新疆塔里木河干流水生態(tài)安全與對(duì)策研究

高翠紅 新疆塔里木河流域管理局

1.流域概況

塔里木河干流全長(zhǎng)1321公里，是我國(guó)最長(zhǎng)的內(nèi)陸河，也是世界著名的內(nèi)陸河之一。多年平均徑流量46.5億立方米，在行政區(qū)域上，地跨新疆兩個(gè)地州（阿克蘇地區(qū)、巴音郭楞蒙古自治州）、兩個(gè)兵團(tuán)師（第一師、第二師），涉及六個(gè)縣市、七個(gè)團(tuán)場(chǎng)，灌溉面積134.5萬(wàn)畝。塔里木河干流養(yǎng)育了兩岸延綿1000多公里的882萬(wàn)畝胡楊林，形成了一條阻隔綠洲和沙漠的天然綠色屏障，開展塔里木河干流水生態(tài)安全與對(duì)策研究，對(duì)流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)及社會(huì)大局穩(wěn)定具有重要戰(zhàn)略意義。

2.存在的主要水生態(tài)安全問(wèn)題

2.1 綠色走廊萎縮，威脅盆地北緣經(jīng)濟(jì)帶

塔里木河干流綠色走廊是塔里木河流域生物多樣性最為豐富的區(qū)域，培育了世界最大的胡楊林分布區(qū)?，F(xiàn)狀塔里木河干流阿拉爾～新渠滿、新渠滿～英巴扎、英巴扎～烏斯?jié)M、斯?jié)M～恰拉河段，綠色走廊寬度僅為38～100km，46～120km，45～80km和30～60km；塔里木河下游河道由于自1972年起經(jīng)歷了近30年斷流，目前下游上段河岸林最大寬度僅約為15km左右，阿拉干以下天然植被分布范圍更窄，草地基本退化，植被僅分布在河岸1～2km范圍內(nèi)。2000年以來(lái)，塔里木河干流中游修建輸水堤防工程，堤防修建前距堤防2000m范圍內(nèi)的水力聯(lián)系密切，而堤防修建5年后只有距堤防800m以內(nèi)的水力聯(lián)系尚在，證明了堤防的修建對(duì)堤防外的濕地環(huán)境產(chǎn)生了明顯的負(fù)面影響。在堤防修建之前，河道兩側(cè)地下水位和地下水質(zhì)的年度變化很小，而豐水期與枯水期之間的變化卻很大。堤防修建后地下水位表現(xiàn)出逐年下降，水質(zhì)不斷惡化的變化趨勢(shì)，以胡楊為代表的河岸林植物群落的覆蓋度也由于堤防的修建而逐漸下降。塔里木河中下游地區(qū)胡楊林的廣布就是河水定期漫溢的結(jié)果，輸水堤防修建后，阻斷了洪水漫溢機(jī)制，使河岸林植物群落的自我更新演替無(wú)法實(shí)現(xiàn)，存在河岸綠色走廊繼續(xù)萎縮的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 濕地面積減少，生物多樣性銳減

近40年以來(lái)，塔里木河干流濕地與天然胡楊林面積顯著減少，生物多樣性銳減。從1973年到2005年間，干流區(qū)濕地面積由2050km2減少到1467km2，減少了28.44%，其中減少的濕地以沼澤濕地為主，占濕地減少總面積的66.42%。由于耕地面積的擴(kuò)大占用大量的林地、草地和濕地，同時(shí)由于下游水資源減少，造成荒漠河岸植被全面衰退，濕地面積萎縮，進(jìn)而引起干流區(qū)生物多樣性顯著減少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，以往塔里木河區(qū)域有199種脊椎動(dòng)物，其中區(qū)域特有種及亞種的比例相當(dāng)可觀。目前大量珍稀生物處境瀕危，國(guó)家一級(jí)保護(hù)珍禽黑鸛的集群繁殖地胡楊林面積銳減，生物多樣性也急劇減少，草本植物種類從200種降低到20種，野生動(dòng)物由26種降到5種；另外，由于棲息地遭受破壞，造成多種土著裂腹魚類物種瀕危。

2.3 下游荒漠河岸林退化趨勢(shì)未根本扭轉(zhuǎn)，綠色走廊保護(hù)任務(wù)仍很艱巨

塔里木河干流下游經(jīng)過(guò)近20年生態(tài)輸水，生態(tài)得到拯救和恢復(fù)，靠近河岸的胡楊恢復(fù)效果最為顯著，然而沿河流的生態(tài)輸水，實(shí)際上治理了一條線而不是一個(gè)面，治理范圍十分有限，干流下游綠色走廊仍然受到兩大沙漠的威脅，生態(tài)退化的局面并未從根本上得到扭轉(zhuǎn)，生態(tài)恢復(fù)重建任務(wù)仍很艱巨。斷流河道生態(tài)輸水后下游地區(qū)植被稀疏，蓋度較低的基本格局沒(méi)有得到顯著的改變。連續(xù)13年的 MODIS NDVI 數(shù)據(jù)的分析結(jié)果表明：即使最易受地下水埋深影響且蓋度最高的草本植物，其植被覆蓋值也集中在5%左右。這一結(jié)果表明，即使進(jìn)行了大量的生態(tài)輸水，近河道地區(qū)地下水埋深較淺，植被 NDVI 指數(shù)或者植被蓋度的持續(xù)增大似乎已達(dá)到極限。出現(xiàn)這種情況的可能原因有以下兩個(gè)方面：一是生態(tài)輸水主要以現(xiàn)存河道為依托，這種線狀的輸水最大橫向影響范圍僅局限于河道兩側(cè)1000m以內(nèi)，因此線狀的輸水過(guò)程就決定了輸水影響的空間范圍小，很難大范圍內(nèi)提高自然植被的蓋度；二是人工生態(tài)輸水改變了原有的河道自然水流過(guò)程，尤其是不再出現(xiàn)洪水期的河水漫溢過(guò)程。這造成了植物種子繁殖的基礎(chǔ)條件與節(jié)律被完全打破，荒漠河岸植物很難進(jìn)行自我更新。從這個(gè)角度來(lái)看，生態(tài)輸水僅能最大限度維持現(xiàn)有植被的生長(zhǎng)，而不能促進(jìn)植物種群有效更新。

表1 塔里木河干流兩岸荒漠河岸林植被不同分布率下的范圍與面積

3.水生態(tài)安全保護(hù)對(duì)策與措施

3.1 上中游保護(hù)對(duì)策與措施

根據(jù)塔里木河干流兩岸荒漠河岸林林地的分布，設(shè)定不同對(duì)策下的林地保育修復(fù)范圍和面積，對(duì)實(shí)現(xiàn)流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。根據(jù)干流荒漠河岸林的分布特征，對(duì)于塔里木河干流上中游四個(gè)區(qū)段，分別確定以封育保護(hù)、生態(tài)恢復(fù)和修復(fù)重建為目標(biāo)的保護(hù)對(duì)策。

（1）對(duì)近河道累計(jì)面積百分率達(dá)50%的荒漠河岸林地，采取以封育保護(hù)為主的辦法，保持其原生態(tài)。本區(qū)域內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格禁止開荒、薪柴與放牧，這是干流荒漠河岸林保育修復(fù)的核心區(qū)，可以選擇適當(dāng)?shù)囟伍_發(fā)旅游資源，但是要確保對(duì)荒漠河岸林生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。這個(gè)區(qū)域的范圍在不同河段據(jù)實(shí)際情況差異而有所不同（見表1）。

（2）對(duì)離河道較遠(yuǎn)、累計(jì)百分率在50%～75%之間的荒漠河岸林地，采取封育保護(hù)與生態(tài)恢復(fù)結(jié)合的辦法，通過(guò)引水漫溢、人工漂種等生態(tài)措施人工促進(jìn)的方式使荒漠河岸林生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正向演替與恢復(fù)。這是干流荒漠河岸林保育修復(fù)的過(guò)渡區(qū)范圍，因不同區(qū)段河岸植被發(fā)育狀況不同而各異。這一范圍內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格禁止開荒與薪柴造成的毀林，可以有控制地適當(dāng)發(fā)展牧業(yè)。

（3）對(duì)距離河道相對(duì)較遠(yuǎn)，生態(tài)系統(tǒng)及河岸植被退化比較嚴(yán)重、累計(jì)百分率在 75%～90%之間的荒漠河岸林地，則主要采取人工修復(fù)與重建的方式，重新構(gòu)建荒漠河岸林群落結(jié)構(gòu)，結(jié)合激活土壤種子庫(kù)、漂種補(bǔ)充種源、人工補(bǔ)植等綜合恢復(fù)技術(shù)手段，促進(jìn)人工植被與天然植被的融合，實(shí)現(xiàn)退化荒漠河岸林植被群落的恢復(fù)與構(gòu)建。這一范圍是塔里木河干流荒漠河岸林保育與生態(tài)修復(fù)的外圍區(qū)，建議發(fā)展牧業(yè)，并依據(jù)實(shí)際條件適當(dāng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)林業(yè)的開發(fā)。這一范圍同樣會(huì)因?yàn)楹影吨脖煌嘶F(xiàn)狀不同而在不同區(qū)段各有差異。

3.2 下游保護(hù)對(duì)策與措施

塔里木河干流下游段（恰拉～臺(tái)特瑪湖）荒漠河岸林是塔里木河干流退化最為嚴(yán)重的區(qū)段，現(xiàn)有河岸林植被多以稀疏的林地與低覆蓋草地為主，分布在寬度1～2km的范圍內(nèi)，呈不連續(xù)的帶狀、斑塊狀分布?；趯?duì)塔里木河干流下游荒漠河岸林現(xiàn)狀及其退化過(guò)程與退化機(jī)理的分析，在塔里木河干流下游一期綜合治理的基礎(chǔ)上，提出確保塔里木河干流下游荒漠河岸林生態(tài)需水的同時(shí)，繼續(xù)保持嚴(yán)格封育并結(jié)合綜合的人工修復(fù)重建生態(tài)工程措施，以實(shí)現(xiàn)對(duì)干流下游河岸林天然植被的恢復(fù)與重建。為此需要以下具體工作：

（1）物種選擇。塔里木河下游地區(qū)的氣候?qū)倥瘻貛Щ哪珊禋夂?，其主要特點(diǎn)是氣候干旱、降水稀少年降水量平均僅為20～50mm，多大風(fēng)和風(fēng)沙天氣、夏季炎熱，蒸發(fā)量（潛勢(shì)）平均卻達(dá)2500～3000mm，而單從降水量看為極端干旱氣候。因此，在這樣一個(gè)極端惡劣的環(huán)境中種植植被和進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題在于選擇合適的植物種和采取恰當(dāng)?shù)脑耘嗉夹g(shù)。從造林的立地條件看，塔里木河下游地區(qū)除了光熱資源有利外，其它條件都十分嚴(yán)酷，這里水分奇缺，地表含鹽量高，尤其對(duì)于造林初期的幼苗來(lái)講，極為不利。在選擇植物種時(shí)，要特別注意選擇耐鹽、耐旱、耐高溫、耐沙埋的植物種。區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有物種是在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)歷了千百年自然選擇的結(jié)果，現(xiàn)存各個(gè)物種在長(zhǎng)期對(duì)生境的適應(yīng)過(guò)程中，已經(jīng)在馴化機(jī)制與適應(yīng)機(jī)制下形成了良好的對(duì)恢復(fù)區(qū)環(huán)境的適應(yīng)能力，比如耐干旱、耐鹽堿、耐高溫、耐沙埋等等，這些物種是群落演替過(guò)程中自然選擇的結(jié)果，更適合用于恢復(fù)區(qū)的植被修復(fù)。

在綜合考慮到恢復(fù)植被物種應(yīng)具備的本土化、高抗逆性、生態(tài)位交錯(cuò)、易成活、生長(zhǎng)快等條件，最終選擇在塔里木河下游進(jìn)行植被恢復(fù)過(guò)程中喬木首選胡楊；灌木選擇本土物種檉柳，并在此基礎(chǔ)上引入疆內(nèi)抗旱好、生長(zhǎng)快的荒漠優(yōu)勢(shì)物種沙拐棗、梭梭；喬灌木林下層草本物種選擇多年生草本為主，主要為本土脹果甘草、疏葉駱駝刺、羅布麻、花花柴等。

（2）物種配置。遵循“宜草則草、宜灌則灌、宜喬則喬”的原則，灌草群落結(jié)構(gòu)物種配置：灌木選擇本土物種檉柳和引入的疆內(nèi)荒漠優(yōu)勢(shì)物種沙拐棗、梭梭為主，通過(guò)補(bǔ)植灌木，構(gòu)建植物群落的框架，同時(shí)通過(guò)漫溢灌溉時(shí)對(duì)種子庫(kù)的激活增加物種多樣性，激活土壤中草本植物種。對(duì)于土壤種子庫(kù)中種源丟失的區(qū)段，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)娜斯てN進(jìn)行種源補(bǔ)充，漂種宜選擇本土多年生草本，首選多年生草本甘草、駱駝刺等豆科植物，在實(shí)現(xiàn)物種搭配的同時(shí)，可以兼顧利用豆科草本的固氮作用對(duì)土壤進(jìn)行適當(dāng)改良。

4.結(jié)束語(yǔ)

為解決塔里木河干流水生態(tài)安全突出問(wèn)題，必須緊密結(jié)合流域?qū)嶋H，深刻認(rèn)識(shí)水資源、水生態(tài)、水環(huán)境問(wèn)題的根源在于水資源的過(guò)度開發(fā)利用，深刻認(rèn)識(shí)集約、高效用水的重大意義和巨大潛力，深刻認(rèn)識(shí)以水定需的科學(xué)內(nèi)涵和實(shí)踐要求，強(qiáng)化流域水資源統(tǒng)一調(diào)度和管理，嚴(yán)格控制無(wú)序墾荒擴(kuò)大灌溉面積，嚴(yán)格控制擠占生態(tài)環(huán)境用水，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用。