内陆干旱区生态环境系统与气候系统关系的分析评述重点.docx

1、内陆干旱区生态环境系统与气候系统关系的分析评述重点 内陆干旱区生态环境系统与气候系统关系的分析评述 徐 羹 慧 （新疆气象局 乌鲁木齐 830002）提要：本文将对内陆干旱区生态环境系统的结构与功能、生态环境的近期变化及其成因、生态环境系统与气候系统的关系、生态环境保护、治理、建设与经济社会协调发展的基本关系等进行综合分析和评估，提炼气象与生态环境工作之间的内在联系，为气象部门拓展生态环境领域顶层设计提供科学依据。关键词：内陆干旱区 生态环境系统与气候系统 评述the statement on the relation of environment system and climate sys

2、tem in drought area of inner land发展等方面都有Xu Gen-hui(Xinjiang meteorological Bureau, Urumqi,830002)Abstract: Analysing and evaluating the environmental systems configuration, function, changes, causes and the r源有效可持续使用工作elation between the environment system and the climate system, as well as how to a

3、ssort the basic relation of protecting, curing, building environment with economy developing, the article summarized the internality relation of the work in meteorology and environment, which help provide some science evidence for the meteorological department to develop in the field of environment.

4、Key words: drought area of inner land, environment system and climate system, statement内陆干旱区地域广阔，资源丰富，民族众多，在我国经济建设、社会稳定、国防安全和可持续重要的战略地位。尤其是由于内陆干旱区生态环境的脆弱性、易损性，在加快经济发展过程中已出现一系列生态环境问题，加强生态建设、环境保护和资更具有紧迫性和现实意义。气象部门拓展生态环境领域，西部是重点，内陆干旱区是重中之重。围绕着贯彻落实科学发展观、切实把社会经济发展转入到科学发展轨道上来，气象部门必须谋划有效的策略和措施，根据国家中长期科技发展规

5、划，气象生态环境保护科技和清洁能源开发技术应放在优先位置上，加快实现向生态环境领域的进一步拓展。本文将对内陆干旱区生态环境系统的结构与功能、生态环境的近期变化及其成因、生态环境系统与气候系统的关系、生态环境保护、治理、建设与经济社会协调发展的基本关系等进行综合分析和评估，提炼气象与生态环境工作之间的内在联系，为气象部门拓展生态环境领域顶层设计提供科学依据。1.内陆干旱区生态环境系统结构与功能的分析位于贺兰山以西的西北干旱和极干旱区，约占全国陆地面积的1/4，面积为253km2，有着独特的自然环境格局，统称为我国内陆干旱区。年降水量除较高山区外，都在200mm以下，其中塔里木盆地、吐哈盆地、河西

6、走廊西部、内蒙古的巴丹吉林沙漠年降水量在100mm以下，为极干旱区。除新疆额尔齐斯河是外流河外，其它均属内陆河流域，分为准噶尔盆地、塔里木盆地、吐哈盆地、柴达木盆地、青海湖盆地和河西走廊等独立单元。各单元各为高山环抱，除青海湖盆地外，盆地中心都分布着广大的沙漠。联系高山和沙漠的是一些河流，以中高山区的降水与冰川积雪融水为主要水源，流经山坡下的洪积平原，归宿于沙漠中的湖泊湿地或消失于沙漠之中。在盆地的主体，依据水资源状况形成的景观依次为：人工绿洲、天然绿洲、荒漠和沙漠。我国著名的大沙漠都在本区域（见图1）1。 内陆干旱区生态环境系统结构、功能的主要特点是：（1）内陆干旱区以深居内陆的地理区位、干

7、旱的大陆性气候、山盆相间的地貌格局、广泛的内陆河流域、荒漠性的土壤植被与我国东部季风区和青藏高寒区形成鲜明的对比，在全球干旱区类型中也显现特色。（2）内陆干旱区的生态系统是一个由高山冰川冷湿草甸中山湿润森林裸岩低山干旱灌草荒漠平原绿洲、干旱荒漠、沙漠构成的自然脆弱生态系统。该区巨型山盆体系下的山地生态系统垂直分异明显，荒漠类型复杂多样，绿洲景色鲜明，是山地、绿洲、荒漠生态系统的天然实验室2。（3）该区生态系统由水域（含河流、冰川、湖泊、湿地等）、森林、草原、绿洲、荒漠、沙漠六个生态单元所组成，并形成了以绿洲生态为中心、以水资源为重要约束条件的互相作用和演替的大系统，山地是基础，干旱荒漠是背景，

8、人工绿洲是核心，自然绿洲是屏障，而水域是主导。（4）四周山体的自然降水及冰川融水是水资源稳定的主要补给来源，流入盆地的径流及地下水形成的绿洲与润养了河谷林和荒漠植被所形成主要的生态屏障，以及山区森林草原，是内陆干旱区生态环境系统稳定的基本因素，也是生态环境自我修复能力的重要组成。（5）封闭环境、干旱气候、水资源匮乏、荒漠植被、风沙严重、沙化盐碱化并存、河流生态单元作用明显是该生态系统的总体特征。（6）内陆干旱区生态环境的脆弱性、易损性、不稳定性和累加性在全球各类生态系统中少见，是该生态系统的另一鲜明特征，其一旦遭受严重破坏，就难以恢复，甚至不可能得到恢复，故受到世人注目3-6。（7）人类活动和

9、气候变化引发的土地荒漠化、土壤盐渍化、草地退化、干旱缺水、河道断流、湖泊干涸、冰川萎缩、湿地功能退化、生物多样性减少和河湖水质恶化、大气污染、环境承载能力下降等是内陆干旱区最主要的生态环境问题。生态环境的主要危机综合表现为土地荒漠化1。（8）生态环境的保护与安全是该区社会经济发展的主要制约条件，水资源及土地资源的合理匹配和高效、可持续利用是社会经济可持续发展、生态安全的关键和要害。2.内陆干旱区生态环境的近期变化及其成因的初步分析2.1内陆干旱区生态环境的近期变化根据考察调查和资料分析5-15，内陆干旱区生态环境近期变化简要概括如下：（1）气候环境变化：气候变暖，大部份地区降水增多。同时，光热

10、资源变幅增大，暴雨和融雪型洪水、夏秋季低温冷害、局地冰雹等灾害性天气气候增多，天气气候极端事件频繁，而寒潮强冷空气活动明显减少，沙尘暴和大风有所减少。（2）水资源变化：水资源有所增加，但分布不均匀，湖泊水位上升，但和田地区及内陆干旱区东段石羊河流域径流量有所减少，青海湖水位下降。（3）植被覆盖变化：新疆西部和北部植被覆盖有较明显的好转，其余地区植被继续退化，局部地区有好转。（4）生态环境灾害变化：生态环境灾害和问题明显增加，问题突出，危害更趋严重，生态环境的主要危机综合表现为土地荒漠化，潜在的主要生态危机是冰川退缩。（5）环境污染状况变化：大气污染严重，部分地区盐碱化程度加剧，农田白色污染和面

11、源污染日趋严重。（6）生态环境变化区域分布不均匀，生态环境恶化和脆弱状态并没有根本扭转，形势仍然十分严重。2.2内陆干旱区生态环境近期变化成因的初步分析 引起内陆干旱区生态变化的原因主要有两大类，以气候变化为主的自然因素和人类活动因素。内陆干旱区生态环境的近期变化基本上可由这两类因素加以解释。内陆干旱区近期气候变化是伴随着全球性气候变暖出现的气候事件，是全球性气候变化的一种区域性反应。在大陆腹地干旱区出现气候变暖变湿趋向已引起科技界、气象界的密切注意，施雅凤等人6提出中国西北气候由暖干向暖湿转型问题引起了广泛的讨论。对于内陆干旱区西部、北部的降水增多，专家认为可能是全球性气候变化下大气环流和水

12、汽输送发生区域性变化之故612，流域内水循环增强可能起到一定补充作用，地形效应也不能忽略12。内陆干旱区的气候变化成因讨论有待进一步深入。首先是气候变化事实需进一步诊断、识别，是年代间波动还是世纪间变化，是气候波动还是气候转型，是气候的自然变化还是人类活动造成的气候变化反映，或是二者的结合。其次，要进一步分析其形成机制，加强数值摸拟和预测研究。气候变化是生态环境变化的重要组成部分之一，同时又积极影响生态环境其它组成部份的变化。在内陆干旱区，气候变化及其气候灾害对生态环境其它组成因素的影响，主要表现在对水资源配置、冰川融积、植被覆盖和生态环境灾害及环境污染的发展上612。近20年遥感监测的植被覆

13、盖变化与近期降水量变化总体上吻合，根据乔、灌、草等不同植被生育的需水要求，在降水量明显增加区的植被覆盖修复改善较好，在降水量变化不明显或减少地区植被覆盖变化不大或继续恶化，沙化和荒漠化继续发展。山区降水对河川径流量形成的主导性影响，或者说，河川径流量对气候变化的响应，可以从近期山区降水与出山口径流总量相应关系得到佐证。近年洪水流量增多，玛纳斯湖、台特马湖均已有洪水流入得到复苏。气候变暖使冰川融水增加，冰川萎缩。气候变化，主要是山区降水及气温变化，通过对河川径流形成、地下水补充和冰川融积的影响，很大程度上决定着水资源变化的总体特征，从而成为内陆干旱区生态环境变化中最活跃的主要自然因素。气候变化对

14、生态环境灾害的影响集中表现在二个方面16，一是严重破坏生态环境的干旱、洪水、强沙尘暴等天气气候灾害及山体滑坡、泥石流、塌崩等衍生灾害明显增多，强度加大，灾害损失急增。二是气候变暖和降水变化时空分布的不均匀性诱发和加剧了某些生态灾害和环境灾害，突出的问题有：冰川萎缩、冰川固体水库调节功能下降、局部地区水资源可供量改变和紧缺、荒漠化土地扩展、湿地功能退化、洪水灾害、水土流失、森林和草原破坏、生物多样性锐减和环境污染等。与自然和谐的人类活动能提高资源环境的有效利用效益，又能修复、保护和建设生态环境；不合理的人类活动将继续对生态环境造成破坏，在干旱和严重风沙的气候环境下得到“放大”，超越生态环境承受能

15、力的，甚至带来灾难。必须清醒地认识到在人类的主要活动地区内陆干旱区盆地主体的生态环境变化，由于其气候和生态环境的特殊性，可以认定人类活动起着决定性的作用，但气候环境起着“推波助澜”的积极作用。由于开荒造田、兴修水利、营造防护林带，建设人工草地，改造了小气候条件，发挥了气候资源的潜力，提高了水和土地的生产性能，增加了环境的人口承受能力，扩大了绿洲，改善了绿洲生态环境（见植被遥感监测图6、12）。在极其脆弱的生态系统背景下，由于近代经济规模扩大和人口增多，但生产力没有相应提高，经济增长方式没有及时转变，尤其是某些不合理的人类经济活动，主要是水资源利用不合理和土地资源利用不合理导致生态环境加速恶化。

16、这方面的典型例子很多。这就决定于能否切实地转入到科学发展道路上，强化生态环境修复、保护和建设的科技支撑，社会经济与资源环境协调发展，统筹人与自然和谐发展。3 .内陆干旱区生态环境系统与气候系统关系的评估（1）生态系统、环境系统和气候系统处于同一个自然系统及人类活动之中，存在着十分密切的联系，仅由于不同的研究对象和任务，对系统研究的机理作用不同。气候系统是整个自然系统中一个重要环节，破坏了气候的自然变化规律，就会导致整个自然和生态系统的变化，影响经济、社会和人类的健康发展。（2）气候是内陆干旱区生态环境系统形成的主要因子之一，水分及温度是限制自然生态系统变化的主要因素，广泛的荒漠、沙漠和多态性的

17、山地生态系统都有其相匹配的气候系统相互联系和影响。（3）气候资源是生态系统和可再生资源的基本要素，气候变化是未来气候资源最主要的源，将对生态系统产生严重影响，生态环境建设和保护与气候资源的开发利用和保护是相互依赖和影响的17。（4）气候变化是全球环境变化的中心部分，全球环境变化主要通过气候变化对区域生态环境系统产生严重的影响（图2）。（5）气候变化对生态环境系统的影响是多方面，主要表现在对水资源配置、冰川融积、植被覆盖和生态环境灾害及环境污染的发展上，也反映在生态环境改善地域分布上的差异。（6）气候变化，主要是山区降水及气温变化，通过对河川径流形成、地下水补充和冰川融积的影响，在很大程度上决定

18、了该区域水循环、水资源及其配置变化的总体特征，从而成为干旱区生态环境变化中最活跃的主要自然影响因素。（7）在现代，人类活动是引起干旱区生态环境变化的另一个主要因素，必须清醒地认识到在人类的主要活动地区内陆干旱区盆地主体的生态环境变化，由于其气候和生态环境的特殊性，可以认定人类活动起着决定性的作用，但气候环境起着“推波助澜”的积极作用，受到气候环境的制约和反馈影响。人类过多地占用了自然资源，造成了生态环境危机。（8）气候因素是生态建设的基础，是环境保护中的主要影响因素；气候在生态建设与环境保护中具有不可替代的作用。很少有类似的生态环境系统像内陆干旱区生态环境系统与气候系统那样密切相关，相互制约。

19、 4. 对内陆干旱区生态环境保护、治理、建设与经济社会协调发展的基本认识（1）内陆干旱区经济发展将长期存在三大制约因素和隐忧：生态环境恶劣与脆弱、水资源等战略物资严重紧缺、社会发展滞后（人员素质、科技发展、基本设施、文化建设、投资环境等）。目前，内陆干旱区经济社会发展总体上存在着高耗水、低效益、荒漠化、盐碱化等特征，部分地区还存在水荒、能荒、人才荒等问题。内陆干旱地区必须坚持树立以人为本，全面、协凋、可持续发展的科学发展观，坚决贯彻人与自然和谐共存的发展方针，树立“保护第一”的指导思想，坚决转变经济增长方式，合理安排生态环境建设，加强生态环境修复和建设，切实走新型工业化道路，加快建设资源节约型

20、、环境友好型社会，才可能在水资源、土地资源可持续利用的基础上，保证社会经济的可持续发展和经济安全、生态安全。（2）内陆干旱区生态环境的修复、保护和建设是个全面建设大生态环境的概念，而不是简单的绿化造林。生态环境的修复、保护和建设要顺应自然规律，以防止荒漠化、盐碱化扩大和保护、建设绿洲生态环境为主要目标，以区域水土平衡、水盐平衡、生态平衡为基本原则，以合理配置、高效、可持续使用水资源为主线，着眼于水资源布局与配置、合理的植被建设布局、天然河湖的保护与恢复（尽力争取恢复至上一世纪60年代状况）、防碱防污减灾，加强绿洲生态建设，保护荒漠生态和山区森林草原冰川生态。首先要树立“保护第一”的指导思想，制

21、止和防止对现有生态环境的继续破坏，尽可能恢复重建已破坏的自然生态环境，达到适应当地自然条件并能相对稳定和良性发展的程度。要在加快经济建设、加强法律保护、环境监管和健全技术支撑中，加大力度，加快推进生态环境的修复、保护与建设。（3）内陆干旱区水资源合理配置和高效、可持续利用是内陆干旱区社会经济可持续发展和生态安全的关键与要害。要在水土平衡、水盐平衡、生态平衡三个原则指导下，地表水、地下水、空中水统筹使用和空间、时间、用水量等方面进行水资源科学合理配置，并成为生态修复建设工程的重要内容；适时加强调水工程，开辟增加资源的新途径，如山区人工增水、雨水洪水资源利用等；坚决调整产业结构和转变经济增长方式，

22、建设高效节水防污的经济与社会，是内陆干旱区发展的根本出路和长远之计。当前工作的重点是建设节水型农业。要在水资源可持续利用和保护生态环境的前提下，加强水资源的统一管理，合理配置资源，严格控制河流开发利用率在70%以下，确保生态用水不低于水资源总量的4050%；同时，根据生态环境的人口容量实施适当的人口政策，控制人口的过量增长。（4）内陆干旱区生态环境防护体系的设计应以防范荒漠化扩大和保护绿洲生态为目标，但不是盲目建设一个人为的新的大生态系统。生态环境防护体系大小配套，地域防护体系与绿洲生态防护体系相结合。地域生态防护体系以恢复绿色走廊、河谷林和封锁危及绿洲风沙入侵前沿防护带为主；绿洲防护体系由绿

23、洲边缘风沙前沿防风固沙基本混合林带、绿洲外围“乔、灌、草”结合的绿色保护带、绿洲内部农林草复合网络等组成。生态防护体系建设必须与水资源配置和建设相结合，以水资源配置定防护系统的类型和布局。目前，内陆干旱区气象、水资源、生态环境监测预测系统薄弱，尤其是要加强山区水文气象和山前平原地下水监测系统建设、加快遥感遥测技术应用为当务之急。（5）内陆干旱区环境污染防治有三个重点、一个隐患：风沙危害、土壤盐碱化、预防工业新污染及农业生态白色污染、面源污染隐患。目前，塔里木河流有1/3以上灌溉面积存在次生盐碱化，主要分布在灌区中下游和平原水库附近，造成低产、高耗水和下游干流水质严重污染及高投入的节水工程失效，

24、甚至形成另一类型的“水土流失”。次生盐碱化的治理已迫在眉急，应当成为当前生态治理一个重点。（6）影响内陆干旱区生态环境变化的因素主要有两类：以气候变化为主的自然因素和人类活动因素。气候变化对生态环境的影响主要表现在对水资源配置、冰川融积、植被覆盖和生态环境灾害及环境污染的发展上，也反映在生态环境改善地域分布上的差异。气候变化，主要是山区降水及气温变化，通过对河川径流的形成、地下水补充和冰川融积的影响，在很大程度上决定了水循环、水资源变化的总体特征，从而成为内陆干旱区生态环境变化中最活跃的主要自然因素。近期气候变暖，多数地区降水内陆干旱区西半部增多，有利于利用自然条件修复生态环境；河西走廊、和田

25、及毗邻地区大生态环境继续恶化又与其降水无明显变化直接有关。但气候近期变化不可能根本上改变内陆区干旱气候、极干旱气候和干旱区生态环境系统的基本状况。人们不能寄予太多的期望，只能因势利导，充分发挥气候变化的积极效益。在人类主要活动地区盆地主体，人类活动对生态环境的变化起着决定性作用，但气候环境起着“推波助澜”的积极作用。我们应着力于与自然和谐的人类活动，修复、保护和建设生态环境，提高环境资源利用率，包括充分利用气候变化，因势利导，趋利避害，发挥自然的生态修复功能。（7）内陆干旱区生态环境的修复、保护和建设必须围绕经济建设为中心而进行，也只有在加快经济建设进程中得以实现和保障。由于环境资源的制约，内

26、陆干旱区的经济建设必须以生态安全、环境资源高效可持续利用为前提，根据自然的承载能力和承受能力，进行科学规划，对环境和发展进行综合决策，严禁超越环境资源条件的开发。同时，在发展中调整产业结构，着力建设高效节水防污型经济与社会，大力发展生态农业、特色经济、循环经济，走新型工业化发展道路。（8）摸清内陆干旱区自然规律、经济发展规律，提高科学文化素质，纠正生态建设中的认识误区和片面性、不良传统习惯，经济建设和社会发展切实地转入到科学发展轨道是提高生态建设工程效益、减缓投入不足困难、避免重大决策失误的重要措施11。5.小结综上所述，内陆干旱区气象与生态环境工作存在着其它区域不能类比的密切关系，这种相互关

27、连和作用的途径可以从以下几方面分析：（1）气候对生态环境本底的影响；（2）气候变化对生态环境的影响；（3）气候、气候变化对水资源的影响；（4）天气气候灾害、气候变化对生态环境灾害的影响；（5）天气气候与环境污染治理、人类建康的联系；（6）气候、气候变化对绿洲生态系统、流域生态系统和城市、农村生态系统的影响；（7）人类活动对气候系统、生态环境系统的影响及其管理与调控。 参考文献： 1中国工程院“西北水资源”项目组，西北地区水资源配置、生态环境建设和可持续发展战略研究项目综合报告，2003.2 2潘晓玲，关于中国西部干旱区生态环境演变与调控研究的思考 3樊自立等，塔里木河流域资源环境与可持续发展，

28、科学出版社，1998年。 4 宋郁东等，中国塔里木河水资源与生态问题研究，新疆人民出版社，2000年。 5 张家宝等，新疆气候变化及短期气候预测研究，气象出版社，2002年。 6施雅风主编，中国西北气候由暖干向暖湿转型问题评估，气象出版社，2003年。 7徐羹慧、陆帼英，新疆气候“暖湿”变化与生态环境的考察与分析，气候变化与生态环境研讨会文集，气象出版社，2002年，373-378 8伏 洋等，青海省生态环境演变与对策建议，气候变化与生态环境研讨会文集，气象出版社，2002年，508-515。 9宋连春等，全球变暖对甘肃省经济、社会和生态环境的影响及其对策，干旱气象，2004，22（5），69

29、-75。 10徐羹慧，新疆生态环境近期变化与应对措施的初步分析，新疆气象，2004，27（4），5-6。11徐羹慧，南疆极干旱区生态环境保护、修复、建设的基本认识及应对分析，新疆气象2005,28（1）：2830 12徐羹慧，南疆塔里木河流域生态环境近期变化的成因解释，新疆气象，2005，28（2），28-31。13袁玉江等，天山小渠子193年降水的重建与分析14李祥余、李帅、何清 ，沙漠化问题研究综述15徐羹慧，内陆干旱区气候系统与生态环境系统的基本认识16徐羹慧、陆帼英. 新疆气候变化诱发和加剧“缓发性”灾害的对策研究.17 丁一汇, 等. 中国气象事业发展战略研究. 气象可持续发展卷. 气象出版社，2004年.