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優(yōu)秀論文：西北干旱區(qū)生態(tài)建設(shè)的若干科學(xué)問(wèn)題
黨中央提出以“五個(gè)統(tǒng)籌”和“以人為本”為核心的科學(xué)發(fā)展觀，符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展新階段的要求。“統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)”就是要解決矛盾，化解沖突。
一、氣候變化背景下的水資源演化問(wèn)題
西北地區(qū)為干旱半干旱區(qū)，土地廣闊，但水資源相對(duì)貧乏，水資源是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的主要限制因子。在全球氣候變化的背景下，未來(lái)西北地區(qū)水資源將會(huì)有什么樣的變化？既是重要的科學(xué)問(wèn)題，又對(duì)規(guī)劃當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展戰(zhàn)略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
施雅風(fēng)對(duì)西北地區(qū)的氣候與水資源變化進(jìn)行了很多研究。他認(rèn)為西北干旱區(qū)在20世紀(jì)處于氣候干旱化、水資源萎縮過(guò)程中，而烏梢?guī)X、日月山以西的西北西部地區(qū)于80年代末出現(xiàn)氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型的現(xiàn)象。2005年6月在蘭州“科學(xué)與中國(guó)”報(bào)告會(huì)上，他進(jìn)一步明確了如下觀點(diǎn)：“未來(lái)降水量增加趨勢(shì)明顯，結(jié)合冰川融水增加，則西北和青藏高原徑流量或地表水資源量也存在增加趨勢(shì)，西北東部與黃河源區(qū)已持續(xù)多年的干旱現(xiàn)象將會(huì)轉(zhuǎn)入多雨的豐水期，但還不能確切預(yù)估轉(zhuǎn)向濕潤(rùn)的具體年份”。
西北地區(qū)西部降水從80年代末呈增加趨勢(shì)已得到氣象和水文資料的證實(shí)。但關(guān)于溫度升高后蒸發(fā)的變化趨勢(shì)則有不同的認(rèn)識(shí)。一些研究認(rèn)為陸面蒸發(fā)量會(huì)增加，而另一些研究則認(rèn)為蒸發(fā)會(huì)下降。特別是對(duì)氣候暖濕（或暖干）轉(zhuǎn)變導(dǎo)致的內(nèi)陸河流域兩個(gè)水源地——冰雪帶與森林帶徑流變化對(duì)山區(qū)總徑流變化的綜合效應(yīng)，仍需深入探討。
目前，回答這一問(wèn)題最大的障礙之一是沒有滿足研究（模型模擬）所需要的山區(qū)不同地帶的綜合觀測(cè)。今后，在加強(qiáng)冰雪帶與森林帶徑流變化觀測(cè)的基礎(chǔ)上，應(yīng)重點(diǎn)研究以下問(wèn)題：
（1）西北地區(qū)氣候暖干與暖濕轉(zhuǎn)型在時(shí)空尺度上的變化；
（2）氣候變化背景下西北地區(qū)蒸發(fā)將如何變化？
（3）氣候變化對(duì)山區(qū)冰雪帶和森林帶徑流變化的總體效應(yīng)。
二、生態(tài)用水與生產(chǎn)生活用水的協(xié)調(diào)問(wèn)題
流域生態(tài)需水量是指維持流域正常的生態(tài)和環(huán)境功能所必需蓄存和消耗的水資源量。長(zhǎng)期以來(lái)，由于對(duì)生態(tài)需水的重視不夠，西北干旱區(qū)水資源過(guò)度開發(fā)利用的現(xiàn)象普遍存在。生態(tài)需水被大量擠占，生態(tài)和環(huán)境質(zhì)量惡化問(wèn)題非常嚴(yán)重。如塔里木河、黑河、石羊河，由于水資源的過(guò)度開發(fā)利用，導(dǎo)致了其河流下游水資源量銳減、河道斷流、湖泊沼澤萎縮（臺(tái)特瑪湖、居延海、青土湖等已干涸）、地下水位下降、植被（胡楊、紅柳等）枯死、生物棲息地破碎、消失等生態(tài)和環(huán)境退化現(xiàn)象。
在西北干旱地區(qū)，由于降水稀少，使水成為維系生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵因子。只有在降雨較多的山區(qū)和平原的河流兩岸才有較好的植被分布。西北地區(qū)生產(chǎn)、生活用水與生態(tài)用水矛盾非常突出。要解決這一矛盾，合理配置兩者的用水量，一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是生態(tài)需水的定量估算。
生態(tài)需水估算的常用方法包括：
（1）傳統(tǒng)的水文流量計(jì)算方法（標(biāo)準(zhǔn)流量法）；
（2）基于水力學(xué)基礎(chǔ)的水力學(xué)方法；
（3）基于生物學(xué)基礎(chǔ)的生物棲息地方法。然而，對(duì)于西北內(nèi)陸河流域生態(tài)需水量的估算，傳統(tǒng)方法仍存在很多問(wèn)題。如：如何確定下游適宜的生態(tài)水位？它與沿岸植被生長(zhǎng)的關(guān)系如何？與河水水位和流量的關(guān)系如何？尾閭湖泊要保護(hù)到什么程度？需水量如何確定？天然綠洲的變化與河流水量是什么關(guān)系？與洪水流量和淹沒范圍之間是什么關(guān)系？等等問(wèn)題，現(xiàn)有方法都很難確定。缺乏足夠的觀測(cè)數(shù)據(jù)也是重要的原因之一。今后重點(diǎn)科研工作包括：（1）加強(qiáng)生態(tài)水文學(xué)的研究，特別是水與生態(tài)系統(tǒng)變化關(guān)系的規(guī)律性研究；
（2）將生態(tài)用水、生產(chǎn)生活用水的配置與流域水循環(huán)和水量平衡結(jié)合起來(lái)，開展研究；
（3）綜合研究不同水資源配置下的生態(tài)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
三、草地退化問(wèn)題
據(jù)北方地區(qū)實(shí)測(cè)的樣方資料，目前西北五省區(qū)草地總面積11975萬(wàn)ha，因各種因素造成的退化草地總面積為6960萬(wàn)ha，占草地總面積的58％。其中輕度退化面積3020.9萬(wàn)ha，占退化總面積的43.4％；中度退化2650.7萬(wàn)ha，占退化總面積的38％；重度退化面積1289萬(wàn)ha，占退化總面積的18.5％。與80年代和90年代的調(diào)查結(jié)果比較，草地退化有加劇的趨勢(shì)。關(guān)于如何控制西北干旱區(qū)草地的退化、走可持續(xù)草原畜牧業(yè)經(jīng)營(yíng)之路，爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是：在我國(guó)西北生態(tài)這樣脆弱的地區(qū)，應(yīng)該粗放還是集約？是較大尺度的自然輪牧還是定居？支持集約的觀點(diǎn)認(rèn)為：
（1）集約化的草地畜牧業(yè)生產(chǎn)是現(xiàn)代草業(yè)發(fā)展的方向；
（2）人工草地建設(shè)是解決飼養(yǎng)家畜飼草料穩(wěn)定來(lái)源的有效途徑；
（3）人工草地的建設(shè)有利于草場(chǎng)的管理；
（4）可以減輕天然草地壓力；
（5）有利于社區(qū)建設(shè)和草原地區(qū)教育事業(yè)的發(fā)展。而支持粗放的觀點(diǎn)認(rèn)為：
（1）游牧和季節(jié)性遷移生產(chǎn)方式是世界上幾乎所有牧業(yè)地區(qū)（包括我國(guó)北方草原地區(qū)）牧民千百年來(lái)智慧的結(jié)晶，符合北方地區(qū)草地資源空間分布不均、季節(jié)性差異大的特點(diǎn)。而定居高強(qiáng)度的草地畜牧業(yè)生產(chǎn)在北方和西北的干旱地區(qū)更容易造成草地的退化；
（2）在澳大利亞等國(guó)家類似我國(guó)西北的內(nèi)陸干旱地區(qū)也實(shí)行粗放的經(jīng)營(yíng)方式，并不提倡集約化的生產(chǎn)；
（3）大規(guī)模的人工草地建設(shè)，由于耗費(fèi)土壤水分，造成土壤干化。
實(shí)際上，因地制宜，在空間上合理配置集約化和粗放化經(jīng)營(yíng)，才是正確的選擇。然而，要做到這一點(diǎn)，尚有許多科學(xué)問(wèn)題有待探討：
（1）在氣候的季節(jié)和年際波動(dòng)都很大的我國(guó)西北地區(qū)，如何合理確定放牧“壓力”，合理計(jì)算草地承載力？特別是如何根據(jù)草地承載力的時(shí)空變化選擇合理的經(jīng)營(yíng)方式？
（2）如何綜合考慮草地退化的狀況與牧民生計(jì)，合理確定經(jīng)營(yíng)性草地和保護(hù)性草地面積的比例？
四、沙塵暴災(zāi)害與荒漠化問(wèn)題
2000年及隨后幾年我國(guó)北方地區(qū)沙塵暴災(zāi)害的加劇，引起各界對(duì)我國(guó)生態(tài)狀況的廣泛關(guān)注，也是政府增加生態(tài)建設(shè)工程投入的主要驅(qū)動(dòng)因素之一。然而，近幾年沙塵暴的加劇究竟在多大程度上說(shuō)是人類活動(dòng)造成的？或者在多大程度上與荒漠化有關(guān)？又在多大程度上說(shuō)與氣候波動(dòng)有關(guān)？學(xué)者們的觀點(diǎn)莫衷一是。
爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是沙塵來(lái)源和沙塵暴的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)于沙塵的來(lái)源，人類活動(dòng)成因說(shuō)認(rèn)為：沙漠中的沙塵含量百分率低，流沙的風(fēng)沙流中，只有5％的粉砂和粘土。從而推論說(shuō)沙塵天氣的物質(zhì)來(lái)源為沙漠邊緣的沙漠化土地。氣候波動(dòng)說(shuō)則認(rèn)為，流沙中沙塵含量低并不能否定沙塵天氣的主要物質(zhì)來(lái)源是沙漠，況且沙漠景觀中并不都是流沙，存在大量的細(xì)物質(zhì)。沙漠和戈壁在不斷產(chǎn)生細(xì)物質(zhì)，其機(jī)理并未搞清楚。
關(guān)于建國(guó)后沙塵天氣的發(fā)展趨勢(shì)，人類活動(dòng)成因說(shuō)主要依據(jù)媒體報(bào)道的強(qiáng)度沙塵天氣在50—90年代間有增加的趨勢(shì)；而持氣候波動(dòng)說(shuō)的學(xué)者則認(rèn)為這一統(tǒng)計(jì)不夠全面。根據(jù)北方681個(gè)氣象站的記錄，45年（1954—1998）間，三種沙塵天氣（沙塵暴、揚(yáng)沙、浮塵）都呈現(xiàn)減弱趨勢(shì)，只有朱日和、海興兩站例外。
對(duì)于沙塵來(lái)源和沙塵暴形成機(jī)制的認(rèn)識(shí)，決定到底應(yīng)該采取什么對(duì)策和措施，來(lái)應(yīng)對(duì)這一自然災(zāi)害。今后需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題包括：
（1）沙漠中細(xì)物質(zhì)產(chǎn)生的機(jī)理；
（2）粉塵來(lái)源的定量監(jiān)測(cè)；
（3）統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的沙漠化土地變化定期制圖。
五、生態(tài)建設(shè)中需統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)的深層次問(wèn)題
大自然是各種要素密切聯(lián)系相互作用構(gòu)成的有機(jī)整體，而利用自然資源和生態(tài)服務(wù)的各方利益不同。統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)之間、城鄉(xiāng)之間、上下游之間、自然生態(tài)與人類發(fā)展之間以及近期利益與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益之間的矛盾和沖突，才能真正走上可持續(xù)發(fā)展之路。目前，西北地區(qū)生態(tài)建設(shè)中需統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)的深層次問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）禁牧、退耕政策與農(nóng)牧民生計(jì)的統(tǒng)籌問(wèn)題。 西北地區(qū)的農(nóng)牧區(qū)群眾生活一般都比較貧困，農(nóng)牧業(yè)以外的從業(yè)機(jī)會(huì)較少，其生計(jì)主要來(lái)源于農(nóng)牧業(yè)，即對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的利用。這注定了農(nóng)牧業(yè)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)之間存在矛盾和沖突，特別是在干旱年份，生產(chǎn)性用地難以維持農(nóng)牧民的生計(jì)，部分地區(qū)實(shí)施“禁牧”，難度很大。
（2）生態(tài)建設(shè)措施實(shí)施中“一刀切”的問(wèn)題。西北地區(qū)環(huán)境復(fù)雜，區(qū)域差異較大，生態(tài)建設(shè)應(yīng)采取因地制宜的措施。然而這在管理上存在難度。許多地區(qū)在植樹造林、人工草地的牧草引種、人工草地的栽培方式以及草地的恢復(fù)等方面，違反地帶性原則和因地制宜原則，出現(xiàn)“一刀切”的現(xiàn)象，違反自然生態(tài)規(guī)律，給農(nóng)林牧業(yè)發(fā)展帶來(lái)?yè)p害。
（3）各地區(qū)尤其是上下游之間利益的統(tǒng)籌問(wèn)題。流域是一個(gè)上中下游功能互補(bǔ)、相互聯(lián)系的整體。然而，在資源尤其是西北地區(qū)緊缺的水資源的利用上，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境效應(yīng)上，流域上下游之間往往存在著利益沖突。沒有流域上下游之間的共同努力，西北地區(qū)生態(tài)質(zhì)量的整體提高是不可能的。
（4）涉及生態(tài)建設(shè)各部門（農(nóng)、林、水、土、環(huán)境）工作的協(xié)調(diào)問(wèn)題。 大自然是一個(gè)整體，任何人類活動(dòng)對(duì)大自然的影響也是多方面的，然而政府對(duì)自然環(huán)境、資源和生態(tài)的管理只能分部門進(jìn)行。各部門都希望為生態(tài)建設(shè)多做貢獻(xiàn)，多做工作。有時(shí)，自然的綜合性特點(diǎn)與分部門管理之間會(huì)出現(xiàn)沖突。例如，對(duì)于有些地區(qū)，有些生態(tài)系統(tǒng)，自然恢復(fù)可能是最佳途徑。只有農(nóng)、林、水、土、環(huán)境各部門之間相互協(xié)調(diào)，才能達(dá)到生態(tài)保護(hù)的目的。
鑒于以上問(wèn)題，應(yīng)加強(qiáng)資源環(huán)境科學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)和法學(xué)的學(xué)科交叉，加強(qiáng)人地關(guān)系的綜合研究。社會(huì)科學(xué)工作者應(yīng)在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)層面上積極探索沖突的根源和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而自然科學(xué)工作者應(yīng)瞄準(zhǔn)其中的關(guān)鍵自然科學(xué)問(wèn)題，提供準(zhǔn)確的評(píng)估信息。只有自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的交叉協(xié)作，才能找到生態(tài)建設(shè)有效可行的策略。
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