我国西北地区生态环境的演变

我国西北地区生态环境的演变

现在，中国西北地区的生态环境十分严峻，引起了国家各级政府和群众的关注。我们必须制定有效的预防控制和改善措施。这是一项极其重要和紧迫的工作。然而要真正做到科学决策,并取得实效,首先应对这一地区生态环境之所以如此恶劣的前因后果进行全面深入的研究,并获得准确切实的结论。当然要做好这项重大的研究工作也并非易事。一是因为我国西北地区面积广阔,自然环境类型多样;二是因为各自然地理区生态环境问题互异,造成的原因均很复杂;三则是对于各自然地理区人类历史时期生态环境变迁状况,专家间认识上尚存在不同见解。这固然与历史时期生态环境状况已随岁月流逝,对之不可能如眼前之自然环境进行目击式的观察研究有关;但更与不同学科的专业理论学养有关。为了推进有关学科专家在这一重大研究领域加强沟通协作,以利研究工作的顺利开展,本文谨就我国西北地区历史时期生态环境变迁及其基本特征作概括性陈述,不周之处尚请有关专家补正。一自然地理区域的划分关于我国西北地区之地域范围,原有之概念系自行政区划而来,也即上世纪五十年代由西北行政委员会管辖的陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆等5个省、自治区。从自然地理区域划分论显然是不全面的,缺了内蒙古自治区西半部。目前在国家大力推行的西部大开发战略中所指的“西部”不单纯是地理意义上的,而是指我国位置偏西的一些经济相对落后的省区,这样就将内蒙古自治区与广西壮族自治区划入实施西部大开发战略的区域范围。据此内蒙古自治区西半部,即该自治区的呼和浩特市、包头市、乌海市、乌兰察布盟、鄂尔多斯市、巴彦淖尔盟、阿拉善盟等7个市、盟正可顺理成章地列入我国西北地区。而其东半部的各市、盟,从地理位置上论,自不当归于西北地区。此外,从维护自然地理区的完整性,有利于实施生态环境保护治理工作的整体规划论,还当将山西省包括进来,因为山西全省从其自然地理状况看是我国黄土高原的一个不可或缺的组成部分。只有将已被有关政府部门视为我国中部地区的山西省也划入西北地区,方可使我国黄土高原与黄河中游水系趋于完整,也更加有利于对黄土高原与黄河流域的治理工作,还可使西部大开发在生态环境防治工作上取得更为完整、重大的成效。也正是基于上述认识,我在1997年所写的《论大西北地区开发建设中的大环境保护问题》1一文中,曾就这一问题发表了上述见解,并建议用“大西北地区”的区域概念来代表这一地区,以区别原带有行政管理意义上的“西北地区”。甚而从自然地理区域角度,赋予“西北地区”新的区域概念,直接以之指代前述陕、甘、宁、青、新、晋与内蒙古自治区西半部这一区域。这一地区土地面积377万平方公里,占到我国总土地面积的1/3强,人口约1.2亿,不到我国现有人口总数的1/10。人口平均密度小,而土地资源较为丰富。在自然地理区划上,属于暖温带与温带之半湿润、半干旱以至干旱地区。地带性植被则有森林、森林草原、草原、荒漠草原、荒漠。地形有河谷平原、盆地、高原、山地。就水资源状况论,本区东部属黄河上中游与海河上游,南部为长江及澜沧江河源区,西部有额尔齐斯河、伊犁河流出国境,此外还有一定面积的冰川及众多的内陆河,年水资源总量约为2700亿立方米2,占全国水资源总量的10%。这相对于西北地区广阔的土地与干旱、半干旱自然地带特征而言,无疑是远远不够的。特别是这一地区矿产资源十分丰富,煤炭、石油、天然气及一些稀有贵金属藏量非常丰富,水资源的贫乏势必会对上述矿产资源的开发、地区经济社会发展与生态环境改善形成极大的制约。西北地区按自然地理特点可划分为下列8个二级区:1.黄土高原区。该区南抵秦岭北麓,北至阴山南麓,东达太行山,西止于贺兰山——乌鞘岭——日月山一线。区内黄土堆积深厚,地形破碎,水土流失严重;但也有黄河河套平原与关中渭河平原等河谷平原区。2.陕甘南部秦巴山区。该区是一东西向的褶皱山地,间有汉中、徽县、成县等断陷盆地,是嘉陵江、汉水之河源区;呈现北亚热带常绿阔叶与落叶阔叶林自然景观,是我国自然地理南北差异的重要分界。水土流失也很严重。3.阿拉善高平原与阴山以北高原区。该区为温带荒漠与荒漠草原。阿拉善商平原现分布有巴丹吉林沙漠与腾格里沙漠,其西部之弱水流注嘎顺诺尔与苏古诺尔湖,二湖湖面过去曾达2600平方公里,现已趋于干涸。4.河西走廊。位于甘肃省西部,北有合黎山、龙首山耸峙,南有祁连山矗立,中为一东西向狭长的由多个山前洪积冲积扇组成的倾斜平原。长约1000公里,恰为由中原通往西域的交通孔道,因位于黄河以西,故被称为“河西走廊”。因可得祁连山融雪水之滋润,形成了一连串的绿洲。5.柴达木盆地。位于青海省北部,夹于祁连山与昆仑山之间。气候极为干燥,多大风,风沙地貌发育,盐、石油等矿藏丰富。盆地四周有一些河流自山间流出,有一定的农牧业开发潜力。6.三江源区。位于青海省南部,海拔高度在4000米上下,是一高寒地区,也是黄河、长江、澜沧江三条大河的发源地。高原上河谷广阔,河床宽浅,湖泊沼泽众多,曲流发育;但近年来土地沙化严重,草甸草原退化明显。7.准噶尔盆地。位于新疆北部,处于天山与阿尔泰山之间。为温带荒漠气候,但因有天山、阿尔泰山融雪水补给,额尔齐斯河、玛纳斯河、奎屯河等河之径流量较大,因而在天山北麓乌苏与奇台间的洪积——冲积扇上形成一连串的绿洲。然而毕竟因气候等自然因素的作用,盆地中部有厍尔班通古特沙漠;近年来加上人为活动影响,艾比湖、玛纳斯湖出现萎缩现象,玛纳斯河,奎屯河入湖三角洲处盐渍化现象严重。8.塔里木盆地。位于新疆南部,地处天山与昆仑山之间,为暖温带荒漠气候。盆地内有塔里木河横贯,注入罗布泊,四周还有众多河流自山间流出。由于它们的作用,在塔里木河沿岸与天山、昆仑山山前地带形成了颇为宽阔的冲积平原。然而在盆地中部,因为风力吹扬作用也造成了我国最大的沙漠——塔克拉玛干沙漠,面积达33万平方公里,相当于3个浙江省大。罗布泊之北的吐鲁番——哈密盆地,因在天山以南,也属本区。近多年来,由于人为开发过当,大面积胡杨林遭到砍伐,塔里木河下游曾出现断流。除上述8个自然地理区外,还有与它们分别相毗邻的阴山、贺兰山、阿尔泰山、天山、祁连山、昆仑山等山地,各具特点,可自成一自然地理区。但因它们间也具有一些共同点,同时与相连接地区关系密切,所以不再单独划出加以陈述。二地域生态环境的转变西北地区位于亚洲内陆,新疆一带已属中亚腹地,远离海洋,气候上大陆性特点十分明显:冬寒夏热,日温差也大;降水量小,年内变率与年际变率大;黄土高原土质疏松,沟壑纵横,暴雨强烈;荒漠草原与荒漠沙源物质丰富,风力强劲。上述自然地理上的特点充分表明这一地区当前生态环境十分脆弱。在人类历史时期,也即自全新世早期之1万年来,由于气候出现过多次寒暖干湿变化3,特别是自西周初期以来之近3000年间,由于喜马拉雅山不断抬升,阻挡了来自印度洋之西南暖湿气流的浸润,使西北地区趋于干旱化,再加上人类活动的长期影响,使得这一地区生态环境发生了明显变化。一些地方在历史时期的早、中期,天然植被完好,生态环境还颇为优越,所以原始氏族社会获得充分发展;黄土高原东南部的晋西南与关中等地,在中华大地上率先跨入文明的门槛,并在历史上相当长的一段时期内经济社会处于发达地位。上述史实充分表明,西北地区生态环境的恶劣与经济社会的落后,是在历史时期的后期逐步演变形成的,就生态环境变化而言主要表现在以下几个方面:1.天然植被的分布西北地区自距今3000年前后进入全新世晚期以来,其天然植被由东南至西北呈现下述地带性分布状况:秦巴山地为北亚热带常绿阔叶、落叶阔叶林区;黄土高原区中部与南部,即山西与陕西中部为暖温带落叶阔叶林区;黄土高原区西北为温带草原区;阿拉善高平原、河西走廊、柴达木盆地与准噶尔盆地为温带荒漠区;三江源为高寒草原——灌丛——草甸区;塔里木盆地则为暖温带灌木——半灌木区4。上述天然植被分布状况在近3000年里,如无人为活动的长期影响是会基本保持下来的。但现在的状况是,这一地区大部分的天然森林、草原在人类大规模的持久的垦殖、樵采、焚烧、砍伐、放牧以及战争等活动影响下已不复存在,有的形成了人工植被或次生植被,有的则沦为光山秃岭或沙漠荒原,仅在秦岭、祁连山、天山等山地存留有少量的天然植被。2.人类历史时期黄土高原地区水土流失状况黄河上中游流经的黄土高原是我国,也是世界上水土流失最为严重的区域。有人甚至得出“黄河自古多泥沙”的结论。然而黄河自古多泥沙在历史时期并不是一成不变的。据景可、陈永宗研究,历史时期黄土高原年均土壤侵蚀量、土壤自然侵蚀率与人类加速侵蚀率变化状况有如下表5:尽管上表所列数据是否十分准确,还可继续研究,但正如作者在论文中所指出的:与自然加速侵蚀率是一恒数不同,近3000年来人类加速侵蚀率呈不断增长的态势,并与人为活动不断加剧成正相关。这就有力地证实了人类历史时期黄土高原地区水土流失是在不断加剧。与此类似,秦巴山地是在明清时期,随着大批流民入住,大规模毁林开荒后造成了水土流失的日益加剧。3.沙漠化土地我国是世界上沙漠、戈壁与沙漠化土地面积广阔的国家。据我国沙漠学家朱震达等于1980年公布的统计数字,我国北部沙漠与戈壁总面积达128.24万平方公里,其中90%分布在西北地区。全国12大沙漠中,有10个分布在西北地区,面积近60万平方公里,占全国沙漠总面积90%以上6,占西北地区土地面积的1/6,而受到风力侵蚀的面积则更要大一些。朱震达等专家在同一本著作中还述及,根据他们的研究,我国在历史时期所形成的沙漠化土地面积约12万平方公里,近半个多世纪以来所形成的现代沙漠化土地约5万平方公里,两者合计17万平方公里,大部分也分布在西北地区。而且他们明确指出,这一变化是在“潜在自然因素基础上,而以人为过度经济活动作为产生环境变化的活动因素”。这一研究结果显示出我国历史时期沙漠化状况是十分严重的,而尤以在西北地区反映最为明显。近年报刊上经常报道,我国进入20世纪90年代以来每年沙化面积正以3000平方公里的速度继续扩展7,甚至连三江源地区也出现土地沙化;近年来沙尘暴频频爆发8,也反映出土地沙漠化问题的严重性。4.冰流速与储水量我国西部高山耸峙,冰川积雪区域广阔,高山冰川面积共有5.7万平方公里,冰雪储水量达29640亿立方米,年出水量达490亿立方米。西北地区之帕米尔高原、喀喇昆伦山、天山、昆仑山与祁连山之冰川积雪区有28725平方公里9,占到全国冰川积雪总面积的50%,冰雪储水量相应地占到一半左右,这是本地区十分宝贵的水资源。但历史时期,由于气候变旱,加上近现代对积雪山区森林采伐量过大,使得高山雪线上升,冰川数量与储水量减少。以祁连山为例,自上世纪三十年代开始冰川就开始普遍退缩。到八十年代初经考察,查明当时有冰川3306条,冰川面积2062.72平方公里,储水量1320亿立方米10。近据专家研究,自那时以来二十年间这一趋势进一步加剧。祁连山冰川雪线正在不断退缩,其年平均退缩速度东部为16.8米,中部为3.3米,西部为2.2米。冰川减为2859条,面积减为1972平方公里,储水量减为954.38亿立方米11。其中最引人关注的是储水量减少幅度高达27%。类似的现象在西北其他高山冰川也有不同程度的反映,这对干旱缺水的西北地区无疑是个十分严重的问题。5.黄河源区的内陆地区河流这一现象在西北地区发生得十分普遍,历史时期即开始出现,如今更趋严重,这既与气候趋于干旱有关,也受到人为活动极大影响。在黄土高原与秦巴山区。历史时期渭河与汾河都曾经可以行舟12,现水浅沙多,已无航运之利。甚至秦巴地区一些汉水之支流,航路也大为缩短。至于湖泊,曾见于古籍记载的弦蒲(在今陕西陇县千水上游)、阳华(在今陕西潼关县)、焦获(在今陕西泾阳县泾河瓠口段)、昭余祁(在今山西汾河中游介休、祁县等地)、沙陵湖(在今内蒙古托克托县)、屠申泽(在今内蒙古杭锦后旗)13、奢延泽(在今内蒙古鄂托克前旗)14等已经消失。在河西走廊与阿拉善高平原。石羊河、黑河、疏勒河三大水系近期水量均大幅度减少,石羊河支流南沙河与北沙河,过去四季有水,现已基本开涸15。黑河是该地最大的一条内陆河,然而1992年以后下游断流,额济纳旗之东、西居延海干涸。2000年后开始实施分水计划,下游缺水状况,稍有苏缓,濒临消亡的胡杨林有了一线生机16。在柴达木盆地与三江源地区。青海湖自上世纪60年代开始,由于环湖数十万亩草原被开垦为农田,原有水注入青海湖的108条河流,85%已干枯,其中较大的布哈河等也时有断流,湖水水位也以年均12厘米的速度下降17。又据青海省地质调查院发布的资料,黄河源区自1960年以来共发生4次断流。其中1998年10月20日至1999年6月3日期间,扎陵湖与鄂陵湖之间竟出现半年多的断流;与此同时,黄河源区的沼泽湿地与湖泊面积也大范围减少,2000年比1976年减少了2748.53平方公里18。在新疆地区。位于南疆的我国最大的内陆河——塔里木河,据《西域水道记》记载,清初还是“河水汪洋东逝,两岸旷邈,弥望菹泽”。1899年9月17日至12月7日,瑞典探险家斯文·赫定曾乘大木船由叶尔羌河上的麦盖堤下行至图拉河尔岗卫19。但到清末(1910年)撰写的《新疆图志·水道志》中,所记却是:“西南上游,近水城邑田畴益密,则渠浍益多,而水势日渐分流,无复昔时浩大之势”。中华人民共和国建立后,由于上游支流开垦面积扩大,农田灌溉引水量大增,使补给塔里木河的水量明显减少,以至下游大西海子水厍以下自上世纪60年代以来水量逐渐减少,现英苏以下320公里河道已断流。2000年5月塔里木河流域管理局开始从博斯腾湖经孔雀河向塔里木河下游台特玛湖应急输水,使断流已30年的下游地区生态恶化状况出现转机。与此相应,塔里木盆地其他内陆河流,如开都河、孔雀河、渭干河、阿克苏河、克牧河、叶尔羌河、和田河、克里雅河、且末河等,也都在建国后因大规模垦殖及建厍蓄水、开渠灌溉,使本身径流量减少,矿化度增大,孔雀河、渭干河等下游河道已断流20。在北疆准噶尔盆地的内陆水系,尽管历史时期有的水系进行了军民屯田开发,但对河流水量引用有限,影响不大。建国后,由于乌鲁木齐河、玛纳斯河、奎屯河等流域成为重点工业建设区与农业屯垦区,用水量随之大增,也使这些河流发生了重大变化。如乌鲁木齐河等天山北坡东段诸河,一出山口就全部被引入城镇、农田,即使发生洪水也难有余水下氵曳。而呼图壁河出山后之河道干涸后原有之胡杨林已枯萎,长出了梭梭林。玛纳斯河大泉沟水厍以下平原上的河道已全部解体,加之上游森林从上世纪60年代开始遭到大面积砍伐,不仅降低了水源涵养能力,也使泥沙含量增加。奎屯河已不能补给艾比湖。博尔塔拉河在博乐城以东已基本断流。乌伦古河流入吉力湖的古三角洲在福海县城以西部分已变成沙漠,矿化度明显升高21。新疆地区的众多湖泊在近2000年以来的历史时期也发生了重大变化。如罗布泊,汉代时,史书记载它“广袤三百里,其水仃居,冬夏不增减”22。但到清乾隆四十七年(公元1782年)成书的《河源纪略》中就记为“淖尔东西二百余里,南北百余里,冬夏不盈不缩”。1930-1931年实测的面积为1900平方公里,南北长170里,东西宽北为40里,南为90里。1962年,航测编制的1/20万地形图上,面积缩为660平方公里,而到1972年美国第一颗人造卫星照片上,罗布泊则已干涸。与此同时,塔里木河与孔雀河下游的卓柴鲁特厍勒湖群、罗尔代克湖群及帕塔里克湖也全部干涸。此外叶尔羌河下游的卓尔湖也于1979年露出了湖底。除一些湖泊已经干涸外,还有一些湖泊,如南疆的台特玛湖、吐鲁番盆地的艾丁湖、北疆准噶尔盆地西部的艾比湖与巴里坤盆地的巴里坤湖,也都基本干涸或严重萎缩23。6.历史时期地域社会发展状况我国沙漠绿洲主要集中分布在西北地区的内蒙古西部、宁夏银川平原、甘肃河西走廊、青海柴达木盆地、新疆吐鲁番盆地、塔里木盆地与准噶尔盆地等地的河流两岸或地下水出露处。据估算,上述区域现有绿洲面积约14万平方公里,虽只占这一区域土地面积的6.5%,却集中居住着95%以上的人口,且都是行政与经济中心所在地24。可见绿洲的存在与发展对西北地区经济社会发展关系之重大。然而在历史时期,因为社会动乱,战争破坏,河流改道,已导致了新疆尼雅、楼兰、丹丹乌里克等汉唐时期形成的老绿洲的荒废25。到了现代,由于人口不断增多,水源减少,沙漠化趋势的扩大,绿洲生存已面临严重威胁,有的绿洲面积已急剧萎缩,耕地盐渍化现象也很严重。如塔里木河下游,由于上游来水量由1957-1959年的15.6亿立米到1990-1994年减为3.1亿立米,减少了80%,致使弃耕绿洲农田7万公顷26。内蒙古额济纳旗地处黑河下游,由于自上世纪60年代以来,入境水量日趋减少,荒漠化面积不断扩大,迄今已有530万亩绿洲消失,116万亩胡杨、红柳天然林不复存在27。甘肃河西走廊,近30年因缺水灌溉,也弃耕农田12万公顷。另方面由于人口快速增加,人均耕地已由1986年的2.59亩,减少为1995年的2.1亩28。情况确乎十分严峻。当然,除上述6个方面的问题外,还有一些生态环境变迁问题,如一些地方存在寒冻、冰雹、洪涝、鼠疫、蝗虫等灾害以及一些城镇与工矿区的“三废”污染等。这些现象有的是派生性的,有的则是近期才突现出来(如“三废污染”问题),所以就不再具体论述。三历史时期社会人为活动的进一步渗透,是造成生态环境恶化的重要因素之一,是生追溯西北地区历史时期生态环境变迁,可以概括总结出几个基本特征。即:第一,西北地区历史时期生态环境变化虽然反映在多个方面,但却以干旱化、沙漠化与水土流失不断加剧最为突出。它们不