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玛纳斯河流域农业开发与水资源分配格局的改变及其生态效应

玛纳斯河流域农业开发与水资源分配格局的改变及其生态效应

封玲1 田晓明2
(1．南京农业大学 人文学院，江苏 南京 210095；2．石河子水文水资源勘测局，新疆石河子 832000)

中国农史2006．1


【摘要】水作为绿洲环境和经济建设的主要限制因素，直接决定着经济建设的规模、方向和水平。玛纳斯河流域农业开发，改变了流域水资源的自然分配格局，一方面发挥了水资源利用的潜力，扩大了灌溉绿洲面积，创造了更适于农业生产和人类生活的绿洲小气候。另一方面，人类不合理的开发活动造成水量的地域分配平衡、盐量平均、生态平衡及生物多样性遭受破坏，对人类的生存与发展又构成了一定的威胁。玛纳斯河流域作为新疆干旱区典型的内陆河，生态环境和农业生产的可持续发展均取决于对整个流域水资源的集约高效利用。
【关键词】玛纳斯河流域；农业开发；水资源分配；生态环境
【中图分类号】S-09【文献标识码】A【文章编号】1000—4459(2006)01—0119—08
*[收稿日期]2005-08-28
[作者简介]封玲(1968— )，女，南京农业大学科学技术史博士生，《石河子大学学报》编辑部副编审。

The Change of Water Resource Distribution and Its
Ecological Effects caused by the Agriculture Development
in Manasi River Valley in Modern Time
FENG Ling, TIAN Xiao-ming
( College of Humanities and Social Sciences, Naajing Agricultural University , Nanjing 210095;
Bureau of Hydrology and Water Resource of Shihezi, Shihezi Xinjiang 832000)
Abstract: Water, as a vital basis for oasis environment and economic construction, decides directly scale, direction and level of economic construction. The agriculture development in Manasi River Valley has altered the natural distribution of the water resource. On one hand, water resource have been utilized sufficiently, oases areas have been extended constantly, oases weather suiting human live have been created. On the other hand, the unreasonable activities of human being have led to imbalances in water resource distribution, salt, and spoiled ecosystem and biodiversity, all of these above threat the subsistence of human being in certain extent. Manasi River Valley, as the typical inland river in dry Xinjiang province, its sustainable development of ecological environment and agriculture are decided by highly effective and accurate utilizing of water resource.
Keywords: Manasi river valley; agriculture development; water resource distribution; environment

玛纳斯河流域地处新疆天山北麓准噶尔盆地南缘，从东到西包括塔西河、玛纳斯河、宁家河、金沟河、巴音沟河及其相连的5片冲积洪积扇。各河流均发源于北天山中段喀拉乌成山和依连哈比尔尕山、比依达克山山结，顺天山北坡向北流入干旱的准噶尔盆地，水资源总量25．32亿m3，其中玛纳斯河全长400余公里，是准噶尔盆地水量最大、流程最长的内陆河流，注入准噶尔盆地西北部的玛纳斯湖(已干枯)。流域行政上属于玛纳斯县、沙湾县和石河子垦区，总面积2．655×104km2，总人口97万。水是干旱区绿洲存在的基础，流域从有农业开始，人类就通过兴修水利，来发展人工绿洲；目前农业灌溉用水占流域总用水量的92％左右。从某种意义上说，玛纳斯河流域的农业开发就是对水资源的开发和利用过程。特别是新中国成立后的大规模截流引灌，地表径流几乎完全被引入灌区用于农业灌溉，农业开发改变了流域水资源自然分配格局，引发区域生态环境随之发生了一系列变化。

一、农业开发概况

玛纳斯河流域在古代属于纯牧区，自汉朝新疆正式列入我国版图后，中央历代王朝经营西域的重心，都放在天山南路，包括玛河流域在内的天山北路，长期处于游牧经济状态。流域最初有文字记载的农业生产始于公元702年唐代的清海(今石河子市附近)驻军驿站屯垦，但规模较小。唐以后，历经五代、辽、宋、元、明，流域又长期为游牧部落所控制，屯田荒废。流域真正意义上的农业开发，始于清乾隆二十四年(1759)清政府重新统一新疆后，玛纳斯河流域成为清朝在新疆重要的屯区之一。历经清代、民国近200年的开垦，农业生产初具规模，但由于其间战乱频繁，农业生产时兴时衰，至1949年，只有耕地3．37万hm2，人口3．4万人，耕地主要分布在绿洲洪积冲积扇中下部、干三角洲及部分前山盆地或宽谷中，呈不连续的片状分布，整个流域生态环境基本仍处于原始的自然绿洲状态。
玛纳斯河流域真正有计划的大规模农业开发始于1949年中国人民解放军进驻新疆后，新建的石河子垦区在原始自然绿洲以及大面积的荒漠群落中开垦出成片的农田，此后，经过50年的大规模兴修水利，引水灌溉，流域地表水利用达到前所未有的水平，大大加速了绿洲开发和经济建设的进程，极大提高了水土资源利用率，耕地面积由1949年的3．37万公顷扩大到目前的29．23万公顷左右，50年内耕地面积扩大近9倍，使原来分散的片片绿洲连接成大片绿洲，人口达97．71万，较1949年增长了近30倍，成为新疆重要的农业生产基地。目前，该流域已经成为新疆最大的绿洲农耕区和我国第四大灌溉农业区，农业经济取得巨大发展，尤其是当地特色作物棉花，产量占新疆总产量的20％，占全国的6％。2002年国内生产总值达到123．58亿元，为新疆经济发展作出了巨大贡献，成为万古荒垠变绿洲的典范，是新疆近代经济发展最为迅速的地区之一，它是人类绿洲开发的典范，也是整个干旱区环境变迁的缩影。

二、农业开发引起的水系变迁

玛纳斯河的尾闾湖玛纳斯湖是北疆准噶尔盆地西部著名的“游移湖”，历史上除玛纳斯河水注入外，还有其它多条河流注入，1949年前被称为额彬格逊淖尔、阿雅尔淖尔、阿兰诺尔(老玛纳斯湖)，20世纪初迁移形成新湖玛纳斯湖。根据地质、地貌资料[1][2]，玛纳斯湖区在第四纪时期系一完整的面积广大的古湖泊，湖盆呈北东～南西走向，南界可达沙门子(135团)一线，西界达准噶尔西部山地的东麓，北界达北纬46°，东部在东经86°55′附近。注入古玛纳斯湖区的河流除了南部发源于天山的马桥河、玛纳斯河及其西部的一些小河外，乌伦古河在北塔山北端发源流向西南方向，穿过准噶尔盆地汇入玛纳斯湖盆，额尔齐斯河的上游在第四纪初期也曾从北部汇入玛纳斯湖群。第四纪中期以后因准噶尔盆地陆梁的隆起，乌伦古河和额尔齐斯河形成独立的水系，不再进入古玛纳斯湖盆，湖体被分隔成相对独立的几个小湖盆，主要有伊赫—哈克湖盆(玛纳斯湖)、阿兰诺尔湖盆(老玛纳斯湖)及艾里克湖盆。阿兰诺尔湖曾有众多河流注入，该湖很长时期一直有着较大面积的淡水水体。18世纪后，由于农业开垦大量引水，河流缩短甚至断流，使流域自然水系发生了一系列变化。
(一)清代至民国期间农业开发引起的水系变化
据乾隆四十七年(1782)成书的《西域图志》记载，“额彬格逊淖尔(老玛纳斯湖)，南会呼图克拜郭勒(今呼图壁河)，玛纳斯郭勒(今玛纳斯河)，乌兰乌苏(今金沟河)诸水，咸潴于是。周可五十余里，乃布勒哈齐淖尔(今艾比湖)东一巨泽也”。并对各入湖河流作了描述“罗克伦郭勒在昌吉郭勒西十五里，入于呼图克拜郭勒”，“呼图克拜郭勒有五源，出天山北麓，西北流入额彬格逊淖尔”，“玛纳斯郭勒，绥来县治(今玛纳斯县)西境，有五源分出哈屯博克达鄂拉北麓，合而北流七十里，循绥来县治之西，折而北三十里，会乌兰乌苏，又北流一百里，入额彬格逊淖尔”①，说明在十八世纪后半期，除玛纳斯河、乌兰乌苏河外，还有罗克伦河汇入呼图壁河后再流入境内注入额彬格逊淖尔。
嘉庆时徐松撰修、道光三年(1823)刊刻面世的《西域水道记》记述注入阿雅尔淖尔(老玛纳斯湖)水系基本与《西域图志》一致，“罗克伦、胡图克拜二河既会，西北流二百余里，清水峡南，人自淖尔之东南。玛纳斯、乌兰乌苏二河既会，西北流百余里，入自淖尔之南。木丹莫霍尔岱河，流百余里，入自淖尔之西北，是为额彬格逊淖尔，今又名阿雅尔淖尔”②。即注入“阿雅尔淖尔”有三源：东南源有罗克伦河和呼图壁河汇流后注入，南源有乌兰乌苏河与玛纳斯河汇流后注入，只是它的描述更为详细，记载了发源于准噶尔西部山地，从北部注入阿兰诺尔的木丹莫霍尔岱河(今木乎尔台河)。湖为“椭圆形，东西斜长百数十里，南北广数十里”。清制1里折合0．576公里，其面积约在1000—2000km2之间，称之为“巨泽”是当之无愧的。这较《西域图志》记载的湖泊面积大了很多，推测湖区在19世纪初期经历了一个丰水期。
清代开始的农业开垦，由于水利技术及工具所限，屯田多在河流中下游引水较易的地方，到光绪中后期，全县已是“阡陌纵横，沟渠周遍”③，共有干渠51条，支渠163条，渠道总长为3170里，可灌溉109748亩农田，水利建设的规模居新疆各县之首，各河流两岸修建了众多的引水渠道，“沿河左右悉为民田”④，尽管屯垦规模不算太大，但已对流域内河流造成了影响，使得部分河流水量减小甚至断流。清末宣统年间的《新疆图志》认为“乌兰乌苏河，乃寻常小水，并不入玛纳斯河”，“其流伏于沙碛，并不与大河通”⑤，原与玛纳斯河汇合后流入玛纳斯湖的乌兰乌苏河，由于农垦用水增加，在20世纪初前后断流没入沙漠，伏于沙碛而止。玛纳斯河北流至绥来(今玛纳斯)城南之后挖了数十条水渠，又失去了乌兰乌苏诸水的补充，水量大减；而与呼图壁河汇合后注入玛纳斯湖的罗克伦河流经昌吉县城以西修有二渠，东渠曰三屯河，汇人乌鲁木齐河的下游后注入白家海子(即古尔班托罗海)，罗克
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① (清)傅恒等修：《钦定皇舆西域图志》卷25《水二》，光绪癸已季冬杭州石印。
② (清)徐松：《西域水道记》卷3，光绪癸已仲冬宝善书局石印。
③ (清)袁大化：《新疆图志》卷74《沟渠二》，民国十二年(1923)东方学会(天津)铅印本。
④ (清)徐松：《西域水道记》卷3，光绪癸已仲冬宝善书局石印。
⑤ (清)袁大化：《新疆图志》卷71《水道五》，民国十二年(1923)东方学会(天津)铅印本。

伦河“正流”流经县城之西称大西河，向西北汇入呼图壁河，这就是说，由于上游引水，流入玛纳斯湖的呼图壁河水量也已大减。据清末《绥来县乡土志》①对凡在境内无论“源委”的河流统计，“大抵本境之河，凡五，计塔西河、龙骨河(玛纳斯河)、乌兰乌苏河、安集海河及博罗通古河(金钩河)”，说明当时的呼图壁河下游可能流量很小或已经断流，不再流经境内而汇入阿雅尔淖尔。
谢彬在《新疆游记》中记载了他1916—1917年在新疆的考察，由他的记述也可分析出有些河流已趋于断流，“洛克伦河正流，皆无水”，“呼图壁河，河幅宽广，滩石撼车”②，与《绥来县乡土志》的描述基本一致。从地形图和卫片上可清楚地看到，呼图壁河出山后古河道是向西北流到莫索湾，到150团后即入古尔班通古特沙漠，然后又向西折在大拐处注入玛纳斯河，在入河处形成的三角洲形态十分明显。据1980年代考察，古河道的莫索湾以下段，古河道宽约10—15米，河深2—3米，河旁还生长着胡杨，粗者直径可达0．5—1米，但多是枯木林，干涸的河道中已长出0．1米粗的梭梭，估算长成这样大，最少也得60—70年，因此推断，这条河大约在20世纪初断流后与玛纳斯湖失去联系，现呼图壁河是以呼图壁水库为终点，最后消失在马桥灌区。[3]
到二十世纪20年代左右，处于伊赫—哈克湖盆及小艾里克湖之间的阶地隆起，加之玛纳斯河挟带的大量泥沙的沉积作用使湖底及河道尾闾处逐渐淤高，迫使玛纳斯河在阶地顶端向东拐进，改道注入位置较低的伊赫—哈克湖盆，结果发生湖泊的迁移，湖泊由阿兰诺尔迁至伊赫—哈克湖(今玛纳斯湖)，阿兰诺尔干涸。[2]此后，玛纳斯湖成为玛纳斯河的尾闾湖，湖的北部另有和布克河注入，而罗克伦河和呼图壁河由于上游农垦大量引水造成断流，不再注入玛纳斯湖。由于农垦引水，入湖水量减少，湖区水面进一步缩小，新玛纳斯湖面积最大时550km2，远较老湖阿兰诺尔面积小。阿兰诺尔是淡水湖，但当玛纳斯河改道流入新玛纳斯湖时，湖水很快溶解第四纪古湖盆时期沉积的盐类，使新湖成为咸水湖。[4]
(二)新中国成立后的水系变迁
新玛纳斯湖存在了近半个世纪，直至新中国成立后，由于石河子垦区农垦事业的发展，玛纳斯河水被大量拦蓄灌溉引用，使玛纳斯河于1963年断流，和布克河随后也由于上游的截流开垦而断流，入湖水量剧减，最终造成玛纳斯湖在70年代初完全干涸。
1949年新中国成立后，中国人民解放军遵照党中央“屯垦戌边”的指示，将玛纳斯河流域作为开发治理的重点地区。随着石河子垦区的建立与发展，从1952年起在流域内进行全面勘测规划，确立以灌溉为中心的农田水利建设目标，各河流从水系、东西两岸、上下游之间，在整体规划的基础上，实行引蓄结合、渠库相连、调剂余缺、竖井排灌、梯级电站一整套治理措施进行农田水利基本建设。玛纳斯河流域农垦水利事业迅速发展，从50年代到70年代的20年问，先后在塔西河、玛纳斯河、宁家河、金沟河、八音沟河5条河流上兴建起红山嘴等引水枢纽6座，总引水能力295m3／s，年引水量16．4亿立方米，引水率70～80％，建成西岸大渠、东岸大渠等灌溉渠系，陆续修建了蘑菇湖、大泉沟、大海子等平原水库26座，总库容5．45亿m3，占河流年径流量的24％，年调节水量11．02亿m3。经过50多年来的建设和续建配套，水资源引用率达到96．5％，流域水资源已实现东水西调、西水东调、南水北调。
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① (清)《绥来县乡土志》。
② 谢彬：《新疆游记》，上海中华书局，1923年。

大量水利工程设施，特别是调节水库的修建，使流域各河流的地表水基本上得到控制，由于大量河水被引入灌区，造成玛纳斯河流入玛纳斯湖的水量迅速减少，使下游终致断流。玛纳斯河在小拐地区(136团)是1959年断流的，60—70年代初，随着夹河子水库和小拐水库的相继建成，至70年代初，小拐以下至玛纳斯湖约120km的河段完全断流，河底露出。玛纳斯河除洪水期偶然有水下泄外，河水全都被大泉沟水库拦截，大泉沟水库实际上成了玛纳斯河的终点。1980年代初以来，147、121等团场又沿玛纳斯河谷堵截来水，大泉沟以下的河道回归水被节节拦蓄，建塘养鱼，小拐玛纳斯河的近百米宽的河道已被开垦为耕地。玛纳斯河的断流，致使原为河流尾闾的玛纳斯湖失去补充水源而日益的萎缩，1972年的MSS影像，记录到湖中央还有少量的水体分布，1975的MSS影像显示湖水已完全干涸，从而推断新玛纳斯湖完全干涸于1972—1975年之间。[5](P560—563)大规模的农业开发使当年面积达550km2碧波荡漾的玛纳斯湖完全干涸，一个面积达550平方公里的大湖从地图上完全消失。目前该湖只有广阔的覆盖有20—40cm厚层盐壳的一片洼地，变成拥有15．8亿吨储量的大型盐场。玛纳斯湖的干涸是由于作为主要补给水源的玛纳斯河断流的结果，和布克河年径流量3600万m3以上，也因沿河夏孜盖垦区(184团)的大量引水及在上游修建水库不能流入玛纳斯湖盆，这样玛纳斯湖在补给河流断流后，经过几年的剧烈蒸发，最终完全干涸。2002年出版的《新疆百科全书》中，已没有“玛纳斯湖”的条目，因为作为湖泊它已经不再存在了。
除玛纳斯湖外，玛纳斯河流域北部沙漠边缘分布有众多小河流的尾闾湖，据清末《新疆图志》①载，玛纳斯“泽数：治西北有阿雅尔淖尔，纵横三百余里。又治西有苇湖、草湖五处、铃铛湖、花树林子、石河子、马场湖、张家尾沟，共纵横约六七十里，及河泉池等约占四万三干三百余方里”，可见当时流域水源丰富、湖泊众多。新中国成立后，随着上游农垦事业的发展，流域内其他几条较小的河流也被众多渠道引水溉田，河流量逐渐减少，特别是众多平原水库的拦截，使这些小尾闾湖相继于涸。
目前，玛纳斯河流域自然河道仅见于山区，河水在山前平原区河道出山口即被人工渠网所代替，形成较完整的灌溉网络，天然河道已经不复存在。清水河、金沟河泞家河、八音沟河也已被西岸大渠串通，经总干渠输送到灌区，在灌区内又被干、支、斗、农渠分散开，形成状若蛛网的人工水系，流域在平原地区的河道几乎全部解体，完全被人工渠道代替。玛纳斯湖区水系的变迁结果是原来注入玛纳斯湖的河流下游发生断流，河流中游以下以及玛纳斯河尾闾的玛纳斯湖已经干涸，河流向南退缩到准噶尔盆地南缘，纵横交错的人工渠系代替了自然河道。除玛纳斯河下游在丰水年短期内有径流通过外，其他河流的下游已经断流干涸，宁家河、金沟河、巴音沟河下游河道已被农田、居民点和交通干线挤占。
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① 袁大化：《新疆图志》卷64《土壤一》．民国12年(1923)东方学会(天津)铅印本。

三、水资源分配格局改变对生态环境的影响

玛纳斯河流域人工渠网代替自然河道，人工水库代替天然湖泊，使水资源的受控程度增加，洪水危害减少，自然河道由原来线状延伸变为网状散开，水资源利用效益大大提高，扩大了人工灌溉绿洲的面积，建立起以繁茂的中生植物为核心的人工绿洲生态系统。随着灌溉水面的扩大及植物蒸腾的加强，改变了荒漠水热条件，创造了绿洲水热平衡，温度变化趋于和缓，相对湿度增加。同时，绿洲中繁茂的植被，尤其是大量农田防护林网的建成，具有阻摩消耗风力和保护地面的功能，大大减轻了土壤风蚀和沙暴为害，使干燥、温差大、风沙多而强劲的荒漠气候，演变成湿度增加、昼夜温差缩小的农田小气候，绿洲小气候环境得以改善，使小气候条件具有增雨、增湿和减少风、沙尘暴的效应，变得更适于农业生产和人类生活。此外，众多的平原水库分布在绿洲的中部地区，水库水面近120km2，对气候影响相当于同等面积的森林，大型水库周围的相对湿度增加、温差缩小、风沙天气减少，小气候条件也得以改善。玛纳斯河流域旧有水利工程皆为临时性的简陋工程，特别是引水渠首工程，每年要用大量柳梢、苇子、软草等在大河内压堵，新中国成立后用现代材料修建的永久性引水枢纽，减少了对植被的大量破坏，对保护生态环境起到积极作用。但由于水资源分布格局的改变，加之一些不合理的水资源利用方式，亦产生了一系列生态问题。
(一)改变了河流携带物沉积过程，加剧绿洲内部盐碱危害
玛纳斯河流域绿洲依赖径流而存存，由于雨雪多集中于山区，河流全靠高山冰雪融化和雨雪补给，构成前山的中山带第三纪地层大部分由含90％以上的氯化物或硫化物等易溶性盐的盐岩组成，含有大量盐类，发源于山区的径流流出山口经过前山带，溶解盐岩中的易溶性盐分后，大量盐分被河流带到下游及尾闾湖泊沉积下来，这是干旱区河流在无人为活动干扰下的普遍规律，玛纳斯湖即原为玛纳斯河盐分排泄的最终积聚地。平原水库的修建和人工渠网的建成，改变了自然河道的流动过程，使原来被带人到尾闾湖泊中的大量盐分随灌溉引水被留在绿洲灌溉区内，盐份无外泄条件，造成盐分积聚，使土壤基质中可溶性盐分含量升高，加重了绿洲内部土壤的盐碱化程度。
同时，平原水库多建于五、六十年代，受当时技术条件限制，平原水库的修建属于就地取材，所有坝体均为土质坝，造成水库内存水向坝外渗漏，大量平原水库的渗漏，使库区周围1400～2000m范围内地下水位迅速上升，地下水位埋深仅0．5m，较高的水位使水库周围地区成为盐碱化最为严重的地区，有的甚至发生沼泽化，原来的丰产田变成盐碱地而撂荒。
渠道渗漏也是引起灌区土壤盐渍化的重要因素。灌区骨干工程多建于五、六十年代，工程标准偏低，配套率也低，八十年代以来对原有工程进行部分改建，但配套仍不完善，水量损失大，渠道防渗率目前干渠69．12％，支渠防渗率64．61％，斗渠25．3％，农渠基本上没有防渗，渠道渗漏严重。尤其是流域内两大主要引水干渠，东岸大渠和西岸大渠渗漏造成的绿洲内部盐渍化更为严重，东岸大渠只在上游防渗了一段，西岸大渠根本未防渗，现渠旁渗漏范围已达2km宽。开垦前133、143团沿西岸大渠一线地下水埋深5～6m，1981年第二次土壤普查时上升到2～3m，个别地段只有0．8m，0～30cm土层含盐量高达4％～5．4％，土地次生盐渍化加剧，大片土地被迫弃耕。
(二)绿洲内部地下水位升高，促进了土壤次生盐渍化的发生
原流入尾闾湖的大量河水被截流到平原绿洲灌溉区，除自然河道渗漏外，大量的渠道、平原水库渗漏和田间灌水渗漏补充地下水，使绿洲内地下水位迅速上升，引发土壤次生盐渍化的大面积发生。
人工渠网代替自然河道，使绿洲内地下水补给来源发生了巨大改变，流域内地下水主要补给源由河道入渗为主变为渠系入渗为主，渠系入渗量占地下水补给的49．3％，几乎占入渗量的一半，而河道入渗量由原来的78．5％下降为21．8％，其次为田间灌溉入渗14．6％、平原水库渗漏4．4％①。据测算，仅石河子垦区水库、渠道渗漏、田间渗漏对地下水的补给量每年达6．32亿m3，这些水可使地下水位每年上升0．031～0．071m。由于缺乏有
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① 《玛纳斯河流域规划总报告(附件：环境影响报告书)》，1995年。

效的排水设施，大量的入渗水量使原有地下水平衡状况被打破，从而改变了水文地质条件，这在1949年后开垦的新绿洲表现得更为突出。1949年后，玛纳斯河流域新的垦荒地区，大部分在广大冲积平原下游，土壤母质和表层含盐量很重，土壤结构差，腐植质含量低，地下水位高，矿化度高，加之地下水迳流不畅，极易产生盐渍化。五十年代垦荒伊始，由于对盐碱土的治理缺乏认识，灌溉水又无节制，大面积的洗盐，大定额冲洗，迅速抬高了地下水位，加之排水不畅，在不完善的灌溉设施和耕作措施影响下，造成泉水溢出带以北的冲击平原地下水位普遍升高1～3m，导致中游地区土壤盐渍化更加严重。据土壤普查资料①，石河子垦区土壤盐渍化面积占耕地面积的38．36％，玛纳斯县占47．2％，沙湾县占57．7％。因盐碱加重而弃耕的耕地逐年增加，仅石河子垦区因盐渍化而弃耕的农田累计面积达59．98千hm2，占该区域耕地总面积的1／3多，裸露的弃耕地风力蚀积加强，造成就地起沙而引起沙漠化发生。
(三)绿洲外围地下水位下降，促进了荒漠化发展
水是干旱区环境的主导因素，在很大程度上决定着干旱区生态环境状况和环境动态。水资源保持平衡是生态环境稳定的重要前提，而干旱区水资源平衡状态很容易受到人类各种活动的影响。
一方面，密集兴建的水库、人工湖泊切断了自然河道，破坏了自然湿地，使区域天然湿地严重萎缩，大量水生生物灭绝，水生态系统发生逆向改变，降低了水体自净能力，加剧了水库的富营养化程度，造成水质污染和水系整体水质下降，对流域水环境造成严重的影响。
另一方面，下游生态用水被挤占，引发荒漠化。由于农业生产的需求，玛纳斯河流域地表水被大量堵截用于绿洲内部农田灌溉，目前流域年引用地表水达19．84亿m3，占可利用地表水20．23亿m3的98％，成为新疆水资源利用率最高的地区之一，远超国际公认的30～40％的水资源利用警界线，致使河流断流、湖泊干涸，导致绿洲外围水源断绝，生态用水被完全挤占，促使下游地区地下水位下降，如小拐以下地区地下水位下降幅度达3～8m。而地下水与植物生长、植被种群演替以及绿洲的存亡有着直接的关系。[6](P691—695)伴随着地下水位的下降，绿洲外围生态环境体系不断发生演化，大量依靠地下水为生的乔、灌、草植被缺水衰亡，由长年生植物演变为短命或类短命植物，湿生性绿色带消失，开始向荒漠化方向发展。玛纳斯河未干涸前，分布于玛纳斯河两岸的胡杨林宽约8km，[7]河流下游断流后，地下水位下降，使河流沿岸原分布的大面积茂密的仰赖地下水为生的胡杨、红柳及大量草甸植被缺水衰亡，加之人为的砍伐破坏，目前，胡杨林、沙枣林、红柳林和梭梭林残存很少，并且群落残破，结构不完整，联系河流上下游的廊道逐渐消失，土地失去地表植被保护，部分地区已有沙漠化发生，风沙从外部向绿洲侵袭，成为绿洲安全的“外患”。同时，发育在沿河两岸受地下水浸润影响的土壤，开始向荒漠化方向发展，草甸土一般地下水位在1～3m，当地下水位下降到4～5m时，草垫植被便衰亡，变成荒漠化草甸土，其有机质和全氮含量要比草甸土低，如下降到6～8米，由半水成土变成自成土，完全脱离地下水影响，形成龟裂土时，原来积累的有机物质进一步分解矿化，土壤肥力进一步下降。
玛纳斯湖干涸前“川长广数千里，鹰鹞雕鹘所生，多美草不生花，泛舟于池中四面作鼓乐。”②自然生态环境优越，一片生机勃勃的景象。以前芦苇群落是玛纳斯湖区河流下游及湖滨沼泽的主要群落，在玛纳斯湖干涸前，入湖口芦苇生长茂密，连绵成片，高达4～5米。湖水干涸，使周围地区地下水位普遍下降5～8米，引起湖滨整个生物群落的改变，草甸植被及沼泽植被因地下水位下降而大片干涸死亡。从大拐到玛纳斯河河口原有数百平方公里的芦苇荡大片干枯，现仅存大面积连片的芦苇枯根及少量稀疏且近于干枯的生长低矮的芦苇，并且在地势较高的部位已演替为梭梭幼林，大量干死的胡杨林与芦苇残留痕迹分布在玛纳斯河下游与湖周围，湖周围地区由于地下水位降低及湖面对局部气候的调节消失，植被更趋旱化。
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① 《全国第二次土壤普查资料(石河子、玛纳斯县、沙湾县)》。
② (清)傅恒等修：《钦定皇舆西域图志》卷25《水二》，又引宋代王延德《高昌行记》，光绪癸已季冬杭州石印。

(四)导致大量野生动物消亡
由于人类活动改变了自然水文状况，使河流缩短、湖泊萎缩干涸，湿地和水域动物也呈下降趋势。各河流泉水溢出带，在60年代初还有较多的野猪活动，现极少见到。玛纳斯河未断流之前，两岸茂密的胡杨林和沙枣林是野兔、狐狸、野猪等野生动物的聚集地，断流后，这些野生动物都逃到荒漠内部寻求新的栖息地，现在已很少见到。玛纳斯湖未干涸前，芦苇湖滨有大量野猪、野兔、黄羊、野驴、天鹅等野生动物，水禽也数量众多，“水草所高莫测，远近雁群止宿，恒亿万计”①，由于水体的消失，野生动物也逐渐减少消失，现在除黄羊、野兔还能偶尔见到外，其他已经很难见到或已绝迹，湖中曾经生活过的鲤鱼、鲫鱼等鱼类以及其它水生生物一起跟着消失，在湖区活动的水禽也完全绝迹。[8]
绿洲外围地下水位下降，植被减少，使野生动物种类及数量发生了变化，造成鼠害泛滥。鼠害的轻重和水量多少密切相关，水多、植被生长茂密，沙鼠的天敌狐狸就多，沙鼠就少，反之则天敌少、鼠多。由于在上游拦截用水，并大量抽引地下水，使沙漠腹地侧向补水来源减少，鼠的天敌狐狸等无法生存，加之猫头鹰等天敌被大量被捕杀，荒漠灌木林中的沙鼠失去了天敌的捕猎而大量繁生，据调查，沙漠深处每亩荒漠林地平均有鼠18．5窝，洞群复盖度一般25～30％，最高达50％；沙漠边缘每亩荒漠林地平均有鼠4．1窝，洞群复盖度10％。沙鼠对梭梭的危害尤其厉害，食其鲜叶嫩枝，啃其树皮，咬其树根，造成梭梭林大片死亡，如玛纳斯东南有一片面积178万亩1959年生长还正常的梭梭纯林，1982年调查结果，鼠类危害伤亡的占2／3，余下的1／3也遭啃食，绿洲外围大量荒漠林被毁，地表失去植被保护，引起沙漠化的发生。
水是干旱地区一切生态过程的驱动力，也是环境体系中最活跃的因素，气候干旱、降水稀少的条件决定了水资源的稀缺性，河流成为绿洲主要的甚至是惟一的水源[9]。玛纳斯河流域河流属于内陆河，特殊的自然环境决定了流域生态环境的脆弱性。农业开发改变了流域水系的自然分布格局，一方面扩大了灌溉绿洲，提高了土地生产力，发挥了水资源利用的潜力，创造了更适于人类生活的绿洲小气候，为人类在干旱荒漠区的生存和发展奠定了基础。另一方面，人类不合理的开发活动破坏了水量的地域分配平衡、盐量平均、生态平衡及生物多样性，加快了上游盐渍化和下游沙漠化的发展，对人类的生存与发展又构成了一定的威胁。同时，屯田农耕的发展还引发了畜牧业经济向农业经济的过渡，造成大面积草原、森林被破坏而转化成农田，在干旱区内陆河流域脆弱的生态环境系统下，强烈干扰了流域原始生态环境的自我调节能力，使得自然环境自我抗击干扰能力弱化，加重了生态危机的发生。因此，在新的形势下如何实现水资源的持续利用，协调生态平衡与经济发展的关系，是实现流域农业可持续发展的关键，所以，必须改变目前这种以高度浪费水资源和毁灭地表植被为基础的传统农业，逐步调整和改善以农业为主的单一经济结构，逐步以“节水农业”、“生态农业”代替以往的传统农业生产方式，实现水资源和农业生产的可持续发展。
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① (清)徐松：《西域水道记》卷3，光绪癸已仲冬宝善书局石印。

[参考文献]
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[4] 郑喜玉．新疆盐湖及其成因[J]．海洋与湖沼，1984，15，(2)．
[5] 程维明，周成虎．新疆玛纳斯湖景观演化及其生态环境效应[J]．第四纪研究，2001，21，(6)．
[6] 宏伟，张荷生．近50年来河西走廊地下水资源变化及对生态环境的影响[J]．自然资源学报，2002，(11)．
[7] 中国科学院新疆综合考察队，中国科学院地理研究所．新疆植被[M]．北京：科学出版社，1972．
[8] 袁国映主编．中国新疆玛纳斯河流域农业生态环境保护与合理利用研究[M]．乌鲁木齐：新疆科技卫生出版社，1995．
[9] 吴晓军．西北内陆河流域历史生态问题述要[J]．甘肃理论学刊，2001，(3)．