科技支撑新疆塔里木河流域生态修复及可持续管理

塔里木河流域地处我国西北新疆,面积约102×10⁴ km²,是我国丝绸之路经济带建设的核心区。在过去50 a里,塔里木河流域经历了大规模的水土资源开发,经济社会发展的同时,河道断流,湖泊干涸,沙漠化加剧,生物多样性受损,生态隐忧日益加剧,已威胁塔里木河流域绿洲经济发展和社会稳定,严重影响国家"丝绸之路经济带"建设。荒漠与绿洲生态国家重点实验室针对塔里木河流域的生态环境问题,开展了长期的生态监测与科学研究,基于多年监测调查数据,解析了塔里木河荒漠河岸林植被与地下水的关系,揭示了生态系统退化过程和机理,提出了塔里木河下游合理/胁迫/临界地下水位与流域生态需水量,研发提出的退化生态系统修复重建关键技术得到推广应用;提出的重点生态工程建设方案,被纳入《南疆水利规划》;提出的流域水资源管理建议被国家采纳并实施。科技支撑塔里木河流域生态修复及可持续管理,为丝绸之路经济带生态文明建设提供了重要科学依据和示范样板。     

新疆十大水生态环境保护目标及其对策探析

新疆除额尔齐斯河为最终注入北冰洋的外流水系外,其他河流均为典型内陆河流域。长期以来,由于灌溉农业大规模发展,人工绿洲不断扩大,用水量不断增加,绝大多数内陆河流都处于水资源过度开发利用状态,对自然绿洲及水生态安全已构成严重破坏和威胁,未来社会经济可持续发展与生态环境保护面临严峻的水资源瓶颈制约。系统分析了新疆水资源及生态环境特征、水资源利用情况及水生态环境保护目标,并对生态需水量进行了分析预测;针对涉水的水源涵养区及草原生态系统保护、塔里木河流域生态环境保护、水资源开发与保护、大坝建设与河流生态环境保护、土壤盐碱化改良与灌排调控保障、地下水资源超采区治理及开发利用与保护、乌伦古湖和额尔齐斯河河谷林生态环境保护、库鲁斯台草原生态环境保护、艾比湖等其他重要湖泊及湿地生态环境保护10大环境保护问题进行了分析讨论,研究提出了具体的生态环境保护目标和对策措施。认为,在当前贯彻实施最严格的水资源管理制度的过程中,调控新疆灌溉农业发展规模,破解用水结构与方式不合理、用水效率效益低、生态用水被挤占、地下水超采、农业用水不断增长等问题是核心;经济社会总用水量的持续增加对新疆水生态环境已造成了严重影响。研究结果对于干旱区内陆河流域水资源可持续利用,生态环境保护,优化水资源配置具有一定的参考意义。     

三层级多目标水循环调控理论与工程技术体系

以新疆典型干旱区内陆河流域为研究对象,通过对地理、地貌、水文气象条件、流域水循环特征的系统分析,提出了水资源开发利用存在的三大问题,即:水资源匮乏且时空分布严重失衡,跨界河流水安全问题突出;水资源过度开发利用,人工绿洲与天然绿洲结构严重失调,生态环境恶化;水资源利用效率效益低,供需矛盾和水盐平衡失控。以水问题和水需求为导向,工程措施与生态保护并举,采用系统科学的基础理论与分析方法,构建了三层级多目标水循环调控理论与工程技术体系,分别从宏观、中观、微观三个层级,提出了区域、流域、灌区水循环调控与水资源高效利用的科学模式和关键技术。结合区域地形地貌特点和水资源禀赋条件,建立了北疆"网式"、南疆"环式"、东疆"串式"结构水循环调控框架,增强区域水资源合理配置的调控能力。针对流域水循环特点,提出山区水库替代平原水库和河道内与河道外引水"三七调控"、经济与生态耗水"五五分账"的综合调控模式。围绕现代灌区建设和面临的挑战,研究指出建立节水灌溉—水盐调控—地下水利用—生态保护"四位一体"的水资源高效利用综合调控技术体系,是干旱区绿洲农业可持续发展的方向。     

阿克苏河流域水资源可持续利用研讨会在阿克苏市召开

<正>随着国家"十三五"计划和"一带一路"重大战略的实施,作为"丝绸之路经济带"建设的核心区,南疆地区的水资源可持续开发利用有着更加深刻的意义,这不仅与当地经济社会可持续发展息息相关,还关系到南疆生态保护、国防安全和国家"一带一路"建设宏伟目标的实现。阿克苏河是塔里木河流域最大的水量补给来源,承担着满足灌区用水和向塔河生态输水的双重重任。作为新疆第二大灌区,阿克苏河流域近些年人口的急剧增长和灌溉面积不断扩     

塔里木河流域水资源研究进展

塔里木河是我国最大的内陆河,也是南疆各族人民的母亲河,对其水资源研究的脉络梳理有助于指导当前和未来一段历史时期的水资源研究方向,为水资源合理优化配置提供理论依据,促进南疆经济发展与社会稳定。针对塔里木河流域水资源问题的研究从时间脉络上大致可划分为三个阶段。20世纪50年代之前,主要是中国的历史典籍、自然地理图志和近代国外探险家的探险历程,如实记录了塔里木河的水系变迁和自然风貌,间接反映了流域水资源受到自然-人类活动影响的缓慢变化;20世纪50年代-90年代,随着南疆大规模开发,水资源研究逐渐聚焦于水资源的合理配置与有效管理,其主要针对的是近几十年来人类活动加剧造成的流域内水资源短缺、生态恶化、水资源管理混乱等一系列相关问题;21世纪以来,由于气候变化和人类活动影响造成的塔里木河水文过程变化、水资源承载力及供需矛盾、地下水资源利用与保护等逐渐成为塔里木河水资源研究的新热点。本文在系统梳理三个阶段的研究成果后,进一步提出了未来塔里木河流域水资源研究应的重点关注方向,包括生态调度、水权配置与生态补偿、跨流域调水等。     

中国科学院新疆生态与地理研究所与塔里木河流域管理局举行座谈会

正2014年7月1日,中国科学院新疆生态与地理研究所所长陈曦、绿洲生态与绿洲农业研究室主任陈亚宁、空间对地与系统模拟研究室主任包安明、徐海量研究员一行4人访问了位于新疆巴州库尔勒市的塔里木河流域管理局,与塔里木河流域管理局局长石泉等进行了座谈。塔里木河流域是我国最大的内陆河流域,面积102×104 km2,是中央援疆工作的重中之重。双方就塔里木河流域近期综合治理工程的成效评估、塔里木河流域规划、丝绸之路经济带建设与塔里木河流域治理关系等问题进行了深入研讨,并落实了今年下半年的研究工作计划,部署了未来     

新楼兰工程

中国科学院学部院士咨询项目“西北干旱区生态环境建设与可持续发展” ,由全国政协常委张新时院士任组长、中国科学院新疆生态与地理研究所研究员夏训诚任副组长的十六位专家、学者负责开展与论证工作。项目考察组的科学家于 2 0 0 0年 9月赴南疆罗布泊及塔里木河下游地区进行野外考察 ,针对此区域社会经济与生态环境方面存在的诸多问题 ,提出了塔里木河下游及罗布泊地区生态重建与跨跃式发展工程———新楼兰工程。考察组专家学者指出 :“十五”期间 ,国家实施西部大开发战略 ,制定了总额达 10 7亿元人民币的塔里木河流域生态综合治理规划 …     

干旱区绿洲发展与环境协调研究

在分析绿洲形成演变规律和制约绿洲经济与环境协调发展因素的基础上,认为只有将绿洲与荒漠生态及水源区生态结合起来统一规划,形成大系统观,才能确保绿洲的持续生存与发展。在形成绿洲在系统观的基础上建立一咱与绿洲所处的干旱区环境特征相适应、以不断提高资源组合利用效益、促进绿洲经济长期稳定增长、促使生态良性化发展为目标的高效、和谐的绿洲生态经济体系是干旱区绿洲经济与环境协调发展的根本出路。     

“亚洲大陆地理中心”生态与经济互动发展模式初探

"亚洲大陆地理中心"位于新疆乌鲁木齐市永丰乡包家槽子村,地处新疆绿洲脆弱的生境中,是亚洲大陆的心脏。它具有成为新疆优良旅游资源的开发价值,其成功发展必将推动乌鲁木齐,乃至新疆的经济繁荣。通过实地考察,以问卷调查形式了解到包家槽子村仍处于较贫困状态,农户经济收入主要以粗放型农业为主,直接受益于旅游业的不多,由此提出以绿洲旅游业为互动发展的纽带,建立"亚心"生态与经济互动发展"双赢"模式。认为:"亚心"开展绿洲旅游业要深度开发观光旅游,并辅以民族风情游与农家乐休闲游,延长产业链;在其气候变化暖湿趋势的影响下,生态环境建设方面应积极实施水资源保护,自然生态保护(生态草建设),建立绿洲自然保护区等"三重保护";经济建设方面以绿洲生态农业为主,配合农副产品加工业、民族手工艺品制作等多渠道发展经济,对"亚心"今后发展有一定参考价值。     

中国干旱区绿洲化、荒漠化调控区划(纲要)

中国干旱区绿洲化的发展一直伴随着荒漠化的威胁。为了维持绿洲化的稳定,控制荒漠化的蔓延,实现区域社会-经济-生态和谐与可持续发展,我们通过大量野外实地考察、观测和调研,基于干旱区绿洲化、荒漠化的环境与社会-经济基础分析、成因与过程研究、绿洲与荒漠化土地时空演变的动态评估等,确立了"生态保护优先、合理开发利用、统筹协调发展"的绿洲化、荒漠化调控主导思想。综合整个干旱区主要自然要素、人文社会经济要素特征,基于大地理单元功能主导性原则、地理单元相对完整性与地域特征差异性原则、区域开发保护方向相对一致性原则等,采用定性分析与图层叠加综合分析的方法,在GIS软件分析平台上,将中国干旱区分为绿洲化、荒漠化调控三大功能类型区、18个区、60个亚区,有望为中国干旱区有针对性地实施绿洲可持续发展战略、荒漠化防治与生态文明建设提供理论依据。     

新疆塔里木河流域综合调研咨询座谈会在乌鲁木齐召开

塔里木河流域自然资源的相对丰富与生态环境的极端脆弱交织在一起，是我国西部大开发生态建设的重点地区。受自治区专家顾问团、中科院新疆生态与地理研究所联合邀请，原全国人大常委、中科院副院长孙鸿烈院士带队，包括原中科院遥感应用研究所所长童庆禧院士，原国土资源部桂林地质矿产所所长袁道先院士，原国家自然科学基金委副主任马福臣等组成的中国科学院和国家自然科学基金委专家调研组一行13人，于2007年10月10日～10月17日对塔里木河流域水土资源开发与生态安全等问题进行了考察调研，专家调研组对塔里木河下游输水后生态恢复状况、和田河、阿克苏河等水资源利用情况等进行了现场考察，返回乌鲁木齐后，于10月17日下午与自治区领导和自治区有关厅局在吐哈石．油大厦召开了塔里木河流域综合调研咨询座谈会。对今后塔里木河流域的生态治理与保护提出了咨询建议。     

河西走廊中段临泽绿洲水资源供需平衡及承载力分析

水资源管理制度改革及种植业结构调整是提高西北干旱区绿洲水资源承载力的有效途径。结合2000-2015年临泽绿洲地表水与地下水资源利用、种植业分布格局、水利设施建设等资料,采用水资源承载力平衡指数（IWSD）和地下水开采潜力指数分析了临泽绿洲水资源供需平衡的年际变化,并利用适宜灌溉规模对绿洲水资源最大承载力进行了研究。分析得出：2000-2015年期间,在P=50%来水情况下仅蓼泉和板桥灌区能维持水资源供需平衡且地下水开采不超过最大允许开采量;受水资源管理改革、种植业结构调整等因素影响,绿洲单位面积耗水量下降0.35×10⁴ m³·hm^-2;优先保证绿洲内部生活、工业及生态用水,2020年规划下可承载灌溉面积为（3.51～3.91）×10⁴ hm²。适当缩减绿洲边缘灌溉面积,协调各灌区井渠灌溉是实现绿洲“水-生态-经济”可持续发展的有效途径。     

塔里木河流域生态功能区划研究

生态功能区划为流域生态保护与修复提供重要的科学参考。而塔里木河流域由于缺少生态功能区划导致目前生态修复工程缺乏针对性,生态引水工程布局欠佳,以及生态修复和水资源管理的成效低下。为此,在对区域生态环境特征分析的基础上,将流域内不同区域的水文过程与生态结构、服务功能及生态环境敏感性相结合,依据生态功能区划原则、方法和指标体系,形成了塔里木河流域生态功能区划方案,即将该流域分为2个生态大区、4个生态区、28个生态亚区。研究成果不仅为流域实现水资源的优化配置和生态环境保护提供参考依据,也可为相似流域的生态功能区划研究提供示范和借鉴。     

甘肃河西地区人口,资源,环境与经济可持续发展研究

分析了河西地区人口、资源、环境及经济发展的优势、现状和存在的主要问题；指出了经济持续发展的机遇和挑战；提出了以科学技术为动力，推动经济的快速发展，以水资源为杠杆，建立节水型绿洲经济体系，保护绿洲生态环境，推进绿洲城市化进程和发展旅游业等区域经济持续发展的对策     

中国西北“水三线”空间格局与水资源配置方略

水是西北地区可持续发展的生命线,中国西北地区占国土总面积35.9%,水资源约占全国水资源总量的5.7%。从水文气象、生态景观与社会经济的演变角度,面向水资源优化配置、生态环境与社会经济协调发展,探索提出西北“水三线”的划分格局,即“胡焕庸线”“阳关线”和“奇策线”。“水三线”是西北水资源合理开发利用的优化配置线、西北生态文明与环境保护的特征分区线、“一带一路”建设的战略制导线和边疆长治久安、社会稳定的国家安全线。针对西北地区水资源开发利用存在的问题、面临的挑战以及西北稳定发展的地理与历史之忧,本文通过对西北调水方案的初步分析,提出了西北“水三线”建设的空间格局与水资源配置方略,即通过建设南水北调大西线这一重大的基础工程,跨越“胡焕庸线”,促进中国东西部地区间适度均衡发展;跨越“阳关线”,促进河西走廊社会经济发展;跨越“奇策线”,增强新疆水资源及环境承载能力,建设和谐美丽、长治久安的西北边疆,形成以西北“水三线”建设为构架的水资源梯度配置格局,支撑西北地区经济社会稳定发展、生态文明建设,促进国土资源、人口分布、产业经济的空间均衡、优化布局、协调发展,为“一带一路”建设提供水资源保障。     

塔里木河流域水资源可持续利用战略研究

塔里木河流域是我国最大的内陆河流域，流域总面积102万km^2，流域范围涉及整个新疆南部地区。塔河流域水资源利用和生态环境问题受到了国内外社会各界广泛关注，塔里木河流域人口、资源、环境的协调发展对于维护边疆稳定、促进社会进步与繁荣以及实施西部大开发战略具有重要的意义。针对塔里木河流域水资源开发利用和生态环境保护中存在的问题，从宏观战略的角度探讨塔里木河流域水资源开发利用的总体思路、分期分段目标、基本原则以及合理开发利用水资源、保护生态环境的对策和措施。     

塔里木河流域60 a来天然径流变化趋势分析

利用塔里木河流域近60 a的地表径流、气温和降水量资料,通过趋势分析、突变检验、年代际分析等方法分析了塔里木河流域地表径流变化的时空差异性,探讨了塔里木河流域天然径流变化对气温、降水量变化的响应。研究表明：近60 a来塔里木河流域三源流径流整体存在增加的趋势,但干流径流存在减少的趋势;塔里木河流域三源流增加强度在1993年前后从强到弱依次为阿克苏河、叶尔羌河、和田河,进入2000年后从强到弱依次为和田河、叶尔羌河、阿克苏河;塔里木河流域三源流径流强度增加主要受降水增加和由气温增加引起的融雪径流增加的双重影响。     

红崖山水库径流量减少与民勤绿洲水资源危机分析

民勤绿洲是武威、金昌等重要经济区的生态屏障。近半个世纪以来,随着石羊河中游工农业经济的持续发展,用水量不断增加,致使红崖山水库入库径流量不断减少,进而引起了下游民勤绿洲一系列生态环境问题,已到了"崩溃"的边缘。本文在定量分析入库径流量减少原因的基础上,全面阐述了民勤绿洲生态环境恶化的严重程度,并以流域水资源承载能力为依据,提出了解决民勤绿洲水资源危机之途径。     

基于能值分析的新疆阜康市绿洲系统可持续性分析

绿洲是我国西北干旱区人类赖以生存和发展的栖息地,其生态环境脆弱。因此,对绿洲系统经济生态效益的定量评估与分析是我国西北地区生态建设和可持续发展急需解决的现实问题。本文以天山北麓的新疆维吾尔自治区阜康市为例,深入探讨了绿洲系统的生态经济效益及其年际变化;并利用线性规划模型建立了基于能值分析的阜康市绿洲种植业结构优化配置方案。研究发现,阜康绿洲系统的发展受土地、气候和水资源等限制,属于典型的高投入、低产出模式。1996-2006年间,绿洲系统处于弱可持续发展状态。另外,通过生态经济学的绿洲作物结构比较优势分析发现：不同的生态经济目标,其种植业结构也随之变化。当追求生态经济效益最大化时,种植业结构由能值密度决定;当追求水资源限制下生态经济效益最大化时,种植业结构由单位灌溉水量的能值产出决定。     

新疆玛纳斯河流域生态补偿研究

依据玛纳斯河流域生态功能区划,从生态系统的结构、功能和相互影响上,将流域划分为上游山地生态服务区、中游平原绿洲生态收益区和下游荒漠生态受损区。并据此分析了各区主要的生态问题:(1)山区植被退化,林地面积减少,草地质量下降,削弱了山区水资源涵养和水土保持的功能。(2)绿洲区水资源超负荷利用,地下水过度开采及水质恶化,造成绿洲与沙漠过渡带的土地沙化。(3)荒漠区由于植被破坏,导致沙丘活化,危害农田。根据流域生态环境存在的问题,提出应该以经济发展支撑流域的生态补偿,采取"抓中间,补两头",以中游绿洲生产提高上游山区的服务功能,补偿下游生态受损的战略思路,并从水资源利用,天然植被保护和防治土地荒漠化等方面,提出了相应的生态补偿重点领域、途径和措施,目的是为流域生态补偿研究提供科学指导,促进绿洲经济发展,实现流域生态经济的良性循环。