中国科学院资深院士　陈梦熊

　　西部大开发是促进西部经济发展的一项重大决策。中央一再强调，西部大开发首先要加强生态建设和生态环境的保护。这一英明决策具有非常重要的深远意义，即西部大开发与社会经济的可持续发展，必须执行与资源、环境、人口相协调的方针，否则就会走向反面，不仅将严重破坏天然资源，并会导致生态环境的严重恶化。我国西部地区范围十分辽阔，不同地区的生态环境与生态系统，也互不相同。本文着重探讨西北干旱气候带，以沙漠绿洲生态系统为中心的大型内流盆地的生态建设与生态环境保护问题。

一、西北大型内流盆地生态特征

　　西北大型内流盆地，主要包括甘肃河西走廊、新疆准噶尔盆地、塔里木盆地，以及青海的柴达木盆地，其总面积约 250 万平方公里，相当全国陆地面积的四分之一。全区气候绝端干燥，降水极少，日照和蒸发作用都极强烈，日夜温差极大，风力很强而且持久。全区除绿洲地带外，以荒漠景观居首要地位，生态环境十分脆弱；由于自然条件与人类活动的影响，荒漠化现象日趋严重，不仅已严重威胁当地人民生活，而且直接或间接影响到我国北方广大地区。

　　上述内流盆地，所有河流以内流水系为主，所以称为内流盆地。河流由山区进入盆地，最终流入封闭的终端湖，成为最后归宿；如黑河终端为著名的居延海，塔里木河、孔雀河原来的终端为罗布泊。盆地内每条河流自上游至下游往往流经若干小盆地，由河流串联成为盆地系统，把全流域组合成一个统一水系统。每个盆地其生态特征具有明显的水平分带规律，例如自山区平原可划分为：1、边缘高山森林草地带；2、山前戈壁荒漠带；3、绿洲带；4、天然草场及灌木林带；5、盐土荒漠或沙漠带。不论上游盆地或下游盆地，均具有相同的规律性。

　　我国西部内流盆地，虽然与一般典型干旱沙漠地区，具有相同的生态环境，但其主要区别是盆地四周都围绕着海拔 4000—6000 米左右的高山峻岭，如著名的祁连山、天山、昆仑山等，这是其它干旱地区无法比拟的。广阔的重重高山，降水丰富，冰雪遍布，成为内流盆地许多河流的发源地。

　　上述高山广泛分布两个对人类至关重要的天然水库，一个是雪线（海拔 4000 米左右）以上由冰川、积雪所构成的白色固体水库；另一个是雪线以下，海拔 2500 米以上，由森林、草原带所构成的绿色水库。两者相映成辉，构成西北地区特有的雄伟壮丽景观。据粗略统计，该地区冰川覆盖面积达 3 万平方公里左右，年均冰川融水径流量约 200 亿立方米。其中塔里木盆地就占有 140 亿立方米，约为河川总径流量的 40%。高山降水随高度增加而增加，一般海拔每升高 100 米，年降水量相应增加 10—20mm，年均降水可达 200—400mm，最高可达 600mm 左右。山区降水与冰雪融水相汇合，形成强大的地表径流，汇聚到盆地，成为滋润广大绿洲的宝贵水源。雪线下的高山草地与森林带，对水资源起到重要涵养调蓄作用，形成绿色水库，使丰沛的山区径流，能基本保持稳定。全球性气候暖化，已对白色水库造成威胁，人类活动对森林草地的破坏，造成严重的水土流失。如何保护好高山带的白色水库与绿色水库已是当务之急。

二、水资源得天独厚

　　如上所述，西北广大内流盆地，尽管呈现典型的荒漠景观，气候绝端干燥，年降水仅 20—100mm，不能形成径流；但盆地四周的广大山区，提供了十分丰富的水源，形成我国干旱区特有的水资源优势。据概略统计，上述盆地的总水资源约为 900 亿立方米，其中河西走廊为 82 亿立方米，准噶尔盆地为 308 亿立方米，塔里木盆地为 438 亿立方米，柴达木盆地为 49 亿立方米。以上总水资源量，接近两条黄河的年均径流量。特别是由于地广人稀，主要耕地及居民点都集中在仅占总面积 5—10% 的绿洲地区，因此人均占有水量远远高于国内其它地区。例如塔里木盆地人均水量为 6049 立方米/年，准噶尔盆地为 3449 立方米/年，河西走廊为 1590 立方米/年，柴达木盆地可达 33164 立方米/年。相比之下，华北地区人均水量不足 1000 立方米/年，海河流域仅 300—400 立方米/年，相差悬殊。

　　内流盆地的水资源，普遍具备以下特点：1、每条河流自山区流入的径流量，基本相当或接近全流域的总水资源；2、由于冰雪资源与森林带的调节作用，河川多年年均径流量，相对比较稳定；3、地表水、地下水相互重复转化，形成一个不可分割的统一体；4、每条河流自上游至下游，要流经 2—3 个分割的小盆地，由河流串联构成一个统一的水文系统和水资源系统；5、每条河流对全流域的生态环境与生态系统，起主要制约作用。

　　当前存在的主要问题，总体上不是水资源的供需矛盾，而是水资源的严重浪费；大水漫灌使土地大面积盐渍化。由于缺乏统一规划与科学管理，地表水、地下水不能联合开发综合利用；上、下游水资源得不到合理分配，造成上游大量消耗下游河流断流、湖泊干涸，地下水位剧烈下降，水质恶化，植被枯萎死亡，大片绿洲沦为荒漠，生态环境急剧恶化，已面临亟待抢救的危急关头。

三、地上水库与开发利用地下水库

　　自 50 年代以来，西北干旱地区为了充分开发利用来自山区充沛地表径流，陆续在河流出山口修建了大量水库，不少地区地表水的开发程度已达到总水资源的 70% 以上。虽然水库建设对促进农业生产发挥了显著的经济效益，但往往由于不理解干旱地区生态环境与水资源的特点，而忽略了其不利的一面，甚至不惜牺牲生态效益换取经济效益。

　　干旱区内流盆地水资源的主要特点之一，是地表水、地下水相互转化；在天然状态下山区河流进入盆地后，80% 以上的地表径流在流经山前戈壁带时就全部渗入地下，转化成地下水；又在戈壁带前缘溢出地表，汇聚成泉集河流入绿洲，成为绿洲耕地的主要灌溉水源。戈壁带实质上是由巨厚卵石层所构成的一个占有巨大空间的地下水库，具备良好的储水条件与调节功能。与地上水库对比，主要具有以下优势：（1）地下水位埋藏深，由数百米逐渐降至数十米，不存在蒸发损失问题；（2）由于西北特有的强烈升降运动，山前坳陷带由巨厚卵石层构成的簸箕状深槽，地下库容巨大；（3）卵石层渗透性强，孔隙率大，沉积物单纯，具备良好的储水条件；（4）地下水力坡度大、流速快，具有极强的传输能力，有利于垂向渗入与侧向流动；（5）具有良好的多年调节功能，溢出带的泉流量，不受气候影响，能常年保持稳定。

　　地上水库修建以后，实际上替代了原来地下水库的储水功能，其主要后果是：（1）干旱区年蒸发率达 1000—3000mm，造成水面巨大蒸发损失，配套修建的高衬砌渠道，远距离输水至绿洲地区，沿途再度遭受蒸发损失；（2）修建水库或渠道，均需耗费巨大投资，以及相应的维修费用，而利用地下天然水库，既无蒸发损失，又不需要高额投资，（3）地上水库调节功能不强，不能保证春旱供水需要；大部分水库淤积严重，库容日趋萎缩；（4）修库后戈壁带地下水补给急剧减少，溢出带泉流量相应衰减，甚至枯竭，原有的泉灌系统受到严重破坏；（5）山前带是地震强烈活动带，修建水库要冒很大风险。

　　60 年代前，绿洲耕地以泉灌为主，下游盆地以河灌为主；大量水库修建以后，泉流量逐年衰减，原泉灌或河灌系统，逐渐被渠灌或井灌系统所替代。由于地下水的补给来源不同程度已被上游水库所拦截，井灌系统成为无米之炊，如石羊河流域，超采现象十分严重，地下水位急剧下降。同时为追求扩大耕地而建设新绿洲，水库内很大的一部分水，被引到山前戈壁带或下游盐土带，大力开垦荒地。由于荒地土壤贫瘠，需消耗 2—3 倍的灌溉用水，特别是戈壁带土层薄，地下水位深，灌溉用水大部分渗漏损失，不能重复利用。盐土带开垦以后，由于大小漫灌和缺乏排水措施，地下水位大幅度抬升，造成大面积土壤盐渍化，尤以新疆最为突出，盐渍化土地占耕地面积 35% 以上，弃耕土地超过 1000 万亩以上，几乎相当历年荒地开垦的总面积。