内陆干旱平原区水资源利用与土地荒漠化雷志栋 杨诗秀 王忠静 尚松浩摘要:本文根据对中国西部内陆河的典型区域（塔里木河流域、天山北坡，河西走廊的黑河与石羊河)进行的考察和初步研究,分析了在干旱的气候与沙漠的自然条件下，由于社会经济发展的人类活动，水资源的开发利用已超过了其承载力，加剧了这些地区的土地荒漠化的发展趋势，对于土地荒漠化防治和生态环境建设提出了建议中国内陆干旱区总面积约２5３万km2，占国土面积约1／4,主要分布在贺兰山以西的西北地区，其中大型内陆河盆地有塔里木盆地、准噶尔盆地、土哈盆地、柴达木盆地、青海湖盆地与河西走廊.各盆地都为高山环绕，除青海湖盆地外，盆地的中心都是沙漠本文以下以塔里木盆地的塔里木河流域，准噶尔盆地的天山北坡经济带（以玛纳斯河流域为主），河西走廊的黑河流域和石羊河流域为重点（文中称为研究区)，分析其水资源利用特点与土地荒漠化问题 内陆干旱平原区水土资源利用特点内陆干旱区不同于湿润区与半干旱区，在气候、土地利用类型、水资源的组成与转化等方面具有鲜明的特点内陆干旱区的水资源承载力相对较低、生态环境十分脆弱、社会经济发展与生态环境的保护对水资源的竞争十分剧烈。
1.1. 降水稀少、蒸发强烈内陆干旱区的山区降水量相对较大（400～８00ｍm），是主要的产水区.平原区是人类生产生活聚集区,是水资源的消耗区与散失区,降水稀少，蒸发强烈，气候极为干旱干旱指数是反映气候干旱程度的指标，以年蒸发能力与年降水量Ｐ之比表示研究区代表性气象站的干旱指数如表1一般认为，干旱指数在０.5～１时为湿润区、１～3为半湿润区、3～5为半干旱区,５~10为干旱区、大于10为严重干旱或极端干旱区.由表列结果说明,天山北坡的玛纳斯河平原绿洲为干旱区,河西走廊与塔里木盆地的平原绿洲为严重干旱区,石羊河的民勤、黑河的额济纳旗和塔里木河的下游等地区是极端干旱的地区表1 内陆干旱研究区代表性气象站的干旱指数区 域流 域气象站年 降水 量(mｍ)年 蒸发 量(mm）年水面蒸发量（ oc)干 旱指 数年平均气 温（ oc）年极端最高气温( oc）年极端最低气温（ oc）无霜期(D）塔里木盆 地阿克苏阿克苏６2１8９０105217.09940.7-２7．61８8叶尔羌莎车４3．1２2４5１２5729．211.4４1.５－295212和田和田３３2640137841812.２40.6—21。
6224塔里木河尉犁４0．８２91０16303９.9１0.6422-306１87若羌若羌174２90２16259３．4天 山北 坡玛纳斯石河子19915１５８４８４.36.64３1－４3.2160莫索湾117１94210８89．3河 西走 廊石羊河武威１6020２0113１７8１50民勤１10２6３514７513.4831８5黑河酒泉85．3２1４９1２0314．1８.31５0额济纳旗4２3755２1０25００８．041.８-35.31.2 土地资源丰富、土地利用类型组成复杂内陆干旱区土地资源十分丰富，有水便有绿洲.绿洲内土地利用类型组成复杂,除人工灌溉的农林牧用地、城市乡村、交通工矿与水利等用地外,尚有自然的洼地、湿地、林草荒地及沙漠戈壁等例如，塔里木河四源一干绿洲总面积约6１00万亩，灌溉面积约１880万亩(其中耕地面积约14３０万亩），只占绿洲总面积的３0％,其余主要为自然的荒地植被由于荒地不断地开发,不少地区水土资源平衡失调，自然生态环境的恶化1．3． 水资源组成单一、转化频繁复杂内陆干旱区盆地的平原绿洲区降水稀少，地表水资源主要是来自山区的地表径流地下水的资源量即地下水的补给量，包括天然补给量与转化补给量:天然补给量是指平原绿洲地下水的降水补给和与山区来水不重复的侧渗补给;转化补给量是指平原绿洲内的河道、渠道、田间和水库等的地下水补给量，转化补给量是与地表水资源相重复的。
内陆干旱区平原绿洲区的水资源总量为地表水资源与地下水的天然补给量之和平原区降水补给量很少、山区侧渗补给量也十分有限，地下水的天然补给量在水资源总量中只占有很小的比例,内陆干旱区平原绿洲的水资源组成比较单一绿洲的山区来水通过河道下泄并大量的引用，水资源转化频繁复杂，特别是地表水与地下水的转化图1为干旱区绿洲四水转化(水资源转化与消耗)的示意图绿洲的地下水补给量主要部分是转化补给量,将地下水转化补给量计入水资源总量时，会造成水土资源开发利用规划上的偏差研究区水资源量汇总如表２图1 内陆干旱区平原绿洲四水转化示意图表2 研究区水资源量（亿ｍ3）研 究 区 域水资源总量地表水资源量地 下 水天然补给量地 下 水转化补给量塔里木河（四源一干）２72．7２5６.7１６．010２.1玛 纳 斯 河23．97２2.8311410．1黑 河3７．87３4９６2．9１石 羊 河１6．741550.99５内陆干旱区水资源开发利用的矛盾在内陆干旱区存在着以水资源为中心的以下基本矛盾：供需矛盾――人口增长与水资源承载力的矛盾(地表水用尽、地下水超采)；部门矛盾――社会经济发展与生态环境用水的矛盾;地域矛盾――上游用水与下游用水矛盾。
2．1. 山区来水是平原绿洲的主要水源，且多年变化稳定内陆干旱区平原绿洲赖以生存和发展的水源是山区的来水.在近5０年，研究区的山区来水年径流量多年变化趋势总体上是稳定的天山北坡（如玛纳斯河)和南坡（如阿克苏河、开都河）还有增加的趋势；河西走廊东部（如石羊河）有减少的趋势图２为塔里木河上游三源流五个出山口测站年径流量的多年变化趋势，年均增加２0０0多万m3.图２ 塔里木河三源流五测站年径流总和系列及线性趋势2.2． 水资源开发过度、超过水资源承载力在20世纪的后50年，随着人口的增长和社会经济的发展，农田灌溉面积大幅度增加，用水量不断增大,水资源开发利用过渡，超过水资源承载力2.2.1． 地表水超量引用，超过水资源承载力5０多年来，大量兴修水利工程,从河道的引水能力和实际引水量不断增加表3为研究区的现状引水的情况根据国际上通用的认识或标准，不影响生态环境的河道水资源的开发利用率不超过40%,我国因水资源短缺、一般采用的标准是50~70%,内陆干旱区的河道水资源开发利用率已大大超过了允许的标准表3 主要河流年径流量与现状引水量区 域 河 道平均年径流量（亿ｍ3)现状年引水量（亿m３)引水比例（%）塔里木河上游源流叶尔羌河74。
２7６3.３3８5阿克苏河80.505２．0065和田河４36０3４80天山北坡玛纳斯河1254１2.049６河西走廊黑河中游349６２9.3284石羊河１５．771335852.2．2. 地下水超采利用，呈现水资源开发利用的危机为满足日益增加的需水要求，一些地区在地表水开发利用程的同时,不断加大地下水的开采利用量表4为研究区的地下水补给量、可开采量及现状开采量的不完全统计.根据表列结果，塔里木河流域地下水的开发利用尚有一定的潜力，其余流域地下水开发利用的程度已经很高,已经呈现地下水超采的现象在新疆天山北坡经济带、黑河的中下游和石羊河的中下游(尤其是下游地区）呈现地下水位不断下降的趋势应指出的是，从地表水与地下水的转化关系及地下水开发利用的实际分析，地下水补给量与可开采量的评价普遍偏大在不少地区，实际开采量还不到评价的可开采量,便出现了地下水位连续下降、地下水超采的情况3． 河道水量分配发生质的变化，上下游矛盾尖锐平原绿洲的上游地区引水方便，引水量不断增加，河道下泄水量大幅度减少，河道水量分配发生了质的变化，上下游矛盾十分尖锐表5为研究区有关河道水量变化情况.表4 研究区地下水资源评价结果与现状开采量(亿m3）区 域 河 道地下水资源评价现状开采量天然补给量转化补给量总补给量可开采量塔里木河上游源流叶尔羌河0．７43.３４4.０２9.02．１阿克苏河１1．3２６．８38.１2３。
３０1和田河２．313816.1900．8开都孔雀河1．８１8．２２0.０１0０1.７天山北坡玛纳斯河0．46.56.95.63．4河西走廊黑河2.９１27911．055石羊河０.99987.0１27表５ 研究区河道有关测站年径流量变化(亿m3)年 代5０６０７08090备 注塔里木河阿拉尔56.253．2４3．344．8３９．２ （90~９5)干流进口站恰 拉１４８10.４６.5382.4 (90~9５)下游起始站（干流来水）黑 河正义峡12311.１９.８1１.26．９ （９０～９4）下游起始站石 羊 河５47４.313．１５2．290．63 （１999)进入下游民勤盆地的水量3．内陆干旱平原区土地荒漠化问题严重国际防治荒漠化公约中指出:“荒漠化是包括气候变化和人类活动在内的种种因素所造成的干旱、半干旱和亚湿润干旱地区的土地退化”土地荒漠化或土地退化,一般包括水土流失、植被衰败和土地沙化、土地盐碱化等.本文涉及的主要是内陆干旱区平原绿洲的自然植被的退化与土地沙漠化问题内陆干旱区土地荒漠化的产生与发展是自然条件与人类活动综合的影响3.1. 内陆干旱区自然生态系统演变的总体评价内陆干旱区土地荒漠化的问题，总体上可概述为：3.1。
1 自然生态系统极为脆弱原有的自然绿洲与开发的人工绿洲的自然生态系统十分脆弱.其主要原因是：绿洲都是为沙漠所包围;极端干旱的气候条件（表1)，蒸发极为强烈，而天然降水不能满足自然植被生长耗水的要求自然植被生长完全依靠地下水与土壤水一旦地下水的环境条件发生改变，自然植被便不可避免的发生变化 自然生态的U形演变规则内陆干旱区地处我国西部边远地区、是我国发展较慢的地区当地经济是绿洲农业经济，以往主要靠开垦荒地、扩大灌溉面积来满足其生存与发展的需要社会经济的发展、相应的用水量与耗水量增加，生态环境的用水挤占被,加以人类在生产与生活中对自然植被的滥伐与过量放牧,自然植被呈不断衰败的U形演变 内陆干旱区生态环境演变的总体态势内陆干旱区生态环境现状可概括为两大三小:两大——人工绿洲扩大,沙漠化扩大：三小——天然河湖水面缩小，天然草场缩小，天。