作者:张行勇 王修 来源:中国科学报 发布时间:2023/5/10 17:22:01
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干旱区生态恢复应遵循保障灌区水土安全及 绿洲适宜规模的原则

 

人类活动与自然环境恶化是干旱区生态退化的主要因素。在绿洲区域,自然因素无法控制,因此,应降低不合理的人为干扰,有目的地调控水资源时空分配,构建适宜人类生存的绿洲环境。对于绿洲受损植被的恢复,存在着是恢复到原状还是在现有灌区安全的前提下进行有目标的恢复的争论,值得进一步探讨。

新疆农业大学水利与土木工程学院、新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室的谭翻、杨鹏年、王翠等和新疆水利水电规划设计管理局、新疆寒旱区水资源与生态水利工程研究中心的徐燕及哈巴河县水利局的吴强7位作者,基于1990,2000,2010,2015,2020年Landsat系列影像,采用遥感技术,结合改进的彭曼公式法,以地处欧亚大陆腹地,阿勒泰地区西北部的新疆哈巴河县平原区为例,对该区的植被耗水量时空演变特征及生态恢复需水量进行了定量研究,旨在为生态恢复不同阶段的水资源优化配置提供科学依据。

他们的研究结果表明:(1)1990—2020年新疆哈巴河县平原区天然植被平均耗  水量为7.55×108 立方米,以3.60×107 立方米/5年的速率减小,与之对应的是天然植被面积以17.36 平方公里/年的速率减小,植被覆盖度从高植被覆盖度向中植被覆盖度转化,生态受损严重;(2)区域内植被耗水量时空分布均存在较大差异:空间上高值主要分布于哈巴河流域,别列则克河流域植被耗水量整体偏低;时间序列上以2000年植被耗水量为最高,年内植被耗水量主要集中在生长中期; (3)绿洲区维持现状年(2020年)生态需水量为4.62×108 立方米,恢复到1990—2020年生态平均水平生态需水量为6.65×108 立方米,达到30年间生态最佳水平(2000年)生态需水量为9.55×108 立方米。

基于上述研究,他们提出了关于干旱区受损植被生态恢复的如下三点策略。

一、 灌区水土安全原则。灌区安全与人类生存和社会经济息息相关,因此在生态恢复过程中,应优先保障灌区水土安全,其次才是生态问题。哈巴河县平原区地理位置特殊,长年受到风蚀侵扰。别列则克河流域这一绿色廊道又恰好起到了阻挡风蚀进一步向东蔓延的作用。因此以别列则克河为中心流域生态的恢复即可实现河流自身的健康,同时也为灌区水土安全提供了重要的保护。

二、 绿洲适宜规模原则。受水资源总量的限制,在生态恢复过程中,需要平衡农业与生态用水间的制约与竞争关系,不宜一味地追求生态面积的扩大,应尽可能地避免水量的无效耗散,通过维持适宜的绿洲规模以保护植被多样性与特有物种栖息地。

三、 生态恢复工程投入小。根据生态退化现状与原因,结合当地实际情况,利用现有渠系,制定水系连通等工程方案,以较小的工程投入实现生态恢复的目标,尽量避免工程对自然环境的干扰和破坏。

作者最终根据哈巴河县平原区的地形地貌、现有渠系和水土流失的特征,制定了河系连通、渠系互通、恢复植被、稳定灌区的具体措施,可为干旱区实现将“绿水青山”转变为“金山银山”的目标提供科学依据。

以上相关研究成果发表在《水土保持通报》2023年1期上。

论文相关信息: http://dx.doi. org.10.13961/j.cnki.stbctb.2023.01.028



1990—2020年哈巴河县平原区各土地利用类型分布。




1990—2020年哈巴河县平原区植被覆盖度空间分布。




1990—2020年哈巴河县平原区植被耗水空间分布及变化趋势。(文中图片均由论文作者提供)


 
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