中亞及新疆生態(tài)環(huán)境變化驅(qū)動力分析

韓瑞丹 朱雙偉 張謙益

（1 河南建筑職業(yè)技術(shù)學院，河南 鄭州 450064 2 鄭州中核巖土工程有限公司測繪地理信息公司，河南 鄭州 450002 3 河南大學，河南 開封 475000）

中亞五國和中國新疆地區(qū)的氣候類型為溫帶沙漠、草原大陸性氣候。該地區(qū)降水稀少，蒸發(fā)量大，晝夜和四季溫差大，且夏季短促，冬季漫長，河流多為內(nèi)流河，主要起源于高山地帶，最終流入內(nèi)陸湖或消失于荒漠之中，冰雪融水是眾多河流的主要補給水源。

20世紀30年代至90年代，中亞地區(qū)在蘇聯(lián)政府宏觀政策的指導下，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)、引進先進技術(shù)和人才、興建大批企業(yè)和學校，使經(jīng)濟、科技、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生等各方面取得巨大進步。當時蘇聯(lián)對中亞地區(qū)進行經(jīng)濟區(qū)域劃分，將哈薩克斯坦和吉爾吉斯斯坦打造成為化工和有色金屬基地，烏茲別克斯坦成為棉花等種植業(yè)基地，土庫曼斯坦成為石油和天然氣開發(fā)區(qū)，塔吉克斯坦和吉爾吉斯斯坦為水力發(fā)電基地[1]。然而，由于掠奪性的資源開發(fā)利用嚴重違背了科學規(guī)律，因此產(chǎn)生出現(xiàn)了水資源危機、土地荒漠化、草地退化等一系列生態(tài)環(huán)境問題[2]。

1 中亞及新疆生態(tài)環(huán)境變化的驅(qū)動力分析

1.1 自然驅(qū)動力

近些年來，中亞和新疆地區(qū)氣候向“暖濕”方向發(fā)展，尤其在近20—30年來氣溫增高趨勢十分明顯。中亞地區(qū)自1980—2011年平均氣溫升高了1.15℃～1.50℃，時間上表現(xiàn)為春季增溫顯著，空間上表現(xiàn)為中部、南部、西部及西南部增溫顯著[3]。在新疆地區(qū)，氣溫在1962年至2012年期間年均增幅為0.27℃/10年，時間上表現(xiàn)為冬季增溫顯著，空間上表現(xiàn)為北疆增溫顯著[4]。在中亞典型流域，自19世紀80年代初至2011年，伊犁河流域、烏拉爾河流域氣溫增高趨勢顯著，錫爾河流域次之，阿姆河流域年均氣溫反而有下降的趨勢，原因在于阿姆河流域氣溫變化具有明顯的階段性，自19世紀80年代初至20世紀20年代初處于高溫階段，接下來至20世紀90年代處于以低溫為主的波動階段，從20世紀90年代至今處于回暖階段[5]。中亞地區(qū)的降水量在1990—2009年間呈現(xiàn)總體略微增多的勢態(tài)，但區(qū)域差異性較大，其中南部和東南部降水增多，而西部降水減少[6]。新疆地區(qū)降水量呈北多南少、山區(qū)多平原少的分布趨勢，在1962年至2012年期間，全疆年均降水量增幅達8.5mm/10a，其中南疆降水量增幅高于北疆，且南疆降水增加集中在夏季，北疆降水增加集中在夏、冬兩季[4]。

氣候變化對干旱、半干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境的影響是多層次、全方位的，既有正面影響也有負面效應(yīng)。（1）植被作為干旱區(qū)氣候變化的指示器，對溫度持續(xù)增長做出了特殊響應(yīng)。周宇等[7]利用GIMMS3g NDVI數(shù)據(jù)研究了氣候變化對中亞植被生長變化的影響，結(jié)果顯示，以蘇聯(lián)解體為時間界線，在此之前溫度升高對植被生長起促進作用，之后卻起到抑制作用。（2）土地荒漠化和草地退化現(xiàn)象隨溫度增高或降水量減少都會更加顯著。李誠志等[4]已證實，北疆地區(qū)沙漠化在降水量多的年份好轉(zhuǎn)，在降水量少的年份則加劇。（3）中亞及新疆地區(qū)的湖泊水位變化與流域內(nèi)的降水量呈正相關(guān)性，與溫度呈負相關(guān)性，但對于以冰川融水作為水源補給的湖泊，湖泊水位變化與溫度呈正相關(guān)性[8]，這是由于溫度增高加快了冰川積雪的消融速度，使流域內(nèi)地表徑流增加，湖泊得到水源補給水位有所增高。（4）積雪深度與降水量有較高的正相關(guān)性，與溫度有較低的負相關(guān)性，積雪日數(shù)與溫度有較高的負相關(guān)性[9]。此外，全球氣候變化推進著沙塵暴、旱澇災(zāi)害、雪崩、泥石流等的爆發(fā)，對于生物多樣性、農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、疾病傳播等產(chǎn)生著直接或間接的影響。

1.2 人為驅(qū)動力

人類活動對中亞及新疆地區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的災(zāi)難（圖1），是造成生態(tài)環(huán)境惡化的主導因素。

（1）盲目農(nóng)墾。20世紀50年代，中亞地區(qū)在前蘇聯(lián)政策扶持下，開展過大規(guī)模的墾荒運動，毀壞大片原始自然植被開辟為耕地，著重發(fā)展棉花、水稻等灌溉農(nóng)業(yè)。在接下來短短幾年的時間里，全蘇聯(lián)的墾荒面積迅速達到41.80×104 km2，相當于現(xiàn)今烏茲別克斯坦國土面積（44.74×104 km2）的93.43%，其中哈薩克斯坦境內(nèi)的墾荒面積占全部墾荒總面積的61%[10]。在新中國成立以后，新疆地區(qū)在以糧為綱的錯誤引導下，也曾開展過盲目的墾荒運動，這種盲目性主要表現(xiàn)在忽略土質(zhì)和水源的影響，撂荒現(xiàn)象嚴重，隨之導致土地荒漠化面積增大。大墾荒運動最直接的影響是使自然植被覆蓋度降低、土地荒漠化可能性增高。

（2）水資源過度利用。水資源的無償、無節(jié)制使用導致珍貴的水資源浪費現(xiàn)象嚴重。在中亞地區(qū)，全區(qū)水利灌溉占用了大約84%的水量[11]，其中烏茲別克斯坦和土庫曼斯坦，農(nóng)業(yè)灌溉用水占據(jù)全國總用水量的97%以上，其他三國的農(nóng)業(yè)用水比例也均在80%以上[12]。在新疆綠洲內(nèi)，農(nóng)業(yè)灌溉用水占據(jù)已引用水量的80%，且渠系水利用率僅為0.41[13]，大水漫灌現(xiàn)象普遍，水資源的有效利用率低下。隨著水利設(shè)施的逐漸老化，河水在運輸過程中滲漏流失，使水資源浪費現(xiàn)象更加突出。水資源過度開發(fā)及浪費使用，尤其是農(nóng)業(yè)漫灌用水量巨大，是導致河流斷流、湖泊萎縮的最直接的因素，中亞水資源危機形成的重要因素之一。

（3）灌區(qū)污水排放不合理。無論在中亞或新疆地區(qū)，農(nóng)田大水漫灌的現(xiàn)象都十分顯著。中亞地區(qū)的水田土壤含鹽量普遍較高，在進行農(nóng)作物種植的過程中需定期對土壤進行稀釋以降低土壤中的鹽分，即先將大量自然水資源引入灌區(qū)，保持一段時間后再排放出來，這樣以來從灌區(qū)排放出來的水中不僅含鹽礦物質(zhì)，而且混雜有大量的農(nóng)藥和化肥等有害物質(zhì)。這些水一部分被再次排入河流或湖泊，一部分被流經(jīng)地區(qū)的土壤吸收，因此較快地擴大了水質(zhì)污染、水質(zhì)咸化、土壤污染和土壤鹽漬化的面積。

（4）工業(yè)污染。在蘇聯(lián)統(tǒng)治時期，中亞地區(qū)的采礦業(yè)、冶金業(yè)、水電行業(yè)等迅速發(fā)展。一些分布在河流沿岸的工業(yè)區(qū)只重視經(jīng)濟發(fā)展而忽略環(huán)境保護，將含有重金屬、礦物鹽、石油產(chǎn)物等物質(zhì)超標的污水和廢渣直接排入河流，加大了河水的污染程度。例如在巴爾喀什湖流域污染最嚴重的別爾迪斯灣水域，水體中銅的濃度達到最大閾值的30多倍，鋅的平均濃度為最大閾值的1.2～2.3倍，最高達7.3倍[14]。在新疆地區(qū)，自21世紀以來廢水排放量持續(xù)增長，造紙業(yè)、電力熱力生產(chǎn)業(yè)和石油加工業(yè)已成為新疆廢水產(chǎn)量最大的三個行業(yè)。河水污染使得可利用的水資源更加短缺，對農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、居民日常生活等帶來極大的危害。

圖1 人為因素對中亞及新疆生態(tài)環(huán)境的影響

（5）人口增長。在蘇聯(lián)統(tǒng)治中亞時期，受社會習俗和鼓勵生育政策的影響，中亞地區(qū)人口增加迅速。伴隨著蘇聯(lián)于1991年解體，中亞五國紛紛獨立，獨立后的國家號召主體民族人口回歸祖國，該地區(qū)的人口數(shù)量持續(xù)增長。據(jù)資料顯示，中亞地區(qū)的人口從1913年到2004年大約增長了3.6倍[10]。在咸海流域，人口數(shù)量從20世紀60年代的1410萬增長到2004年的4380萬，增加了約2.1倍[12]。新疆綠洲人口密度于2004年達243人/km2，超出了干旱區(qū)人口承載的能力[13]。人口快速增長，加大了糧食和農(nóng)副產(chǎn)品的需求量，減小了人均用水量和適宜生存空間，加快了氣候變化的速度，作為最活躍、最難控制的因子，給中亞生態(tài)環(huán)境帶來了沉重負擔。

2 中亞及新疆生態(tài)環(huán)境保護措施

中亞及新疆地區(qū)既承受著生態(tài)環(huán)境脆弱的壓力，又面臨著絲綢之路經(jīng)濟帶建設(shè)的新機遇，保護與改善該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境刻不容緩。為緩解中亞地區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題，眾多學者已做過大量的研究，提出了具有重要意義的建議和措施。

（1）保護植被生態(tài)系統(tǒng)。保護植被生態(tài)系統(tǒng)既包括對現(xiàn)有植被進行保護，又包括對已經(jīng)退化的植被進行恢復和重建?？刹扇⊥烁€林還草、補播草種、退牧還草、圍欄封育、封山育林和建立自然保護區(qū)、輪流分區(qū)放牧等措施；也可以在水源相對充足地帶建設(shè)人工綠洲，在山區(qū)地帶發(fā)展草地和林地，在沙漠化的土地邊緣種植帶狀樹林等。

（2）調(diào)整農(nóng)業(yè)類型。中亞和新疆地區(qū)要主動引入先進的灌溉技術(shù)，同時也要積極向節(jié)水農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化。在農(nóng)田經(jīng)營過程中，應(yīng)嚴格控制灌溉用水，降低施肥強度，提高土壤的有機成分，變單一作物的長期耕種為多種植物輪流種植或套種，加大農(nóng)田改良的投入資金，適當使用化學改良劑，使土壤脫鹽、優(yōu)化。

（3）控制人口增長。持續(xù)快速增長的人口是生態(tài)環(huán)境惡化的罪魁禍首，直接影響糧食需求、資源利用、氣候變化等，而中亞及新疆地區(qū)嚴重短缺的可利用水資源及脆弱的生態(tài)環(huán)境將難以容忍更大規(guī)模的人口。因此，嚴格控制人口數(shù)量，提高人口素質(zhì)成為緩解資源緊張、環(huán)境惡化的必要手段之一。

（4）加強綠洲建設(shè)。綠洲內(nèi)河流污染、地下水質(zhì)礦化、土壤鹽漬化是目前較為突出的問題。加強綠洲建設(shè)要嚴格控制生活污水、城市污水、農(nóng)田灌溉污水的亂排濫放，禁止農(nóng)藥化肥過度使用，要科學合理地開采地下水，重建已遭破壞的草地和樹林，以防綠洲外圍干旱萎縮。

（5）增強國際合作，協(xié)調(diào)區(qū)域發(fā)展。由于中亞地區(qū)的河流多為跨國河流，水資源的空間分布與各國的實際需求存在差異，且上游國家對水資源的過度開發(fā)利用使下游國家在水質(zhì)和水量上都得不到相應(yīng)的滿足。面對水資源日趨緊張的危機，各國之間需要達成共識，真誠合作，積極推進跨國水體污染治理、跨境河流分配與保護等。

3 總結(jié)與展望

全球氣候變化是干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境變化的驅(qū)動因素，以盲目農(nóng)墾、水資源過度利用、灌區(qū)污水排放不合理、工業(yè)污染、人口增長較快為主的人為因素是該地區(qū)生態(tài)環(huán)境問題形成的主要原因。中亞和新疆地區(qū)資源能源豐富，地理環(huán)境獨特，對國際政治具有較大的影響，保護和改善生態(tài)環(huán)境是促進經(jīng)濟發(fā)展的必要環(huán)節(jié)，針對亞洲干旱區(qū)的生態(tài)特征，可從保護植被生態(tài)系統(tǒng)、調(diào)整農(nóng)業(yè)類型、增強國際合作、控制人口增長等方面展開。