生态与环境

干旱区水资源开发利用对生态环境影响的 研究进展与展望

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  • 中国科学院地理科学与资源研究所, 北京100101
鲍超(1978-),男,湖北麻城人,博士后,近期主要从事城市化与水资源可持续利用研究.Email: baoc@igsnrr.ac.cn

收稿日期: 2008-01-01

  修回日期: 2008-05-01

  网络出版日期: 2008-05-25

基金资助

中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2- YW- 307- 02);中国博士后科学基金资助项目(20070420063);中国科 学院王宽诚博士后工作奖励基金.

Impact of Water Resour ces Exploitation and Utilization on Eco- environment in Ar id Ar ea: Progr ess and Prospect

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  • Institute of Geographic Sciences and Natural Resource Research, CAS, Beijing 100101, China

Received date: 2008-01-01

  Revised date: 2008-05-01

  Online published: 2008-05-25

摘要

水资源是干旱区生态环境最主要的限制性因子和重要组成部分。干旱区人口和经济规模的膨胀,导致生 产、生活用水不断挤占生态环境用水,部分地区水资源开发利用甚至严重超过了最大极限,导致生态系统不断恶化 甚至难以恢复。干旱区水资源开发利用对生态环境影响的研究越来越受到重视。当前,国内外按照“发生的问题— 产生的机理—调控的标准—过程模拟—情景预测—响应对策”这一逻辑思路,围绕干旱区水资源开发利用对生态 环境的影响进行了大量研究,并取得了明显进展。但干旱区水资源开发利用对生态环境的影响机理研究相对薄弱, 仍难以精确刻画水资源开发利用与生态环境之间的定量关系,难以动态模拟和有效预测水资源开发利用对生态环 境的影响,面向干旱区生态环境的水资源开发利用对策研究在实践中仍面临着较多障碍。因此,未来应以机理研究 为基础,以过程模拟和情景预测为突破口,以综合集成的对策体系建设为落脚点,不断加强干旱区水资源开发利用 对生态环境影响的研究。

本文引用格式

鲍超,方创琳 . 干旱区水资源开发利用对生态环境影响的 研究进展与展望[J]. 地理科学进展, 2008 , 27(3) : 38 -46 . DOI: 10.11820/dlkxjz.2008.03.006

Abstract

Water resources are the key restricting factor and one of the important sectors for ecoenvironment in arid area. During the rapid growth of population and economy in arid area, much water once for eco- environment was used for production and livng, so that in some arid areas, the exploitation and utilization of water resources have approached or exceeded the threshold of natural water resources, and the eco- systems are getting deteriorated or crashed. More and more attention was paid to the impact of water resources exploitation and utilization on eco- environment in arid area. At present, many scholars in China and abroad have studied this topic according to logical thought and obtained obvious progress, including the problems, the mechanisms, the adjustment criterion, the process simulation, the scenario forecast and the response countermeasures. Howerver, study on the impact mechanism of water resources exploitation and utilization on ecoenvironment in arid area is still weak. The quantitative relationship between water resources and eco- environment can still not be expressed. The impact intensity of water resources exploitation and utilization on eco- environment can not be explicitly simulated and forecasted. Some suggested coutermeasures on water resources exploitation and utilization for eco- environental protection still face many obstacles in practice. Consequently, in the future, we should take the impact mechanism as the base, the process simulation and the scenario forecast as the breakthrough, and the integrated coutermeasures sytem as the final task, and improve the research on the impact of water resources exploitation and utilization on eco- environment in arid area.

参考文献


[1] Office to Combat Desertification and Drought. Aridity zones and dryland populations: an assessment of population levels in the world's drylands. New York:UNSO/UNDP,1997.

[2] 毛德华,韩德麟,张发旺,张小雷. 塔里木河流域水资源、 环境与管理. 北京:中国环境科学出版社,1998.

[3] Hutchinson C F and Herrmann S M. The future of arid lands – revisited : a review of 50 years of drylands research. Paris: UNESCO; Dordrecht, The Netherlands: Springer, 2008.

[4] 施雅风. 气候变化对西北华北水资源的影响. 济南:山东 科学技术出版社,1995.

[5] Dixon S. The effects of settlement and pastoral occupation in Australia upon the indigenous vegetation. Transactions of the Royal Society of South Australia,1892, (15): 195 ~ 206.

[6] Snyder K A and Tartowski S L. Multi- scale temporal variation in water availability: Implications for vegetation dynamics in arid and semi- arid ecosystems. Journal of Arid Environments, 2006, 65(2):219~234.

[7] Rodriguez- Iturbe I and Porporato A. Ecohydrology of water- controlled ecosystems: soil moisture and plant dynamics. Cambridge: Cambridge University Press, 2005.

[8] Mainguet M. Aridity: droughts and human development. Berlin:Springer,1999.

[9] Poff N L and Hart D D. How dams vary and why it matters for the emerging science of dam removal. BioScience, 2002, 52, (8):659~668.

[10] Service R F. As the west goes dry. Science, 2004, 303 (5661):1124~1127.

[11] 丁宏伟,张荷生. 近50 年来河西走廊地下水资源变化及 对生态环境的影响. 自然资源学报, 2002,17(6):691~697.

[12] 王金贵,肖秀芹,武立辉等.调水工程的生态环境效应. 水 利科技与经济, 2008, 14(1):59~61.

[13] 方妍.国外跨流域调水工程及其生态环境影响.人民长 江, 2005, 36(10):9~10.

[14] 王立洪, 张斌, 万英. 新疆南疆农业灌溉对生态与环 境影响. 水土保持研究, 2002, 9(1):30~33.

[15] 魏晓妹, 康绍忠, 马岚等. 石羊河流域绿洲农业发展对 水资源转化的影响及其生态环境效应. 灌溉排水学报, 2006, 25(4):28~32.

[16] Fitzhugh T W and Richter B D. Quenching urban thirst: growing cities and their impacts on freshwater ecosystems. Bioscience, 2004, 54 (8):741~754.

[17] Igor V S. Water - related problems of central Asia: some results of the (GIWA) International Water Assessment Program. Ambio, 2004, 33(1~2):45~51.

[18] Micklin P P. Managing water in central Asia. London: Royal Institute of International Affairs,2000.

[19] Pala C. To save a vanishing sea. Science,2005,307(5712): 1032~1034.

[20] Pala C. Once a terminal case, the North Aral Sea shows new signs of life. Science, 2006, 312(5771):183.

[21] Christine Drake.Conflict of water resource in Middle East. Journal of Geography, 1997, 96(1):4~11.

[22] 李元寿, 贾晓红, 鲁文元等. 西北干旱区水资源利用中 的生态环境问题及对策. 水土保持研究, 2006, 13(1): 217~219.

[23] 王根绪, 程国栋, 徐中民. 中国西北干旱区水资源利用 及其生态环境问题. 自然资源学报, 1999, 14 (2):110~ 116.

[24] 李世明, 程国栋, 李元红等. 河西走廊水资源合理利用 与生态环境保护. 郑州:黄河水利出版社,2002.

[25] 钱亦兵, 樊自立, 雷家强等. 近50 年新疆水土开发及引 发的生态环境问题. 干旱区资源与环境, 2006, 20(3): 58~63.

[26] 袁生禄. 石羊河流域水资源大规模开发对生态环境的影 响.干旱区资源与环境, 1991, 5(3):44~52.

[27] 韩凤君. 石羊河流域水资源开发对环境影响及防治对 策. 甘肃水利水电技术, 2006, 42(4):320~322.

[28] 王根绪, 曲耀光, 程国栋. 黑河流域水资源开发的环境 效应分析. 干旱区资源与环境, 1997, 11(4):8~14.

[29] 任建华. 黑河流域水资源开发对生态环境的影响. 水土 保持通报, 2005, 25(4):94~97.

[30] 王昭, 陈德华. 疏勒河流域水资源开发及其对生态环 境的影响,2002, 23(增刊):14~17.

[31] 孙涛, 潘世兵, 李纪人等. 疏勒河流域水土资源开发及 其环境效应分析. 干旱区研究, 2004, 21(4):313~317.

[32] 冯起, 刘蔚, 司建华等. 塔里木河流域水资源开发利 用及其环境效应. 冰川冻土, 2004, 26(6): 682~690.

[33] 海米提·依米提, 潘晓玲, 塔西甫拉提·特依拜等. 塔里 木盆地水土资源开发及其生态环境效应. 资源科学, 2002, 24(6):48~54.

[34] 程维明, 周成虎, 刘海江等. 玛纳斯河流域50 年绿洲扩 张及生态环境演变研究. 中国科学(D 辑), 2005, 35(11): 1074~1086.

[35] 李晓娜, 焦黎, 孙桂丽. 浅谈乌鲁木齐河流域水环境问 题及保护对策. 新疆师范大学学报(自然科学版), 2007, 26(3):228~231.

[36] 母敏霞, 王文科, 杜东等. 新疆奎屯河流域地下水资源 开发引起的生态环境问题及对策. 干旱区资源与环境, 2007, 21(12):15~20.

[37] 加尔肯. 伊犁地区水土资源开发引起的生态环境问题及 对策. 新疆环境保护, 1998, 20(1):5~8.

[38] 罗江呼. 额尔齐斯河流域开发对河谷生态的影响及保 护. 新疆环境保护, 1992, 14(2):1~8.

[39] 关惠平, 王生花. 甘肃河西走廊水资源与生态环境状况 分析. 兰州铁道学院学报(自然科学版), 2002, 21(4):17~ 21.

[40] 马金珠, 李吉均, 高前兆. 气候变化与人类活动干扰下 塔里木盆地南缘地下水的变化及其生态环境效应. 干旱 区地理, 2002, 25(1):16~32.

[41] 樊自立, 徐曼, 马英杰等. 历史时期西北干旱区生态环 境演变规律和驱动力. 干旱区地理, 2005, 28 (6): 723~ 729.

[42] 郝兴明, 陈亚宁, 李卫红等. 塔里木河流域近50 年来生 态环境变化的驱动力分析. 地理学报, 2006, 61(3): 262~ 272.

[43] Huber- Sannwald E, et al. Ecohydrological feedbacks and linkages associated with land degradation: a case study from Mexico. Hydrological Processes, 2006, 20(15):3395~ 3411.

[44] 马金珠, 高前兆. 西北干旱区内陆河流域水资源系统与 生态环境问题. 干旱区资源与环境, 1997, 11(4):15~21.

[45] 马金珠, 李吉均. 塔里木盆地南缘人类活动干扰下地下 水的变化及其生态环境效应. 自然资源学报, 2001, 16 (2):134~139.

[46] 高前兆. 塔克拉玛干沙漠南缘水资源开发与绿洲生态环 境负效应. 干旱区地理, 2003, 26(3):193~201.

[47] 周可法, 张清等. 中亚干旱区生态环境变化的特点和 趋势. 中国科学(D 辑), 2006,36(增刊Ⅱ):133~139.

[48] Ridolfi L, et al. Duration and frequency of water stress in vegetation: an analytical model. Water Resources Research, 2000, 36(8):2297~2307.

[49] 陈亚宁, 李卫红, 徐海量等. 塔里木河下游地下水位对 植被的影响. 地理学报, 2003, 58(4):542~549.

[50] 张丽, 董增川, 黄晓玲. 干旱区典型植物生长与地下水 位关系的模型研究. 中国沙漠, 2004, 24(1):110~113.

[51] 张勃, 孟宝, 郝建秀等. 干旱区绿洲荒漠带土壤水盐 异质性及生态环境效应研究. 中国沙漠, 2006, 26(1): 81~84.

[52] 郑丹, 李卫红, 陈亚鹏等. 干旱区地下水与天然植被关系研究综述. 资源科学, 2005, 27(4):160~167.

[53] 宋郁东, 樊自立, 雷志栋等. 中国塔里木河水资源与生 态环境问题研究. 乌鲁木齐:新疆人民出版社, 2000.

[54] 刘志辉, 王建军, 杨天明. 阿勒泰地区水资源开发利用 中的环境问题研究. 新疆大学学报(自然科学版),1996, 13(4):62~66.

[55] 张军民. 伊犁河流域地表水资源优势及开发利用潜力研 究. 干旱区资源与环境, 2005, 19(7):142~146.

[56] 郭铌, 梁芸, 王小平. 黑河调水对下游生态环境恢复 效果的卫星遥感监测分析. 中国沙漠, 2004, 24(6): 740~744.

[57] 陈亚宁, 李卫红, 陈亚鹏等. 新疆塔里木河下游断流河 道输水与生态恢复. 生态学报, 2007, 27(2):538~545.

[58] 钱正英, 沈国舫, 潘家铮. 西北地区水资源配置生态环 境建设和可持续发展战略研究(综合卷). 北京:科学出版 社, 2004.

[59] 汪秀丽. 河流生态流量浅论. 水利电力科技, 2007, 33(1): 20~29.

[60] 占车生,夏军, 丰华丽等. 河流生态系统合理生态用水 比例的确定. 中山大学学报(自然科学版), 2005, 44(2): 121~124.

[61] 李新虎, 宋郁东, 李岳坦等. 湖泊最低生态水位计算方 法研究. 干旱区地理, 2007, 30(4):526~530.

[62] 陈永金, 陈亚宁, 李卫红等. 塔里木河下游输水条件下 浅层地下水化学特征变化与合理生态水位探讨.自然科 学进展, 2006, 16(9):1130~1137.

[63] 杨志峰, 崔保山, 刘静玲等. 生态环境需水量理论、方法 与实践. 北京:科学出版社, 2003.

[64] 王芳, 王浩, 陈敏建等. 中国西北地区生态需水研究 (2)———基于遥感和地理信息系统技术的区域生态需水 计算及分析. 自然资源学报, 2002, 17(2):129~137.

[65] 程国栋, 赵传燕. 西北干旱区生态需水研究. 地球科学 进展, 2006, 21(11):1101~1108.

[66] 陈敏建, 王浩, 王芳等. 内陆河干旱区生态需水分析. 生态学报, 2004, 24(10):2136~2142.

[67] 粟晓玲, 康绍忠. 生态需水的概念及其计算方法. 水科 学进展, 2003, 14(6):740~744.

[68] 钟华平, 刘恒, 耿雷华等. 河道内生态需水估算方法及 其评述. 水科学进展, 2006, 17(3):430~434.

[69] 严登华, 王浩, 王芳等. 我国生态需水研究体系及关 键研究命题初探. 水利学报, 2007, 38(3):267~273.

[70] 陈曦, 黄粤, 钱静等. 干旱区内陆河漫溢型生态用 水调控的模拟分析———以塔里木河干流灿木里克生态 区为例. 中国科学(D 辑), 2006,36(增刊Ⅱ):1~8.

[71] 丛振涛, 周海鹰, 雷志栋等. 塔里木河下游输水过程的 分析与模拟. 水科学进展, 2003, 14(3):276~279.

[72] Murray- Hudson M, Wolski P, Ringrose S. Scenarios of the impact of local and upstream changes in climate and water use on hydro- ecology in the Okavango Delta, Botswana. Journal of Hydrology, 2006, 331(1~2):73~84.

[73] 张华, 张勃, Peter Verburg. 不同水资源情景下干旱区 未来土地利用/覆盖变化模拟———以黑河中上游张掖市 为例. 冰川冻土, 2007, 29(3):397~405.

[74] 方创琳, 鲍超. 黑河流域水- 生态- 经济发展耦合模型 及应用. 地理学报, 2004, 59(5):781~790.

[75] Lal R. Integrated watershed management in the global ecosystem. Boca Raton, FL: CRC Press,2000.

[76] Adil A R. Integrated water resources management (IWRM): an approach to face the challenges of the next century and to avert future crises. Desalination, 1999, 124 (1~3):145~ 153.

[77] Matondo J I. A comparison between conventional and integrated water resources planning and management. Physics and Chemistry of the Earth, 2002, 27 (11 ~12): 831~838.

[78] Van der Zaag. Integrated water resources management: Relevant concept or irrelevant buzzword? Physics and Chemistry of the Earth, 2005, 30(11~16): 867~871.

[79] 万育生, 张继群, 姜广斌. 我国水资源管理制度的研究. 中国水利, 2005, (7):16~20.

[80] Portnov B A and Safriel U N. Combating desertification in the Negev: dryland agriculture vs. dryland urbanization. Journal of Arid Environments, 2004, 56():659~680.

[81] 鲍超,方创琳. 内陆河流域用水结构与产业结构双向优 化仿真模型及应用. 中国沙漠, 2006, 26(6):1033~1040.

[82] 金蓉, 石培基, 王雪平等. 张掖绿洲水循环经济发展探 讨. 中国沙漠, 2005, 25(6):922~927.

[83] 汪恕诚. 资源水利———人与自然和谐相处(修订版). 北 京:中国水利水电出版社, 2003.

[84] Zhang Junlian. Barriers to water markets in the Heihe River basin in northwest China. Agricultural Water Management, 2007, 87(1):32~40.

[85] 程国栋. 虚拟水—中国水资源安全战略的新思路. 中国 科学院院刊, 2003, (4):260~265.

[86] 徐中民,龙爱华,张志强. 虚拟水的理论方法及在甘肃省 的应用. 地理学报, 2003, 58(6):861~869.

[87] 刘宝勤,封志明,姚治君. 虚拟水研究的理论、方法及其 主要进展. 资源科学, 2006, 28(1):120~127.

[88] 张宁. 中亚国家的水资源合作. 俄罗斯中亚东欧市场, 2005, (10):29~35.

[89] 方创琳. 黑河流域生态经济带分异协调规律与耦合发展 模式. 生态学报, 2002, 22(5):699~708.

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