绿洲生态安全保障实施方案第二章(0703).doc

绿洲生态系统安全保障技术模式研究方案2 新疆绿洲生态系统安全评价指标体系构建（王晓愚）2.1 新疆绿洲生态要素特征及其特征2.1.1 水资源要素及其特征在我国新疆地区，虽然总体上以干旱气候背景为主，但由于其幅员辽阔，高原和高山众多，因此既有独特的内陆水循环过程，同时也是全球水循环的重要组成部分长期以来，新疆地区水资源依靠自然界独特的水循环过程基本保持着脆弱的平衡关系 新疆地区地形地貌空间格局的典型模式是山地-倾斜平原-冲击平原-沙漠-湖盆，被称为山盆结构与其他区域相比，新疆地区水循环和水资源具有显著的特征，主要表现为具有相对独立的水资源形成区与消耗利用区新疆地区水资源一般在高原或高山地区形成，而在平原、绿洲和荒漠地区消耗；水资源的时空分布极不均匀，地表水与地下水相互转换十分频繁，水资源受全球变暖影响比较敏感，水资源以冰川、积雪、地下水、湖泊及地表径流等多种形式共存新疆地区合川径流的主要补给来源有降水、冰川、季节性积雪消融以及地下水补给等就各补给来源的补给量而言，天山是高山冰雪融水占年径流比较大的地区，其中天山西段可达30%～50%,东段可达50%；昆仑山北部西段可达60%左右季节性融雪主要发生在春季，是春汛的主要原因。

这种给方式主要发生在阿勒泰地区及准格尔盆地西部山地以及帕米尔山地就其补给量而言，阿勒泰山区季节性积雪补给所占年径流的比重比较大径流补给决定了径流的年内分配特征，以高山冰川融水和融雪水补给为主的河流，年内分配的特点是汛期较晚，夏水集中径流连续的最大四个月发生在6～9月，占70%～85%，最大约一般在七月或八月，最小月一般在一月或二月以冰川融水和雨雪混合补给为主的河流，径流年内分配的特点为春汛，汛期较长径流最大月在七月，最小月在二月集中度和集中期使用逐月实测径流反映年径流量的程度和最大径流出现的时段，集中度越大，径流出现的时间越集中，反之则径流出现的时间越分散；而集中期则是一年当中最大径流量出现的时间我国南方河流的集中度一般为40%～50%，北方为60%～70%，东北内流区和新疆的阿尔泰山、昆仑山超过70%新疆地区内陆河流域集中度与径流补给来源密切相关以地下水或湖泊为主要补给来源的河流，径流年内分配比较均匀，其集中度一般在15%以下，如孔雀河塔什店站径流集中度仅为8%左右而高山冰雪和季节积雪融水补给为主的河流，集中度较高，径流年内分配极不均匀，其中昆仑山和阿尔泰山区是我国两大高集中度的山区，如玉龙喀什河、喀拉喀什河等，集中度均在70%以上，而叶尔羌河卡群站也达65.62%。

大多数河流的集中期反映最大径流的出现时间以冰川融水和永久积雪补给为主的河流Cv值一般为0.19～0.25；以冰川融水和雨雪混合补给为主的河流Cv值为0.10～0.20以冰川融水和永久积雪补给为主的河流有“高山固体水库”进行年际调节，以地下水补给为主的河流有“地下水库”进行调解，故Cv值较小；以冰川融水和雨雪混合补给为主的河流，在气候干燥的年份降水少，融水多，而冷湿的年份降水多，融水少，高山融水与中、低山雨水补给起互相补给的作用，因此Cv值也较小由于河流在不同海拔有不同的补给来源，如高山带主要是冰川和永久积雪补给，中、低山带主要为雨水和季节积雪补给，因此，Cv值往往从高山到出山口逐渐增大 2.新疆水资源量 我国水资源总量为28000亿m³，居世界第六位，但人均水资源量少，只有2300m³，约为设计界平均值的1/4 ，是全球人均水资源最缺乏的国家之一，居世界109位然而，中国又是世界上用水量最多的国家仅2002年，全国淡水取用量达到5497亿m³，大约占世界年取用量的13%，约是美国1995年淡水供应量4700亿m³的1.2倍 西北内陆干旱区土地面积约为全国的24.5%，耕地占全国的5.6%，人口占2.1%，水资源量为1035亿m³，占全国总量的3.7%，但需要大量水资源维持脆弱的生态系统。

西北干旱地区虽然人均水资源量约为5200m³，多余目前国际上流行的“水紧缺指标”1000～1700m³，给人们不缺水的错觉，但实际上该地区水资源缺乏，处理不好水资源，生态环境都难以维持新疆和青海两省区地广人希，人均水资源量分别达到5350m³和11550m³，由于广大无人区的水资源是难以利用或无法利用的，故人口集中和生产较发达的地区水资源仍然十分紧缺 （1）降水资源 降水是干旱地区所有水资源形式的根本来源，它不仅决定着整个地区的水分状况，而且还直接影响西北干旱区合川径流、地下水的天然补给量以及高山冰川积雪的发育和分布 西北地区远离海洋1000Km以上，加之区域内高大山系的影响，因此，西北干旱区降水相对丰富，而平原地区降水较少根据降水等值线分布估算，西北干旱区多年平均降水量超过5000亿m³，折合平均雨深约为175mm然而，面积较大的平原地区降水较少，约有一半以上的降水降落在盆地周围的山区并且真正降落到地面的水只是该地区水汽输入量的一小部分根据新疆气象局测算，降落到地面的水量，仅占空中水汽的20.8% （2）合川径流水资源地表径流主要来自周围山区的降水和冰雪融水，对于西北干旱的平原地区，这些水资源只有汇集于河道或地下水泉水出露或转化为地表径流进入山前平原，才能被直接利用。

据调查资料统计，整个西北干旱地区河川径流量为976亿m³，其中外流河径流量为322亿m³，占总径流资源的33%；内陆河径流量654亿m³，占总径流资源的67%因此，内陆河合川径流是干旱区主要的地表水来源目前在新疆有230亿m³水流出国境，主要有伊犁河和额尔齐斯河，并有88.1亿m³流入我国，主要为南疆的阿克苏河3） 浅层地下水资源地下水资源是新疆水资源的重要组成部分盆地平原地下水和地表水是同一补给源的两种表现形式，且具有密切的水力联系地下水位的高低，随地表径流的大小而变化当地表水为丰水期时，地下水水位为高水位；当地表水为枯水期时，地下水位为低水位地下水位较地表水为滞后2～3个月地表水与地下水的多次转化是内陆盆地水资源循环的基本方式水资源的循环转化运动都是从山前平原上部河水渗漏开始，到洪积扇前缘溢出带，再出露地表转化为河水在循环过程中，水量一次比一次减少，泉水逐渐消失，最后在第二或第三循环带中，以少量地表径流汇集于湖水和地下水是一个相互转化、相互制约的统一整体，然而新疆地区的地下水又是水资源在运行、转化和开发利用中不可缺少的一种形式4） 水资源总量新疆的地表水资源以河流出出口径流量为依据进行估算；地下水资源则是由平原地区的降水入渗侧向径流和地表水入渗补给含量来估算。

根据新疆地表水和地下水同属一个总体水资源的特点，扣除地表水、地下水相互转化的重复部分，可以算出新疆的水资源总量为882.8亿m³二、 新疆地区水资源的特征 1、水资源总量短缺，时空分布极不平衡 新疆是典型的温带大陆性干旱半干旱气候，区内年均降水量很少新疆地区水资源远远低于全国的平均水平，特别是人口密集和经济发达的中心地带和绿洲地区，已形成严重的缺水局面新疆地区降水的季节分配差异也较明显新疆东部一带均以七月、八月多雨，夏季降水量占全年降水量的60%北疆与塔里木盆地西部，夏季降水只占全年降水的40%，而伊犁-塔城地区以春季降水最多，降雪主要集中在12月至翌年2月，降水的时空分布极不均衡2、 水温气候具有明显的内陆特性山地、高原、沙漠、盆地相间分布的基本地形地貌格局决定了新疆地区水资源具有明显的内陆特征；①除新疆北部的额尔齐斯河流入北冰洋以外，所有发源于高山地区的内陆河流由高山向平原、盆地汇集的向心状水系由于受地质构造、自然垂直分布的影响，每条内陆河流构成独立的水文单元和完整的盆地系统，从源头至尾间一般要流经山丘区、山前绿洲平原和荒漠等地貌单元山丘区为径流形成区，其地表径流量基本代表每条河流或每一流域的总水资源量；山前绿洲平原为径流耗散区，出山地表径流进入山前平原绿洲后，一方面经历地表水与地下水多次多次重复转换，一方面被土壤植被吸收，经过蒸发、蒸腾以及工业农业生产活动等消耗利用而散失于大气。

荒漠地区位于河流下游，为径流散失区，并与内陆盆地、大沙漠、大戈壁和低山丘陵相连②在自然状态下，除山区降水量大于蒸发量外，内陆河流域因其封闭性使水循环呈现降水量等于蒸发量的方式，径流在流域内发生又在流域内消耗，降水及其产生的内陆径流量均为天然生态系统所利用三、 水资源开发利用潜力新疆维吾尔自治区水资源总量为857亿m³，考虑高山盆地的水量无法使用、国际河流出入境水量拥有50%的使用权、维持绿洲与荒漠交错带的自然生态平衡等多种因素，全疆可用于国民经济发展的地表水资源科利用量约为510亿m³地表水现状最大用水量约为420亿m³，则该区地表水资源尚有90亿m³的开发潜力平原区地下水虽由地表水转化而来，但加大开采强度后可减少潜水无效蒸发，对节水和改善盐碱化的作用显著加大地下水开采的潜力为40 亿m³左右预计到21世纪中叶前后，全疆供水需求达到550亿m³，即需要新增100亿m³以上的供水能力2.1.2 土地资源要素及其特征 新疆土地总面积为166 多万km2, 约占全国土地总面积的六分之一境内冰峰耸立, 沙漠、戈壁、草原辽阔, 绿洲星罗棋布, 总的轮廓是/ 三山夹两盆, 形成独特的地貌特征新疆土地资源丰富多彩, 平原占57.33%、山地丘陵占42.67% ; 平原中沙漠和戈壁占58.28%, 受干旱缺水的制约, 土地利用率很低, 不可利用或难以利用的土地所占比例很大, 人们赖以生存的绿洲面积仅为7 万平方公里, 约占新疆土地总面积的4%。

2.1.3 土壤资源要素及其特征 一、 新疆地区土壤类型及分布基本规律 新疆地区的土壤类型有：棕钙土、荒漠灰钙土、灰棕漠土、棕漠土和龟裂土 在新疆地区，土壤类型具有平原区水平地带性和山地垂直地带性的分异规律平原区由草甸草原的黑钙土向干旱地区过渡，相继出现栗钙土、棕钙土、灰漠土和棕漠土在广阔的荒漠中，分布着绿洲土壤，如灌耕土由于干旱和强烈蒸发，造成土壤淋浴和脱盐过程极度微弱，而积盐过程占主导地位新疆地区还分布有大面积的盐碱土随海拔的变化，山地土壤由低到高呈现灰钙土、黑钙土、灰褐土、高山草甸土、寒漠土的分布带谱新疆地区的土壤多结构疏松、持水性差，有机质含量低，易于遭受水及风的侵蚀，盐分含量较高，而且受水分子的限制，土壤的自净能力亦较差在新疆由北向南为半荒漠棕钙土地带，山前半荒漠灰钙土地带，灰棕漠土、灰漠土地带以及棕漠土地带；在河西走廊地区，东部是半荒漠灰钙土地带向西延续，而西部则为灰漠土祁连山在走廊南侧，山体东部属棕钙土、灰褐土区；西部为棕漠土、栗钙土、高山草甸土区另外在冲积扇的中下部和冲积平原沿河两岸的绿洲有潮土和灌淤土；还有一部分流动或半固定风沙土；河漫滩还有草甸土和盐土 漠土是新疆荒漠地区的重要土壤资源，包括灰漠土、灰棕漠土、棕漠土和龟裂土等，主要分布在新疆的大部分地区，面积很大。

漠土的共同特征是：具有多孔状的荒漠结皮层，腐殖质含量低，石灰含量高，且表聚性强，石膏和易溶性盐分在剖面不大的深度内聚集，存在较明显的残积黏化和铁质染红，整个剖面的厚度较薄，石砾含量多等现象土壤基本没有明显的腐殖质层，土质疏松，缺少水分，土壤剖面几乎全是沙砾，碳酸钙表聚，土壤发育程度差在形成过程中主要表现为碳化作用、石膏化与盐化作用、弱的铁质化作用，同时风成作用相当明显 1、灰漠土 灰漠土是发育在温带荒漠边缘细土物质上的土壤，多与细土结构相联系，土层较厚，是良好的宜农土地资源主要分布在新疆准格尔盆地南部冲击平原和北部剥蚀高原新疆灰漠土表层的有机质含量在1.0%左右，腐殖质层极不明显，石灰的最大含量可以达到10%～30%，聚层出现在20cm或30cm以下，易溶性盐含盐最大的层。