無萌生枝，輸水后新枝大量增加。2000 年前，胡楊由于河水?dāng)嗔鳎咽?shí)生苗更新能力；輸水后，在河水能漫溢到的地方和可以進(jìn)水的汊流都有實(shí)生苗生長(zhǎng)，生長(zhǎng)好的高 1.5 m 以上。以檉柳為主的灌木面積同期由 126.3 km2增至 172 km2，增長(zhǎng)了45.7 km2，增長(zhǎng)了 0.36 倍，冠幅增大，株高增加，枝條嫩綠長(zhǎng)勢(shì)良好，特別是一些地勢(shì)較低地方，如庫(kù)爾干以南沿河道兩側(cè)已形成大片茂密的檉柳林[9]。以蘆葦甘草為主的多年生草本植物面積由 92.7 km2，增至 257.3 km2，增加了164.6 km2，增長(zhǎng)了1.8 倍，植被覆蓋度提高到 30%—50%，沿河兩邊一些低平地已形成連片蘆葦草地。生物多樣性也得到提高，由輸水前的 9 科 13 屬 17 種，增至輸水后的 15 科 36 屬 46 種[10]。動(dòng)物方面出現(xiàn)成群的大雁、鸕鶿，以往難以覓尋的鵝喉玲、赤狐、野豬也重現(xiàn)身影。

1.3 下游沙漠化趨勢(shì)出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)

塔里木河下游全年盛行單一的東北風(fēng)，最大風(fēng)速18—24 m/s，全年 ≥ 4 m/s 的起沙風(fēng)天數(shù)多達(dá) 121 天以上。沙漠化發(fā)展迅速，阿拉干地區(qū) 1959 年沙漠化土地面積1 371.2 km2，到 1996 年的 1 492.3 km2，增加了123.1 km2，沙漠化土地面積由占總土地面積 87% 增至94.8%，沙漠化土地年增長(zhǎng)率為 0.12%—0.26%，平均為0.24%。沙丘移動(dòng)速度驚人，高大沙丘平均每年以 1—3 m速度向綠色走廊入侵，在庫(kù)爾干監(jiān)測(cè) 0.5—1.5 m 的低矮沙丘每年以 18—32 m 速度移動(dòng)，在阿拉干塔克拉瑪干沙漠與庫(kù)魯克沙漠之間距離只有 0.5 km，在庫(kù)爾干庫(kù)魯克沙漠已越過塔里木河與塔克拉瑪干沙漠開始合攏。218 國(guó)道由阿拉干到羅布莊段 90 km，1996 年沙害多達(dá) 145 處，嚴(yán)重段 4 380 m，車輛通行困難。輸水后由于地下水位升高，植被恢復(fù)，有效地控制了沙漠化發(fā)展。在大西海子以下的調(diào)查區(qū)內(nèi)沙漠化土地面積由輸水前的 4 896.6 km2減至 4 692.4 km2，減少了144.2km2，平均每年減少 0.3%，呈逆轉(zhuǎn)趨勢(shì)。整個(gè)干流沙漠化也呈逆轉(zhuǎn)趨勢(shì)，輸水前 1990—1999 年沙地面積增加了1220 km2，輸水后 2000—2008 年減少了 223 km2。輸水時(shí)對(duì)河道采取了清沙措施，使塔克拉瑪干沙漠和庫(kù)魯克沙漠以河相隔不可能再合攏。218 國(guó)道僅局部采取了防沙措施，保證了車輛通行無阻，也為未來修建新青鐵路（庫(kù)爾勒—格爾木）創(chuàng)造了較好的環(huán)境條件。

1.4 干涸湖泊得到恢復(fù)

通過輸水結(jié)束了長(zhǎng)達(dá) 30 多年的大西海子以下 321 km的河道斷流，通過節(jié)制閘調(diào)控使支汊流進(jìn)水長(zhǎng)度增加 156.2 km，河水漫溢面積 174.6 km2，為通過土壤種子庫(kù)繁育擴(kuò)大植被面積創(chuàng)造了條件，野外觀察凡是經(jīng)過河水漫溢地方植物都生長(zhǎng)良好，覆蓋度大幅提高，特別是一年生植物繁育最快。臺(tái)特瑪湖水域面積變化更顯著（圖 3）。從 2000 年近期綜合治理工程實(shí)施初期，經(jīng)過兩年的時(shí)間，輸水到達(dá)臺(tái)特瑪湖，在 2001 年形成約 10 km2的水面，結(jié)束了塔里木河下游河道斷流近 30 年的歷史。到 2002 年臺(tái)特瑪湖面積最大達(dá) 28.74 km2，隨后連續(xù)兩年（2003 和 2004 年）塔里木河生態(tài)輸水量使臺(tái)特瑪湖水域面積保持在約 200 km2。然而 2005 年由于管理結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致 4 條源流只有和田河流域完成輸水任務(wù)，其余 3 條源流均未到達(dá)要求，致使臺(tái)特瑪湖水域面積萎縮至 26 km2。而 2006—2009 年間由于塔里木河干流及四源流地區(qū)進(jìn)入枯水年，連續(xù) 4 年生態(tài)輸水未到達(dá)臺(tái)特瑪湖，使得臺(tái)特瑪湖水面連續(xù) 4 年為 0。隨后，2010—2012 年連續(xù) 3 年隨塔里木河流域四源流氣候向暖濕變化，管理部門結(jié)構(gòu)調(diào)整合理，生態(tài)輸水量恢復(fù)，使得臺(tái)特瑪湖水域面積逐年攀升，2012 年臺(tái)特瑪湖面積達(dá) 415.67 km2。在近期綜合治理工程實(shí)施期間，除 2006—2009 年間由于氣候以及管理等因素的影響造成水流未到達(dá)臺(tái)特瑪湖外，其他年份生態(tài)輸水量均完成了水流到達(dá)臺(tái)特瑪湖的目標(biāo)，說明塔里木河近期綜合治理工程基本達(dá)到該評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 塔里木河流域近期綜合治理工程存在的主要問題

2.1 三源流補(bǔ)給干流的水量未達(dá)到規(guī)劃要求

圖3 臺(tái)特瑪湖面積提取示意圖

《塔里木河近期治理規(guī)劃》要求上游的 3 條源流（和田河、葉爾羌河及阿克蘇河）每年在阿拉爾斷面補(bǔ)給干流的水量為 46.5 億 m3，而截至 2011 年實(shí)際上只有40.3 億 m3，10 年多源流通過節(jié)水和開發(fā)地下水每年增加12.0 億 m3，全部被自身消耗。從 2000年到2007 年上游 3 源流灌溉面積由 94.3萬 hm2增至 128.3 萬 hm2，增加了 34 萬 hm2，所以源流匯入塔里木河干流的水量“赤字額度”并沒有趨勢(shì)性減少。前 10 次輸水大西海子下泄水量 23 億 m3中，塔里木河水量?jī)H貢獻(xiàn) 10 億 m3，占下泄水量的 43%?？兹负佣嗄昶骄鶑搅髁?14.3 億 m3。 1999—2004 年是特大豐水年，年徑流量在 16.4 億 m3—26.4 億 m3，這就為借孔雀河豐水年，向塔里木河下游輸水創(chuàng)造了條件，前 10 次輸水中，孔雀河貢獻(xiàn)塔里木河干流 13 億 m3水量，占下泄水量的 57%。2005 年以后孔雀河水量減少，博斯騰湖水位下降，今后要借孔雀河水補(bǔ)給塔里木河的可能性很小，在今后的規(guī)劃工作中必須引起充分重視。

2.2 干流無序開荒也嚴(yán)重影響向下游輸水

塔里木河 20 世紀(jì) 70 年代除上游阿拉爾和下游恰拉—鐵干里克連片開墾外，其他地方僅有小片耕地，主要以林牧業(yè)為主，1995 年耕地面積達(dá) 13.9 萬 hm2，近期治理開始的 2000 年耕地面積就擴(kuò)大至 17.3萬 hm2，2008 年耕地面積進(jìn)一步增至 26.2 萬 hm2，較 1995 年增加了 12.3 萬 hm2，較 2000 年增加了 8.9 萬 hm2。特別是 2007—2009 年，阿拉爾徑流量減少到 12 億 m3—28.6 億 m3，使干流斷流斷面不斷上移，2007 年英巴扎出現(xiàn)斷流，2008 新渠滿出現(xiàn)斷流，2009 斷流斷面移至新渠滿以上位置，斷流距離長(zhǎng)達(dá) 1 200 km。為了開荒灌溉還在河床中打井，抽取地下水，造成降落漏斗，更減少了向下游輸水，所以 2007—2009 年僅由孔雀河引水，大西海子水庫(kù)只向下游輸水 0.25 億 m3。

2.3 中游生態(tài)閘對(duì)植被有一定影響

塔里木河干流植被耗水主要依靠河道滲漏及洪水漫溢補(bǔ)給地下水。在修建防洪堤時(shí)雖建了生態(tài)閘向支流供水，生態(tài)閘進(jìn)水順暢的地區(qū)，植被未發(fā)生衰敗和退化現(xiàn)象，如烏斯曼河兩岸；進(jìn)水不暢的生態(tài)閘外圍，則地下水位下降，已影響到植物生長(zhǎng)，如沙子河兩岸。因此，后續(xù)治理中必須對(duì)運(yùn)行不暢的生態(tài)閘進(jìn)行改造，增加支流進(jìn)水量，維護(hù)中游地下水位，保護(hù)中游生態(tài)。在汛期要保持較大的洪峰流量以增加漫溢范圍，為喬、灌、草的自然恢復(fù)創(chuàng)造條件。

3 對(duì)塔里木河流域生態(tài)環(huán)境治理的建議

3.1 沙漠化是塔里木河流域面臨的長(zhǎng)期問題

塔里木河流經(jīng)世界第二大流動(dòng)沙漠塔克拉瑪干沙漠，面積達(dá) 33.7 萬 km2，流動(dòng)沙丘占沙丘類型 90% 以上。塔里木河流域沙漠化土地總面積 2.82 萬 km2，其中在歷史時(shí)期形成 1.97 萬 km2；現(xiàn)代近半個(gè)多世紀(jì)形成 0.85 萬 km2，則每年擴(kuò)大 170 km2。歷史上，沙漠化吞沒了許多古代綠洲，目前仍然不斷向現(xiàn)代綠洲逼進(jìn)。

沙漠化形成與水資源利用存在密不可分的聯(lián)系，首先，上游綠洲擴(kuò)大和引水增加造成的沙漠化土地 0.34萬 km2，占近現(xiàn)代形成沙漠化土地的 40%，主要分布在河流中下游綠色走廊。如塔里木河干流上游段，1959—1983 年間沙漠化土地面積由 63.8% 上升至 75.1%；中游段由 69.2% 上升至 80.7%；下游段由 63.5% 上升至 85.6%。下游斷流后沙漠化發(fā)展快，由 1959 年的 86.9% 增至1996 年的 94.8%，其中，極度和強(qiáng)度沙漠化分別增加 35.2% 和11.7%。其次，盲目開墾造成的沙漠化土地 0.39 萬 km2，占近現(xiàn)代形成的沙漠化土地的 45%，各地都有分布，主要是開墾時(shí)破壞天然植被和缺水棄耕，如塔里木河下游恰拉—鐵干里克灌區(qū)，開墾時(shí)最大耕地面積達(dá) 3.3萬 hm2，水源短缺導(dǎo)致的棄耕地大多演變成輕度和中度沙漠化，現(xiàn)有耕地面積不到初期開墾總面積的一半。

針對(duì)水資源利用不當(dāng)造成土地沙漠化，在未來流域綜合治理工作中必須保證維護(hù)源流和干流中下游綠色走廊的生態(tài)用水。嚴(yán)禁盲目開墾擴(kuò)大耕地面積，今后農(nóng)業(yè)發(fā)展應(yīng)以內(nèi)涵挖潛為主，通過土地整合提高綠洲內(nèi)土地利用系數(shù)，實(shí)現(xiàn)增地不增引水。

根據(jù)對(duì)流域人工綠洲和天然植被耗水量分析，人工綠洲的單位耗水量是 600—700 mm，天然植被為 300—350 mm，人工綠洲耗水是天然植被的兩倍，也就是說擴(kuò)大一份綠洲，就要使二份天然植被變成荒漠。

3.2 關(guān)注鹽漬化對(duì)綠洲發(fā)展的影響

塔里木河流域氣候極端干旱，蒸發(fā)十分強(qiáng)烈，又地處內(nèi)陸封閉盆地，鹽分無外泄條件，所以土壤鹽漬化十分嚴(yán)重，按 2008 年新疆鹽漬化耕地遙感調(diào)查，全流域鹽漬化耕地面積 99.2 萬 hm2，占流域耕地總面積 45.1%，占新疆鹽漬化耕地總面積 61.2%。

塔里木河“四源一干”鹽漬化耕地面積分別為：阿克蘇河流域 15.1萬 hm2，占耕地面積的 38.6%；開都—孔雀河流域 15.1萬 hm2，占 51%；葉爾羌河流域 22.3萬 hm2，占 49.1%；和田河流域 7.7 萬 hm2，占 32%；塔里木河干流 12.5 萬 hm2，占 70.2%。

塔里木河流域的低產(chǎn)田主要是鹽漬土，土壤鹽漬化一般可使農(nóng)作物減產(chǎn)10%—30%。鹽漬化除危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外，還對(duì)工程建設(shè)、公路、鐵路和渠道以及建筑材料產(chǎn)生危害，并污染環(huán)境。

耕地土壤次生鹽漬化，主要是灌溉不合理引起地下水位升高造成的，應(yīng)實(shí)行排（降低地下水位）、灌（控制對(duì)地下水補(bǔ)給）、平（平整土地）、肥（增施有機(jī)肥）、林（營(yíng)造防護(hù)林，生物排水）水利綜合設(shè)施整治。在未來的流域規(guī)劃中應(yīng)加強(qiáng)渠道防滲，發(fā)展節(jié)水灌溉，減少對(duì)地下水補(bǔ)給。在地下水埋深小于 2 m 地方開挖排水渠，農(nóng)田排水礦化度雖高，但可作為生態(tài)用水，禁止將農(nóng)田排水泄入自然河道和湖泊，污染水體。根據(jù)流域人工綠洲和天然綠洲調(diào)查，地下水位埋深應(yīng)控制在2.0—4.5 m 為宜。小于 2.0 m，易發(fā)生鹽漬化，大于4.5 m，土壤干旱對(duì)人工林和天然植被生長(zhǎng)不利。

3.3 綠洲化與自然生態(tài)系統(tǒng)均衡發(fā)展

塔里木河流域是灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，1949 年流域耕地面積僅 70.7 萬 hm2，綠洲面積 1.34 萬 km2；2009 年按第二次土地詳查，耕地面積 199.3萬 hm2，綠洲面積 3.79萬 km2。由于綠洲面積迅速擴(kuò)大，水資源向綠洲集中，改變了水量分配的地域平衡，使河流中下游和綠洲外圍水量減少，造成在綠洲擴(kuò)大的同時(shí)沙漠也在擴(kuò)大，位于綠洲和沙漠之間的過渡帶縮小和變窄。綠洲和沙漠之間的過渡帶也稱“生態(tài)緩沖帶”，是由平原天然林地、草地、濕地及野生動(dòng)物棲息地構(gòu)成，起到綠洲“衛(wèi)士”的作用。若生態(tài)緩沖帶得不到足夠水量灌溉，天然植被衰敗，沙漠將會(huì)直逼綠洲，從綠洲外部威脅綠洲安全。綠洲內(nèi)部則由于過度用水，導(dǎo)致地下水位升高，造成耕地鹽漬化，又在內(nèi)部威脅綠洲安全，在極端干旱區(qū)這種特定環(huán)境條件下，由于人類活動(dòng)擾動(dòng)了區(qū)域水量平衡，綠洲始終處于沙漠化或鹽堿化的威脅。塔里木河流域長(zhǎng)期采取“洗鹽壓堿”冬春灌溉方法減輕耕地鹽漬化危害，而高礦化度的農(nóng)田排水直接泄入河湖，是導(dǎo)致河湖水質(zhì)鹽分增加的主要原因。目前，塔里木河盆地生態(tài)環(huán)境總體呈現(xiàn)“綠洲擴(kuò)大局部生態(tài)改善，綠洲外圍整體處于持續(xù)惡化”的態(tài)勢(shì)。因此，在未來流域生態(tài)環(huán)境綜合治理中，必須從全流域的角度統(tǒng)一調(diào)控水資源分配，兼顧綠洲內(nèi)外和河流出山后的上、中、下游各段。為了防治沙漠化和鹽漬化，地下水位應(yīng)該維持合理的埋深，在綠洲內(nèi)不能小于2.0 m，在綠洲外不能大于 4.5 m。未來規(guī)劃要謹(jǐn)慎大型山區(qū)水利設(shè)施的修建，水庫(kù)雖有防洪、灌溉和發(fā)電之力，但對(duì)依靠洪水維持生機(jī)的天然植被保護(hù)不利，更不利于向尾閭臺(tái)特瑪湖的供水。水資源配置應(yīng)以發(fā)展生產(chǎn)和保護(hù)生態(tài)用水各占一半為宜。

3.4 提高水資源利用效率

由于自然和歷史原因，塔里木河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后，特別是和田地區(qū)、喀什地區(qū)和克孜勒蘇柯爾克孜自治州，是國(guó)家級(jí)的集中連片貧困區(qū)。2013 年底，流域生產(chǎn)總值 2 576.4 億元，僅占該年新疆生產(chǎn)總值 8 360.24 億元的 30.8%。流域人口 1 082.07 萬人，以維吾爾族為主，占當(dāng)年新疆人口總數(shù) 2 266.63 萬人的 47.75%。和田地區(qū)、喀什地區(qū)和克孜勒蘇柯爾克孜自治州人均生產(chǎn)總值分別為 8 025 元、16 076 元和 13 694 元，均不及新疆 37 181 元的人均水平，農(nóng)牧民人均純收入較新疆平均水平 7 296 元約低 33%。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)除巴音郭楞蒙古自治州和阿克蘇地區(qū)二三產(chǎn)業(yè)達(dá)到 60%—80%，其他地州僅占 30%—40%，喀什及和田仍是以農(nóng)為主，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占35%—45%。工業(yè)以石油和天然氣開采加工為主，電力、煤炭、紡織、加工制造和信息產(chǎn)業(yè)落后，城鎮(zhèn)化率僅20%—30%。農(nóng)業(yè)以糧棉為主，2013 年棉花總產(chǎn) 135.4 萬 t，占新疆棉花總產(chǎn) 38.5%，林果業(yè)面積占新疆 65.5%，是新疆和全國(guó)主要棉花和林果業(yè)基地。

流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后與水資源利用效率低有關(guān)，2013 年總引用水量 358.8 億 m3，單位用水產(chǎn)值 7.3 元，遠(yuǎn)低于新疆平均值 14.6 元的單位用水產(chǎn)值，不及新疆平均水平的50%。因此，要擺脫貧困還必須提高水資源的利用效率，在灌區(qū)建設(shè)和節(jié)水方面加大投入，適當(dāng)降低農(nóng)業(yè)用水比例，提高單方水的糧棉產(chǎn)出率，由現(xiàn)在的單位產(chǎn)糧用水 0.4 kg/m3提高至 1.0 kg/m3，產(chǎn)棉 0.14 kg/m3提高至0.3 kg/m3，農(nóng)業(yè)單方水產(chǎn)值由 1.3—1.5 元提高至 5 元以上。增加城鎮(zhèn)用水和工業(yè)用水，由現(xiàn)在的 3% 增至 12%，使單方水產(chǎn)值由現(xiàn)在的 3.8 元到 2030 年提高至 20—30元。因此，提高水資源利用效率是實(shí)現(xiàn)到 2020 年流域與新疆同步生產(chǎn)總值和人均收入翻一番的重要手段。

在綜合治理規(guī)劃中還必須實(shí)行工程建設(shè)和管理調(diào)控相結(jié)合。2009 年以前源流和干流工程建設(shè)項(xiàng)目大部分已完成，但工程節(jié)增水對(duì)干流下游生態(tài)輸水的貢獻(xiàn)有限。2010 年新疆自治區(qū)政府決定將源流主要管理機(jī)構(gòu)整建制交由塔里木河流域管理局，加強(qiáng)了全流域水量統(tǒng)一調(diào)度管理力度，干流從 2010 到 2012 年連續(xù) 3 年不斷流。2000—2009年塔里木河大西海子以下輸水量 23 億 m3，占向下游累計(jì)輸水量的 53%；2010—2012 年輸水達(dá)到 20.0 億 m3，占13 年總輸水量的 46.5%，說明強(qiáng)化水資源管理和統(tǒng)一調(diào)度在綜合規(guī)劃中十分重要。

塔里木河周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后，建議流域綜合規(guī)劃不僅要改變塔里木盆地的貧困面貌，而且要把提高流域內(nèi)水資源利用效率等當(dāng)作流域規(guī)劃的遠(yuǎn)期目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

塔里木河源區(qū)與干流生態(tài)環(huán)境惡化是制約塔里木河流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的主要因素。自2001 年起，國(guó)家實(shí)施塔里木河流域近期綜合治理工程，先后建設(shè)灌區(qū)節(jié)水、平原水庫(kù)改造、地下水開發(fā)利用、河道治理、博斯騰湖輸水工程、生態(tài)建設(shè)、山區(qū)水庫(kù)控制工程和流域水資源調(diào)度與管理等重大工程，共建成并投入運(yùn)行 485 個(gè)單項(xiàng)工程項(xiàng)目。自2001年起至 2013 年止，10 多年工程建設(shè)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)向塔里木河下游生態(tài)輸水，結(jié)束了下游斷流近 30 年的歷史，下游綠色走廊的自然環(huán)境得到了改善，地下水位明顯升高、天然植被逐漸恢復(fù)、土地沙漠化的趨勢(shì)得到了初步遏制，218 國(guó)道基本實(shí)現(xiàn)了暢行無阻，總體上取得了良好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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陳 曦 中科院新疆生態(tài)與地理所所長(zhǎng)，研究員。國(guó)際干旱區(qū)生態(tài)研究中心主任、中國(guó)自然資源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)遙感應(yīng)用協(xié)會(huì)常務(wù)理事、Journal of Arid Land主編。主要研究領(lǐng)域包括：干旱區(qū)生態(tài)安全遙感監(jiān)測(cè)、水文空間模擬，以及生態(tài)用水的調(diào)度與調(diào)控方法研究。E-mail: chenxi@ms.xjb.ac.cn

Chen Xi Director for Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Professor, also serves as Director of the International Center for Ecological Research in Arid Areas, vice president of the China Society for Natural Resources, executive director of China Institute of Remote Sensing Applications, Editor-in-Chief of Journal of Arid Land. His main research fields are remote sensing monitoring of ecological security in arid area, hydrological modeling, and ecological water management. E-mail: chenxi@ms.xjb.ac.cn

Ecological Effect Evaluation of Comprehensive Control Project in Tarim River Basin

Chen Xi1Bao Anming1Wang Xinping2Guli .Japar1Huang Yue1
（1 Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011, China; 2 Tarim Basin Management Bureau, Korla 841000, China）

The Tarim River is the largest inland river in China, and it is also the mother river of more than 10 million people in Xinjiang Autonomous Region. Due to the increase of population and massive water consumed by the irrigation in the source region since 1960s, water flows into the mainstream of Tarim River reduced year by year. 300 000 meters river channel of the downstream and Tetme Lake in the end of the river have been dried out. Deterioration of the ecology and environment has shown a serious impact on people's life in the lower reaches of the Tarim River. Since 2001, a comprehensive control project was launched by Chinese government. Over the past 10 years, what has beenchanged in the Tarim River? Whether if the desired goal is achieved? And what do we need to do in the future? In this study, ecological effects of the project in the Tarim River Basin are assessed by coupling remotely sensed technique and filed-based survey data. Moreover, suggestions for ecological system restoration are put forward, which could be used as scientific basis for the ecological civilization construction in the Tarim River Basin.

Tarim River, comprehensive treatment project, ecological restoration, countermeasures and suggestions

*資助項(xiàng)目：中科院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃（STS計(jì)劃）項(xiàng)目（KFJ-EW-STS-005）

修改稿收到日期：2016年10月25日

DOI10.16418/j.issn.1000-3045.2017.01.003