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咸海生态危机荒漠化趋势与生态恢复防控对策


本文节选自《中国科学院院刊》年第2期“专题:绿色‘一带一路’建设的挑战与应对”

何明珠1高鑫2*赵振勇2杨昊天1*磊1李新荣1雷加强2

1中国科学院西北生态环境资源研究院沙坡头沙漠试验研究站

2中国科学院新疆生态与地理研究所国家荒漠-绿洲生态建设工程技术研究中心

咸海生态危机引发水体大幅缩减,生物多样性丧失,以及土地盐渍化、沙化、盐尘等已成为“绿色丝绸之路”建设在中亚遇到的重大环境问题。

咸海流域覆盖了中亚五国及阿富汗、伊朗?7?个国家在内的??万平方公里,地处亚欧大陆地理中心,是“一带一路”倡议辐射欧洲、非洲的核心枢纽(图?1)。然而,由于地处亚洲大陆干旱区内,区域生态环境十分脆弱,人口增长和水土资源的不合理利用,导致土地荒 、水土流失和环境污染等问题非常严重。

图1咸海在中亚的地理位置

20?世纪后半叶以来,随着咸海水体大幅萎缩,大面积的干旱湖底直接成为裸地、盐土或被盐壳覆盖,在风力作用下形成了多发性、高污染的盐尘暴和盐碱地,引发区域植被退化和土地盐渍化问题;同时,该区域地下水位下降和气候干旱化导致植被退化、草地和农田沙化,加速形成新的沙漠带。

?年?7月,联合国秘书长古特雷斯考察咸海时指出,咸海干涸成为“20?世纪 的环境灾难”。目前,沙化和盐渍化等土地荒 问题是咸海生态危机亟待面对和解决的重要难题。本文拟通过分析阿姆河-咸海流域土地荒 发展趋势,并基于沙化和盐渍化土地生态恢复重建的技术和实践总结,提出咸海危机的生态恢复防控对策和展望。

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咸海流域土地荒 问题

咸海,曾经是中亚 大咸水湖、世界第四大内陆湖泊,面积将近?7×km2;中亚两大内流河锡尔河和阿姆河注入咸海,维持了咸海水域的稳定。20?世纪?60?年代开始,苏联在哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦和土库曼斯坦兴建重大引水工程,并将阿姆河和锡尔河水资源引至沙漠地区开垦农田,种植高耗水的棉花和其他农作物,农业丰产丰收的盛景背后是咸海的逐渐枯竭和系列生态环境问题。

咸海干涸后被遗弃的渔船

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水域缩减、水质下降、生物多样性下降

咸海面积由??年的?44?km2?缩减到??年的?9?km2,减少了约?78%;其中,?年南咸海的东部盆地已完全干涸。随水域面积减小,西咸海的溶解盐浓度高达?g/L,是??年水体盐浓度的?15?倍以上。

此外,水位下降引起水体生物多样性的丧失,曾经丰富的鳊鱼、鲤鱼和其他淡水鱼类大幅减少乃至消失。例如,西咸海中已无鱼类,仅有咸水虾和少量底栖动物生存。

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盐碱荒 土地快速发展、土地质量下降

灌溉引起的农田盐渍化问题日益严重,尤其在阿姆河下游咸海附近的乌兹别克斯坦卡拉卡尔帕克斯坦自治共和国和布哈拉州等地,部分地方?90%—94%?的土地受到盐渍化侵害。

盐渍化成因包括外源输入和内源溶解表聚?2?个方面:

1.外源输入主要来自于内陆河携带的盐分。据世界银行的调研报告,锡尔河和阿姆河携带的盐量从?20?世纪?60?年代的?5.5×—6.0×t增加到了20?世纪?90?年代中期的?1.×t?。

2.内源溶解表聚主要是灌溉溶解深层土壤盐分,通过毛细管作用在地表富集。据乌兹别克斯坦农业与水利部水利与水问题研究所测算,轻度、中度和重度盐碱化可分别导致?20%—30%、40%—60%?和?80%?以上棉花产量的损失。

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干涸湖底盐分积累、盐尘频发且危害严重

咸海干涸湖底聚集着大量的有*盐;据估计,咸海完全干涸后会形成寸草不生的盐漠,大约会产生??多亿吨盐。咸海盐尘在风力驱动下进入大气,形成长达数百公里的羽状尘埃流,对生态环境造成极大破坏(图?2a?和?b)。盐尘的危害包括但不限于?3?个方面:

图2咸海盐尘释放及危害

(a)和(b)羽状尘埃流(图片来源于美国国家航空航天局);(c)盐尘加剧土壤次生盐碱化;(d)盐尘对植被的危害

1.人口健康(特别是妇女和儿童)。毗邻咸海的地区生存条件极度恶化,空气中长期悬浮盐尘颗粒,从而导致个别地方的婴儿死亡率高达?8.2%;该地区妇女和儿童患呼吸道疾病和消化道疾病的概率也大幅上升,生活在乌兹别克斯坦西北部、咸海南岸的卡拉卡尔帕克斯坦共和国的??多万人健康状况受到影响。

2.土壤“健康”。盐尘活动作为一类重要的地表物质空间再分配的过程,可被视为一个“风源水汇”的双向流:一方面在风力驱动下以盐尘源的形式不断向大气输出颗粒物;另一方面又不断接收来自地表、地下径流的输送,成为盐分、泥沙及化学物质的汇,加速了土壤次生盐碱化过程(图?2c)。

3.生物“健康”。盐尘对植被的破坏包括机械打磨、化学腐蚀、生物脱水,并造成植物枯萎死亡(图?2d)。在大风作用下盐碱沙尘暴会将沙尘和盐碱扩散到?km?外的农田和牧场,每年进入大气层的盐尘达?1.5×—1.7×t。携带盐碱、沙尘和有害化学物质的沙尘暴已对农牧业生产和陆面生态系统产生严重危害。

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咸海局地气候干旱化、风沙活动加剧

随着咸海水体面积的减小,对局地气候的调节作用减弱,咸海地区干旱程度日趋加剧,空气湿度降低?20%—25%;温差增大,夏季气温比过去升高了?2℃, 气温达?45℃。阿姆河三角洲地区的气候逐渐与周围的沙漠气候趋同,夏季高温少雨,冬季寒冷少雪。荒 土地扩张叠加气候干旱多风,导致沙尘暴和盐尘暴肆虐。

—?年,咸海湖盆盐/沙尘活动一直比较活跃,平均发生次数达?15.3?次/年;最频繁的风暴出现在咸海北部地区,平均频率达到?36—84?天/年,而东部地区为?9—23?天/年。咸海干涸湖底及其附近的荒漠地区已成为世界上最重要的尘源地之一。

据不完全统计,“绿色丝绸之路”建设过程中的交通干线、电力网络、油气管网均受到盐尘灾害的威胁。咸海危机造成的社会经济损失已高达数百亿美元。

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咸海流域土地荒 防控的意义与发展机遇

跨地区生态保护的意义

良好的生态环境是“绿色丝绸之路”发展繁荣的自然载体和支撑;咸海干涸、植被锐减,以及土地沙化、盐渍化和盐尘的科学防控与生态恢复是咸海流域良好发展的组成部分和目标之一。随着近年来“绿色丝绸之路”的向西延伸,“绿水青山就是金山银山”理念勾勒下的“绿色丝绸之路”建设对咸海流域的生态保护、生态安全和生态文明建设提出了新的要求。

当前,土地荒 不仅影响了中亚地区?30%—60%?的灌溉耕地,还限制了中亚地区丰富的油气资源和可再生能源的开发利用,并对太阳能电池组、风力发电机组、油气管线造成风沙破坏,这极大地制约了当地经济的发展,限制了中亚“绿色丝绸之路”枢纽功能的发挥。

统筹解决好咸海流域的土地退化、水资源利用效率低、人口增加、产业落后与结构不合理等问题和矛盾,均衡生态保护与可持续发展的关系,将有助于打破中亚地区发展“瓶颈”,营造中亚地区繁荣稳定的发展局面。

此外,“绿色丝绸之路”的建设,既可以为中亚经济发展、灾害防控提供中国智慧和中国方案,又可在国际社会内凝聚共识、形成合力,提高国际社会应对全球性风险灾害的防控能力,这对于实现中亚地区的社会-经济-自然复合生态系统的可持续发展具有重要意义。

绿色高质量发展的机遇

自??年?10?月在塔什干签署《中亚各共和国和哈萨克斯坦水利经济组织领导人宣言》(《塔什干宣言》)起,咸海生态问题开始上升至国际层面;

?年?1?月,国际拯救咸海基金组织正式成立,并于同年在克孜勒奥尔达峰会上通过了《关于解决咸海及其周边地带改善环境并保障咸海地区社会经济发展联合行动的协议》;

?年国际拯救咸海基金组织在联合国大会获得观察员席位;

?年习近平主席在乌兹别克斯坦 会议立法院发表演讲时指出,要着力深化环保合作,践行绿色发展理念,加大生态环境保护力度,携手打造“绿色丝绸之路”。

国际社会对咸海生态问题的


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