0前言

西藏自治區(qū)地處我國西南邊陲，素有“世界屋脊”之稱。全自治區(qū)有天然草原0．82億hm2，占全國草原總面積的21%，是我國五大牧區(qū)之一，也是重要的綠色生態(tài)屏障，被稱為地球氣候“敏感區(qū)”和“驅(qū)動器”［1］。西藏草原牧區(qū)以高、寒、旱為主要特征，加之水、熱資源時空分配不均，土壤貧瘠，草地生態(tài)系統(tǒng)抗逆性能力較低，一旦破壞，便很難恢復(fù)。近年來，由于氣候變化和利用不當(dāng)?shù)茸匀弧⑷藶橛绊?，約52%的天然草原發(fā)生沙退化，草地生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重。如何合理開發(fā)草地資源，高效利用水資源，發(fā)展灌溉草地，促進草地生態(tài)修復(fù)成為當(dāng)前亟待解決的問題。

本文介紹了西藏牧區(qū)水資源、草資源概況，歸納總結(jié)了近年西藏草原生態(tài)系統(tǒng)與牧區(qū)水利研究進展，對牧區(qū)生態(tài)水利發(fā)展面臨的問題進行了分析，從科學(xué)研究的角度對西藏生態(tài)水利科研工作提出建議，旨在為區(qū)域牧區(qū)生態(tài)水利建設(shè)提供理論支撐。

1西藏水草資源概況

1．1水資源概況

西藏水資源非常豐富，地表水資源總量4482億m3，地下水資源總量1107億m3，人均水資源量約18．7萬m3，為全國平均水平的82倍，水資源總量、人均水資源量均居全國第一［2］。西藏的水資源具有4個特點。①時空分布不均。時間上，夏季降水占全年的70%～90%，夏季徑流量占全年的65%以上;空間上，東部8%的面積上水資源量為全區(qū)的55%，而西部39%的土地上水資源量僅占全省區(qū)的6%。②河流眾多，西藏境內(nèi)有河流356條，其中流域面積大于1．0萬km2的河流有20余條，流域面積大于0．2萬km2的河流有100多條。西藏還有“亞洲水塔”的美譽，金沙江、瀾滄江、怒江、雅魯藏布江等大河都流經(jīng)這里，其中怒江、雅魯藏布江發(fā)源于西藏。西藏還是中國國際河流分布最多的一個省區(qū)，亞洲著名的恒河、印度河、布拉馬普特拉河、湄公河、薩爾溫江、伊洛瓦底江等河流的上源都在這里。③水能開發(fā)潛力巨大，由于河流落差大，西藏可開發(fā)的水能資源約為5659萬kW，占全國總量的15%。④水質(zhì)極好，雅魯藏布江、金沙江、怒江、瀾滄江等主要江河干流水質(zhì)達到國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二類水域標(biāo)準(zhǔn);拉薩河、年楚河、尼洋河等流經(jīng)主要城鎮(zhèn)的河流水質(zhì)達到了三類水域標(biāo)準(zhǔn);發(fā)源于珠穆朗瑪峰的絨布河水質(zhì)達到了一類水域標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)保部門的監(jiān)測還表明，各市鎮(zhèn)中、深層地下水水源豐富，水質(zhì)良好，總體上達到二類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。雖然水資源總量豐富，但西藏有近1/4的耕地灌溉得不到保障，田間灌溉仍以漫灌為主，灌溉水利用系數(shù)不到0．35，水資源利用率低是西藏水資源開發(fā)利用面臨的主要問題之一。

1．2草地資源概況

西藏自治區(qū)有天然草原0．82億hm2，其中可利用草原0．55億hm2，占草原總面積的66%，大部分分布在高海拔地區(qū)。西藏的草地資源主要由草原、草山、草坡和灘涂草地等組成，其中草原是主要部分，分布于藏北西部的阿里，那曲地區(qū)，平均海拔4000m以上。由高山草甸、亞高山草甸、高山灌叢、高山寒漠、高山草甸草原、高山干草原、荒漠草原等組成。草山、草坡主要分布在藏東藏南山區(qū)及半山區(qū)，海拔2500～3000m。西藏草原牧草種類豐富，可初步分為8個大類，18個亞類，40余個草地型。其中對牧業(yè)意義較大的有6類草地，分別是高山草甸類、高原寬谷草原類、山地草原類、山地荒漠草地類，高原荒漠草地類、低洼沼澤化草甸類。草原是廣大牧民賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是藏民族文化得以傳承和發(fā)揚的根基。雖然草地資源豐富，但西藏草原生態(tài)惡化問題日漸突出。目前沙退化面積已達0．43億hm2，尤其以那曲為主的藏北草原退化趨勢更為嚴(yán)重，退化草地面積已達0．14億hm2，約占當(dāng)?shù)夭莸乜偯娣e的49%，在日喀則地區(qū)，95%的可利用草地不同程度地有所退化，并仍以每年1%的速度遞增。造成西藏草原退化的原因有很多，可歸結(jié)為兩個方面。一個方面是自然因素，西藏處于青藏高原的最高地帶，高寒缺氧、干旱少雨、土壤瘠薄等自然條件不利于于天然草地及其牧草的生長，同時近期全球氣候干旱化也是促使草地退化的自然因素之一。另一方面，過度放牧使得天然草原植被蓋度不斷下降，得不到有效恢復(fù)，同時優(yōu)良的、牲畜喜食的牧草受害最重，而有毒的和牲畜不喜采食的植物卻得以保存下來，造成草原植被的退化。亂墾天然草地、公路建設(shè)、礦藏開采及交通車輛碾壓等也造成天然草地處于無覆蓋狀態(tài)下，冬春風(fēng)蝕導(dǎo)致草原粗礫化。另外西藏草原的鼠害、蟲害、毒雜草等生物破壞對草原生態(tài)危害也較大。

2西藏牧區(qū)生態(tài)水利研究進展

2．1牧區(qū)生態(tài)系統(tǒng)研究

受特殊自然地理與研究基礎(chǔ)條件影響，西藏牧區(qū)生態(tài)系統(tǒng)研究相對緩慢。20世紀(jì)70年代之前青藏高原資料零散，科學(xué)研究工作進展不大。1973年－1976年中科院青藏高原綜合科學(xué)考察隊對青藏高原進行了系統(tǒng)的綜合考察，包括農(nóng)林牧、地球物理、地質(zhì)、地理、生物等學(xué)科領(lǐng)域50多個專業(yè)，共400多位科學(xué)工作者參加了考察，獲得了全面詳實的一手資料及各專業(yè)科研成果，為開展草地生態(tài)水利研究提供了基礎(chǔ)。西藏草地生態(tài)系統(tǒng)早期研究主要集中于草地資源基礎(chǔ)情況調(diào)查、病蟲害防治等。如劉起等［3］(1993)對全自治區(qū)草地飼用植物的科屬組成、經(jīng)濟類群、營養(yǎng)價值等進行了全面調(diào)查和分析。蘇大學(xué)等［4］(1995)對西藏地區(qū)草地資源特點、產(chǎn)草量、草地等級等進行了評價。進入21世紀(jì)以來，隨著區(qū)域草地退化的加劇，草地生態(tài)系統(tǒng)研究日益得到關(guān)注，草地生態(tài)系統(tǒng)評價及沙退化防治對策成為研究重點。如蔡曉布等［5］(2007)對藏北高寒草原退化及驅(qū)動力進行了分析。謝國平等［6］(2008)介紹了西藏草原生態(tài)現(xiàn)狀，分析了其生態(tài)退化的原因，指出草原生態(tài)退化的害處，并提出了防治西藏草原生態(tài)退化的對策。Wujianshuang等［7］(2009)對藏北草原草地生態(tài)系統(tǒng)研究進展進行了系統(tǒng)分析，提出今后的研究要科學(xué)探索與社會發(fā)展并重、定位監(jiān)測、模型研究與3S技術(shù)相結(jié)合、擴大研究空間，延長試驗時段等。隨著衛(wèi)星與計算機技術(shù)的發(fā)展，以“3S技術(shù)”為依托的區(qū)域性研究逐漸增多，邊多［8］等(2008)以藏西北高寒牧區(qū)為研究區(qū)域，綜合利用NOAA、MODIS衛(wèi)星NDVI、氣象資料、社會統(tǒng)計資料并結(jié)合GIS技術(shù)，對藏西北高寒牧區(qū)的草地狀況和退化機理作了分析，認為草地退化的主要原因一是與近年來該區(qū)域的氣候變化有關(guān)。二是草地超載率達到59．18%，過度放牧引起的草地退化和沙化現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重，是局部草地退化的根本原因，人口的增加和人類活動頻繁對草場的破壞，也是近年來草地退化的主要原因。張佳華等［9］(2009)利用NOAA/AVHRR－NDVI遙感數(shù)據(jù)研究了近20年藏北高寒生態(tài)系統(tǒng)植被變化趨勢，分析造成植被變化的氣候原因(溫度、降水，風(fēng))和人為原因，認為藏北東部地區(qū)，植被變化受人類活動因素影響比較顯著;中部地區(qū)，同期氣候條件有所改善，植被覆蓋呈增加趨勢，年平均最低溫度和降水對植被生長具有正效應(yīng)，而風(fēng)力和輻射減少引起該區(qū)植被蒸散下降也有利于植被生長。藏北地區(qū)西部為無人區(qū)，不受人類活動太大的影響，植被變化可能更多的表現(xiàn)出藏北高原植被的自然變動。魏學(xué)紅等［10］(2009)對西藏草原生產(chǎn)現(xiàn)狀進行了分析，認為確定合理載畜量，建設(shè)人工草地、改良天然草地是解決區(qū)域生態(tài)惡化的重要手段。張冰松等［11］(2009)分析了西藏當(dāng)雄高寒草甸碳通量站4a高密度小氣候觀測資料，認為土壤溫度年變化較小，土壤濕度和降水有明顯的對應(yīng)關(guān)系，降水節(jié)律是土壤濕度的決定因素。王建林等［12］(2009)對西藏高寒草原生態(tài)系統(tǒng)表層土壤活性有機碳梯度分布及其與氣候因子的關(guān)系進行了研究，認為表層土壤活性有機碳含量隨著經(jīng)度的增加而增加，當(dāng)經(jīng)度增加到一定程度后，則隨著經(jīng)度的增加而減少，呈現(xiàn)出東西低、中間高的分布特征。影響南北樣帶內(nèi)表層土壤活性有機碳分布的關(guān)鍵氣候因子是年均氣溫，而影響東西樣帶內(nèi)表層土壤活性有機碳分布的關(guān)鍵氣候因子則是年均降水量。近年來，隨著國家對西藏生態(tài)問題的重視，越來越多學(xué)者在氣候變化的背景下，對區(qū)域性的草地退化問題進行研究，分析了草地生態(tài)系統(tǒng)演變與沙退化成因，提出了西藏草原生態(tài)系統(tǒng)保護與治理對策。同時，隨著研究的深入，光、水、熱、養(yǎng)、碳等變化及其在高寒條件下的傳輸與轉(zhuǎn)化機理受到關(guān)注，高寒草地生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)理論研究得到一定加強，這些成果為區(qū)域草地生態(tài)保護提供了理論與技術(shù)支撐。