孙 健

(新疆塔里木河流域干流管理局，新疆 库尔勒，841000)

胡杨是荒漠生态系统最重要的组成部分。联合国粮农组织确定胡杨是干旱和半干旱地区林木基因资源优先保护的重点树种。新疆塔里木河流域分布的胡杨林面积达127.47万hm2，分别占世界和中国胡杨林总面积的54%和89%，是世界上胡杨数量最多、面积分布最广的区域。塔里木河流域以胡杨林为主体的绿色天然生态屏障，为阻挡塔克拉玛干沙漠的风沙侵袭、促进绿洲农业可持续发展、保护人类赖以生存的绿洲环境发挥了重要作用。开展以生态保护和修复为目的的塔河胡杨林生态补水行动及研究，对推动南疆乃至新疆全局范围的生态文明建设都有重要的意义。

1 塔河流域胡杨林生态补水的成效

由于全球气候变暖的影响，以及人类对水土资源的过度开发，近几十年来塔里木河流域胡杨林呈现面积萎缩和退化趋势。为扭转这种局面，新疆维吾尔族自治区人民政府制定下发了《关于印发2016年塔里木河流域胡杨林生态保护行动实施工作方案的通知》(新政办发〔2016〕85号)，安排部署开展以保护塔河流域生态环境为目的的胡杨林补水行动。生态补水后，塔河流域胡杨林淹灌影响面积560余万亩，主要集中在胡杨林退化严重的叶尔羌河下游、孔雀河下游等区域。根据中科院新疆生态与地理研究所监测结果显示，生态补水生态保护效益与修复效果明显。

1.1 胡杨林的生境条件明显好转

首先，补水导致湖区水位明显上涨，如艾西曼湖区一团海子水位上涨68cm；艾西曼湖区的萨依力克湖、皇宫湖水位上涨6cm。其次，补水区水质好转，地下水埋深明显抬升，如艾西曼湖湖水可溶性总盐含量下降51%，塔河干流地下水埋深抬升了0.11m～1.88 m，抬升幅度为2.9%～89.5%；孔雀河平均地下水埋深抬升了4.4%。再次，土壤含水率明显提高，如孔雀河中下游、轮台县和沙雅县境内的塔河干流上中游、叶尔羌河下游，补水后的土壤干旱指数分别降低了7.5%、10.9%、11.3%和9.5%。

1.2 胡杨幼苗萌发量和生物量显著增加

补水区域在补水前几乎没有胡杨幼苗，生态补水后每平方米可见0.14～0.25株，表明胡杨的更新繁衍能力一定程度上得到恢复。在叶尔羌河下游区，输水后柽柳新枝长度平均增幅为35.2%，草本生物量增幅达166.3%，树木年轮宽度增加了38.8%。塔里木河干流上游区树木年轮宽度增加了139%。

1.3 流域生态系统服务功能大幅提升

生态补水前，补水区长势处于优良等级的胡杨数占23.5%，补水后上升至29.7%，补水后样方内的平均植被盖度为0.69，相比补水前增加了245%。补水前，塔里木河上游灌木、多年生草本重要值分别为0.85、0.08，一年生草本难觅踪迹，补水后灌木重要值下降了18.8%，而草本植物增加了226.3%。在生态补水前后，塔里木河生态系统服务价值整体提升了25.5%。

2 塔里木河流域胡杨林生态补水存在的问题

通过跟踪调查研究，发现塔里木河流域胡杨林生态补水存在以下问题。

2.1 大给水量、持续时间长的生态补水，将危及胡杨林群落的稳定

长期得不到生态水补给，将导致胡杨林退化，但对退化胡杨林区的生态补水也非越多越好。胡杨具有较强的抗旱性，研究表明，在一定的干旱胁迫下，胡杨通过生理调节促使其树轮宽度出现不降反增的生长分异现象。由于塔里木河两岸土壤含盐量较高，过多的水分会加速土壤中钠离子和氯离子在植物根部的积累，造成胡杨根系功能受损，阻碍其生长。塔河年来水量的丰枯交替变化，造就了稳定的荒漠河岸胡杨林群落。通过对塔河下游胡杨林群落演替规律研究显示，长时间、大剂量的生态补水会导致胡杨林群落逐渐演替为对干旱胁迫抗性较差、不稳定的芦苇或其它草本群落，若后续生态补水不能持续，芦苇群落将快速消失，导致生态补水成效锐减。

2.2 胡杨林生态补水粗放随机，缺乏精准高效的规划方案

2016-2018年，塔里木河干流年平均径流量为54.5亿m3，比多年平均增加了19.4%，大西海子下泄水量8亿m3，是2000年以来多年平均值的2倍，尾闾台特玛湖湖区面积在2018年达到555km2。在丰水年，这种粗放随机、有水就放的生态补水方式，导致了水资源利用效率低下，与“节水优先”的治水方针背道而驰。而连续枯水年，胡杨林的生态补水也没有切实可行的应对方案。在不同来水背景下，胡杨林保护目标、保护范围、需水规模，以及塔河源流区实施胡杨林输水对向塔河干流输水任务完成的影响及干流向下游输水任务完成产生的影响也亟需明确。

2.3 缺乏行之有效的协调联动机制

水利、林草、自然资源等部门没有形成工作合力，胡杨林补水区水量没有实现统一调配，重点补水区生态需水与供水工程现状不匹配，补水通道不明确，配套工程不完善等，难以确保生态补水的精准性和靶向性。

2.4 缺少生态补水监测与效益评估体系

当前胡杨林生态补水大多以应急为主，没有建立长期、稳定和系统的生态监测体系。如在分析胡杨林对生态补水的生理、生态响应及水分转化方面，需布设固定样方和水文监测断面对其进行长期监测，从而为今后制定合理的生态补水方案以及开展生态补水效益评估提供数据支撑。

3 塔里木河流域胡杨林生态补水的对策与建议

塔里木河生态治理在新疆生态文明建设过程中具有标志性作用，开展塔里木河治理也是打造大美新疆的必然要求。为贯彻新发展理念，改变现行的塔里木河流域生态补水方式，巩固和扩大胡杨林生态补水成效，维系塔里木河流域的生态安全，提出以下建议。

3.1 开展流域生态安全的胡杨林补水方案研究

分析胡杨林重点补水区的生态补水现状，根据胡杨林的生态格局，确定各生态闸口放水的范围和影响胡杨林面积，提出不同区域实施补水的优先次序；结合胡杨生长对水分变化的响应特点，以年为单位确定补水的合理时间间隔，提出生态水调度的方案和实施河水漫溢补水的可行性；研究在流域遭遇连续枯水年时，胡杨林保护区的应急补水和生态保护实施方案。根据塔里木河流域来水及耗水特性，开展不同来水频率下胡杨林生态补水水量研究，计算在 10%、25%、50%、75%及 90%五种来水频率下，源流对胡杨林重点补水区及干流下游的可供生态水量，对比分析可供水量对所需水量的满足程度。

3.2 建立生态补水监测与效益评估体系，制定合理的胡杨林生态补水规划方案

建立胡杨林生态补水监测与效益评估体系，应用遥感技术与野外监测相结合的手段，构建横向水量转化、纵向水流演进、竖向植被变化的三维生态响应监测系统。分析不同胡杨林重点补水区在放水后的实际淹灌范围，监测应急补水前后胡杨林长势的变化，获取补水后胡杨林的各类生态指标，对比研究不同年际间、补水前后及不同补水条件下胡杨林生态变化的特点。综合分析生态补水前后胡杨的生态过程及与水分变化的耦合关系，从样点、样带、补水区三个尺度，以生态指标定量化评估生态补水工程对胡杨林系统生态水亏缺的缓解程度和生态保育的成效，制定针对胡杨保护与修复的生态补水方案。如果当前流域胡杨林保护区特别是生态受损区的胡杨幼苗和幼树缺乏，在龄级结构上种群已处于衰退阶段，在丰水年时，应实施洪水漫溢以激活土壤种子库、孕育幼苗生长。

3.3 建立多部门联动协调的长效机制，推动胡杨林生态补水由粗放性、随机性，向精准高效性的常规化、制度化转变

自治区林业和草原主管部门负责编制胡杨林生态输水规划，组织开展生态需水调查、生态用水周期确定、生态输水通道及工程基础设施项目报批，提出生态用水周期用水需求总量、年度生态需水计划、输水通道、生态调水骨干工程建设布局建议，并与流域管理机构做好对接。自治区水行政主管部门负责生态供水骨干工程建设和生态调水的组织实施，组织相关行政主管部门核定生态用水总量、年度生态调水计划，制定年度生态输水调度方案；流域管理机构负责流域水资源优化配置和调度，统筹好上下游、左右岸，源流与干流的生态调水，切实保护好塔里木河流域以河流为骨架的生态系统；流域内各地州、兵团师负责本行政区生态输水基础设施建设和生态调水的具体组织实施。

3.4 实施塔里木河流域水量的统一综合调度

塔里木河流域作为一个有机的整体，为满足胡杨林重点保护区的生态补水及干流下泄指标，应从流域的角度出发，在满足水资源“三条红线”用水的基础上，通过流域水量的统一综合调度，保障胡杨林重点保护区的生态补水及干流下游下泄指标的完成。

3.5 开展胡杨林重点补水区河道水量转化及水量平衡研究

以流域来水控制断面间的各河段为研究单元，借助河床沉积物渗透系数的时空变异规律，从水量平衡的调度分析地表和地下水相互转换的水量和关系，探讨干流不同河段耗水特征及变化的原因。以塔里木河干流为重点，根据限额用水数据确定河段间的国民经济用水量，分离不可调控的生态水(渗透和蒸腾蒸发的水，明确可调配的生态水的比重和水量，探讨生态水保证下，胡杨林长势差异的原因，探讨生态水被抢占对生态的影响。

3.6 加大科技攻关，构建胡杨林补水效益评估体系，实现流域胡杨林生态保护与修复效果的实时评估

依据流域胡杨林的时空分布格局，界定胡杨林的重点补水区；揭示胡杨林重点补水区河道水量转化及水量平衡过程，研究塔里木河上中下游生态补水均衡的生态水调度方案以及保障流域生态安全的胡杨林补水方案，确定不同来水频率下胡杨林生态补水水量；系统开展胡杨林重点补水区的植被分布格局及生态现状调查，建立横向水量转化、纵向水流演进、竖向植被变化的三维生态响应监测系统，实现胡杨林生态补水响应在遥感、生态、生理等指标的长期、动态和连续观测。

4 结语

胡杨是干旱区流域内唯一能形成森林的乔木树种，自 2016 年塔里木河流域胡杨林生态保护行动实施以来，累计生态补水量达 79.9 亿 m3，2019 年淹灌胡杨林面积 20.6 hm2，淹灌影响面积 47.47 hm2，取得了显著的生态保护效益与修复效果。随着对塔里木河流域重点胡杨林保护区生态补水工作的不断推进，一些制约补水成效的科学与实践问题逐渐显露。通过分析取得的成绩及存在的问题，从六个方面提出对策建议，以助于更好地推进塔里木河胡杨生态保护工作。