河西走廊生態保護戰略研究

梅錦山,張建永,李揚,王忠靜(.水利部水利水電規劃設計總院,北京000;.中國水利水電科學研究院,北京00044; .清華大學水利水電工程系,北京00084)

河西走廊生態保護戰略研究

梅錦山1,張建永1,李揚2,王忠靜3
(1.水利部水利水電規劃設計總院,北京100120;2.中國水利水電科學研究院,北京100044; 3.清華大學水利水電工程系,北京100084)

探討河西走廊生態系統的基本特征,分析近10年流域治理規劃實施存在的問題。結合河西走廊水資源和生態系統特征,以實現社會經濟發展和生態保護共贏為目標,提出了河西走廊地區生態保護與建設的戰略對策,即加快實現經濟發展方式、水資源利用方式和生態保護方式“3個轉變”,并在此基礎上提出了優先保護重要生境,切實維護綠洲穩定,優化調整產業結構等具體對策措施。

河西走廊；生態保護；流域治理

2014年,國家發展改革委員會印發了《甘肅省加快轉型發展建設國家生態安全屏障綜合試驗區總體方案》,提出要以疏勒河、黑河、石羊河流域和哈爾騰蘇干湖水系為重點,構建河西內陸河生態安全屏障[1]。探索建立河西走廊生態保護與轉型跨越發展相結合的發展模式,對未來區域可持續發展具有重要意義。

1 河西走廊生態系統基本特征

河西走廊是我國水資源缺乏、生態脆弱的地區之一。河西內陸河自祁連山區發源至尾閭湖泊,依次穿越高山冰雪凍土帶、山區植被帶、走廊綠洲和下游荒漠帶,形成以荒漠為景觀基質、綠洲為景觀鑲嵌的復合生態系統。

1.1 氣候干旱降雨稀少,內陸河成為區域生態系統穩定的生命線

河西走廊為典型的大陸性荒漠氣候,光熱充足、降雨稀少、蒸發量大,水資源貧乏,有限的降水難以維持自然與人工生態系統的穩定與發展。走廊綠洲主要靠河流和地下水灌溉維持,荒漠生態系統主要靠降水維持。在沒有大規模人類活動的歷史時期,依靠內陸河地表徑流維系一定規模的天然綠洲及濕地生態系統,有水則為綠洲,無水則為荒漠。隨著人口的增加和經濟社會的不斷發展,人工綠洲逐步擴大,天然綠洲逐步萎縮,由此引發的內陸河水資源配置變化成為區域生態系統演變的基本驅動力。

1.2 生態格局分異明顯,河西走廊綠洲生態系統具有高度的脆弱性

河西走廊生態景觀的背景是荒漠、戈壁和沙漠,綠洲是鑲嵌其中非地帶性景觀。綠洲空間分布以內陸河流為主線,具有一定的規律性和關聯性。區內自然地理和水資源分布條件導致區域氣候梯度和生態梯度明顯,不同地理景觀具有獨特的地質地貌、水文過程及生物群落特征,自然生態系統、農業經濟系統和牧業經濟系統界面分明。區內綠洲和荒漠的空間分布及其變化主要取決于冰雪融水、降水分布及水資源配置的變化。

受氣候變化及人類活動的干擾,鑲嵌于干旱荒漠區的綠洲生態系統表現出高度的脆弱性。河西走廊綠洲主要以人工綠洲為主,是人類經濟社會發展的主要載體。綠洲的內部是水量相對充沛的綠洲核心區,生態系統穩定性高;向外則是天然綠洲和荒漠交錯過渡帶,水資源保障程度較低且具有動態變化特征,生態穩定性較差。維持綠洲穩定的水源主要來自祁連山的冰雪融水,而祁連山區受全球氣候升溫的影響,冰川退縮加劇,冰雪融水增加,這在短期內對緩解中下游用水的緊張局面作用顯著。但從中長期發展變化而言,冰川退縮,徑流調節能力下降,不僅會影響到山區生態系統穩定,也可能導致區域生態系統狀況在未來面臨不可預測的風險。

1.3 人與自然競爭用水,人工綠洲與天然綠洲、荒漠此消彼長

河西走廊經濟社會系統與自然生態系統呈現競爭性用水關系,主要體現在人工綠洲與天然綠洲之間、流域上中下游之間、農業用水與其他經濟社會用水之間的用水矛盾。區域現狀水資源開發利用程度達115%,其中地表水資源開發利用程度達95%,部分地區地下水已經超采,地下水水位持續下降。全區總耗水量占水資源總量的比例達到85%,其中農業耗水量較大,占總耗水量的比例達到92%。在為人們提供糧食和農副產品的同時,相同面積的農田耗水量要遠高于天然綠洲的耗水量,人工綠洲往往以大面積天然綠洲和荒漠沙生植被的水源轉移為代價。

河西走廊地區以往作為甘肅省的商品糧基地,以全省17%的耕地,提供了全省70%的商品糧和35%的商品油。由于長期以來過分強調商品糧基地的區域地位,忽視了產業間的協調發展,因而嚴重影響了綠洲生態系統的穩定和農業生態環境的改善。由于大量開墾農田發展灌溉,部分天然綠洲轉化為人工綠洲,而隨著人工綠洲的擴大,用水量增加,進一步導致了下游綠洲和尾閭生態萎縮,天然綠洲和綠洲荒漠交錯過渡帶沙化現象嚴重。長期以來,河西走廊地區人與自然競爭用水,人工綠洲與天然綠洲、荒漠呈現此消彼長的狀態。生態格局的演變往往是長期而漸變的,受自然條件和經濟社會發展慣性的影響,天然綠洲變為人工綠洲或者綠洲土地沙化的趨勢短期內難以有效逆轉。

2 近10年流域治理規劃實施存在的問題

進入21世紀以來,河西走廊黑河與石羊河通過實施流域重點治理,以水資源的優化配置、高效利用、有效保護和科學管理為核心,采取工程措施與非工程措施,取得了較好的生態效益、社會效益與經濟效益。通過實施規劃,協調了流域上中下游以及各地區之間的用水關系,規范了用水秩序,促進了產業結構調整和用水方式轉變,提高了水資源合理利用和有效保護的水平,推進了當地社會的全面進步和生態治理保護工作。尤其是生態方面,尾閭濕地等標志性重點生態目標得到了搶救性保護,河西走廊地區生態惡化的趨勢得到初步遏制,并呈現出不斷好轉態勢。流域治理工程的實施對維持區域生態穩定、促進流域水資源可持續利用等起到了關鍵作用,同時也積累了許多成功的經驗[2]。

但是,由于該地區生態保護和建設的緊迫性、復雜性和長期性,規劃實施過程中也存在一些問題。2.1石羊河流域重點治理規劃

自2006年石羊河流域重點治理工作啟動以來,通過流域重點治理,促進了經濟結構、用水結構和發展方式的轉變,增加了城鄉居民收入,初步遏制了地下水水位下降和生態惡化的趨勢,局部生態環境好轉,基本實現了近期規劃的目標。但該流域是河西內陸河流域中人口最多、經濟較發達、水資源開發利用程度最高、用水矛盾最突出、生態環境問題最嚴重的地區,流域生態問題由來已久,全面實現規劃目標的任務依然十分繁重,目前還存在一些問題。

a.設施農業規模化、產業化的發展格局還未建立。金(昌)武(威)經濟區作為甘肅重要產業發展戰略區,水資源供需形勢仍十分嚴峻,高強度節水的投入機制和長效運行機制還不完善。

b.農田灌溉配水面積削減目標尚未全面實現。削減的農田灌溉配水面積距離規劃削減目標尚有較大差距,農業內部種植業比例仍然較大,農業用水比例依然較高,高效節水旱作農業與現代化工業體系遠未形成。

c.資源性缺水是長期制約經濟社會發展的瓶頸。經濟社會的快速發展對水資源的需求增大,迫切需要加快實施以控制用水總量、提高水資源利用效益為中心的流域治理項目,繼續實施生態移民工程,適當增加外流域調水,從根本上解決水資源對經濟社會發展的瓶頸制約問題。

2.2 黑河流域近期治理規劃

自2001年以來,黑河流域治理工作在流域上中下游同步推進、全面實施,基本實現了近期治理規劃目標,上游和下游可持續性較好,但中游可持續性存在一些問題。

a.用水結構仍不合理,結構性節水潛力未能發揮。近年來農業扶持政策和糧價上漲,使農民種地增收的積極性和愿望較高,中下游地區出現了開荒種地現象。耕地面積持續增加,農業用水比例依然偏高,灌溉措施和技術有待改進,農民用水、管水、節水觀念有待繼續提高。

b.綠洲邊緣和局部地區的生態呈惡化趨勢。原有綠洲邊緣部分地區天然植被退化嚴重。綠洲內部局部地區以防護為目的生態防護林出現衰敗、死亡現象,荒漠草原嚴重退化、沙化,沙化土地不斷擴展。黑河尾閭胡楊林等天然林草仍需繼續保護和撫育。

c.流域統一管理與行政區域管理相結合的管理體系還不完善。流域聯席會議委員會制度尚未實施,水量調度手段單一,主要依靠“全線閉口、集中下泄”的行政手段,缺乏法律、經濟手段的制約與保障。科學調配流域水資源的關鍵工程尚未建成。

2.3 敦煌水資源合理利用與生態保護綜合規劃

近年來,隨著當地經濟社會快速發展,敦煌水資源的開發利用已超出其承載能力,導致下游水量銳減,部分河道斷流,生態環境惡化,流域尾閭西湖濕地逐漸萎縮,敦煌綠洲正受到沙漠化的嚴重威脅。2011年,國務院批復了《敦煌水資源合理利用與生態保護綜合規劃》(以下簡稱規劃),規劃實施中重點關注以下問題：

a.敦煌綠洲地下水水位下降的控制。敦煌綠洲內部的水資源開發利用程度高于100%,當地水資源量入不敷出,地下水水位自1970年以來持續下降,天然生態不斷退化。規劃的實施能否實現局部地區地下水水位有所上升,遏制敦煌綠洲的生態退化速度并適當恢復月牙泉自然景觀,是流域治理成功與否的重要標志。

b.西湖國家自然保護區的生態維護和恢復。位于疏勒河尾閭和敦煌綠洲西部的西湖國家級自然保護區,其西部緊鄰庫姆塔格沙漠,是疏勒河流域綠洲阻擋沙漠東侵的重要屏障。規劃的實施能否保證西湖國家級自然保護區的水源供應,是西湖濕地生態保護成功與否的關鍵。

c.“引哈濟黨”調水區蘇干湖盆地的生態保護。“引哈濟黨”調水區在海拔3 000m以上的高寒盆地,人類活動極少,生態幾乎保持原始狀態。規劃將該區域約1/4的水資源調出至黨河干流地區,這對蘇干湖盆地下游的大、小蘇干湖及其周邊的濕地造成一定影響。

3 加快實現“3個轉變”的戰略對策

要解決西北水問題,必須跳出“就水論水”的怪圈,全面認識水、生態、經濟的互動機理[3]。結合河西走廊地區水資源和生態系統特征,未來流域規劃實施過程中,要立足經濟發展和生態保護共贏,努力實現經濟發展方式、水資源利用方式和生態保護方式的“3個轉變”,促進生態建設與產業協調發展。

a.把單純追求經濟規模為中心轉變到實現經濟發展與生態保護雙贏上來,把保護綠洲、拯救濕地放在突出位置。以水資源合理配置、節約和保護為核心,建立完善的流域水資源管理制度,加強水資源管理和統一調度,深化水權制度改革,合理配置社會經濟用水和自然生態用水。根據區域水資源承載能力,轉變經濟發展模式,在通過節約集約用水保障當地經濟社會發展用水需求的同時,著力解決過度引水和超采地下水的問題,遏制生態惡化趨勢。建立和完善經濟與生態環境協調發展的綜合決策機制和協調管理機制,經濟社會發展與資源環境保護必須同時規劃、同時決策、同時實施[4]。

b.把傳統水資源粗放低效的利用方式轉變到集約高效的利用方式上來,把實施最嚴格的水資源管理制度放在突出位置。要立足于本流域水資源狀況,嚴格控制用水總量,把握空間均衡,強化水資源環境剛性約束,加強用水需求和用水過程管理,提高水資源的利用效率、效益。堅持流域治理同促進農業增效、農民增收相結合,加快產業結構調整和用水方式轉變,引導發展高效節水農業和設施農業,著力改善農民生產生活條件。

c.把以往單一生態保護的工程模式轉變到流域綜合保護和治理上來,統籌自然生態各要素,加強流域綜合管理,突出“山水林田濕”綜合治理,實施“南護水源、中興綠洲、北防風沙”的戰略措施。在重視流域重點治理工程的同時,重視生態保護制度的建設和政策的引導,統籌好流域上中下游、地表水和地下水的保護和管理,協調好生態保護措施與經濟社會布局調整、增長方式轉變的關系,整合好上游水源涵養、中游節水和水量統一調度、下游尾閭濕地保護和沙漠化防治各項措施,并發揮好各項措施的綜合效益。

4 河西走廊生態保護與建設主要措施

4.1 優先保護重要生境

4.1.1 強化祁連山區水源涵養

祁連山區是河西走廊地區的重要生態屏障,其生態安全是維持河西內陸河流域生態系統良性循環的根本保證,能保持出山口進入綠洲的徑流性水資源相對穩定。因此,應加大祁連山區生態保護和建設力度,以天然林草保護為主,加強封育保護,適度人工修復,實施退牧還草,退耕還林、還草,探索祁連山生態補償示范區建設,加強保護區建設與管理,提高祁連山區水源涵養能力。以祁連山國家級自然保護區為依托,繼續開展天然林資源保護工程,加快實施封山育林和人工造林,力爭至2020年祁連山區人工造林900～1000 km2,封山育林6000～7000 km2。

4.1.2 恢復下游尾閭濕地生態

當河流水量較多且地形適當時,內陸河以尾閭湖泊方式匯集,并最終蒸發耗散。一般情況下,內陸河尾閭湖泊是流域水資源的天然調蓄空間。狀況較好的尾閭湖泊既是維護區域生物多樣性的重要場所,也是維護綠洲穩定、阻擋沙漠侵襲的重要屏障。石羊河流域的青土湖是分割巴丹吉林沙漠和騰格里沙漠的重要生態隔離帶,也是保護民勤綠洲的重要生態屏障,要力爭未來20年實現民勤盆地地下水水位回升,北部湖區逐漸出現總面積大約70 km2左右的地下水淺埋區,形成一定范圍的旱區濕地。黑河流域的居延海是額濟納綠洲的生態指示標志,也是黑河整體生態狀況的標志,要統籌兼顧上中下游的用水需求,正義峽下泄水量維持9.5億m3,東居延海多年平均入湖水量5000萬m3左右,為東居延海及其周邊生態逐步改善創造條件。疏勒河流域的西湖是阻隔庫姆塔格沙漠東侵、保護敦煌綠洲的重要屏障,要在保持現有水資源供給的情況下,適當補充水量,恢復其生態到1990年水平,敦煌盆地地下水開采基本處于采補平衡狀態,月牙泉水深提高到2m以上,西湖濕地生態基本維持穩定。

4.2 切實維護綠洲穩定

實現區域生態穩定與水資源良性循環,根本前提就是合理確定水資源的時空分布與開發利用格局。較寬廣的天然綠洲、荒漠和人工綠洲過渡帶以及穩定的農田防護林體系,是維持綠洲經濟社會穩定和發展的重要基礎,其中,天然綠洲及其過渡帶決定人工綠洲的穩定與存亡,人工防護林體系可保障人工綠洲生產能力的穩定。

4.2.1 保障合理的生態用水比例

西北干旱內陸河區生態用水比重以不少于當地總水資源量的50%為宜[5]。從目前的實踐來看,需要在較長的時期里通過不斷的努力才能夠達到這一目標。根據《全國水資源綜合規劃》有關成果,河西走廊3個流域2030年生態需水占地表水資源量的比重分別為：石羊河45%,黑河50%,疏勒河50%[6],這一數據奠定了河西走廊內陸河流域水資源配置的基礎。

經濟社會布局應根據水資源可開發利用量實行以供定需,在合理的經濟社會用水規模控制范圍內,對產業間用水結構進行再分配。在流域綜合治理過程中,應首先通過第1階段的治理,使生態用水的比例從目前的17%～23%,提高到25%～35%,在有外調水條件的地區,可以提高到50%;之后通過第2階段的治理以及節約高效型社會的建設,在全面水資源配置的配合下,使生態用水比例進一步提高,逐步達到《全國水資源綜合規劃》確定的生態用水配置目標。此外,還要提高水資源與生態監測評估能力,制定適應氣候變化影響的對策措施。

4.2.2 控制合理的人工綠洲規模

20世紀90年代石羊河流域天然綠洲比重低于10%,已面臨嚴重的生態危機,而疏勒河流域天然綠洲比重為25%左右,在同期尚未引起人們的普遍憂慮,但已在臨界狀況。為保障天然綠洲和人工綠洲能夠協調有序發展,維持穩定的區域生態平衡,必須進一步控制人工綠洲的規模。從目前天然綠洲與人工綠洲比例看,石羊河、黑河的天然綠洲顯然遠遠不足。按照相關規劃要求,黑河流域要完成退耕還草、還濕;對石羊河流域要進一步控制人工綠洲的規模,特別是下游地區需采取進一步關井壓田等地下水壓采措施,控制灌溉面積,實行退耕還草,逐步達到適宜的比例。

4.3 優化調整產業結構

4.3.1 控制農田灌溉面積

為保證河西走廊戰略通道的通暢,達到生態保護、人民致富和可持續發展等目標,減少糧食種植面積將是重要對策[7]。通過逐步引導農村人口由農村向城市,由從事農業向從事非農產業轉移,降低區域經濟依賴農業的程度,使河西走廊不再作為甘肅省的商品糧基地。必須強化以水定地,嚴格控制農業灌溉規模,調整農業種植結構,啟動實施河西走廊高效節水灌溉示范項目,提高用水效率和效益。到2020年農田灌溉面積控制在60萬hm2左右,同時維持一定的林草灌溉面積。2030年根據水資源及生態狀況進一步削減灌溉面積,農牧業結構中種植業下降至40%左右,而種植業內部結構中經濟作物比例應占到50%以上。

4.3.2 推進節水型社會建設

立足于水資源短缺和生態脆弱的現實,強化節水優先,以水資源承載能力確定經濟發展規模,不斷調整用水結構,優化水資源配置,推進節水型社會建設[8]。按照保護生態環境、發揮比較優勢的原則,轉變經濟發展方式,優化經濟社會布局,發揮中心城市和現有產業的基礎作用,以戰略通道和向西開放平臺為依托,加快酒(泉)嘉(峪關)、張掖、金(昌)武(威)城市發展,建設綠色經濟帶和承接產業轉移示范區,推進發展循環經濟。建立健全合理的水價形成機制,規范用水秩序,將河西走廊地區率先建成我國水權水市場改革試點區和水價改革試驗示范區。

a.石羊河流域以發展循環經濟為主線,全力推動城鄉融合和區域經濟一體化進程,建設國家重要的有色金屬工業和新材料基地。以發展節水高效農業為目標,調整建立以設施農牧業和特色林果業為主的大農業結構,重點發展綠色食品、有機農業,建成農產品示范生產基地,加快向現代農業轉型。

b.黑河流域張掖經濟區要充分發揮“居中四向”的區位和生態比較優勢,推動酒(泉)嘉(峪關)經濟區一體化發展。以水權制度改革為重點,探索節水型產業及城市生活節水新模式,嚴格限制高耗水工業及污染嚴重工業的發展。擴大特色農產品生產規模,積極推進草地畜牧業發展,把糧食主產區變為特色農產品和畜產品主產區以及特色農產品加工基地。下游額濟納旗應以口岸經濟為龍頭,建設高效節水農牧業,打造特色旅游品牌。

c.在疏勒河流域大力發展節水高效型農業和節水環保型工業,推進河西新能源基地建設,全力打造以敦煌文化、關城文化和絲路文化為代表的旅游文化產業,建設統籌城鄉發展先行區、生態文明建設示范區。

5 結語

水資源短缺、生態環境脆弱,是制約河西走廊地區社會經濟可持續發展的主要瓶頸。為實現河西走廊社會經濟發展和生態保護共贏,加快構建河西祁連山內陸河生態安全屏障,迫切需要重新審視區域經濟發展模式,加快轉型發展,以水資源合理配置為基礎,以水源涵養、濕地保護和節水型社會建設為重點,合理調整水土資源開發利用方式,加強生態保護和建設力度,以維護河西走廊生態系統穩定,保障區域社會經濟的可持續發展。

[1]發改西部[2014]81號甘肅省加快轉型發展建設國家生態安全屏障綜合試驗區總體方案[S].

[2]水利部水利水電規劃設計總院.河西走廊水生態變化跟蹤分析與對策措施研究[R].北京：水利部水利水電規劃設計總院,2011.

[3]程國棟,肖洪浪,徐中民,等.中國西北內陸河水問題及其應對策略：以黑河流域為例[J].冰川凍土,2006,28 (3)：406-408.(CHENG Guodong,XIAO Hongliang,XU Zhongmin,et al.Water issue and its countermeasure in the inland river basins of northwest China：a case study in Heihe River Basin[J].Journal of Glaciology and Geocryology,2006,28(3)：406-408.(in Chinese))

[4]程國棟,張志強,李銳.西部地區生態環境建設的若干問題與政策建議[J].地理科學,2000,20(6)：504-509. (CHENG Guodong,ZHANG Zhiqiang,LI Rui.On some issues of the ecological construction of west China and proposals for policy[J].Scientia Geographica Sinica,2000, 20(6)：504-509.(in Chinese))

[5]國函[2010]118號全國水資源綜合規劃(2010—2030年)[S].

[6]錢正英.西北地區水資源配置、生態環境建設和可持續發展戰略研究[J].中國水利,2003(5)：17-24.(QIAN Zhengying.Studies on water resources allocation, sustainable development strategy of ecological environment improvement in the northwest region[J].China Water Resources,2003(5)：17-24.(in Chinese))

[7]王忠靜,鄭航,耿國婷.河西走廊流域治理的科學問題及其思考[J].水利水電技術,2011,42(1)：7-11.(WANG Zhongjing,ZHENG Hang,GENG Guoting.The key problems and challenges on the river basin governance in the Hexi Corridor,Gansu,China[J].Water Resources and Hydropower Engineering,2011,42(1)：7-11.(in Chinese))

[8]甘政發[2012]95號甘肅省主體功能區規劃[S].

Research on ecological protection strategies for Hexi Corridor Region

MEI Jinshan1,ZHANG Jianyong1,LIYang2,WANG Zhongjing3
(1.General Institute ofWater Resources and Hydropower Planning and Design,Beijing 100120,China; 2.China Institute ofWater Resources and Hydropower Research,Beijing 100044,China; 3.Department of Hydraulic Engineering,Tsinghua University,Beijing 100084,China)

In this paper,the basic features of the ecosystem in the HexiCorridor Region are discussed and themain problems of the implementation of river basin planning over the past ten years are analyzed.To achieve win-win results of socio-economic development and ecological protection,ecological protection and construction strategies are put forward according to thewater resources and ecosystem features of the Hexi Corridor Region.The strategies include transforming the modes of socio-economic development,water resources utilization,and ecological protection.On this basis,main measures are proposed,which include strengthening the ecological protection of important habitats,maintaining the oasis ecological balance,and adjusting and optimizing the industrial structure. Key words：Hexi Corridor Region;ecological protection;river basin improvement河西走廊位于我國西北內陸干旱半干旱區,為大陸性氣候,降水稀少,自東向西依次分布有石羊河、黑河與疏勒河3個內陸河流域。3條河流自出山口進入中下游以后,沿途經過綠洲平原區的使用及自然消耗,至尾閭消失。河西走廊地處我國東聯西出之要沖,同時位于北方防沙帶的中間,有著特殊的地理位置和重要的生態地位,對維持我國西北地區生態安全具有重要意義。

TV824

A

1004 6933(2014)05 0021 05

2014 05 20編輯：彭桃英)

10.3969/j.issn.1004 6933.2014.05.004

梅錦山(1955—),男,教授級高級工程師,主要從事水資源規劃、保護和管理工作。E-mail：meijinshan@giwp.org.cn