中亞及新疆生態環境變化驅動力分析

韓瑞丹 朱雙偉 張謙益

（1 河南建筑職業技術學院，河南 鄭州 450064 2 鄭州中核巖土工程有限公司測繪地理信息公司，河南 鄭州 450002 3 河南大學，河南 開封 475000）

中亞五國和中國新疆地區的氣候類型為溫帶沙漠、草原大陸性氣候。該地區降水稀少，蒸發量大，晝夜和四季溫差大，且夏季短促，冬季漫長，河流多為內流河，主要起源于高山地帶，最終流入內陸湖或消失于荒漠之中，冰雪融水是眾多河流的主要補給水源。

20世紀30年代至90年代，中亞地區在蘇聯政府宏觀政策的指導下，大力發展農業、引進先進技術和人才、興建大批企業和學校，使經濟、科技、文化教育、醫療衛生等各方面取得巨大進步。當時蘇聯對中亞地區進行經濟區域劃分，將哈薩克斯坦和吉爾吉斯斯坦打造成為化工和有色金屬基地，烏茲別克斯坦成為棉花等種植業基地，土庫曼斯坦成為石油和天然氣開發區，塔吉克斯坦和吉爾吉斯斯坦為水力發電基地[1]。然而，由于掠奪性的資源開發利用嚴重違背了科學規律，因此產生出現了水資源危機、土地荒漠化、草地退化等一系列生態環境問題[2]。

1 中亞及新疆生態環境變化的驅動力分析

1.1 自然驅動力

近些年來，中亞和新疆地區氣候向“暖濕”方向發展，尤其在近20—30年來氣溫增高趨勢十分明顯。中亞地區自1980—2011年平均氣溫升高了1.15℃～1.50℃，時間上表現為春季增溫顯著，空間上表現為中部、南部、西部及西南部增溫顯著[3]。在新疆地區，氣溫在1962年至2012年期間年均增幅為0.27℃/10年，時間上表現為冬季增溫顯著，空間上表現為北疆增溫顯著[4]。在中亞典型流域，自19世紀80年代初至2011年，伊犁河流域、烏拉爾河流域氣溫增高趨勢顯著，錫爾河流域次之，阿姆河流域年均氣溫反而有下降的趨勢，原因在于阿姆河流域氣溫變化具有明顯的階段性，自19世紀80年代初至20世紀20年代初處于高溫階段，接下來至20世紀90年代處于以低溫為主的波動階段，從20世紀90年代至今處于回暖階段[5]。中亞地區的降水量在1990—2009年間呈現總體略微增多的勢態，但區域差異性較大，其中南部和東南部降水增多，而西部降水減少[6]。新疆地區降水量呈北多南少、山區多平原少的分布趨勢，在1962年至2012年期間，全疆年均降水量增幅達8.5mm/10a，其中南疆降水量增幅高于北疆，且南疆降水增加集中在夏季，北疆降水增加集中在夏、冬兩季[4]。

氣候變化對干旱、半干旱區生態環境的影響是多層次、全方位的，既有正面影響也有負面效應。（1）植被作為干旱區氣候變化的指示器，對溫度持續增長做出了特殊響應。周宇等[7]利用GIMMS3g NDVI數據研究了氣候變化對中亞植被生長變化的影響，結果顯示，以蘇聯解體為時間界線，在此之前溫度升高對植被生長起促進作用，之后卻起到抑制作用。（2）土地荒漠化和草地退化現象隨溫度增高或降水量減少都會更加顯著。李誠志等[4]已證實，北疆地區沙漠化在降水量多的年份好轉，在降水量少的年份則加劇。（3）中亞及新疆地區的湖泊水位變化與流域內的降水量呈正相關性，與溫度呈負相關性，但對于以冰川融水作為水源補給的湖泊，湖泊水位變化與溫度呈正相關性[8]，這是由于溫度增高加快了冰川積雪的消融速度，使流域內地表徑流增加，湖泊得到水源補給水位有所增高。（4）積雪深度與降水量有較高的正相關性，與溫度有較低的負相關性，積雪日數與溫度有較高的負相關性[9]。此外，全球氣候變化推進著沙塵暴、旱澇災害、雪崩、泥石流等的爆發，對于生物多樣性、農業產量、疾病傳播等產生著直接或間接的影響。

1.2 人為驅動力

人類活動對中亞及新疆地區的生態環境帶來了巨大的災難（圖1），是造成生態環境惡化的主導因素。

（1）盲目農墾。20世紀50年代，中亞地區在前蘇聯政策扶持下，開展過大規模的墾荒運動，毀壞大片原始自然植被開辟為耕地，著重發展棉花、水稻等灌溉農業。在接下來短短幾年的時間里，全蘇聯的墾荒面積迅速達到41.80×104 km2，相當于現今烏茲別克斯坦國土面積（44.74×104 km2）的93.43%，其中哈薩克斯坦境內的墾荒面積占全部墾荒總面積的61%[10]。在新中國成立以后，新疆地區在以糧為綱的錯誤引導下，也曾開展過盲目的墾荒運動，這種盲目性主要表現在忽略土質和水源的影響，撂荒現象嚴重，隨之導致土地荒漠化面積增大。大墾荒運動最直接的影響是使自然植被覆蓋度降低、土地荒漠化可能性增高。

（2）水資源過度利用。水資源的無償、無節制使用導致珍貴的水資源浪費現象嚴重。在中亞地區，全區水利灌溉占用了大約84%的水量[11]，其中烏茲別克斯坦和土庫曼斯坦，農業灌溉用水占據全國總用水量的97%以上，其他三國的農業用水比例也均在80%以上[12]。在新疆綠洲內，農業灌溉用水占據已引用水量的80%，且渠系水利用率僅為0.41[13]，大水漫灌現象普遍，水資源的有效利用率低下。隨著水利設施的逐漸老化，河水在運輸過程中滲漏流失，使水資源浪費現象更加突出。水資源過度開發及浪費使用，尤其是農業漫灌用水量巨大，是導致河流斷流、湖泊萎縮的最直接的因素，中亞水資源危機形成的重要因素之一。

（3）灌區污水排放不合理。無論在中亞或新疆地區，農田大水漫灌的現象都十分顯著。中亞地區的水田土壤含鹽量普遍較高，在進行農作物種植的過程中需定期對土壤進行稀釋以降低土壤中的鹽分，即先將大量自然水資源引入灌區，保持一段時間后再排放出來，這樣以來從灌區排放出來的水中不僅含鹽礦物質，而且混雜有大量的農藥和化肥等有害物質。這些水一部分被再次排入河流或湖泊，一部分被流經地區的土壤吸收，因此較快地擴大了水質污染、水質咸化、土壤污染和土壤鹽漬化的面積。

（4）工業污染。在蘇聯統治時期，中亞地區的采礦業、冶金業、水電行業等迅速發展。一些分布在河流沿岸的工業區只重視經濟發展而忽略環境保護，將含有重金屬、礦物鹽、石油產物等物質超標的污水和廢渣直接排入河流，加大了河水的污染程度。例如在巴爾喀什湖流域污染最嚴重的別爾迪斯灣水域，水體中銅的濃度達到最大閾值的30多倍，鋅的平均濃度為最大閾值的1.2～2.3倍，最高達7.3倍[14]。在新疆地區，自21世紀以來廢水排放量持續增長，造紙業、電力熱力生產業和石油加工業已成為新疆廢水產量最大的三個行業。河水污染使得可利用的水資源更加短缺，對農業、漁業、居民日常生活等帶來極大的危害。

圖1 人為因素對中亞及新疆生態環境的影響

（5）人口增長。在蘇聯統治中亞時期，受社會習俗和鼓勵生育政策的影響，中亞地區人口增加迅速。伴隨著蘇聯于1991年解體，中亞五國紛紛獨立，獨立后的國家號召主體民族人口回歸祖國，該地區的人口數量持續增長。據資料顯示，中亞地區的人口從1913年到2004年大約增長了3.6倍[10]。在咸海流域，人口數量從20世紀60年代的1410萬增長到2004年的4380萬，增加了約2.1倍[12]。新疆綠洲人口密度于2004年達243人/km2，超出了干旱區人口承載的能力[13]。人口快速增長，加大了糧食和農副產品的需求量，減小了人均用水量和適宜生存空間，加快了氣候變化的速度，作為最活躍、最難控制的因子，給中亞生態環境帶來了沉重負擔。

2 中亞及新疆生態環境保護措施

中亞及新疆地區既承受著生態環境脆弱的壓力，又面臨著絲綢之路經濟帶建設的新機遇，保護與改善該地區的生態環境刻不容緩。為緩解中亞地區的生態環境問題，眾多學者已做過大量的研究，提出了具有重要意義的建議和措施。

（1）保護植被生態系統。保護植被生態系統既包括對現有植被進行保護，又包括對已經退化的植被進行恢復和重建。可采取退耕還林還草、補播草種、退牧還草、圍欄封育、封山育林和建立自然保護區、輪流分區放牧等措施；也可以在水源相對充足地帶建設人工綠洲，在山區地帶發展草地和林地，在沙漠化的土地邊緣種植帶狀樹林等。

（2）調整農業類型。中亞和新疆地區要主動引入先進的灌溉技術，同時也要積極向節水農業、生態農業、有機農業轉化。在農田經營過程中，應嚴格控制灌溉用水，降低施肥強度，提高土壤的有機成分，變單一作物的長期耕種為多種植物輪流種植或套種，加大農田改良的投入資金，適當使用化學改良劑，使土壤脫鹽、優化。

（3）控制人口增長。持續快速增長的人口是生態環境惡化的罪魁禍首，直接影響糧食需求、資源利用、氣候變化等，而中亞及新疆地區嚴重短缺的可利用水資源及脆弱的生態環境將難以容忍更大規模的人口。因此，嚴格控制人口數量，提高人口素質成為緩解資源緊張、環境惡化的必要手段之一。

（4）加強綠洲建設。綠洲內河流污染、地下水質礦化、土壤鹽漬化是目前較為突出的問題。加強綠洲建設要嚴格控制生活污水、城市污水、農田灌溉污水的亂排濫放，禁止農藥化肥過度使用，要科學合理地開采地下水，重建已遭破壞的草地和樹林，以防綠洲外圍干旱萎縮。

（5）增強國際合作，協調區域發展。由于中亞地區的河流多為跨國河流，水資源的空間分布與各國的實際需求存在差異，且上游國家對水資源的過度開發利用使下游國家在水質和水量上都得不到相應的滿足。面對水資源日趨緊張的危機，各國之間需要達成共識，真誠合作，積極推進跨國水體污染治理、跨境河流分配與保護等。

3 總結與展望

全球氣候變化是干旱區生態環境變化的驅動因素，以盲目農墾、水資源過度利用、灌區污水排放不合理、工業污染、人口增長較快為主的人為因素是該地區生態環境問題形成的主要原因。中亞和新疆地區資源能源豐富，地理環境獨特，對國際政治具有較大的影響，保護和改善生態環境是促進經濟發展的必要環節，針對亞洲干旱區的生態特征，可從保護植被生態系統、調整農業類型、增強國際合作、控制人口增長等方面展開。