第20卷第8期2005年8月
地球科学进展
A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC E
V o l.20 N o.8
A ug.，2005
文章编号：1001-8166（2005）08-0920-04
罗布泊地区环境变迁和西部干旱区未来发展*
关 键 词：罗布泊地理；环境变迁；西部干旱区；香山会议
中图分类号：X141 文献标识码：B
世界干旱地区既是全球贫困的一隅，又是全球潜在的资源宝库。干旱区是一个待发展区域，资源的丰度和生态的脆弱，成为一对尖锐的矛盾，是西部大开发战略中必须面对和解决的重要问题。
罗布泊作为中国最大的内陆河流—塔里木河的尾闾湖泊，其变迁乃至干涸不仅反映干旱区湖泊变化的一般规律，而且记录了干旱区环境变化历程。自20世纪中叶以来，罗布泊成为科学探险和科学考察的一个热点区域。
在全球自然资源正在走向枯竭的今天，干旱地区再次迎来崛起的期待，更面临艰辛的挑战。深入讨论罗布泊地区环境变迁及其折射出的生态环境问题，对促进干旱区未来发展具有示范作用。因此，“罗布泊地区环境变迁和西部干旱区未来发展”成为日前香山科学会议第254次学术讨论会的科学主题，吸引40多位从事干旱地区自然地理、人文地理、考古、环境遥感、水资源、矿藏、区域发展、生态、农业研究的专家学者参加了会议。
中国科学院地质与地球物理研究所刘东生院士、中国科学院新疆生态与地理研究所夏训诚研究员、南京大学王富葆教授应邀担任会议执行主席。
1 中国西部古代人类活动可能展示全新的绿洲文明
中国西部干旱区是从白垩纪延续至第四纪环境演变的产物，对全球气候波动响应强烈，人类作用过程清晰可辨，为探讨在全球变化特别是人类强烈活动作用下干旱区生态环境演变过程提供了理想的研究客体。
塔里木盆地东部的罗布泊地区，就研究区域来说，大约100000k m2，约占我国国土面积的1％。这一区域的历史光环、环境演变，作为干旱地区的一个缩影，历来为国内外科学界所关注。
刘东生院士曾参与2004年罗布泊的科学考察，敏锐洞察到罗布泊环境演变研究的重要科学意义和促进社会发展的作用，他强调指出：罗布泊是一个地质学的实验室，第四纪地质的许多科学问题，都可以在这里得到满意的答案。
“如果不是干旱环境孕育了古代文明，那么一定是古代文明的形成和发展选择了干旱区。”刘东生在题为“中国西部干旱区环境与人类文明”的主题评述报告中指出：世界古代文明大都分布在干旱地区。而这种选择，使干旱区在生产的延续和发展过程中导致了环境演变，发生了沙漠化或盐渍化。
华夏文明是世界上持续时间最长、唯一没有中断的文明；华夏文明在西部地区打下了很深的印记，表现出了延续性和辐射的关联性。自然环境孕育了人类的进化和文明的形成，但文明发展进步过程中仍然不断地受到自然环境变化的影响和自然灾害的损害。世界古代文明的衰退说明这种影响早在农业文明出现之前就已经产生。环境变化与人类活动的互馈作用在中国西部表现十分明显。深入地解析研究对基于绿洲环境和资源条件发展的中国西部古代文明可能展示一个全新的绿洲文明。
刘东生强调，认为干旱区无所作为和悲观的论点是不可取的。干旱（半干旱、半湿润）地区过去是，现在是，将来仍将是人类发展的基础和后方。对西部干旱区现代干旱环境获得足够认识之前，大规模的资源开发利用和重大工程的实施不容乐观。尽管我们已有50年的研究积累，但还缺乏高层次的系统集成，这也是我们举行本次研讨会并推动今后更深一步探讨的重要性之所在。
2 罗布泊地区的环境演变
新疆的塔里木盆地属极端干旱地区，也是世界四大古代文明的交融之地。著名美国社会学家摩尔根曾断言：“塔里木河流域是世界文化的摇篮，找到这把钥匙，世界文化的大门便打开了。”
罗布泊地区以其灿烂的楼兰文明著称于世，其环境和社会的变迁，特别是10k a以来和近百年来两个时间尺度上，更是干旱地区农耕时代以来和现代经济发展以来，人与自然相处的一个缩影和典型。
1972年，美国的资源卫星首次从900k m的高空获得罗布泊的完整影像，酷似巨大人耳，使罗布泊更添一层神秘面纱。
罗布泊地区独具鲜明的自然和社会特点，被科学界喻
* 收稿日期：2005-07-07
为：中国和亚洲大陆的干旱中心、新疆塔里木盆地积水和积盐中心、新疆沙漠分布和风沙活动中心、新疆古代人类文明活动中心。历来受到中外学术界的密切关注，成为科学界探险和考察的一个热点区域。目前，中国学者逐渐上升至主导地位，取得许多重要成果。
夏训诚研究员在题为“罗布泊地区环境研究的重要进展”的评述报告中，着重探讨了与罗布泊地区环境变迁相关的9个科学问题。指出，罗布泊的“大耳朵”卫星影像是湖水退缩形成的，时间是20世纪60年代初期4～5年间；罗布泊近万年来的环境变迁可划分为7个时段：红柳沙包年层是一种有效的、新的测年方法，可传递近千年的环境变化信息；雅丹地貌不是单纯风沙地貌，具有3种成因类型；并对罗布泊的游移问题、楼兰衰亡原因等提出了新的见解。
在若干专题报告中，我国学者利用不同方法、以不同角度对罗布泊地区环境变迁进行了探索，反映了新近具体的研究进展和基本认识。例如：
岩芯孢粉分析。新疆生态与地理研究所穆桂金研究员通过对罗布泊地区首个深度达百米的K1孔岩芯的孢粉记录分析探讨了“罗布泊第四纪环境演变”。研究结果表明，本地区古环境与现代环境有巨大差异。穆桂金认为，对湖泊的变迁而言，构造作用的影响强度是气候变化和人为影响不可比拟的。
沉积学研究。王富葆教授根据对罗布泊西湖湖心剖面的深入分析，讨论了“近一万年来罗布泊沉积的环境记录”。沉积物被细分为7个岩性段，分别代表本地区自然环境的7次大变化。初步认为，罗布泊地区始终处于干旱背景下，温度变化对环境的影响逊于降水，中世纪暖期（750～1250a B P）是湖区环境的最宜时期；湖泊演变过程往往在短时间内发生大规模扩张或消退；风尘始终是罗布泊沉积的重要物源之一；楼兰文明的衰亡是河流改道造成环境恶化的结果。
红柳沙包年层的环境分析。红柳沙包是罗布泊地区一种特殊生物地貌类型。南京大学曹琼英教授多年来通过对年层中红柳枝叶的稳定同位素δ13C、有机碳、氮元素分析和沙层厚度分析，以解释“红柳沙包年层的环境记录”。专题报告重现了罗布泊地区1871年以来气候波动的3个大的阶段，证明了利用植物年层研究小尺度气候变化的可行性。
盐壳地貌研究。河北师范大学赵元杰教授多年进行“罗布泊现代盐壳地貌特征与成因研究”。他认为，罗布泊东湖区的环状盐壳构造是罗布泊快速退缩过程中留下的盐滩，其形成主要取决于组成湖滩盐壳厚度及其后的变形，同时与湖水在快速退缩时水位停滞的时间长短有关。
遥感影像解释。美国加州州立大学洛杉矶分校邱宏烈教授依据对“罗布泊消长的遥感与土壤记录”的解译成果，认为罗布泊在1961年前已经干涸；罗布泊“耳心”附近于1973年曾短暂进水和维持，是罗布泊最后一次进水，而1958年新疆大洪水并没有越过高沙坝的界限。他质疑上游过量用水导致罗布泊干涸的说法，认为人类生产活动并不是罗布泊干涸的主因。新疆生态与地理研究所艾里西尔?库尔班副研究员对在“罗布泊干涸过程的遥感解释”专题报告中表达了同样看法，认为罗布泊“大耳朵”影像早在1958年就已出现。
流域系统研究思路。新疆生态与地理研究所陈曦研究员从整个塔里木河流域的角度探讨了“塔里木河流域演变与罗布泊变迁”问题。认为，罗布泊研究是一个中国最大内陆河流域演变和发展的问题，应建立多学科、多领域交叉的综合研究计划，数字重建高精度塔里木河流域与罗布泊演变的历史与现代过程。
与会学者在自由讨论中，热烈发表各自见解，特别对以下问题表示关注：
干旱区湖泊环境演变复杂。邓铭江指出干旱区湖泊的变化很复杂，必须从地质、水文两个基础层面进行深入分析。陈曦认为，干旱区湖泊演变过程研究重点是自然因素，时段重点应是近百年。刘嘉麒院士说，对罗布泊环境演变不能孤立看，要延伸到塔里木盆地和青藏高原。从海洋变化到荒漠，一是地质构造变化，二是气候变化。加拿大国家地质调查局高存海研究员强调，应重点加强末次间冰期以来的变化和与全球变化关系的研究，将大的气候模型用于区域研究。
罗布泊干涸的主导因素。加拿大发展署中加合作办公室环境顾问朱锋提出，在干旱区环境问题上，不同时间尺度，变化是不同的，主导因素也会变化，人类活动只是起到一种催化作用。刘嘉麒、高存海认为，没有人类影响，罗布泊同样会干，人类活动的影响只是一个叠加，起了加速作用，单靠输水是救不了罗布泊的。孙鸿烈院士认为，目前没有必要向罗布泊输水。
罗布泊作为塔里木盆地积水和积盐中心的消失和水质的恶化。马映军研究员和胡文康高工都认为，寻找盐水的排泄出路，优化流域开发，是干旱区环境演变中一个急待解决的问题。
3 罗布泊地区古人类遗迹与环境变迁
古代人类活动的遗迹，既包含了丰富的人文信息，又包含了丰富的自然信息和环境信息，反映了古代人类与自然相处的起始阶段。
2002年底至2005年3月对罗布泊地区小河墓地的考古发掘获得重大发现，是中国2004年度十大考古成果之一。因其地处干旱地区，许多重要埋葬现象为此前中外考古中所仅见而备受关注。
规模浩大、长期延续的小河墓地表明，从公元前2000年到公元前1000年中叶，罗布荒原沿主河道的带状区域有着适宜人类生存的良好环境，小河居民生活属单向的攫取式的，经济农牧并重，但随河流变化的突变导致本区域古代文化的突然消失。
新疆文物考古研究所伊第利斯?阿不都热苏勒研究员在题为“从小河考古新发现看罗布泊西南部古环境”的中心议题评述报告中指出，小河墓地材料的完整性和墓地文化过程的可复原性，使其成为中亚荒漠地带沙漠绿洲的典型标
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本，可复原和勾画出本区域青铜时代以来的生态景观和兴衰过程。本区域缺失有彩陶的考古文化阶段，而延续了早期新石器文化，对此尚需进一步研究，作出合理解释。
新疆巴音郭楞蒙古自治州博物馆何德修副研究员依据其研究成果，介绍说“罗布泊地区古代居民活动”大体分为3个阶段：第一阶段为约4k a B P的新石器晚期；第二阶段为2．2k a B P前后的先秦至西汉初期，以楼兰国建立为代表，出现初期城市文明；第三阶段为1．87k a B P前后鄯善国时期。他认为楼兰废弃原因，一是河水断流，二是干旱与风沙的威胁
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『古丝绸之路与现代交通运输网”之间有无关联？新疆生态与地理研究所黄文房研究员在分析丝绸之路产生的地理条件、路线基础上，认为随罗布泊特大钾盐矿和探险旅游等的开发，若羌可能成为一个重要的现代交通枢纽，重振丝路的历史辉煌。
在讨论中，胡文康提出，从公元前2000年至今，罗布泊地区人种、民族不断发生很大变化，其间也出现较长时间人类活动的断层，追究其原因十分重要。张新时院士认为，现在的情况是塔里木河基本不供水造成的，人类活动对环境变化起着重大的作用。佘之祥研究员提出，应搞清环境变化的社会、经济的反馈在哪里？
4 干旱区资源开发利用
以新疆为主的我国西部干旱区，近现代以来是一个社会、经济发展相对滞后的区域，但又是一个自然资源十分丰富的区域。生态的脆弱性，对资源的合理、有效、持续开发利用提出了很高要求。
在继续加强新疆矿产的勘查和开发研究同时，拓展有“新丝绸之路”之称的第二亚欧大陆桥的商贸通道，有利于充分利用国内外两个市场、两种资源，并构建资源通道的安全屏障，对我国未来发展具有十分重大意义。这是新疆资源环境中心马映军研究员在作“新丝路资源通道与我国资源安全”题评述报告时阐述的观点。鉴于我国当前和未来国际格局中的核心利益，他强调应赋予“亚洲中部干旱区生态环境”“亚洲中部中亚型造山与成矿”等相关科研工作以不寻常的重要意义，研究工作要走出国门，立足创新前沿。
与会学者从几个方面探讨了以新疆为主的我国西部干旱区的未来发展方向和途径。
“干旱荒漠区大规模太阳能的开发利用”。中国科学院电工所严陆光院士指出，世界在能源利用上已开始进入由化石能源与核裂变能源为主转入可持续的可再生能源为主的新时期。光能丰富的西部荒漠地区为大规模太阳能发电创造了优越条件；通过大规模有效发展速生能源植物，使太阳能转化为生物质能，西部荒漠区也是一个最佳区域。
“塔里木盆地油气资源勘探开发与生态建设”。塔里木油田分公司江同文研究员介绍了说，塔里木油田开发重大成果来源于理论与技术的创新，进一步丰富和发展了成盆、成烃和成藏理论，发现和探明了我国第一个亿吨级海相砂岩油田；重视生态建设，成果卓著，通过科技攻关，试验成功高矿化度水造林技术，2005年建成全长436k m2、造林面积3133.3h m2、植树2000万株的世界第一条沙漠公路生态防护林，油田生产、生活区建成30k m2左右绿地。
关注“新疆水资源分布与配置”问题。新疆水利厅邓铭江高工认为，新疆水资源利用中二元结构（渠库、河湖）失调，造成土地、水资源的双重浪费；但新疆开发与节水潜力可达225亿m3。强调，新疆水资源的开发要做好区域、流域两个层次的合理调配和配置。前者在北疆建立水网式结构，在南疆建立项链式结构，在东疆则形成串式结构，以体现各要素的和谐共处关系。
因地制宜，开发矿产。中国地质科学院王弭力研究员介绍了“罗布泊盐湖钾盐资源与第四纪环境研究进展”情况，并进行了理论总结，提出“高山深盆迁移”的钾盐成矿、富集新模式，指出罗布泊“碳酸盐—硫酸盐”的“二段式”成矿模式、钙芒硝为成储层的新的地质成钾现象，有助拓展寻找钾矿新的前景。
在讨论中，与会学者一致认为，新疆资源开发极具战略意义，同时关注面临的若干重要问题：
资源开发要抓住关键。周俊林研究员认为，新疆资源开发的核心还是水的问题，要在水资源比较效益上得到反映。夏训诚认为，以新疆为点，进行再生能源大规模开发的前期研究很有条件，也很有必要。胡文康指出，新疆矿产资源开发中，探明率、开采率过低的问题应尽快解决。
土地开发实行跨区域“占补平衡”。胡文康指出，新疆土地开发是国家的战略需求，又是新疆产业结构调整的需要，关系粮食安全、棉花产业发展和林果、草业、药业等发展，强调土地开发要坚持“经济高效、生态安全”，通过利用国家土地政策，实行跨区域“占补平衡”，以实现土地高效开发。
5 干旱区生态环境演变与调控
干旱区生态环境演变是一个长期、持续、反复和复杂的过程，对生态环境的合理调控则关系到西部干旱区的未来发展。
新疆生态与地理研究所雷加强研究员在中心议题评述报告中，从西部干旱区生态环境变化、生态需水、土地荒漠化、重大工程风沙危害与防治四个方面阐述了“西部干旱区重大生态环境问题研究进展”。
近40年来，在我国北方降水普遍偏少情况下，新疆则持续增温增湿；绿洲环境演变呈现空间上的变迁和属性上演化的二重性，天然绿洲向人工绿洲的转化呈现加速；人类活动对土地荒漠化的影响也在加强，贡献率达75％；重大工程风沙危害治理能力增强，成果显著。
他建议，围绕中国西部生态环境演变过程、结构特征、整治模式等，选择重点区域（如塔里木盆地或塔里木河流域等），针对干旱区生态环境变化的驱动力及其对全球变化的响应、干旱区山盆生态体系的生态过程与耦合关系等课题开展综合系统研究。
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在学术交流中，与会学者指出：
人类行为不当，导致干旱区河、湖演变和环境问题。新疆农业大学董新光教授以“近50年博斯腾湖与孔雀河水盐演化过程”为例指出，近50年焉耆盆地增加灌溉面积，实际上是农业用水侵占湿地生态用水的典型例证，导致盆地绿洲始终处于脱盐状态。建议恢复原有的小湖输水通道，在维持博斯腾湖微咸水同时，降低孔雀河水矿化度。
“干旱区生态格局与可持续发展”有密切关系。地理科学与资源所张百平研究员认为，山地是干旱立体生态链的第一环节，具有十分重要作用。建议在气候资源、生物资源相当丰富的中山带实施“中山带生态与发展战略”，逐步建立中国西部山地可持续发展的一般模式，即一个核心（自然保护）、三个圈层（主导产业、新兴产业和当地民文化保护）。
继续做好“新疆荒漠化及其防治”文章。新疆生态与地理研究所徐新文研究员介绍说，新疆在实施植树造林、防沙治沙、草地建设、流域综合治理、工程沙害治理等五大工程的实践及其重要成果，证明了五大工程在缓解荒漠化中的有效性。土地荒漠化过程在时间上具有连续性和空间上存在蔓延性，因而荒漠化防治仍将任重道远。
重视干旱地区土壤盐渍化这一世界性生态问题。新疆生态与地理研究所田长彦研究员指出，目前“盐土农业”概念的提出，使对盐渍化从单纯的治理转向治用结合。建议建立干旱区盐生植物种质资源库、基因库和盐生植物园，开展相关生物、生态、生理、机理和种植、开发、深加工的研究，建立具有我国特色的盐土农业。
“新疆城市化与区域发展”需要新思路。新疆生态与地理研究所张小雷研究员强调，基于对干旱区城镇体系与绿洲农业的关系，以及新疆丰富的矿产资源、特殊的区位交通格局的论证，提出了新疆城镇地域结构模式、发展战略和规划指标。
规划塔里木河下游的生态重建。张新时院士阐述了“塔里木河下游生态重建—‘新楼兰工程’设想”。认为塔里木河下游现有植被“只有养老院，不见幼儿园”的现实表明，现在的应急输水，只能挽救一时，不能维持长远，必须立足于“重建”，建立高标准、高效与高技术的现代化管道输水网络系统。
在讨论中，董新光提出，在西部干旱区环境演变和调控，重点在流域尺度上。许多专家对“新楼兰工程”设想表示了强烈兴趣，认为，该设想要在为建立一个生态重建和经济发展的咨询目标上继续深入、细化，使其具有可操作性。6 干旱区环境演变与未来发展的研究尚待深入
本次会议，将干旱区环境演变与未来发展的研究上升到一个新的科学平台，体现了科技界对国家实施的西部大开发战略中重要领域的强烈关注。
会议在已有工作基础上，通过多学科的讨论和整合，以罗布泊地区为点，西部干旱区为面，深入探讨了罗布泊地区和西部干旱区生态环境形成演变，以及干旱区人与自然的关系，凝练了科学思路和科学目标，有助推动中国西部干旱地区的未来发展。
会议执行主席夏训诚在综合与会专家报告、自由讨论的基础上进行了学术小结，概括了会议取得的重要共识：（1）对西部干旱区环境问题不能再掉以轻心。基于环境的本底，罗布泊地区在环境的退化演变中，自然因素占了重要地位；经济发展、人口增加等因素，以及向自然过多索取、不合理生产布局等人类活动，在干旱区环境演变中发挥了叠加、催化作用。
（2）环境问题是可以认识、可以管理、可以调控、可以治理的。人类活动的叠加、催化影响是可以控制的。前提是要探索、总结出这些影响的成因、表现和趋势。生态环境的保护和治理要放在“根本”和“关键”的位置。
（3）新疆发展离不开生态的保障。新疆邻接8国，地处国家安全战略要地，是西部大开发战略的重中之重。新疆大发展应实现经济高效、生态安全三大重要目标。
（4）干旱区环境演变和未来发展研究是重要的国际前沿领域。环境演变和未来发展研究，作为干旱区研究领域的国际前沿，仍然是一个长期的、持续的研究对象。罗布泊是点，需要再深化；干旱区是面，要进一步展开。“点”重点要放在科学意义和科学问题上，“面”则要进一步加强系统整合和重视应用。
（5）打造研究领域的科学品牌。干旱地区是世界四大古代文明的发源地，塔里木盆地又是四大古代文明的交融区。罗布泊地区和塔里木盆地人类活动与环境的关系独具特色，具有世界意义。应加强投入力度，强化科学组织，创造科学研究品牌。
夏训诚说，会议开得很成功，体现在以下3点收获：认真总结历史，奠定了未来发展的良好生境；深入探索了人类在干旱区的历史作用；要保障资源安全，有效利用资源，创造干旱区美好的未来。
（赵生才 供稿）
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课时跟踪检测（三十七）生态环境脆弱区生态环境问题的防治 第1课时基础落实练 木兰围场，位于浑善达克沙地的南缘，是我国北方重要的生态屏障，曾是清朝的皇家猎苑，现为亚洲 最大的人工林场之一。在这里，沙漠、草原与森林相伴而生了千百年。木兰围场的沙漠是一个著名的有水 沙地，也是华北地区重要河流——滦河的水源地。如图为木兰围场位置示意图。据此完成1～3题。 1．木兰围场沙、草、林并存的主要原因是( ) A．东部为平原，西部为高原 B．东部降水较多，向西逐渐减少 C．东部河流众多，西部河流稀少 D．东部临海，西部靠近内陆 2．木兰围场成为我国北方重要生态屏障的原因是( ) A．起到防风固沙、保护农田的作用 B．是华北地区重要的水源地 C．阻挡夏季暖湿气流北进 D．亚热带动植物资源种类丰富 3．促进木兰围场生态可持续发展的措施是( ) A．推进“林—药”等立体经营方式 B．设立森林草原自然保护区 C．扩大耕地面积，提高粮食产量 D．提高知名度，吸引大量游客 解析：1.B 2.A 3.B第1题，读图分析可知，木兰围场位于河北省东北部，并且与内蒙古高原接壤，受夏季风的影响，围场东部地区降水较多，水分充足，山区和山麓地带多森林的分布，大兴安岭以西的内 蒙古地区，受夏季风的影响较小，降水较少，多发育为草原和荒漠。因此才会在木兰围场出现沙、草、林 并存的现象。第2题，从地理位置来看，木兰围场处于半湿润与半干旱地区的过渡地带，处于荒漠化的边 缘地带，围场地区的森林、草原、湿地，可以起到防风固沙、保护农田的作用。第3题，木兰围场生态可持续发展的措施是设立森林草原自然保护区；推进“林—药”等立体经营方式，提高知名度，吸引大量游客，属于经济可持续发展的措施；扩大耕地面积，提高粮食产量，对该地的生态建设没有好处，不符合可 持续发展的原则。 如图为我国浑源县所在地区等高线地形图。读图回答4～6题。
我国是世界上生态脆弱区分布面积最大、脆弱生态类型最多、生态脆弱性表现最明显的国家之一。我国生态脆弱区大多位于生态过渡区和植被交错区，处于农牧、林牧、农林等复合交错带，是我国目前生态问题突出、经济相对落后和人民生活贫困区。同时，也是我国环境监管的薄弱地区。加强生态脆弱区保护，增强生态环境监管力度，促进生态脆弱区经济发展，有利于维护生态系统的完整性，实现人与自然的和谐发展，是贯彻落实科学发展观，牢固树立生态文明观念，促进经济社会又好又快发展的必然要求。 党中央、国务院高度重视生态脆弱区的保护。温家宝总理多次强调，我国许多地方生态脆弱，环境承载力很低；保护环境，就是保护我们赖以生存的家园，就是保护中华民族发展的根基。《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》明确指出在生态脆弱地区要实行限制开发。为此，“十一五”期间，环境保护部将通过实施“三区推进”（即自然保护区、重要生态功能保护区和生态脆弱区）的生态保护战略，为改善生态脆弱区生态环境提供政策保障。 本纲要明确了生态脆弱区的地理分布、现状特征及其生态保护的指导思想、原则和任务，为恢复和重建生态脆弱区生态环境提供科学依据。 编辑本段一、生态脆弱区特征及其空间分布 生态脆弱区也称生态交错区（Ecotone），是指两种不同类型生态系统交界过渡区域。这些交界过渡区域生态环境条件与两个不同生态系统核心区域有明显的区别，是生态环境变化明显的区域，已成为生态保护的重要领域。
（一）生态脆弱区基本特征 1.系统抗干扰能力弱。生态脆弱区生态系统结构稳定性较差，对环境变化反映相对敏感，容易受到外界的干扰发生退化演替，而且系统自我修复能力较弱，自然恢复时间较长。 2.对全球气候变化敏感。生态脆弱区生态系统中，环境与生物因子均处于相变的临界状态，对全球气候变化反应灵敏。具体表现为气候持续干旱，植被旱生化现象明显，生物生产力下降，自然灾害频发等。 3.时空波动性强。波动性是生态系统的自身不稳定性在时空尺度上的位移。在时间上表现为气候要素、生产力等在季节和年际间的变化；在空间上表现为系统生态界面的摆动或状态类型的变化。 4.边缘效应显著。生态脆弱区具有生态交错带的基本特征，因处于不同生态系统之间的交接带或重合区，是物种相互渗透的群落过渡区和环境梯度变化明显区，具有显著的边缘效应。 5.环境异质性高。生态脆弱区的边缘效应使区内气候、植被、景观等相互渗透，并发生梯度突变，导致环境异质性增大。具体表现为植被景观破碎化，群落结构复杂化，生态系统退化明显，水土流失加重等。 （二）生态脆弱区的空间分布 我国生态脆弱区主要分布在北方干旱半干旱区、南方丘陵区、西南山地区、青藏高原区及东部沿海水陆交接地区，行政区域涉及黑龙江、内蒙古、吉林、辽宁、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏、四川、云南、贵州、广西、重庆、湖北、湖南、江西、安徽等21个省（自治区、直辖市）。主要类型包括：
水资源短缺 21 世纪，水，已成为世界各国关注的焦点。水资源短缺、水资源分布不均、水环境被严重污染等等都是当今社会所急需解决的一系列问题，这些问题对世界各国的经济发展已构成了重大的威胁， 如何解决好水多、水少、水脏和水污染等问题直接关系到水资源的可持续利用、粮食生产的安全、经济增长方式、国民经济的可持续发展、维持生态环境的安全以及国内国际环境的安定。水，是经济，也是挑战。 通过一个学期的学习，对于《环境概论》这门课程也有了一定的认识，对于水资源短缺这一问题可以主要从以下几个方面分析： 一、水资源短缺的当前现状 根据当前形势，全球水资源短缺本就已存在的情况大致可以分为以下几种情况： 1、淡水资源是十分有限的资源。在全球水资源中陆地淡水仅占6%，其余94 为海洋水。而 在陆地淡水中，又有77.2%分布在南北极，22.4%分布在很难开发的地下深处，仅有0.4 % 的淡水可供人类维持生命。 2、淡水资源的分布极不均衡，导致一些国家和地区严重缺水。如非洲扎伊尔河的水量占整个大陆再生 水量的30%，但该河主要流经人口稀少的地区，造成一些人口众多的地区严重缺水。再如美洲的亚马逊河，其径流量占南美总径流量的60%，但它也没有流经人口密集的地区，其丰富的水资源无法被充分利用。俄罗斯和中亚地区也面临类似的情况，丰富的水资源流经西伯利亚注入北冰洋，而人口众多的西部、南部、中亚地区则出现水资源短缺。全球水资源分布在地理上已经基本确定，难以重新分配。巴西、俄罗斯、中国、加拿大、印度尼西亚、美国、印度、哥伦比亚以及扎伊尔9 个国家拥有了全球水资源的60%，即便在一定范围进行重新分配，其成本也是极高的。 3、水是难以替代的资源。人类要找到一种理想的水替代品，要比寻找石油和木材等资源的替代品困难 得多，尽管许多缺水国家已经开始海水淡化工作，但目前在资金和技术上都还远远无法解决水资源短缺问题。 除了以上的情况还有其他一些因素加剧了全球性的水资源危机：I. 人口的增长使淡水供应紧张。随着人口的增加，工业、农业和其他生活用水量不断扩大，但人类的取水量增长缓慢，导致人均用水量的下降。据有学者预测，到20 世纪末，人类的人均占水量将下降24%，像非洲的肯尼亚、尼日利亚等一些国家，人均用水量将下降40-50%。II.生态环境的破坏是 陆地淡水急剧减少。森林被毁、土壤退化等导致地面对水的吸收保护能力下降，雨季大水泛滥，而旱季严重缺水，使得各地灾情不断，比如我国西南旱灾、南方洪灾，还有国外一些地区雨季洪水泛滥，使得居民的生活受到严重影响。III. 水资源遭到污染，造成水质量下降。 随着现代工业、农业的发展，全球水污染变得日益严重，天然水资源被工业废水、农业废水以及生活污水所污染。许多大量河流、湖泊的水已不再适于人类生活使用，地下水也在不同程度上受到污染。非洲的尼罗河、美洲的亚马逊河、亚洲的长江等世界著名河流都已经在不同程度上受到污染。IV. 使用管理不当导致水资源的浪费。人们在用水方面还存在很大的浪费，一些水利设施在设计管理使用上不合理，是造成大量水资源浪费。 从目前来看，水资源缺乏是一个全球性问题，但最为突出的是国家和地区性水资源短缺问题。非洲水资源缺乏比较严重，据预测， 6 个东非国家和5 个邻地中海的北非国家都属于严重缺水的国家，三分之二的非洲地区每年都将面临干旱的威胁。亚洲本是个水资源丰富的地区，但由于人口增长和工农业的发展，也将成为一个水资源紧缺的大陆。一些国际水资源专家的研究报告指出，到下个世纪，亚洲大多数国家将会面临缺水问题。南亚地区干旱日益严重，由于大量抽取地下水，印度、巴基斯坦、孟加拉国等地下水资源面临枯竭。中国水资源总量居世界第六，但人均水占有量仅为
第29卷第7期干旱区资源与环境Vol．29No．7 2015年7月Journal of Arid LandＲesources and Environment July．2015文章编号：1003－7578（2015）07－176－05doi：10．13448/j．cnki．jalre．2015．242 基于流形学习的土壤高光谱数据特征提取研究* 吕杰，郝宁燕，史晓亮 （西安科技大学测绘科学与技术学院，西安710054） 提要：尾矿重金属污染是当今矿区环境污染面临的主要问题之一，精确反演土壤重金属含量对矿区土壤污染监测和治理具有非常重要的意义。以陕西金堆城矿区尾矿为研究区，利用ASD光谱仪测量土壤光谱，通过实验室化学分析获取土壤样本铜元素含量；将Isomap流形学习方法应用于土壤高光谱数据降维，利用随 机森林方法对矿区尾矿土壤的Cu含量进行反演建模，并与原始高光谱数据反演结果和PCA降维后的反演结 果进行对比。结果表明：土壤铜含量反演模型在经过Isomap降维后的光谱数据集上预测铜元素含量的相关系 数Ｒ2为0．7272，均方根误差ＲMSE为1140．20，在预测的准确性方面均优于原始高光谱数据。研究结果为探 索土壤高光谱数据特征提取提供了理论依据，同时对尾矿重金属污染监测具有重要的现实指导意义。 关键词：流形学习；土壤；铜；随机森林；高光谱 中图分类号：O433．1；O433．4文献标识码：A 尾矿重金属污染是矿区环境污染最严重问题之一。重金属具有很高的生物毒性，金属矿在开采过程中产生的重金属离子会随着雨水或灌溉进入土壤，通过一系列物理化学过程迁移转化，以一种或多种形式长期驻留在环境中，最终通过食物链等途径危及人类健康［1］。因此，如何更好地反演尾矿土壤重金属含量是矿区环境监测和治理的重要课题之一。 通常采用的土壤重金属污染监测和识别方法是从野外采样带回实验室进行化学分析。化学测试分析普遍要求破坏土壤样本，从大量的土壤样本采集、烘干、称重、研磨到进行测试，在大尺度监测土壤重金属含量时费时、费力。 高光谱遥感技术以其光谱分辨率高、波段连续性强、数据丰富的特点，在土壤盐渍化监测［2－4］、植被叶绿素遥感反演［5］、水质参数定量反演［6－7］、土壤重金属含量的监测研究中得到广泛应用［8］。但同时也因其数据量大、数据冗余度高和Hughes现象给数据处理带来极大的挑战［9］。因此，有效减少数据维数的同时保持数据的内在结构信息为高光谱遥感技术的广泛应用开启了一扇新的大门。目前，针对高光谱数据提出了许多有效的降维方法［10－18］，主要包括线性降维中的主成分分析法（PCA），Fisher线性判别分析（LDA）、多维尺度变换（MDS）、局部保留投影（LPP），非线性降维方法中的局部线性嵌入（LLE）、拉普拉斯特征映射（LE）、等距映射（Isomap）等。 流形学习（manifold learning）是模式识别和机器学习研究中的热点，它能够对高维数据空间进行非线性降维，并且揭示其流形分布，从中找出隐藏在高维光谱数据中有特定的低维结构，从而从中提取易于识别的特征，近年来流形学习已被用于遥感影像的降维与特征提取［19－21］。 重金属污染土壤的光谱信息影响微弱，并且重金属含量与土壤的光谱信息是非线性的关系，因此有必要对土壤光谱进行非线性降维处理，将流形学习引入到重金属污染土壤的高光谱数据降维，是一个有意义的尝试。文中以陕西金堆城矿区尾矿为研究区，以矿区土壤为研究对象，探索运用Isomap流形学习进行高光谱数据降维，利用随机森林构建矿区尾矿铜含量反演模型。 1材料与方法 1．1研究区概况 *收稿日期：2015－1－21。 基金项目：国家自然科学基金（51409204、41401496）；地理空间信息技术国家地方联合工程实验室开放基金项目（2013GSIJJ002）；江西省数字国土重点实验室开放研究基金项目（DLLJ201305）资助。 作者简介：吕杰（1982－），男，山东蓬莱人，博士，讲师，主要从事高光谱遥感研究。Email：rsxust@163．com
1.简述水资源的含义、分类、特征 含义：从供水角度讲，水资源可以理解为人类长期生存、生产、生活活动中所需要的各种水，既包括数量和质量含义，又包括其使用价值和经济价值。 狭义上的水资源，是指人类在一定技术经济条件下，能够直接使用的淡水。广义上的水资源，是指人类在一定技术经济条件下，能够直接或间接使用的各种水和水中的物质。在社会和生产活动中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。 分类：地表水和地下水资源； 天然水资源和调节性水资源；消耗性和非消耗性水资源。 特征：自然属性：资源的循环性、储量的有限性、时空分布的不均匀性、可恢复性、可调节性、利害两重性、用途广泛性、利用多样性等。 社会属性：商品性、不可替代性、环境特性；对自然环境影响：使水—土—岩系统相对稳定。对社会影响：水资源决定经济发展模式。2.简述全球水资源状况及开发利用趋势状况：全球农业用水占第一位（69%），工业用水第二位（23%）可复原比例最高，居民用水第三位（8%）人均占有量不断提高； 世界各地用水量差异极大，发达国家多为工业用水54%，发展中国家多为农业用水80%; 近年来用水量发展中国家增加幅度达，发达国家趋于稳定。开发利用趋势： 农业用水量及农业用水中不可复原的水量最高； 工业用水由于不可恢复水量最低，将更加重视提高工业用水技术、降低用 水量定额、加大节水力度、大幅度提高用水重复利用率。 水资源的开发将更为重视经济、环境与生态的良性协调发展。 3.简述中国水资源状况及开发利用存在问题状况：人均占有量不足； 时间、空间分布极不均匀；空间：耕地面积和水，河流分配。时间：夏多冬少； 水系：湖泊较多，多数分布在湿润区。干旱、半干旱地区河流稀少。开发利用存在问题：需水量不断增加，供需矛盾尖锐，南方水质型、北方水量型缺；污染继续发展，加剧水资源缺乏；用水浪费，利用率偏低；干旱、半干旱地区水资源过度开发，环境问题突出，地下水利用程度过高；管理水平有待提高，缺点为多头管理、各自为政和以需定供、以供定采的供水政策。 4.为什么要进行水资源量计算 水资源评价是保证水资源可持续发展的前提，而水资源数量评价是水资源评价的重要组成部分。通过水资源量的评价，可以确定可利用水资源数量，可以为合理配置地表水资源提供科学依据。因此，水资源量评价是水资源开发利用与管理的重要依据。 5．区域降水量有几种计算方法各适用于什么条件方法一：算术平均值法。X=1/nΣXi（区域平均降雨量）。 适用于计算区域内各雨量取样站点分布均匀、且密度较大时；方法二：泰森多边形法。 适用于当流域内的雨量和雨量站分布不太均匀时，为了计算流域平均降水量，就假定流域个点降水量可由与其距离最近的雨量站的雨量代表；方法三：等雨量线法。 适用于在较大流域和区域内，如地形起伏，降水量影响显着，且有足够的雨量站时，可用等雨量线法推求区域平均降雨量。 6.简述地表水可利用量含义、计算方法及原理 含义：在经济合理、技术可行、满足河道内用水并估算下游用水的前提下，通过蓄、引、提等地表水工程可能控制利用的河道一次性最大用水量（不包括回归水的重复利用）。 计算方法及原理： 1)水均衡法：Q可利用=Q当地河流径流+Q入境—Q出境。 入境：上游流入；水库放水；区外调入。出境：下游流出；水库蓄水；调出至区外。
高三地理一轮复习区域资源、环境与可持续发展习题 (2018·湛江一模)抱坡岭是三亚市一座山体裸露、地势起伏较大的废弃石灰岩矿山，自开展“城市修补、生态修复”以来，抱坡岭成为首批山体修复试点之一，相关部门采用了削坡退台、设置V型槽等综合治理办法恢复山体的生态环境。据此完成1～3题。 1．抱坡岭需要人工修复最主要的原因是() A．石灰岩易风化，造成危岩崩落，威胁居民生命财产安全 B．处于台风多发区，易引发地质灾害 C．山体坡度大，涵养水土的能力差，自我修复能力差 D．美化环境，增加旅游景点 2．每一级退台都设置为外缘高、内部低的主要目的是() A．降低爬山难度B．增加耕地面积C．便于汇集雨水D．提高地面美观度3．适合用于该山体修复的植被应具有的特点为() A．耐旱、耐贫瘠B．耐旱、耐盐碱C．耐涝、耐贫瘠D．耐涝、耐盐碱(2018·重庆七校联考)沙棘为多年生落叶性灌木，一般每亩荒地只需栽种沙棘120～150棵，4～5年即可郁闭成林。沙棘果含有丰富的营养物质和生物活性物质，可广泛应用于食品、医药、轻工、航天、农牧渔业等领域。近年来，人工引种的沙棘果品质有所下降。下图为我国沙棘种植区分布示意图。读图完成4～6题。 4．下列不属于沙棘生长习性的是() A．喜光，耐寒暑B．喜高温C．耐旱，耐盐碱D．抗风沙 5．我国在黄土高原大面积种植沙棘的主要原因是() A．该地区黄土广布，土层较深厚B．该地区生态脆弱，水土流失严重 C．沙棘果单产高，经济价值高D．该地区人口众多，劳动力资源丰富
6．人工引种的沙棘果品质下降，其可能原因不包括() A．引种地气候条件与野生地差异大B．人工种植沙棘密度增大，通风条件变化C．大量使用农药、化肥D．人工引种技术落后 西沙群岛被誉为中国的“马尔代夫”，不仅有着丰富的旅游资源，在海底还蕴藏着极其丰富的可燃冰。可燃冰是一种主要分布在海底的天然气水合物，燃烧值高且对环境影响小。由于可燃冰大多埋藏在海底，目前没有国家进行商业化开采。我国于2017年5月在南海试开采可燃冰并获得成功，在可燃冰开发方面的技术处于世界领先水平。读下图，回答7～9题。 7．可燃冰目前没有被大规模开采的主要原因是() A．资源量少B．对环境影响大C．开采难度大D．海上交通不便 8．该群岛在夏季有时会出现带状波纹(见上右图)，其最可能的影响因素是() A．洋流B．夏季风C．潮汐D．地壳运动 9．我国可燃冰试开采成功，其主要意义是() A．促进南海地区的经济发展B．占领开采技术高端位置 C．优化我国能源消费结构D．减轻我国空气污染 安徽省淮北市是一个因皖北地区煤炭开采而设立的新兴工业城市。从20世纪50年代开始开采煤矿至今，土地利用类型的变化使得淮北市矿区的生态系统服务价值发生了变化。下图为不同时段淮北市生态系统不同服务价值变化量示意图(图中数值从低到高代表服务价值的增加)。读图回答10～11题。 10．在各项生态系统服务中，产生价值最大的是() A．气体调节B．土壤更新C．生物多样性D．废物处理 11．据材料推测，1987－2000年淮北市()
《罗布泊，消失的仙湖》教案 教学设计的背景分析 学习需要分析 学生充满对自然之谜的兴趣，急于了解自然之谜，对罗步泊的变迁学生兴趣浓厚，急于探索其奥秘。地球资源有限，合理开发、利用，坚持可持续发展的观念，是社会的需要，未来的需要，更是人类自身发展的需要，合作探究的能力是学生终身学习的需要，主动开发和拓展学习资源的方法和能力更是学生终身学习的需要。 学习内容分析 本课需要学生不断完善和加强搜集整理材料的能力，对文中对比和引用数据来表达意思的方法品味达到理解和运用，从中感悟作者强烈的忧患意识，了解作者写作意图，培养科学理性精神和人文情怀，进一步训练提高学生的自主、合作、探究的学习方法。 u 学习者分析 学生已对对比、拟人等表现手法和引用数据的方法掌握，可很快理解它的作用，也能借助各种媒体及对生活的观察了解许多破坏生态环境的现象，只是缺乏理性的分析和认识，作为未来国家的主人和地球家族中的一员，必须具有深刻的忧患意识和可持续发展的观念，并能利用这一观念对某个问题进行阐述，这是社会的需要，未来的需要，也是自身发展的需要。 教学过程的设计及内容 教学目标设计： 朗读课文，感悟作者强烈的忧患意识。 学习对比和引用数据的方法，体会它们的作用。 激发学生的想象力，培养科学理性精神和人文情怀。 培养学生搜集和整理资料的能力，进一步促进学生自主、合作、探究意识和能力的形成。 教学策略设计： 教学重点、难点及突破： 重点：整体把握课文内容，了解作者写作意图，树立环保意识。（突破：抓住罗布泊过去与现在，配以科学的资料、图片，适当借助网络搜集了解类似状况，从而使学生了解写作意图增强环保意识，树立可持续发展的战略观念。 难点：初步感知报告文学的文学性这个特点，主要品味作者情感如何传达出来，从而把握作品撼人心魄的原因。 参与活动的引导：课前预习，动手查阅搜集资料做充分的课前准备，课堂利用形象、启迪性很强的、易引起共鸣的问题及练习，达到学生主动参与探究的目的，另外，借助多媒体课件增强直观性，做到图文并茂，以引起注意，激发兴趣，增强主动探究的意识。 课前准备： 搜集有关罗布泊历史和现状的资料，以及中国乃至世界范围内的环保资料，准备新疆地区地图。 预习课文，整体感知课文。 请教地理生物教师有关知识。 制作多媒体课件。 教学互动设计：
2020高考地理一轮复习课时精练 37.生态环境脆弱区生态环境问题的防治 第2课时高考过关练 在低碳要求下，林业碳汇的经济、生态、社会效益引发了越来越多的关注。相比于耕地与草地，林 地具有更强的碳吸收能力。林地面积和生物量是影响其固碳价值的主要因素。下表是2013年我国东北(大、小兴安岭和长白山)、北方(华北)、西南(横断山区和喜马拉雅山东段南坡)和南方(东南丘陵)四大林区森林固碳价值和林业经济产值统计表(单位：108元)。据此完成1～３题。 林区森林固碳价值林业经济产值 甲林区1598.5793.81 乙林区1287.84399.19 丙林区568.36126.90 丁林区2163.7789.42 1．与耕地和草地相比，林地具有更强的碳吸收能力的原因是单位土地面积上（) A．水土流失量少B．枯枝落叶层厚 C．叶片总面积大D．生物种类多样 2．表中代表南方林区的是（) A．甲林区B．乙林区 C．丙林区D．丁林区 3．提高丙林区森林固碳价值的主要途径是（) A．更换绿化树种B．采林、育林结合 C．禁止采伐森林D．营造护田林网 解析：1.C 2.B 3.D第1题，森林的固碳是绿色植物利用叶绿素，在可见光的照射下，将二氧 化碳和水转化为有机物并释放出氧气的过程。因此叶片总面积大，光合作用强，对碳的吸收能力强，故C正确。光合作用强弱与其他三项无关，故A、B、Ｄ错误。第2题，南方(东南丘陵)林区主要为人工林区，范围小于我国东北林区和西南林区，但林业经济产值最高。第3题，丙林区为我国北方(华北)林区，为我国主要农耕区，风沙危害严重，林地主要为防护林。由材料可知，提高丙林区森林固碳价值应该提 高林地面积和生物量，所以针对北方林区应营造护田林网。 浑善达克沙地位于内蒙古，20世纪80年代，该地区出现众多风蚀坑，坑边发育有植被覆盖的沙丘，研究发现该地区风蚀坑规模逐渐扩大、沙丘高度不断增加。2000年以后，浑善达克地区调整产业结构，大力发展旅游业。如图示意某风蚀坑及坑边沙丘等高线分布。据此完成4～６题。 4．根据风蚀坑的形态，推测该地盛行（) A．偏东风B．偏南风 C．偏西风D．偏北风
水资源短缺 21世纪，水，已成为世界各国关注的焦点。水资源短缺、水资源分布不均、水环境被严重污染等等都是当今社会所急需解决的一系列问题，这些问题对世界各国的经济发展已构成了重大的威胁，如何解决好水多、水少、水脏和水污染等问题直接关系到水资源的可持续利用、粮食生产的安全、经济增长方式、国民经济的可持续发展、维持生态环境的安全以及国内国际环境的安定。水，是经济，也是挑战。 通过一个学期的学习，对于《环境概论》这门课程也有了一定的认识，对于水资源短缺这一问题可以主要从以下几个方面分析： 一、水资源短缺的当前现状 根据当前形势，全球水资源短缺本就已存在的情况大致可以分为以下几种情况： 1、淡水资源是十分有限的资源。在全球水资源中陆地淡水仅占6%，其余94 为海洋水。而 在陆地淡水中，又有77.2%分布在南北极，22.4%分布在很难开发的地下深处，仅有0.4 %的淡水可供人类维持生命。 2、淡水资源的分布极不均衡，导致一些国家和地区严重缺水。如非洲扎伊尔河的水量占整 个大陆再生水量的30%，但该河主要流经人口稀少的地区，造成一些人口众多的地区严重缺水。再如美洲的亚马逊河，其径流量占南美总径流量的60%，但它也没有流经人口密集的地区，其丰富的水资源无法被充分利用。俄罗斯和中亚地区也面临类似的情况，丰富的水资源流经西伯利亚注入北冰洋，而人口众多的西部、南部、中亚地区则出现水资源短缺。全球水资源分布在地理上已经基本确定，难以重新分配。巴西、俄罗斯、中国、加拿大、印度尼西亚、美国、印度、哥伦比亚以及扎伊尔9 个国家拥有了全球水资源的60%，即便在一定范围进行重新分配，其成本也是极高的。 3、水是难以替代的资源。人类要找到一种理想的水替代品，要比寻找石油和木材等资源的 替代品困难得多，尽管许多缺水国家已经开始海水淡化工作，但目前在资金和技术上都还远远无法解决水资源短缺问题。 除了以上的情况还有其他一些因素加剧了全球性的水资源危机：I.人口的增长使淡水供应紧张。随着人口的增加，工业、农业和其他生活用水量不断扩大，但人类的取水量增长缓慢，导致人均用水量的下降。据有学者预测，到20 世纪末，人类的人均占水量将下降24%，像非洲的肯尼亚、尼日利亚等一些国家，人均用水量将下降40-50%。II.生态环境的破坏是陆地淡水急剧减少。森林被毁、土壤退化等导致地面对水的吸收保护能力下降，雨季大水泛滥，而旱季严重缺水，使得各地灾情不断，比如我国西南旱灾、南方洪灾，还有国外一些地区雨季洪水泛滥，使得居民的生活受到严重影响。III.水资源遭到污染，造成水质量下降。随着现代工业、农业的发展，全球水污染变得日益严重，天然水资源被工业废水、农业废水以及生活污水所污染。许多大量河流、湖泊的水已不再适于人类生活使用，地下水也在不同程度上受到污染。非洲的尼罗河、美洲的亚马逊河、亚洲的长江等世界著名河流都已经在不同程度上受到污染。IV.使用管理不当导致水资源的浪费。人们在用水方面还存在很大的浪费，一些水利设施在设计管理使用上不合理，是造成大量水资源浪费。 从目前来看，水资源缺乏是一个全球性问题，但最为突出的是国家和地区性水资源短缺问题。非洲水资源缺乏比较严重，据预测，6 个东非国家和5 个邻地中海的北非国家都属于严重缺水的国家，三分之二的非洲地区每年都将面临干旱的威胁。亚洲本是个水资源丰富的地区，但由于人口增长和工农业的发展，也将成为一个水资源紧缺的大陆。一些国际水资源专家的研究报告指出，到下个世纪，亚洲大多数国家将会面临缺水问题。南亚地区干旱日益严重，由于大量抽取地下水，印度、巴基斯坦、孟加拉国等地下水资源面临枯竭。中国水
西北干旱区气候变化及其对水文水资源的影响 摘要：全球气候变化是当前国际社会关注的重点问题。气候变化对水文水资源的影响受到国内外的高度重视。我国西北干旱区水资源匮乏，生态脆弱，对气候变化响应敏感。本文综述了近50年来我国西北干旱区气候变化的特点及在气候变化背景下水文水资源的响应情况。关键词：气候变化西北干旱区水文水资源水循环 引言：气候变化指在几十年乃至更长的时期内气候系统及要素发生了系统性的变化。气候变化是当今世界关注的热点问题，同时是全球变化科学中的重要研究领域。气候变化对全球各个生态系统造成影响，并深刻影响水文循环和水资源。气候变化对水文水资源的影响已受到国内外的高度重视。 中国西北干旱区位于欧亚大陆腹地，具有山盆相间的地貌格局，气候干旱，降水稀少，水资源短缺，水资源的主要来源是靠山区冰雪融水和降水补给的地表径流，景观以山地荒漠为主体，生态极其脆弱，对气候变化的响应十分敏感。 在全球气候变化的背景下，我国西北干旱区气候、水文过程、水资源的数量分布都会发生变化，给区域未来的水资源安全管理规划带来挑战。因此探讨该区气候变化的规律特点，展开气候变化下该区水文水资源的响应研究显得十分重要。 1.气候变化特征 根据IPCC 第五次气候变化评估报告在过去半个多世纪以来，全球几乎所有地区都经历了升温过程，变暖最快的区域为北半球中纬度地区。报告指出全球气候变化是由自然影响因素和人为影响因素共同作用形成的，人类活动极有可能是20世纪中期以来全球气候变暖的主要原因，可能性在95% 以上。在我国同样存在气温普遍升高的现象，西北干旱区更为显著。 1.1气温变化 在我国西北干旱区，据研究表明过去半个多世纪西北干旱区气温上升速率高达0.34oC/10a，升温幅度明显高于全国平均水平和全球平均水平。1987年，西北干旱区年平均温度出现了“突变型”升高，并以每10年升高0.517C 的速度呈现出加速升高趋势。自1997年以来，温度一直处于高位震荡状态，升温趋势已不十分明显。在对西北干旱区过去50年不同季节气温变化的研究分析表明，冬季气温变化对年平均气温升高的贡献率达57.01%，冬季温度的大幅度升高可能是拉动年平均温度抬升的重要原因。近50年以来，西北干旱区的极端气温变化中，冷指数在减小，而热指数则呈现增加态势，冷指数趋势更为显著；且2000年以后气温的变率明显加快,极端气温变化的频率也更为稳定。 1.2降水变化 西北干旱区的湿日数显著减少，但降水总量增加明显。湿日数减少主要是由于0.1~6mm 强度的降水日数锐减引发。强降水对西北干旱区降水总量贡献很大，降水总量的增加很大程度上是由12-24mm和6-12mm的强度降水的显著增加引起的。因此西北干旱区降水过程发生了变化。 区域气候变化既受到全球气候变化的影响，又影响全球气候。既有外部环境强迫因素的影响，又有内部过程因素影响。外部大气环流和大气组分影响区域气候，据研究西伯利亚高压、温室气体浓度和季风环流的变化是西北干旱区气候变化的部分原因。区域内部受人类活动影响的下垫面的改变，如土地利用、水文的变化影响着区域大气环流。陆气的相互作用使区域气候的变化机理变得复杂。 近30年来西北干旱区温度升高、降水增加的事实，有学者指出气候在向暖湿方向发展，也有学者认为是气候的波动变化。由于气候变化过程和原因的复杂性，关于气候变化趋势的确定很困难，但推测在未来一定时期内，西北干旱区气温仍将升高，气温降水的变率增大。
第五节 中国区域生态环境问题及其防治途径 课时安排：2课时 教学目标： 1． 了解中国生态环境现状、成因和防治措施。 2． 运用中国的生态环境脆弱区图，分析主要生态环境问题形成的自然背景和人为原因。 3． 理解中国生态环境治理紧迫性，逐步树立环境保护和可持续发展的观念。 教学重点与难点： 重点：中国区域生态环境问题的分布、形成的自然背景和人为原因及防治措施 难点：中国区域生态环境问题形成的自然背景和人为原因 教学用具：自制图表、多媒体投影仪等 教学方法：图表分析法、比较法等 教学过程： 一、中国的生态环境问题现状 中国的生态环境问题形势严峻，以水土流失、荒漠化、森林和草地资源减少，生物多样性锐减为特征的生态破环的范围仍在扩大，程度在加剧。 二、中国的生态环境问题成因 1．巨大的人口压力 2．不合理的开发活动 说明：中国现代人口数量异常迅猛增长，成为中国生态环境的最大压力，为了生存，人们毁林开荒，围湖造田，乱采滥挖，破坏植被，环境保护意识不强，重开发轻保护，重建设轻维护，对资源采取掠夺式、粗放型开发利用方式，超过了生态环境承载能力，造成严峻的生态环境问题。 三、中国生态环境问题的区域性特点 中国地域广大，且受季风气候的影响，由北向南、从东到西，气候和地势有明显差别，形成了类型众多的生态系统。由于自然和人为的原因，在不同生态系统背景下产生了不同的生态环境问题。我国不同区域的主要生态环境问题分布见图4、16。 图4、16中国的生态环境脆弱区 地区名称 主要生态问题 形成原因 自然背景 人为原因 A 大兴安岭两侧 森林破坏、土壤侵蚀、草场退化 严重 半干旱草原地区 过垦、过伐、过牧严重。 B 西北干旱半干旱 地区 草场退化严重 降水较少、气候较干 过牧严重。 C 黄淮海平原区 土壤侵蚀严重。 暖温带半湿润地区 人口密集，过垦严重 人口密集，过垦严重 D.E 南方亚热带丘陵 地区 亚热带丘陵，降水丰 富 F 亚热带的横断山区、云贵高原 土壤侵蚀，森林破坏严重，物种灭绝和多样性锐减。 亚热带丘陵山地地 区， 地质条件复杂 人民生活贫穷，过垦、 过伐导致。 G 青藏高原 高寒地区 受气候变化和人为活动的影响，生态十分脆 弱。 思考 1
水资源短缺 令狐采学 21世纪，水，已成为世界各国关注的焦点。水资源短缺、水资源分布不均、水环境被严重污染等等都是当今社会所急需解决的一系列问题，这些问题对世界各国的经济发展已构成了重大的威胁，如何解决好水多、水少、水脏和水污染等问题直接关系到水资源的可持续利用、粮食生产的安全、经济增长方式、国民经济的可持续发展、维持生态环境的安全以及国内国际环境的安定。水，是经济，也是挑战。 通过一个学期的学习，对于《环境概论》这门课程也有了一定的认识，对于水资源短缺这一问题可以主要从以下几个方面分析： 一、水资源短缺的当前现状 根据当前形势，全球水资源短缺本就已存在的情况大致可以分为以下几种情况： 1、淡水资源是十分有限的资源。在全球水资源中陆地淡水仅占 6%，其余94 为海洋水。而在陆地淡水中，又有77.2%分布在南北极，22.4%分布在很难开发的地下深处，仅有0.4 %的淡水可供人类维持生命。 2、淡水资源的分布极不均衡，导致一些国家和地区严重缺水。如 非洲扎伊尔河的水量占整个大陆再生水量的30%，但该河主要流经人口稀少的地区，造成一些人口众多的地区严重缺水。
再如美洲的亚马逊河，其径流量占南美总径流量的60%，但它也没有流经人口密集的地区，其丰富的水资源无法被充分利用。俄罗斯和中亚地区也面临类似的情况，丰富的水资源流经西伯利亚注入北冰洋，而人口众多的西部、南部、中亚地区则出现水资源短缺。全球水资源分布在地理上已经基本确定，难以重新分配。巴西、俄罗斯、中国、加拿大、印度尼西亚、美国、印度、哥伦比亚以及扎伊尔9 个国家拥有了全球水资源的60%，即便在一定范围进行重新分配，其成本也是极高的。 3、水是难以替代的资源。人类要找到一种理想的水替代品，要比 寻找石油和木材等资源的替代品困难得多，尽管许多缺水国家已经开始海水淡化工作，但目前在资金和技术上都还远远无法解决水资源短缺问题。 除了以上的情况还有其他一些因素加剧了全球性的水资源危机：I.人口的增长使淡水供应紧张。随着人口的增加，工业、农业和其他生活用水量不断扩大，但人类的取水量增长缓慢，导致人均用水量的下降。据有学者预测，到20 世纪末，人类的人均占水量将下降24%，像非洲的肯尼亚、尼日利亚等一些国家，人均用水量将下降40-50%。II.生态环境的破坏是陆地淡水急剧减少。森林被毁、土壤退化等导致地面对水的吸收保护能力下降，雨季大水泛滥，而旱季严重缺水，使得各地灾情不断，比如我国西南旱灾、南方洪灾，还有国外一些地区雨季洪水泛滥，使得居民的生活受到严重影响。III.水资源遭到污染，造成水质量下降。
西北地区生态环境的主要问题及其根源 论文标题:西北地区生态环境的主要问题及其根源 ECOLOGICAL AND ENVIRONMENTAL PROBLEMS AND THEIR ORIGININ NORTHWESTERN CHINAWu XinnianThe Scientific Information Centre for Resources andEnvironment,CAS,Lanzhou 730000 论文作者吴新年 论文关键词生态环境问题/根源/西北ecological and environmental problems/origin/northwesternChina,论文来源干旱区资源与环境,论文单位呼和浩特,点击次数258,论文页数98～104页1999年1999月论文网https://www.doczj.com/doc/dd12966242.html,/paper_31729651/ 首先分析了西北地区存在的主要生态环境问题，如水土流失、土地沙漠化、土壤盐渍化、“三废”污染等的现状及发展趋势，接着分析了导致这些恶果的原因。 This paper discussed ecological and environmental problemsinNorthwestern China,such as soil erosion,soil salinization,desertification and polution from the three wastesetc.,andanalysedtheir origins. 1西北地区生态环境的基本特征与主要问题 西北地区地处欧亚大陆腹地，大部分地区属干旱、半干旱地区，且地形复杂多样，多山地，其生态环境的基本特征是：干旱少雨，水资源匮乏；森林稀少，植被覆盖率低；沙漠戈壁面积大，有超过半数以上的土地不能或暂难利用；黄土高原水土流失严重，土地沙漠化、盐渍化加剧；工业规模的不断扩大，特别是矿产资源的大规模开发，也带来了严重的环境问题。由此，在今后的地区开发过程中，西北地区将始终面临着如下一些突出的生态环境问题： 1.1水土流失日益严重 西北地区水土流失主要分布在黄土高原、黄河上中游，水土流失面积约占黄河上中游流域总面积的2/3。水土流失最主要的地区是黄土丘陵沟壑区和黄土高原沟壑区，面积总计约25万多平方公里，一般侵蚀模数为每年每平方公里5000～10000吨，少数地区高达2～3万吨。其中黄土高原水土流失最严重的地区有两个：东区主要位于固原—彬县—华池—延安—乡宁—中阳—兴县—和林格尔—东胜—榆林—靖边—同心—固原范围内，该区面积约12万平方公里，年均产沙量14亿吨多；西区大致位于靖远—庄浪—天水—渭源—临夏—定西—靖远范围内，面积约3万平方公里，年均产沙量约2亿吨[1]。这些泥沙最终都输入了黄河。陕南的石灰岩山区一般具有山高、坡陡、谷深、河沟比降大、地表土层薄等特点，遇大暴雨，往往造成严重的水土流失，一般平均每年流失土壤厚度约0.5～1.0厘米，有的地区高达2～5厘米。该地区土壤一旦流失殆尽，则变成裸石山，很难恢复。 1.2土地沙漠化加剧 我国是世界上沙漠及沙漠化土地分布较多的国家之一，沙漠、戈壁、沙漠化土地相互交错在一起，总面积估计仍达150万平公里，占全国土地面积的15.5%。西北地区是我国沙漠化土地主要分布区，在宁夏、陕西、甘肃、青海、新疆五省区都有大面积分布，另外就是内蒙古，这些地区几乎集中了我国90%以上的沙漠化土地，其中已经沙漠化的土地面积约16万平方公里，潜在沙漠化土地面积约15万平方公里。西北的沙漠化土地主要有两种类型，一是半干旱地带沙漠化土地，主要分布在陕西北部及宁夏的东南部的干旱草原和荒漠草原地区；二是干旱荒漠地带的沙漠化土地，主要分布在狼山——贺兰山——乌鞘岭以西的广大干旱荒漠地带。沙漠化及风沙肆虐已经成为危及当地人类生存的巨大灾害。例如，1993年5月5日在西北地区发生的特大“黑风暴”就造成数十人死亡和5亿多元的直接经济损失。今年4月份又连续发生数次“沙尘暴”，造成了十分严重的损失。 西北地区不仅沙漠化土地分布面积广，而且近年来由于植被减少、草场退化等种种原因，
错误! １．我国生态环境问题的类型、现状及生态恶化的原因。 ２．我国不同地区存在的生态环境问题的差异。 ３．针对区域生态环境问题提出合理的防治措施。 一、中国生态环境问题的区域性特点 １．类型多样错误! ２．形成原因 （１）地域广大，且受季风气候的影响，各地气候和地势的差别明显，形成了类型众多的生态系统。 （２）由于自然和人为的原因，在不同生态系统背景下产生了不同的生态环境问题。 二、中国生态环境问题防治措施 １．中国生态环境恶化的原因 （１）资源不合理开发利用：掠夺式、粗放型开发。 （２）执法不严、管理不力。 （３）长期以来对生态环境保护和建设的投入不足。 ２．保护措施 （１）重点生态工程：植树造林、水土保持、草原建设、国土整治等。 （２）重点防治工程：长江、黄河上中游水土保持。 （３）重点保护区：天然林资源保护工程、退耕还林还草工程、自然保护区、风景名胜区、森林公园、生态农业试点示范、生态示范区。 （４）加强环境保护法制建设。 １．中国生态环境问题非常严重，产生的主要原因是人为原因。（√）
２．我国西部地区生态环境问题严重，东部地区生态环境问题较轻。（×） ３．各种生态环境问题产生的原因是不同的，所以生态环境问题没有直接必然的关联性。（×） ４．土壤侵蚀多发生在黄土高原、东南丘陵等东部季风区内，采取的主要措施有退耕还林、植树种草、改坡为梯等。（√） ５．草地退化多发生在我国西部非季风区内，森林破坏的主要分布区是我国的三大林区。（√） 6．本着“合理布局，因地制宜”原则，我国应在北方半干旱地区、南方山地和丘陵地区、长江中下游平原、青藏高寒区分别发展（A ） Ａ．畜牧业、林业、种植业、畜牧业 Ｂ．种植业、林业、畜牧业、林业 Ｃ．畜牧业、畜牧业、淡水养殖业、林业 Ｄ．林业、种植业、畜牧业、林业 7．为了保护和恢复西部生态环境，应采取的措施是（B ） １尽量减少资源的开采２生态建设以自然恢复为主３重点地区实行严格的退耕还草还林措施４以经济发展为中心，从根本上改变粗放型经济发展 Ａ．１２３Ｂ．２３４ Ｃ．１３４Ｄ．１２４ 知识点中国区域生态环境问题及其防治措施 读教材P70图４．１6，探究下列问题 （１）图中A地区主要存在的环境问题有________、土壤侵蚀、________。 （２）图中B地区草地退化的原因有哪些？ （３）图中C、D、E、F四地共同的生态问题为________，其形成的共同因素有________、________。 （４）G地区为何生态脆弱？
我国水资源问题及对策
一、当前我国在水资源利用中的问题 根据我国水资源现状的研究以及水资源利用的持续实践总结，综合此方面学者的研究成果，我们认为，目前我国在水资源的利用过程中主要存在以下四大问题：水资源短缺、水资源利用率底、过度开发以及水污染严重等。 （1）水资源紧缺，供需矛盾日益加剧 随着经济的发展和气候的变化，中国农业，特别是北方地区农业干旱缺水状况加重。近年来农田干旱，水库干旱见底现象频发。农田受旱面积增加，干旱缺水成为影响农业发展和粮食安全的主要制约因素；农村边远地区发生饮水困难，饮用水不符合卫生标准。其次是城市缺水。中国城市缺水现象始于70年代，以后逐年扩大，特别是改革开放以来，城市缺水愈来愈严重目前我国约有3亿农村人口喝不上符合质量标准的饮用水;在全国六百多个建制市中，有四百多个城市供水不足，其中有一百多个还为严重缺水，由于缺少导致的产值下降约两千亿元。 （2）水资源浪费现象严重，利用效率低 我国水资源的利用效率不高，用水严重浪费的现象非常严重。目前，全国农业灌溉年用水量约3800亿m3，占全国总用水量近70%。发达国家早在20世纪40、50年代就开始采用节水灌溉，现在，很多国家实现了输水渠道防渗化、管道化，大田喷灌、滴灌化，灌溉科学化、自动化，灌溉水的利用系数达到0.7～0.8，而我国农业灌溉用水利用系数大多只有0.3～0.4[2]。其次，工业用水浪费也十分严重，目前我国工业万元产值用水量约80m3，是发达国家的10～20倍;我国水的重复利用率为40%左右，而发达国家为75%～85%。中国城市生活用水浪费也十分严重。在城镇用水中，广泛存在着没有安装水表的水龙头、非法安装供水管、水管漏水、水表失灵等现象。据统计，全国多数城市自来水管网仅跑、冒、滴、漏损失率为15%～20%。对比美、日等发达国家的用水水平，我国的用水效率还很低。[1] [3] （3）水资源过度开发，生态环境恶化 水资源过渡开发，生态恶化问题日益严重。我国大约有60%以上的水资源已经被开发利用，过度开发利用现象很严重，而且我国绝大数地区都存在着地下水开采过量的问题。随着经济和社会的发展，水资源的过度开发利用，无疑会加剧水土的流失而使生态环境进一步恶化。在一些地区，已经出现了地面沉降、塌陷、海水入侵等严重问题，这进一步加剧了环境恶化，影响水资源质量。统计资料表明,目前我国已形成了多个超过万平方公里的地下水位大幅度下降的漏斗区。山东省因地下水降落,漏斗面积达 1.5万平方公里,导致海水入侵面积达400平方公里[3]。