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1、冰川融化化对我国国西北干干旱地区区经济社社会发展展的影响及其其适应战战略评估估报告中国科学学院寒区区旱区环环境与工工程研究究所二一年五月月四日目 录录第一章总总论11.1 冰川与与水资源源11.1.1全球球及我国国冰川分分布11.1.2冰川川变化及及其水资资源影响响21.2 评估区区自然社社会经济济基本特特征41.2.1 评评估区自自然社会会经济总总体特征征51.2.2评估估区自然然社会经经济内部部差异77第二章近近50年来来西北干干旱区冰冰川变化化与影响响分析1102.1定定位监测测102.1.1 乌乌鲁木齐齐河源11号冰川川102.1.2 科科其喀尔尔冰川1122.2遥遥感监测测132.3
2、 重点区区域冰川川融化影影响的利利弊分析析142.3.1 阿阿克苏河河流冰川川融化加加剧的影影响分析析142.3.2 叶叶尔羌河河流冰川川融化加加剧的影影响分析析152.3.3乌鲁鲁木齐河河流冰川川融化加加剧的影影响分析析162.3.4 玛玛纳斯河河流域冰冰川融化化加剧影影响分析析172.3.5 黑黑河流域域冰川融融化加剧剧影响分分析177第三章未未来冰川川融化的的趋势预预测及其其影响分分析1993.1 未来气气候变化化情景1193.2 重点区区域冰川川融水变变化趋势势预估2203.3未未来冰川川融化情情景下重重点区域域经济社社会发展展脆弱性性评价2263.3.1未来来流域社社会经济济发展预预
3、测2773.3.2 未未来流域域水资源源系统的的脆弱性性评估3303.3.3 未未来400年流域域农业生生产系统统脆弱性性评估3333.3.4 未未来400年流域域生态系系统脆弱弱性评估估373.3.5 未未来冰川川融化下下我国西西北干旱旱区自然然社会经经济脆弱弱性综合合评估4413.3.6 未未来冰川川融化对对我国西西北干旱旱区影响响利弊的的综合分分析4443.4 不同冰冰川融水水变化背背景下两两典型流流域社会会经济脆脆弱性比比较分析析453.4.1 未未来400年流域域水资源源系统脆脆弱性比比较4553.4.2 未未来400年流域域农业系系统脆弱弱性比较较463.4.3 未未来400年生态
4、态系统脆脆弱性比比较466第四章冰冰川融化化的适应应性战略略与对策策484.1历历史时期期适应对对策总结结484.1.1 采采取综合合防洪措措施,减减少洪灾灾影响4484.1.2 防防治盐碱碱化,遏遏制生态态恶化,提高土土地生产产力4994.1.3 充充分利用用冰川融融水增量量,提高高水资源源综合效效益5004.2 水资源源系统气气候变化化及冰川川融化适适应性对对策5004.2.1 水水资源系系统不脆脆弱流域域的适应应对策5504.2.2 水水资源系系统脆弱弱的流域域适应对对策5114.2.3各各流域都都适用的的适应对对策5224.3 农业经经济系统统气候变变化及冰冰川融化化适应性性对策554
5、4.3.1农农业生产产系统脆脆弱流域域适应对对策5554.3.2 农农业生产产系统极极其脆弱弱流域适适应对策策574.4 生态系系统气候候变化及及冰川融融化适应应性对策策584.4.1生生态系统统不脆弱弱的适应应对策5584.4.2生态态系统脆脆弱流域域的适应应对策5594.5综综合适应应性对策策624.5.1 将将适应气气候变化化及冰川川融化影影响问题题纳入经经济建设设和社会会发展规规划6224.5.2 开开展气候候变化及及冰川融融化及其其对生态态环境和和人类健健康影响响的监测测预警工工作6334.5.3 加加强气候候变化及及冰川融融化及其其对生态态环境影影响的科科学和政政策研究究634.5
6、.4 加加强气候候变化及及冰川融融化及其其对生态态环境影影响的教教育培训训和普及及宣传活活动6444.5.5 减减少二氧氧化碳的的排放,减缓冰冰川消融融的速度度644.5.6适应应冰川融融化的水水利工程程与移民民措施6644.5.7 适适应冰川川融化的的其他对对策655参考文献献66附录脆脆弱性评评价涉及及的指标标及含义义73II第一章 总论1.1 冰川与与水资源源1.1.1全球球及我国国冰川分分布据全球冰冰川监测测服务处处对世界界冰川的的统计,全球冰冰川面积积约为116.555106km2, 冰冰储量约约为288.488106km3(WGGMS,20008),其中南南极和格格陵兰冰冰盖总面积
7、和和储量分分别为114.00106km2和277.6106km3,占全球球冰川总总面积和和储量的的84.6%和和96.9%。尽管除除两极之之外的山山地冰川川与小冰冰帽数量量有限,但在全全球变化化背景下下,他们们的变化化在全球球海平面面、水资资源、灾灾害变化化的影响响不容忽忽视,特特别是亚亚洲、南南美地区区等,气气候变暖暖导致的的冰川退退缩已引引起不同同程度的的资源与与环境问问题,收收到广泛泛关注。中国是一一个冰川川大国,是世界界上山地地冰川最最多的国国家之一一,南起起喜马拉拉雅山,北至阿阿尔泰山山的一系系列高大大山系,孕育了了众多的的山地冰川川。根据据中国国冰川目目录统统计,中中国共发发育有冰
8、冰川466 3777条,面积5594225.2km2,冰储储量56000.3km3(施雅雅风等,20005),分别占占世界山山地冰川川(41107000kmm2)和亚亚洲山地地冰川面面积(11249900kkm2)的144.5和477.6,发育育于中国国境内的的冰川是是包括长长江、黄黄河、塔塔里木河河、布拉拉马普特特河、恒恒河、印印度河等等10余余条大江江大河的的水资源源补给区区。中国是中中低纬度度冰川最最多和规规模最大大的国家家,也是是世界荒荒漠区和和贫水国国中冰川川最多的的国家(王宗太太等,220033),冰冰川融水水径流在在西北干旱旱、半干干旱地区区灌溉水水资源中中占有特特别重要要的地位
9、位,沿丝丝绸之路路古代文文明的兴兴衰,一一定程度度上与冰冰川水资资源的变变化有密密切的联联系。根据水利利部全国国水资源源分区(20002),中国西西部冰川川区归属属于黄河河区、长长江区、西南诸诸河区和和西北诸诸河区等等(图1. 1),其其区域内内冰川分分布特征征如表11.1所所示(施施雅风等等,20005)。图1. 1中国西西部冰川川资源分分区图(施雅风风等,220055)表1. 1水资源源分区冰冰川数量量分布(西北诸诸河区含含境外冰冰川)(施雅风风等,220055)水资源分分区冰川条数数冰川面积积冰储量冰川平均均面积(km2)条数%km2%km3%黄河区1760.388172.410.299
10、12.2290.2220.988长江区133222.87718955.0003.199147.272.6331.422西南诸河河区17444237.661215999.9236.33518499.5533.0031.244西北诸河河区27422759.114357557.8560.11735911.1464.1121.300河西内陆陆水系219444.733133447772.25561.5541.1000.611塔里木内内陆水系系11666525.115198777.66533.44523133.29941.3311.700总 计463777100.00594225.18100.005600
11、0.25100.001.288其中,我我国西北北内流区区发育有有冰川227 0024条条,面积积35469kmm2,冰储储量3575kmm3(折合合水储量量32 1755108m3),分分别占全全国相应应冰川总总量的558.22、599.7和633.8,冰川川平均面面积1.32kkm2。在内内流区中中,塔里里木河流流域的冰冰川数量量最多,规模最最大,其其面积和和储量分分别占内内流区相相应总量量的500.1和600.0,冰川川平均面面积为11.700km2。全国国有33条条冰川面面积大于于1000km22,其中塔里里木河流流域占220条,面积达达37776.44km22,占塔里里木河冰冰川面积积
12、的199.0%。相比比较而言言,河西西内陆水水系冰川川面积和和储量较较少,仅仅分别占占全国冰冰川面积积和储量量的2.25%和0.61%。1.1.2冰川川变化及及其水资资源影响响冰川是重重要的淡淡水资源源,据杨杨针娘(19991)首首次对我我国冰川川水资源源的系统统评估,我国冰冰川年径径流总量量为5663.331008m3,近期期的修正正补充认认为其总总量达6604.7108m3(康尔尔泗等,20000),占全国国地表径径流总量量的2.2%,多于黄黄河入海海的多年年平均径径流量,相当于于我国西西部甘肃肃、青海海、新疆疆和西藏藏四省区区河川径径流量 (577601108m3)的10.5%。就冰川川
13、融水对对河流的的补给比比重而言言,我国国西部省省区冰川川融水径径流对河河流的贡贡献以新新疆为最最大,其其补给比比重占225.44%;其其次是西西藏,占占8.66%;甘甘肃最小小,仅占占3.66%。从从流域来来看,塔塔里木河河流域冰冰川融水水补给比比例最大大,达338.55%,河河西走廊廊、准噶噶尔盆地地、伊犁犁河、柴柴达木盆盆地等内内陆流域域,冰川川融水补补给比例例在133144%之间间,显示示了冰川川资源在在我国西西部经济济社会发发展中的的重要作作用。在全球气气候变暖暖的背景景下,冰冰川普遍遍退缩变变薄,我我国冰川川也不例例外。研研究表明明,当前前我国西西部约882的冰冰川处于于退缩状状态(
14、图1. 2)(刘时时银, 丁永建建 ett all. 220066)。过去440年我我国冰川川储量减减少4552.777-5866.944 kmm3(8.1%-10.5%),200世纪990年代代以来因因冰储量量减少导导致的冰冰川融水水径流增增加量超超过5.5%(姚檀栋栋, 刘刘时银 et al. 20004)。冰川消消融加剧剧直接导导致冰川川径流增增加,如如根据乌乌鲁木齐齐河流域域的研究究结果(刘朝海海, 康康尔泗 et al. 19996),流域域冰川退退缩使得得冰川径径流增加加1822mm。以此为为基础推推算西北北各大流流域的冰冰川径流流增加量量,其中中塔里木木河流域域增加最最大,达达3
15、7.8亿mm3,占河河川径流流的111%。图1. 2 近550年来来中国冰冰川退缩缩数量百百分比(1:11950019980年年冰川退退缩的条条数比例例;2:19660119800年间冰冰川退缩缩的条数数;3:19772119822年冰川川退缩的的条数比比例;44:1997020000年冰冰川退缩缩的条数数比例)我国西北北地区历历史悠久久的灌溉溉农业,一直依依赖于高高山的冰冰雪融水水,所谓“无水是是荒漠, 有水水是绿洲洲”, 水是是绿洲存存亡最根根本性的的因素,制约着着生态环环境安全全、经济济社会的协协调和可可持续发发展,缓缓解水与与经济社社会发展展的矛盾盾,是西西北干旱旱区未来来发展面面临的
16、长长期课题题之一。通俗而言言,冰川川退缩是是冰川表表面固态态降水收收入小于于因消融融引起的的物质支支出的外外在表现现形式,因此,冰川退退缩势必必增加河河川径流流,但是是冰川物物质损失失的长期期结果必必然是冰冰川的消消亡,冰冰川融水水补给功功能的丧丧失,势势必造成成河川径径流水量量与水质质变化、季节与与年际特特征变化化等。认认识水资资源这一一变化的的长期趋趋势,有有助于提提高水资资源的利利用水平平,促进进西北地地区可持持续发展展。1.2 评估区区自然社社会经济济基本特特征西北干旱旱地区是是指我国国35N以北北、1006E以西西年平均均降水量量2000mm以以下的内内陆干旱旱区。包包括我国国新疆全
17、全境、甘甘肃河西西走廊及及内蒙古古贺兰山山以西的的广大地地区,共共1144个县市市,总土土地面积积2199.055万kmm2,人口口(至220088年底)53777万,约分别别占全国国土地面面积与人人口的222%与与4.00%,是我国国少数民民族聚居居区和西西北边疆疆。因此此开发、建设好好西北干干旱区对对于提高高当地人人民生活活水平、推动少少数民族族社会经经济发展展、维护护西北边边疆稳定定和民主主团结具具有重要要意义(樊胜岳岳,20000)。图1. 3 评估估区地理理位置分分布示意意图1.2.1 评评估区自自然社会会经济总总体特征征1.2.1.11自然地地理特征征(1)独独特的地地形地貌貌从地
18、形上上看,该该区多为为高大山山系环绕绕:南缘缘和西南南缘为与与青藏高高原结合合为一体体、平均均高度达达6 0000 mm的昆仑仑山和喀喀喇昆仑仑山;西西缘是帕帕米尔高高原和准准噶尔西西部山地地;北缘缘西段为为阿尔泰泰山;东东部为贺贺兰山和和阴山余余脉狼山山;东北北部是蒙蒙古高原原;天山山-阿阿尔金山山-祁祁连山横横贯中央央,将本本区分隔隔成准噶噶尔盆地地、塔里里木盆地地、阿拉拉善高原原和柴达达木盆地地等几个个区域。在被分分割的区区域内都都具有向向心分布布的山地地-洪洪积-冲积扇扇平原-广袤袤的盆地地沙漠(或戈壁壁)基本的的地形系系统,形形成西北北干旱区区典型的的地貌格格局 (朱宗元元等,220
19、000;张新新时,220011)。(2)干干旱的气气候类型型由于深居居亚欧大大陆内部部、四周周受巨大大山系环环绕,本本区气候候具有典典型的干干旱大陆陆性气候候特征(张敬波波等,220000):从降水水看,总总体干燥燥少雨,且降水水空间分分布极不不均衡:过分集集中于山山区,一一般可达达30007000mm,由此发发育众多多内陆河河系;在在广大干干旱平原原荒漠区区,降水水稀少,蒸发旺旺盛,降降水量一一般小于于2000 mmm,蒸发发量达22000030000 mmm。从气温温看,昼昼夜温差差大,年年平均气气温较低低。多年年平均年年较差高高达355以上,日较差差可达111-16;年平平均气温温山区低
20、低于5,平原原区一般般低于110。全年日日照时间间长,太太阳辐射射总量大大。多风沙沙。尤其其是春季季气温骤骤升,大大气层结结不稳,常形成成8级以以上大风风,尤以以山谷隘隘口最甚甚。(3)旱旱生植被被为主的的植被类类型西北干旱旱区以荒荒漠植被被为主要要植被类类型:种种群主要要是超旱旱生的小小半乔木木、半灌灌木、小小半灌木木和灌木木。荒漠漠占据除除阿尔泰泰山南麓麓和东阿阿拉善北北部外的的几乎所所有盆地地的沙地地、冲积积平原、宽广台台地、山山前洪积积扇和前前山与低低山区,在昆仑仑山甚至至达到北北坡的中中山带,以及昆昆仑内部部山地与与昆仑主主脊以南南高原谷谷地的高高山带。草原、灌丛、森林和和各类草草甸
21、植被被等主要要分布在在降雨量量较多的的山地和和径流水水分积聚聚的荒漠漠区河流流两侧、扇缘水水分溢出出带与湖湖泊周围围低洼地地。 山区形成成特殊的的垂直分分异的自自然景观观:伊犁犁谷地山山地和阿阿尔泰山山垂直带带属于带带谱丰富富型 ,其自然然带自下下而上可可分为荒荒漠-草原-落叶叶阔叶林林-针针叶林-亚高高山灌丛丛草甸-高山山草甸-含垫垫状植物物的冰缘缘稀疏植植被一冰冰雪;中中、东昆昆仑山的的垂直带带则属于于带谱简简单型,自下而而上分异异为草原原-针针叶林-亚高高山灌丛丛草甸-高山山草甸-冻原原-冰冰雪。(4)冰冰雪融水水与山区区降水补补给为主主的水文文水资源源系统西北干旱旱区水资资源的总总体特
22、征征是量少少,地区区分布不不均,山山区多于于平地,迎风坡坡多于背背风坡。虽然总总量不足足,但其其分布和和形成上上的特殊殊性又使使得西北北水资源源具有其其他地区区没有的的优点:高大的的山系阻阻挡了大大量的水水汽,形形成250mmm1000mmm的降降水,发发育了众众多的河河流,高高山又提提供了相相应的负负温条件件,使水水以降雪雪的形式式出现,暂时或或长期积积存予山山区,发发育了大大量冰川川或永久久性积雪雪,形成成高山固固体水库库。因此此,西北北高山能能提供比比较丰富富而稳定定的径流流,为干干旱区人人民发展展生产和和改善生生活提供供了有利条条件(施雅风风,张祥祥松,119955)。1.2.1.22
23、 社会会经济概概况当前,我我国西北北干旱区区仍属于于全国经经济发展展较为落落后的地地区,至至20008年国国内生产产总值仅仅72774亿元元,占全全国的22.4%,人均均GDPP 1229911元,远远低于全全国人均均GDPP 2226400元的水水平。就就西北干干旱区内内部经济济发展格格局看,农业生生产在区区域国民民经济中中占主导导地位,工业除除石油、化工、建材和和交通运运输外,也主要要是以农农业为依依托的农农副产品品加工业业。我国西北北干旱区区人类社社会经济济活动主主要集中中于水资资源丰富富、生态态环境相相对优越越的内陆陆河塔里木木河、乌乌鲁木齐齐河、玛玛纳斯河河流、黑黑河等流流域河流流沿
24、岸自自然或人人工形成成的绿洲洲区。广广大平原原区降水水稀少,蒸发旺旺盛,因因而周围围山区降降水、冰冰雪融水水及其形形成的地地表径流流成为当当地重要要的水资资源来源源。但近近十几年年来由于于受气候候变化影影响,西西北干旱旱区冰川川融化正正在加剧剧(施雅雅风,119955),这这必将对对我国西西北干旱旱区内陆陆河流域域水资源源状况及及自然社社会经济济发展产产生重大大影响(康尔泗泗等,119999;施雅雅风,220011;王国国亚等,20008)。本研究以以位于新新疆南部部我国最最大的内内陆河流流域塔里木木河上游游两大源源流阿克克苏河流流域和叶尔羌羌河流域域,位于于新疆北北部的乌鲁木木齐河流流域、玛
25、玛纳斯河河流域,与位于河河西地区区的黑河河流域作作为重点点研究区区。这些些流域不不仅是我我国西北北干旱区区人口与与社会经经济活动动相对密密集区,而且其其地表径径流大都都与冰川川融水密密切相关关,气候候变化、冰川融融化加剧剧对这些些流域自自然社会会经济系系统将会会产生深深远影响响。1.2.2评估估区自然然社会经经济内部部差异我国西北北干旱区区各内陆陆河流域域除上述述共有的的基本特特征外,各流域域间及流流域内部部自然社社会经济济也存在在着一些些差异。1.2.2.11自然地地理特征征差异(1)土土地资源源如表1.2所示示,除乌乌鲁木齐齐河流域域,各流流域人均均耕地均均高于当当年(220055年)全全
26、国平均均水平的的1.440亩/人。其其中北疆疆的玛纳纳斯河流流域人均均耕地资资源最多多,为44.522亩,约约为全国国平均水平的3倍倍多。南南疆的阿阿克苏河河流域与与叶尔羌羌河流域域人均耕耕地也在在2亩/人左右右。但位位于北疆疆的乌鲁鲁木齐河河流域人人均耕地地资源仅仅为0.45亩亩/人,不仅远远低于其其他重点点流域,也低于于当年全全国平均均水平,表明该该流域耕耕地资源源已经十十分紧张张。这主主要是因因为位于于该流域域的乌鲁鲁木齐市市为新疆疆维吾尔尔自治区区首府,是全区区政治、经济、文化中中心,吸吸引了大大量人口口(20005年年为1994.115万),而本本区耕地地资源相相对不足足(仅为为96
27、.5万亩亩)。表1.22 我国国西北干干旱区重重点流域域土地资资源比较较(单位位:万亩亩,亩/人)阿克苏河河流域叶尔羌河河流域乌鲁木齐齐河流域域玛纳斯河河流域黑河流域耕地总量263.39365.8996.550438.45375.33人均2.0991.9110.4554.5222.000(2)水水文水资资源表1. 3 我我国西北北干旱区区重点流流域合计计水资源源比较(单位:亿m33、方/人、方方/亩)阿克苏河河流域叶尔羌河河流域乌鲁木齐齐河流域域玛纳斯河河流域黑河流域合计总量80.55977.66012.11212.77941.773人均65377409005561261114000亩均305
28、992120012555291529表1. 33表明,当前我我国西北北干旱区区各流域域水资源源紧缺状状况也存存在较大大差异:阿克苏苏河流域域与叶尔尔羌河流流域由于于人口相相对稀少少,河川川径流量量较大,因而人人均水资资源量与与亩均水水资源量量大。乌乌鲁木齐齐河流域域、玛纳纳斯河流流域、黑黑河流域域土地开开发强度度大,人人口相对对密集,河川径径流量较较小,人人均水资资源量较较小,水水资源紧紧缺。(3)气气候资源源从气候因因素看,南疆的的阿克苏河河流域与与叶尔羌羌河流域域平原荒荒漠区年年平均气气温(分分别为99.2-11.5与111.4-11.8)高于于北疆的的乌鲁木木齐河流流域与玛玛纳斯河河流域
29、(分别为为5.00-7.55与6.6-6.99);而而多年平平均降水量少少于北疆疆两流域域。阿克克苏河流流域与叶叶尔羌河河流域平平原区降降水量均均低于1100mmm(分分别为778mmm和54mmm),而乌鲁鲁木齐河河流域与与玛纳斯斯河流域域平原区区降水量量在1000mmm至2500mm之之间。河河西的黑黑河流域域平原区区年平均均气温大大相差不不大,为为5-110,与南南疆的阿阿克苏河河流域及及叶尔羌羌河流域域大致相相当;从从降水上上看,黑黑河流域域平原区区为1500mm3000mm,与北疆疆内陆河河流域相相差不大大。各内内陆河流流域荒漠漠区降水水量相差差不大,均在550mmm左右。在我们研研
30、究的其其中两大大流域,阿克苏苏河和叶叶尔羌河河都是塔塔里木河河的支流流。目前前注入塔塔里木河河干流的的还有和和田河和和开都河河孔雀雀河。后后者通过过库塔干干渠向塔塔里木河河下游输输水。阿阿克苏河河、叶尔尔羌河、和田河河和开都都河孔雀河河并称为为塔里木木河四源源。1.2.2.22 社会会经济发发展差异异(1)人人口与城城市化我国西北北干旱区区总体上上地广人人稀,至至20005年人人口平均均密度224.55人/kkm2,不到到全国同同期水平平(1336人/km2)的11/5。但主要要内陆河河流域之之间存在在较大差差异:南南疆的阿阿克苏河河流域与与叶尔羌羌河流域域分别为为19人人/kmm2与399人
31、/kkm2;北疆疆的玛纳纳斯河流流域与乌乌鲁木齐齐河流域域分别为为41.5人/km2和3777人/km2,河西西地区的的黑河为为15人人/kmm2。可见见我国西西北干旱旱区主要要内陆河河流域除除乌鲁木木齐河流流域外,人口密密度都远远低于全全国平均均水平,其中阿阿克苏河河流域与与黑河每每平方公公里不到到20人人;乌鲁鲁木齐河河流域人人口最为为密集超超过全国国平均密密度2倍倍。就人口的的民族构构成方面面,南疆疆阿克苏苏河流域域与叶尔尔羌河流流域以维维吾尔族族为主,人口比比重超过过60%,是以以少数民民族为主主体的多多民族聚聚居的区区域。北北疆的乌乌鲁木齐齐河流域域与玛纳纳斯河流流域及河河西的黑黑河
32、流域域是以汉汉族为主体的的多民族族聚居的的地区,汉族人人口超过过80%。就人口城城市化水水平看,我国西西北干旱旱区总体体水平不不高,平平均为335%左左右,低低于全国国同期水水平的443.0%(表11.4)。各流流域城市市化水差差异主要要表现为为南疆内内陆河流流域普遍遍低于北北疆内陆陆河流域域,河西西地区普普遍低于于新疆内内陆河流流域。北北疆的乌乌鲁木齐齐河与玛玛纳斯河河流域高高于全国的的同期城城市化水水平。表1. 4 我我国西北北干旱区区城市重重点流域域总体城城市化水水平比较较流域阿克苏河河流域叶尔羌河河流域乌鲁木齐齐河流域域玛纳斯河河流域黑河流域城市化水水平39%25%66%71%24%(
33、2)经经济发展展水平总体看我我国西北北干旱区区社会经经济发展展水平不不高。但但从人均均国民生生产总值值及三次次产业结结构看,各流域域人均国国民生产产总值与与产业结结构存在在明显差差异(表表1.55)。除除乌鲁木木齐河流流域与玛玛纳斯河河流域外外,西北北干旱区区主要内内陆河流流域人均均GDPP普遍地地区低于于全国平平均水平平,特别别是南疆疆的叶尔尔羌河流流域仅为为全国平平均水平平的1/5强,其次是是河西地地区的黑黑河流域域。北疆疆的乌鲁鲁木齐河河流域与与玛纳斯斯河流域域人均GGDP高高于全国国平均水水平。从从三产比比重看,我国西西北干旱旱区内陆陆河流域域第一产产业比重重均高于于同期全全国平均均水
34、平的的12%,特别是是南疆地地区的阿阿克苏河河与叶尔尔羌河流流域一产产比重占占据绝对对主体地地位,在在40%以上;这两个个区域第第二产业业比值不不到200%,表表明两流流域经济济发展水水平仍相相对较为为落后。北疆的的玛纳斯斯河流域域与河西西的黑河河流域第第二产业业比重超超过300%,特特别黑河河第二产产业产值值比重超超过455%与全全国平均均水平基基本持平平,表明明各流域域经济结结构得到到了优化化,但人人均GDDP处于于较低水水平,说说明工业业化水平平和内部部结构可可能仍处处于较低低层次。乌鲁木木齐河流流域第一一产业大大致与全全国水平平相当,第三产产业占到到59%成为国国民经济济的主体体,表明
35、明该流域域经济比比较发达达。表1.55 20003我我国西北北干旱区区重点流流域总体体经济发发展水平平比较流 域阿克苏河河流域叶尔羌河河流域乌鲁木齐齐河流域域玛纳斯河河流域黑河流域全国人均GDDP(万万元/人人)853882979928188514466970622132554三次产业业结构(%)一425415332512二191538334747三393159343241包括本报报告评估估区两大大流域(阿克苏苏和叶尔尔羌)的的塔里木木河流域域属于我我国以水水土资源源开发为为主要经经济增长长方式的的经济落落后的地地区,工工业化水水平低。人口的的城镇水水平低。另一方方面,落落后的塔塔里木河河流域
36、人人口不断断增长,人口密密度不断断增大,人口对对于水土土资源的的压力非非常大,水资源源的稀缺缺性日益益加强。第二章 近500年来西西北干旱旱区冰川川变化与影影响分析析西北干旱旱区仅有有乌鲁木木齐河源源1号冰冰川的监监测历史史较长,其它冰冰川如天天山托木木尔峰南南坡的科科其喀尔尔冰川、祁连山山西段的的老虎沟沟12号号冰川和和中段的的七一冰冰川等,不同时时期开展展过半定定位监测测工作,定位与与半定位位监测积积累的数数据对于于认识冰冰川变化化过程有有重要意意义,但但由于地地理位置置、气候候背景上上的差异异,有限限数量的的冰川监监测不足足以反映映出其它它冰川的的变化状状况,遥遥感监测测成为不不可或缺缺
37、的重要要手段。2.1定定位监测测2.1.1 乌鲁鲁木齐河河源1号号冰川天山乌鲁鲁木齐河河源1号号冰川(简称11号冰川川),位位于中国国天山中中段天格格尔峰 (海拔444766 m)北坡乌乌鲁木齐齐河源,属大陆陆型冰斗斗-山谷谷冰川,总面积积1.884kmm2。根据据对该冰冰川的长长期观测测研究,发现在在全球变变暖大背背景下,1号冰冰川近年年来正经经历明显显的退缩缩过程(图2. 1)。由冰川外围围终碛垄垄及其地地衣测年年推断(陈吉阳阳, 119888),自自从小冰冰期以来来,1号号冰川末末端已经经退缩了了约2880m(王宁练练等,119977)。而而自200世纪660年代代有观测测记录以以来,1
38、1号冰川川一直处处于退缩缩状态,19662-220000年的338年间间,1号号冰川面面积减少少0.222 kkm2,减少少了111%(李李忠勤等等, 220033)。冰川面面积亦呈呈加速减减小趋势势,19992220011年9年年间减少少的面积积(0.10kkm2)几乎与与19662119922年冰川川面积减减少(0.112kmm2)相当。1号号冰川原原本由东东西两支支相连,因退缩缩于19993年年分裂成成为完全全独立的的两条冰冰川(焦焦克勤 等,220000)。220世纪纪70年代代以来,该冰川川后退加快,如19970年年代为33.288 m/a,119800年代为为3.663 mm/a,
39、19900年为44.611 m/a(焦焦克勤等等,20004)。根据对冰冰川物质质平衡的的观测(李李忠勤 et al, 20003; 焦克克勤 eet aal, 20004; 焦克勤勤 ett all, 220000; 刘刘时银 et al, 19998; 韩添添丁 eet aal, 20005),从200世纪550年代代末有观观测记录录以来,1号冰冰川物质质平衡处处于亏损损状态(图2. 2),119855年以后后有加速速亏损趋趋势,119866-20000年年年平均均物质平平衡量为为-3558.44 mmm,较119599-19985年年的-994.44mm低低2644 mmm(即低低出2.
40、8倍),其中中19997、119988和19999年年为有观观测以来来物质亏亏损最大大的三年年。从119588年开始始观测起起,截止止到20000年年9月,年平均均物质平平衡量为为-1888.66 mmm(约为为-344.6104m3),累累积物质质平衡量量达到-79225 mmm,亦亦即冰川川较之119588年减薄薄了8 m多,累积物物质亏损损量达114522104m3(李忠忠勤 eet aal, 20003)。气候变变暖与冰冰川萎缩缩,导致致1号冰冰川冰面面状况及及冰川物物理特性性等也悄悄然改变变,李忠忠勤(220055)发现现在其东东支冰川川42225m原原为积累累区的地地方出现现了冰面
41、面湖,表表明这一一区域曾曾出现了了强烈融融化;冰冰川成冰冰带谱也也因大量量融水渗渗浸活动动而发生生改变(王晓军军 ett all, 119888; 焦焦克勤 et al, 20004),如本本世纪初初以来消消融较弱弱的冷成成渗浸带已已经消失失。这些事事实均表表明,气气候变暖暖对冰川川带来了了强烈的的影响。图2. 1 乌鲁鲁木齐河河源1号号冰川变变化图(刘潮海海等,220000;李忠忠勤等,20008)(上图11962220005年年为冰川川的连续续变化;下图照照片为小小冰期以以来的变变化)图2. 2 乌鲁鲁木齐河河源1号号冰川物物质平衡衡变化 (据焦焦克勤 et al, 20004)2.1.2
42、 科其喀喀尔冰川川图2.33 科其其喀尔冰冰川的气气象水文文观测点点示意图图科其喀尔尔冰川(5Y6674AA5,441448.777NN,800100.200E;图2.3),又又称科其其卡尔巴巴契冰川川,位于于新疆温温宿县北北部,托托木尔峰峰山汇南南部。依依据冰川川的发育育条件和和物理性性质,属属亚大陆陆型冰川川;而根根据冰川川的地貌貌形态,则属于于托木尔尔型山谷谷冰川,即冰川川消融区区发育大大范围厚厚层表碛碛。研究表表明,220033/ 220044 年度度和20004/ 20005 年度两两个物质质平衡年年的平均均物质平平衡值分分别为- 4994 和和- 3884 mmm,平平衡线高高度(
43、 EL A) 比20 世纪700 年升升高了3300 m左右右。在由由暖干向向暖湿转转型的气气候背景景下,尽尽管降水水增加显显著,但但强烈的的升温导导致科其其喀尔冰冰川处于于强烈的的物质亏亏损状态态(张勇勇等,220066)。祁连山中中段的“七一”冰川119566至19976年年间物质质平衡不不断增加加,19976年年以后呈呈减小趋趋势,冰冰川末端端则以11-2mm/a速速度退缩缩(刘潮潮海等,19992)。20001-220033年物质质平衡负负值达5560mmm/aa, 而而19770年代代的物质质平衡正正值为2250mmm/aa,19990年年代以来来的平衡衡线平均均高度比比19770-
44、119800年代升升高3000m以以上。东东部的水水管河44号冰川川在19960-19770年代代期间就就已经处处于退缩缩状态,退缩速速度超过过10mm/a(蒲健辰辰等,220055)。西西部的老老虎沟112号冰冰川在119500-19970年年代期间间处于稳稳定状态态,19980年年代以来来开始退退缩。2.2遥遥感监测测利用遥感感监测的的冰川变变化结果果表明,对比塔塔里木河河流域冰冰川编目目时期与与19999/220011年的冰冰川面积积,过去去40年年间该流流域的冰冰川面积积呈总体体减少状态态。监测的的76661条冰冰川,总总面积减减少了6616.3kmm2,占冰冰川编目目时期冰冰川面积积
45、的3.5%。其中,有32232条条冰川 (占调调查冰川川条数的的42.2%)处于退退缩状态态,面积积减少了了7277.355km22;6338条冰冰川(占占调查冰冰川条数数的8.3%)处于前前进状态态,面积积增大了了1111.055 kmm2;37791条条冰川(占调查查冰川条条数的449.55%)处处于稳定定状态。此外,各个子子流域表表现出较较大的区区域差异异。对研究区区各子流流域的冰冰川变化化分析显显示,冰冰川变化化具有明明显的区区域差异异 (表表2.11)。冰川川退缩最最大的流流域是黑黑河,冰冰川面积积减少分分别为11.222%a-1;其次为为乌鲁木木齐河,流域的的冰川面面积减少少了0.88%a-1;西天山山退缩速速率最小小,冰川川面积退退缩为00.099%a-1。整个研研究区,冰川面面积年平平均减少少19.2kmm2,年平平均退缩缩率为00.222。表2.1各流域域冰川变变化统计计流域/山山系冰川目录录样本遥感影像像冰川面积积条数面积kkm2面积kkm2变化量km22年绝对变变化kkm2年相对变变化()叶尔羌河河1418833711.231877.9-1833.3-7.66-0.222西天山1249940933.739766.8-1166.9-3.66-0.009乌鲁木齐齐河1504