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干旱区绿洲生态系统的稳定性机理与安全维护① 潘晓玲顾峰雪 (新疆大学资源与环境科学学院，新疆乌鲁木齐830046) 关键词：干早区4卿生态系统稳定性调控* 1前 言 绿洲是干旱区所特有的一类景观，是干旱区人类生存和生产的核心场所，其稳定与否，直接 关系到区域社会经济的持续发展。绿洲的稳定性就是确保绿洲生态系统的能流、物流、人 流、信息流处在良性循环状态。绿洲的稳定在本质上由其内部与外部生态系统的结构、功能 及生态过程决定，但同时也受气候变化等环境因素和水热等资源分配的影响。目前绿洲内 部的次生盐渍化和外围的风沙侵袭是威胁绿洲安全与稳定的两个重大隐患。本文从绿洲内 部的次生盐渍化防治、绿洲外部的风沙危害消除，以及生态系统与局地气候的相互作用等方 面来探讨绿洲的动态稳定性，从宏观和微观两种尺度上提出维持绿洲生态系统稳定和安全 的措施，以期为建立绿洲稳定、高效、可持续发展模式提供依据。 2绿洲的发育和影响绿洲生态系统稳定性的因子 绿洲是地域分异下产生的隐域性景观。绿洲的形成不外乎自然与人文因素。自然因素中水 文条件居首，决定着绿洲形成的形态和规模；地貌条件决定着绿洲的部位；此外土壤、植被也 是形成绿洲初始经济构态的必备条件。人文因素包含人El规模、生产条件、科技装备和社会 发展的历史要求等。 中国西部干旱区在山盆体系控制下的绿洲寓于山地半荒漠和盆地荒漠之中。它们多发 育在洪积扇扇缘、河谷地带及河流沿岸。洪积扇中下部，地形趋于平缓，地下水常溢出，地表 水稳定且矿化度适中，砾石颗粒分选有序，土层深厚，利于灌溉和排水，盐分、光照和热量适 宜，风沙危害较少，宜于生物的生存和发展，此地发育着古老绿洲。从绿洲边缘向盆地中心 的广大平原地区，地势逐渐平坦，地表径流和地下径流经过绿洲的消耗，水源的补给也减少， 盐分积累增加，光照和热量增大，植被由森林向草地、灌木荒漠、流动沙丘过渡。 影响绿洲稳定性的因子很多，概括起来也就是人工与自然两大因素。诚然，对于绿洲这一人 工与自然的复合系统来说，人类的作用有着重要影响，特别是耕作制度、水资源的利用方式以及 城市规划和建设等，而人类的生产和生活方式又受国家的政策、法律、法规的制约和文化、习俗等 的影响。但人类的生产活动对绿洲稳定性的影响均是通过对资源的再分配和对水文、土壤、微地 ① 国家重点基础研究发展规划项目：中国西部干旱区生态环境演变与调控研究(G1999043503)经费资助。 48口生态安全与生裔●设 貌等环境条件的改变而产生的。对在干旱气候背景下发育的绿洲，水分条件无疑是决定其存在 和发展的基础。水资源利用不当是导致绿洲内部次生盐渍化和外围沙漠化的重要原因。而其他 由于人为或自然的原因造成流域内资源分配和环境条件的改变，也均表现在绿洲内部次生盐渍 化和外围沙漠化的发生发展上，因此可以说绿洲内部的次生盐渍化和外围的沙漠化是影响绿洲 稳定与安全的两个重大隐患。 3绿洲次生盐溃化的机理和防治 3．1绿洲次生盐渍化的机理 在灌区，不合理的灌溉制度抬升了地下水位，在地表强烈的蒸发作用下，水分将盐分带至地 表或根系层累积下来，就形成了土壤的次生盐渍化。次生盐渍化的发生直接与人类对水资 源的不合理利用有关，造成大面积的农田被迫撂荒、作物减产，引起环境和经济两方面的危 害，严重威胁到绿洲内部的稳定与安全。 盐渍化的机理涉及到陆面过程与土壤水文学过程两方面的共同作用，是水分在GSPAC 系统间传递和运输的结果，关于水盐传输的机理前人已有过很多的探讨和论述，并已构建了 水盐在土体内传输的机理模型。但是局地盐渍化的发生发展是整个流域内水盐运移和平衡 的结果，受到多种因素及其组合的影响。从影响盐渍化的关键因子的贡献率以及因子之间 的相互作用出发来定量地揭示盐渍化发生机理的工作尚不多见。尽管导致次生盐渍化发生 的因素很多，且受人为作用的直接影响，但它主要还是受地下水动态、地面蒸散、土壤结构、 淋溶强度的影响。据此可以建立关键因素及其相互作用对盐渍化影响的定量函数关系，实 现次生盐渍化过程的预测预报。 盐渍化发展与各因子之间的关系可以用下式定量地表达： s=，(w，E，T，D) 式中s为盐渍化程度；W为地下水动态，包括地下水水位、水质的时空变化；E表示地面蒸 发和植物蒸腾，与局地微气候以及植被状况密切相关；T为土壤质地，它直接影响到土壤水 分的传导率和溶质的迁移；D表示淋融强度，盐渍化是在蒸发和淋溶过程中发生的，盐渍化 的发展是盐分在土体内累积与淋洗相互平衡的结果，灌溉、排水和降雨都会造成盐分的淋 洗。 3．2次