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谈喀什地区水生态系统保护分析与修复

2021-11-19 15:09 来源:生态系统论文 人参与在线咨询

[摘要]喀什地区地处国家级生态功能核心区,水生态系统存在超量开采、结构性缺水、水资源分布和质量不均衡、统一管理和调度缺乏力度、次生盐渍化加剧等问题;需要从建立流域水资源调控体系、加强地下水保护、增加植被覆盖率、恢复退化受损生态系统等方面进行系统性的保护修复;提出了增强水源涵养能力、实施水环境工程、优化水资源利用与调控、生物多样性修复等系统性水生态保护修复规划建议,为生态文明建设提供思路。

[关键词]水生态保护;修复规划;生态文明;水资源利用;喀什地区

0前言

2018年5月,总书记强调提出,贯彻落实“绿水青山就是金山银山”的生态文明思想,就要坚持人与自然和谐共生,坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,坚持“山水林田湖草生命共同体”理念,大力推进生态系统保护和修复工作。水生态系统是整个生态系统的重要组成部分,水生态系统良好运行对生态文明尤为关键。党的十八大以来,新疆喀什地区水生态系统呈现逐步向好态势,但也出现了与中西部地区具有共性及呈现区域性特点的水生态问题,对喀什地区水生态保护状况及其修复治理规划进行分析探讨,保障西部生态安全十分必要。

1喀什地区及其水资源生态概况

1.1喀什区位喀什地区地处新疆维吾尔自治区西南部,是丝绸之路经济带的黄金地段和中巴经济走廊的廊桥,也是我国向西开放的重要窗口[1]。全区总面积16.2万km2,东西宽约750km,南北长535km,地区下辖喀什市、疏附县、疏勒县、英吉沙县、岳普湖县等12个市县。地区属于暖温带大陆干旱气候,气候干燥、降水稀少、蒸发强烈、光照充足、昼夜温差大、冬短夏长,降水量分布差异大,其中山区年降水量为200mm~500mm,平原区年降水量为40mm~50mm,东部沙漠边缘不足40mm,平均蒸发量达到2628mm/月。

1.2喀什水系河流概况喀什地区各河系的源头位于冰川、山区积雪带,叶尔羌河流域和喀什噶尔河是塔里木河的主要源流之一,地区还有其它大小河流10条,河水年径流量120亿m3,地下回归水10亿m3。叶尔羌河流域是新疆境内最大一片绿洲;喀什噶尔河流域多年平均径流量占区域河流多年平均径流量的91%[2]。

2水生态环境现状与分析

喀什地区地处国家级塔里木河荒漠化防治生态功能核心区,是全国8大生态脆弱区之一,是典型的内陆河—山地—绿洲—荒漠过渡带,水生态系统承载力低,自我维持能力和抗干扰能力差,主要存在4方面生态环境问题。

2.1超量开采,地下水位急剧下降

喀什区域地下水的径流能力由西向东逐渐减弱,随着社会经济发展,地下水开采量逐年增加,又因人口迅速增长对耕地需求的日趋强烈,大量土地被开垦,2009年~2018年净增耕地5.09万hm2,加之粗放利用地表水,需水量增加,但来水量不增反减,导致地下水位急剧下降[3]。2017年,地下水埋深比2015年增加1.88m。在流域来水中,叶尔羌河流域来水量占比份额达60%,2012年来水达7.49亿m3,而2015年仅5.4亿m3,导致2015年整个流域地下水位严重下降。同时,由于地表来水无法及时补充地下水,导致土地沙化、盐渍化面积扩大,戈壁增加,胡杨树、红柳等荒漠植被死亡,草地、林地退化,更进一步加剧了整体生态环境恶化。

2.2结构性缺水,水资源分布不均衡

由于地表水资源量分布严重不平衡,产水主要在山区,平原区是径流散失区,地区境内产水量多年平均为68.67×10m3,全地区外来水量51.11×10m3。地区水资源相对匮乏,加上对水资源粗放利用,导致区域内结构性缺水,地区经济社会发展也受到水资源短缺影响。2015年,喀什地区的水资源承载力综合评分为0.1388,评价结果对V1和V2隶属度高达0.1355和0.1538,而对V3的隶属度仅为0.1107,表明地区水资源的进一步开发利用潜力较小。地区地下水资源分布不均,人们用水大多依靠开采地下水,特别是疏附县、喀什市和英吉沙的平均地下水埋深较高,地下水资源短缺。2018年喀什市及疏附县、疏勒县、伽师县共6个饮用水水源地的硫酸盐等本底值过高,导致水质超过Ⅲ类标准,水质达标率仅57%。

2.3水资源统一管理和调度缺乏力度

喀什地区从用水结构上来看,生产与生活用水总量占比超过总用水量的99%,生态用水的严重短缺直接导致原生自然生态系统大面积退化,原有的湿地变草甸,原生胡杨林大面积死亡,生态环境恶化。同时,由于用水管理落后,灌区引水设施低流量差,大流量引洪过多,导致下游水土流失和生态危机。

2.4灌排不合理,次生盐渍化加剧

喀什地区次生盐渍化在三种情况下产生,一是原地下水位较高区域,开垦后由于土壤强烈蒸发,导致土壤次生盐渍化;二是由于原地下水埋深较深,但因灌溉不当或灌溉后排水不畅,导致地下水位抬升,引起次生盐渍化;三是利用含盐量高的地下水进行灌溉,或采用滴灌、畦灌、喷灌等节水灌溉,使表层土壤盐分聚集,形成次生盐渍化。据统计,流域灌溉面积34.1万hm2,其中非盐碱化土壤10.5万hm2,占30.90%;轻盐碱化土壤8.85万hm2,占25.98%;中盐碱化土壤8.47万hm2,占24.91%;重盐碱化土壤6.20万hm2,占18.21%。生态功能的退化又导致了沙尘暴、浮尘等风沙灾害天气频发,2018年喀什地区沙尘天气总共90天,其中发生浮尘53天同比增加25天,扬尘20天同比增加2天。

3水生态系统保护对策的分析思考

3.1统一流域管理,建立水资源调控体系

将传统粗放式水管理念和技能向现代化、高效水管模式扭转,有效缓解春旱问题,降低部分区域的地下水位,遏制土壤的次生盐碱化进程,保障生态用水需求,为区域经济发展及生态文明建设提供保障。

3.2加强地下水保护、退地还水

喀什地区合理的生态水位应保持在2.5m~3.5m(地下水位埋深),以保证梭梭、柽柳、骆驼刺、芦苇、盐穗木等优势物种可以正常生长发育[4]。地下水是一个脆弱的系统,一旦损坏就很难修复。在制定区域地下水保护与开发目标时,应采取确保地下水各项功能正常使用的原则。利用地表水与地下水的多次转化特征,提高水资源利用率[5]。

3.3增加植被覆盖、降低土表裸露率

在地下水埋深少于8m的区域,恢复以骆驼刺、沙棘、盐爪爪、盐千屈菜、红柳、梭梭等(需水少且蒸散低、不需或极少需人工维护)为优势种的灌草群落。提倡在考核政绩时应该以裸露率减少为指标,不提倡增加森林覆盖率(种植的高大乔木越多,对水的需求越大,维护成本高,会进一步导致地下水位降低),应增加植被(非森林)覆盖率(以灌草群落为主的植被),不可盲目开荒(在地下水埋深大于10m以上不宜开荒)。

3.4保护现存原生植被,恢复退化受损生态系统

根据水生态学原理,任何生态系统都必须包含支持该系统的水文系统,并且任何水文系统都必须创建相应的生态系统。喀什绿洲具有较好的水分条件,但降水稀少,蒸发力强限制了绿洲的发展,包括农业的发展。因此,无论是绿洲的外延扩展,还是深度开发都受到水的限制。绿洲是一个生态系统,其形成和存在受相应水文系统的制约。

3.5保护生态系统的多样性完整性

充分考虑地区自然地理特征,对沙漠、绿洲、冰川积雪等新疆独特或重要的生态空间应予以保护,维护地区自然生态特征。针对不同地貌特征,采取差异化、系统化的生态保护策略,维护生态系统的多样性与完整性。考虑水资源承载能力、人口承载能力、区域环境容量、社会经济发展规模等因素,将绿洲划分为绿洲农业、荒漠戈壁、防风固沙、平原绿洲植物、盐渍化防治区和平原绿洲湿地生态保护6个一级生态功能区。

4生态系统环境修复规划建议

4.1增强水源涵养能力

基于喀什地区水资源多发源于南部山区的基本分布特征,从源头加强对水源的涵养功能。通过实施叶河上游水源地叶城县柯克亚乡水源涵养区建设工程,新增水源涵养面积约78万亩,解决生态用水资源性缺水问题。水源涵养区建设项目主要包括围封天然草原,禁止放牧,限制放牧等措施,鼓励牧民迁徙定居做家庭饲养或大规模养殖,减轻天然牧场的放牧压力。在水源地区,恢复和提高节水能力。同时,对城区范围内的河道进行综合治理,如克孜河、吐曼河一市两县段治理,区段总长约40km,主要措施包括:修建生态河堤、生态护坡、营造沿岸景观林带等。

4.2河道及水环境治理

从全流域的角度,控制污染物排放,尤其要严格管控污染物排入两大河的干流,确保流域水质安全。减少农业生产过程中的农药与化肥使用量,避免发生农业面源污染,养殖业要提高畜禽养殖污水处理率。工业方面,应加强重点工业园区污水处理能力与排污监管力度。加快城镇与农村生活污水处理基础设施建设,减少生活污水直排进入水体造成污染的情况。4.3优化水资源利用与调控在各县市推动节水型社会建设,提高农业、工业、城镇用水效率,退地减水、提高农业灌溉水有效利用系数,加强再生水处理能力,实现水资源循环利用。同时,推动产业结构转型升级,减少水资源需求量。优化地区水资源调配,连通地区内的河湖水系,定期进行生态补水。在有条件的区域可通过工程手段(如小型调节水库、输水管道等)加强水资源调蓄控制能力,减少水文自然灾害,并避免地下水超采。

4.4水土保持治理

喀什地区水土流失重点区域主要集中在南部昆仑山区及山前冲积洪积扇面。南部山区内多为原生区域,人类活动稀少,需通过封山育林育草的方式进行自然保育与恢复;而山前冲积洪积区域靠近人类活动区域,水土流失容易与人为活动产生耦合,应将其作为水土流失治理的重点区域。在昆仑山山前冲积区域植树植草来稳固土壤,缓解水蚀风险,原则上按1km宽度进行建设,总建设面积约1.0万hm2。在平原区,河流水系两岸应构筑生态堤岸,缓解因河流冲刷导致的水土流失,同时还能够提升河道景观价值。

4.5生物多样性修复

主要从两方面着手:首先,南部昆仑山区是喀什地区野生动植物的重要生境,对其中极重要的区域应重点加以保护,采取禁牧的措施,对零星的居民点采取生态移民的策略;在布局如水利设施等区域或国家重大战略项目时,应优先考虑对生态环境及生物多样性的影响,减少对物种生境的干扰。其次,湿地是支撑生物多样性的重要生态系统类型,通过比对国土“三调”阶段性成果与土地变更调查成果,识别已退化或被开垦的湿地空间,将以上区域作为湿地修复优先区域,通过自然恢复、退耕还湿等方式,扩大动植物生境范围。

4.6保障生态网络及斑块,构建水系生态廊道

构建两大河流廊道。即构建叶尔羌河与喀什噶尔河两大河流生态保护廊道,这是两大绿洲的命脉,一是保证了喀什地区的供水安全,二是承担了地区内生物迁移、物质输送、能量交换、视觉景观等重要生态系统服务功能。同时,保护自然湿地空间,维护生物多样性,使其水源涵养、气候调节等方面发挥作用。森林与草地同样也是重要的生态空间,植被通过发展根系在荒漠环境中扎根生存,反过来又稳固了土壤,能够有效抑制土地沙化的蔓延,使水环境系统逐渐恢复。

5结语

喀什地区水生态系统保护与修复必须贯彻治水新思路,通过合理分配水资源和有效保护水生态系统,保持河流、地下水等水资源及其水资源的“生成与发展系统”的健康,将传统的水利工程、行政推动水生态系统保护工作、局部水生态治理转变成注重水生态系统治理修复、理念和标准制约,实现水生态系统保护修复水平的提升。同时,进一步完善实施地区生态用水、分配和调度、生态补偿、生态修复技术和水生态评估及监测、管理机制和保障措施,健全水生态保护标准与相应的技术规范体系。完善水生态预警与决策机制,实现水功能区的保护目标和水生态系统的良性循环,支撑经济社会的可持续发展和新疆长治久安。

作者:刘社堂 单位:陕西省土地工程建设集团有限责任公司西北分公司

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