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干旱区绿洲分布的内在控制因素

中国矿业报 0评论 2021-11-16

  ◎  张鹏伟

  绿洲以荒漠为背景,孕育了干旱区几千年来的人类文明,“因水而生、依水而建”。公元前4000年,苏美尔人和阿卡德人在幼发拉底河和底格里斯河冲积而成的“肥沃的新月地带”发展灌溉农业,进而在两河流域建立了宏伟的城邦。我国在距今7000年至5300年的河姆渡遗址中发现了史前时期的水井。平地凿凹打井的出现,标志着远古时代由单纯利用地表水转为开发利用地下水资源,是古人类文明的重大进步。

  干旱区平原生态圈层结构

  干旱绿洲区地下水典型特征为山区降雨产流,平原区径流消耗,出山口径流形成地下水潜流场,形成并支撑平原区绿洲-过渡带-荒漠共生体系,即由水分驱动的干旱区平原生态圈层结构(上图)。因为各种自然因素和人文的原因,长久以来绿洲和交错带的边界不断变动着。水资源开发利用改变了地下水位的空间分布,生态圈层结构也随之改变。随着人们对绿洲的开发,对干旱区景观发展至关重要的水资源,在空间配置上发生了很大变化,特别是地下水资源的开发利用,使得绿洲外围交错带也随之发生了质和量上的变化,表现为绿洲向荒漠延伸——绿洲化,荒漠侵占绿洲——荒漠化。

  灌溉是干旱区水资源开发利用的最常见形式,是水分向绿洲集中的过程,对绿洲生态安全会造成重大影响。一方面,由于水资源向绿洲集中,潜流场外缘地下水位下降,导致绿洲荒漠交错过渡带植被退化消亡,过渡带面积减少,荒漠向绿洲进逼。另一方面,灌溉排水不畅,导致绿洲内部地下水位剧烈上升,产生次生盐碱化。绿洲内部次生盐碱化是地下水埋深过浅,水量过剩;过渡带荒漠化是绿洲外围潜流场收缩,地下水埋深过深,导致过渡带植被缺水而消亡。显然二者从水量上高度互补。这种由地下流场(埋深)变化导致荒漠化与盐碱化并存的生态问题,内外夹击,严重威胁着绿洲生态安全。

  地下水流场调查,是在规定的时段内,按一定的监测密度开展地下水水位和泉(地下河)流量等要素的监测工作。调查基于地下水流场的连续性,描绘地下水流场状况,客观反映地下水位的分布特征。同时,针对地下水进行局部人工干预,调控地下水位,确保地下水流场稳定,协同解决过渡带荒漠化和次生盐碱化,保持绿洲荒漠之间一定规模的过渡带,阻止荒漠扩张,使绿洲与荒漠保持安全距离,最终实现绿洲及过渡带生态系统的安全。

  (作者单位:中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心)

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