提 要 近 50 年来，西北干旱区随水土资源开发利用规模的不断扩展，使区域内工农业与经济得以稳定持续发展。但同时，引起一系列生态环境变化。①大多数河流下游水量锐减，甚至断流，河道缩短，终端湖泊萎缩或干涸，水质咸化和污染趋势加剧；②土壤沙漠化和盐碱化，沙漠化土地面积达 674.93×104hm2，盐碱化耕地面积逾 135.56×104hm2；③植被退化，生物多样性减少，与 50 年代初相比，天然森林面积减少 49%～58%，草地面积减少 16%～92%；④沙尘暴灾害发生频数增加，灾害程度加剧。节约与高效化利用水资源以及生态环境效益与经济效益间统一协调是西北干旱区可持续发展的根本途径。
关键词 西北干旱区 水资源 生态环境 效应
分 类 中图法 P343.9
1 引言
中国西北干旱区系指 35°N 以北，106°E 以西的内陆干旱区，包括新疆全境、甘肃河西走廊及内蒙古贺兰山以西的地区，土地面积约占中国总土地面积的 24.5%。由于深居欧亚大陆腹地，平原降水量在 160mm 以下，基本上不产生地表径流，形成世界上最严酷的干旱区之一[1]。
西北干旱区内陆盆地与高山相间分布的地形，使所有发源于高山地区的河流都向盆地汇集，组成向心式水系。一些水量不大的小河流在出山后不久即消失于沙漠与戈壁中；一些水量较大的河流可在盆地低洼处渚成内陆湖泊。内陆盆地是第四系冲洪积松散物质的堆积区，特别有利于地下水贮存，也有利于地表水渗漏补给，由地表水渗漏补给的地下水量占地下水总补给资源的 60%～87%[2]。水资源的这种分布特点决定了流域地表径流及其与之密切联系的地下水资源是维系中下游经济发展和生态环境平衡的纽带。内陆流域从形成到消亡一般要跨越 3 种不同的自然地理分带：高山湿冷及半干旱区、温带及暖温带干旱区，气候条件分异明显，降水量从山区的 300～1000mm 下降到中游平原区的 100～200mm，在下游尾闾地带，一般不足 50mm，在这种水资源分布与气候条件制约下，内陆流域生态环境体系具有干湿交替带、农牧交错带、森林边缘带及沙漠边缘带等多种宏观意义上的生态环境脆弱带。生态体系的极度脆弱性使其对水土资源开发响应强烈，从本世纪 40 年代以来，干旱区人口增加、社会经济发展和水土资源的大规模开发利用引起一系列水文和生态环境变化，这些变化已严重制约本区域经济的可持续发展和人居环境的可持续改善。认识水土资源开发过程中干旱区生态环境的变化，寻求治理环境的对策，一直是干旱区研究所关注的核心问题。
2 水资源开发利用与水文效应
2.1 水资源开发利用
从本世纪 40 年代开始，干旱区农耕规模飞速发展，新疆地区耕地面积从 1949 年的 121.0×104hm2 增加到 1990 年的 310.0×104hm2，人口增加 2.5 倍，粮食产量增加 2.52 倍；河西走廊地区耕地面积从 1949 年的 36.3×104hm2 增加到 1992 年的 68.90×104hm2，人口增加 3.3 倍。土地资源开发程度和社会经济的发展是以水资源利用为基础的。1949 年以前，新疆全境仅有 1 座蓄水量为 0.5×108m3 的水库，到 80 年代，发展到 458 座，总库容达到 53.71×108m3，灌溉面积达到 273.9×104hm2。到 90 年代，水库数进一步增加到 480 座，蓄水量达到 55.0×108m3，几乎在所有河流上均修建了不同规模的水库，河西走廊由 1949 年仅有水库 2 座，现发展到 142 座，蓄水量达到 10.5×108m3。在大规模开发利用地表水的同时，自 70 年代以后，干旱区各流域内普遍开始采用地下水，到 1993 年，新疆地区和河西走廊区机井数已超过 4.8×104 眼，开采地下水分别达到 20×108m3/a 和 12×108m3/a。
干旱区水资源利用现状如表 1 所示，河西走廊、准噶尔盆地和塔里木盆地等中国干旱区最主要的平原区，水资源利用率都超过 65% 以上，远远超出世界干旱区平均水资源利用率为 30% 的水平。在局部地区，如乌鲁木齐河流域和石羊河流域，水资源利用率分别已达 108.1% 和 104.7%，超过流域可更新的水资源量[1、3、5]。水资源利用程度的提高直接引起干旱区水文状况的剧烈变化，河道缩短，湖泊萎缩或干涸，区域地下水位下降以及流域水量的时空重新分配等。自 70 年代以来，干旱区水文状况的这些变化十分显著而且具有普遍性。
表 1 西北干旱区水资源量与利用现状
Table 1 The status quo of water resources and their utilization in arid northwest China
流量
补给量
下水重复量
用率 (%)
总量
(%)
2.2 流域水文状况的变化
塔里木河是中国西北干旱区最长的内陆河流，全长约 2200km，共有大小支流 183 条，在本世纪初有常年性河流 128 条，现在仅有较大的阿克苏河、和田河和叶尔羌河 3 条支流尚有径流汇入塔里木河以外，其他支流均在 80 年代初就全
