新疆塔里木河干流水生態安全與對策研究

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1321公里，是我國最長的內陸河，也是世界著名的內陸河之一。多年平均徑流量46.5億立方米，在行政區域上，地跨新疆兩個地州（阿克蘇地區、巴音郭楞蒙古自治州）、兩個兵團師（第一師、第二師），涉及六個縣市、七個團場，灌溉面積134.5萬畝。塔里木河干流養育了兩岸延綿1000多公里的882萬畝胡楊林，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安全與對策研究，對流域經濟社會發展、生態環境保護及社會大局穩定具有重要戰略意義。

2.存在的主要水生態安全問題

2.1 綠色走廊萎縮，威脅盆地北緣經濟帶

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域，培育了世界最大的胡楊林分布區。現狀塔里木河干流阿拉爾～新渠滿、新渠滿～英巴扎、英巴扎～烏斯滿、斯滿～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。2000年以來，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范圍內的水力聯系密切，而堤防修建5年后只有距堤防800m以內的水力聯系尚在，證明了堤防的修建對堤防外的濕地環境產生了明顯的負面影響。在堤防修建之前，河道兩側地下水位和地下水質的年度變化很小，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出逐年下降，水質不斷惡化的變化趨勢，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胡楊林的廣布就是河水定期漫溢的結果，輸水堤防修建后，阻斷了洪水漫溢機制，使河岸林植物群落的自我更新演替無法實現，存在河岸綠色走廊繼續萎縮的風險。

2.2 濕地面積減少，生物多樣性銳減

近40年以來，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%。由于耕地面積的擴大占用大量的林地、草地和濕地，同時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，進而引起干流區生物多樣性顯著減少。據統計，以往塔里木河區域有199種脊椎動物，其中區域特有種及亞種的比例相當可觀。目前大量珍稀生物處境瀕危，國家一級保護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未根本扭轉，綠色走廊保護任務仍很艱巨

塔里木河干流下游經過近20年生態輸水，生態得到拯救和恢復，靠近河岸的胡楊恢復效果最為顯著，然而沿河流的生態輸水，實際上治理了一條線而不是一個面，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，生態退化的局面并未從根本上得到扭轉，生態恢復重建任務仍很艱巨。斷流河道生態輸水后下游地區植被稀疏，蓋度較低的基本格局沒有得到顯著的改變。連續13年的 MODIS NDVI 數據的分析結果表明：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。這一結果表明，即使進行了大量的生態輸水，近河道地區地下水埋深較淺，植被 NDVI 指數或者植被蓋度的持續增大似乎已達到極限。出現這種情況的可能原因有以下兩個方面：一是生態輸水主要以現存河道為依托，這種線狀的輸水最大橫向影響范圍僅局限于河道兩側1000m以內，因此線狀的輸水過程就決定了輸水影響的空間范圍小，很難大范圍內提高自然植被的蓋度；二是人工生態輸水改變了原有的河道自然水流過程，尤其是不再出現洪水期的河水漫溢過程。這造成了植物種子繁殖的基礎條件與節律被完全打破，荒漠河岸植物很難進行自我更新。從這個角度來看，生態輸水僅能最大限度維持現有植被的生長，而不能促進植物種群有效更新。

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.水生態安全保護對策與措施

3.1 上中游保護對策與措施

根據塔里木河干流兩岸荒漠河岸林林地的分布，設定不同對策下的林地保育修復范圍和面積，對實現流域社會經濟與生態系統的協調發展具有重要意義。根據干流荒漠河岸林的分布特征，對于塔里木河干流上中游四個區段，分別確定以封育保護、生態恢復和修復重建為目標的保護對策。

（1）對近河道累計面積百分率達50%的荒漠河岸林地，采取以封育保護為主的辦法，保持其原生態。本區域內應嚴格禁止開荒、薪柴與放牧，這是干流荒漠河岸林保育修復的核心區，可以選擇適當地段開發旅游資源，但是要確保對荒漠河岸林生態環境的保護。這個區域的范圍在不同河段據實際情況差異而有所不同（見表1）。

（2）對離河道較遠、累計百分率在50%～75%之間的荒漠河岸林地，采取封育保護與生態恢復結合的辦法，通過引水漫溢、人工漂種等生態措施人工促進的方式使荒漠河岸林生態系統實現正向演替與恢復。這是干流荒漠河岸林保育修復的過渡區范圍，因不同區段河岸植被發育狀況不同而各異。這一范圍內應嚴格禁止開荒與薪柴造成的毀林，可以有控制地適當發展牧業。

（3）對距離河道相對較遠，生態系統及河岸植被退化比較嚴重、累計百分率在 75%～90%之間的荒漠河岸林地，則主要采取人工修復與重建的方式，重新構建荒漠河岸林群落結構，結合激活土壤種子庫、漂種補充種源、人工補植等綜合恢復技術手段，促進人工植被與天然植被的融合，實現退化荒漠河岸林植被群落的恢復與構建。這一范圍是塔里木河干流荒漠河岸林保育與生態修復的外圍區，建議發展牧業，并依據實際條件適當進行經濟林業的開發。這一范圍同樣會因為河岸植被退化現狀不同而在不同區段各有差異。

3.2 下游保護對策與措施

塔里木河干流下游段（恰拉～臺特瑪湖）荒漠河岸林是塔里木河干流退化最為嚴重的區段，現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，呈不連續的帶狀、斑塊狀分布。基于對塔里木河干流下游荒漠河岸林現狀及其退化過程與退化機理的分析，在塔里木河干流下游一期綜合治理的基礎上，提出確保塔里木河干流下游荒漠河岸林生態需水的同時，繼續保持嚴格封育并結合綜合的人工修復重建生態工程措施，以實現對干流下游河岸林天然植被的恢復與重建。為此需要以下具體工作：

（1）物種選擇。塔里木河下游地區的氣候屬暖溫帶荒漠干旱氣候，其主要特點是氣候干旱、降水稀少年降水量平均僅為20～50mm，多大風和風沙天氣、夏季炎熱，蒸發量（潛勢）平均卻達2500～3000mm，而單從降水量看為極端干旱氣候。因此，在這樣一個極端惡劣的環境中種植植被和進行生態恢復，一個關鍵問題在于選擇合適的植物種和采取恰當的栽培技術。從造林的立地條件看，塔里木河下游地區除了光熱資源有利外，其它條件都十分嚴酷，這里水分奇缺，地表含鹽量高，尤其對于造林初期的幼苗來講，極為不利。在選擇植物種時，要特別注意選擇耐鹽、耐旱、耐高溫、耐沙埋的植物種。區域內現有物種是在整個生態系統經歷了千百年自然選擇的結果，現存各個物種在長期對生境的適應過程中，已經在馴化機制與適應機制下形成了良好的對恢復區環境的適應能力，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程中自然選擇的結果，更適合用于恢復區的植被修復。

在綜合考慮到恢復植被物種應具備的本土化、高抗逆性、生態位交錯、易成活、生長快等條件，最終選擇在塔里木河下游進行植被恢復過程中喬木首選胡楊；灌木選擇本土物種檉柳，并在此基礎上引入疆內抗旱好、生長快的荒漠優勢物種沙拐棗、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，灌草群落結構物種配置：灌木選擇本土物種檉柳和引入的疆內荒漠優勢物種沙拐棗、梭梭為主，通過補植灌木，構建植物群落的框架，同時通過漫溢灌溉時對種子庫的激活增加物種多樣性，激活土壤中草本植物種。對于土壤種子庫中種源丟失的區段，可以通過適當的人工漂種進行種源補充，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，在實現物種搭配的同時，可以兼顧利用豆科草本的固氮作用對土壤進行適當改良。

4.結束語

為解決塔里木河干流水生態安全突出問題，必須緊密結合流域實際，深刻認識水資源、水生態、水環境問題的根源在于水資源的過度開發利用，深刻認識集約、高效用水的重大意義和巨大潛力，深刻認識以水定需的科學內涵和實踐要求，強化流域水資源統一調度和管理，嚴格控制無序墾荒擴大灌溉面積，嚴格控制擠占生態環境用水，促進水資源的可持續利用。