全 文 ：塔南绿洲生态系统持续发展近期优化模式*
李小明* *
张希明
(中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐 830011)
王
元
吴延奎
(西安建筑科技大学环境工程系, 西安 710055)
摘要
基于对塔克拉玛干沙漠南缘各绿洲水资源的时空分布特征和目前各绿洲灌溉渠系利用系数的分析,
通过野外对典型防护林防风效益的监测和风洞模拟实验,以及在塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲进行了 15 年的
沙漠化土地综合治理试验示范研究经验, 提出了近期内塔克拉玛干沙漠南缘绿洲生态系统持续发展系列优化
模式:塔克拉玛干沙漠南缘适度绿洲优化模式、塔克拉玛干沙漠南缘绿洲防护林结构优化模式、塔克拉玛干沙
漠南缘荒漠化土地综合整治优化模式和塔克拉玛干沙漠南缘绿洲作物种植结构优化模式.
关键词
塔克拉玛干沙漠南缘
绿洲生态系统
持续发展
优化模式
Optimal models on sustainable management of oases ecosystem in southern margin of Taklamakan Desert. L I X iaom

ing , ZHANG Ximing ( X inj iang Institute of Ecology & Geography , Chinese A cademy of Sciences , Urumqi , 830011) ,
WANG Yuan, WU Yankui( Depart ment of Env ir onmental Engineer ing, X ian Univer sity of Structr ural Science and
Technology , X ian 710055) .
Chin. J . A pp l . Ecol. , 2000, 11( 6) : 917~ 922.
On the basis of analyzing the distribution feature of water resource and the canal w ater utilization coefficient of oases in
southern marg in of Taklamakan Desert, observing t he w ind prevention efficiency of shelterbelt through a simulation ex

periment in w ind tunnel, and 15 years r esearching the comprehensive contr ol of desertified land in Cele Oasis, a ser ies of
optimal models on sust ainable management of oases ecosystem is southern marg in of Taklamakan Desert w ere proposed
i. e. , the optimal model on ! moderated osais∀ , the optimal model on str ucture of wind
breaks, the optimal model on
comprehensive control of desert ified land, and the optimal model on plant ing structure of corps.
Key words
Sout hern marg in of Taklamakan Desert, Oases ecosystem, Sustainable management, Optimal model.


* 中国 21世纪议程实施能力建设与可持续发展适用新技术研究项
目( 965042) .


* * 通讯联系人.


1999- 06- 02收稿, 1999- 08- 23接受.
1
引

言
塔克拉玛干沙漠南缘(以下简称塔南)是我国土地
沙漠化最为严重地区之一.塔克拉玛干南缘沙漠沙粒
径极小,在盛行西北风和东北风作用下向南移动, 对塔
南各绿洲形成了很大威胁.保持塔南绿洲生态系统的
持续发展有赖于对绿洲生态系统结构功能的深入了
解,以及对绿洲生态系统的优化管理.本文主要探讨保
障塔南绿洲生态系统近期持续发展的系列优化模式.
2
塔南适度绿洲优化模式
21
塔南各主要绿洲的环境特征
塔南各主要绿洲的环境特征是气候极端干旱, 降
水稀少,来自塔克拉玛干沙漠的沙物质丰富, 沙粒径很
小,约有 50%以上的沙粒粒径小于起动风速最小的沙
粒临界粒径( 008mm) [ 9] . 干燥沙面的起沙风速约为
44m#s- 1[ 7] .
塔南各主要绿洲区降水极少, 根据各绿洲区降水
资料( 1952~ 1993年)的多年平均值, 各绿洲区年均降
水量都低于 50mm, 天然降水对绿洲农业生产和绿洲
边缘的自然植被的形成几乎没有实际意义, 所以在本
文中对绿洲的供水没有考虑绿洲区降水量.
塔南各主要绿洲水资源的季节分布差异很大, 特
别是地表水资源的季节分布差异更大. 根据新疆水文
总站 1985年发布的∃新疆地表水资源%和∃新疆地下水
资源%中多年水文观测数据, 以及综合∃和田地区农业
区划%( 1987年)、∃新疆和田地区经济、社会发展总体
规划%( 1989年)中的水资源数据, 塔南各主要绿洲地
表水资源季节分布的多年平均值如表 1所示.
表 1
塔南各绿洲地表水径流量季节分布
Table 1 Seasonal distribution of runoff of oases in southern margin of
Takala makan Desert ( 108m3)
绿洲名
Oases
冬
Winter
( 12~ 2月)
Dec. - Feb.
春
Spring
( 3~ 5月)
Mar. - May
夏
Summer
( 6~ 8月)
Jun. - July
秋
Autumen
( 9~ 11 月)
Sep. - Nov .
全年合计
T otal
T otal
y ear
皮山县 Pishan 06239 11681 48933 12487 7934
和田 Het ian 3352 484 34753 6765 4971
策勒县 Cele 04494 08323 47542 08991 6935
于田县Yutian 1542 1861 7078 2256 12737
民丰县Minfeng 0444 1115 4568 0776 6903
22
适度绿洲的定义[ 2] :
在一定量的地表水和地下水供给和一定的渠系利
应 用 生 态 学 报
2000 年 12 月
第 11 卷
第 6 期
































CH INESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY , Dec. 2000, 11( 6)&917~ 922
用系数条件下, 能形成一最大理论绿洲面积. 我们把同
样条件下面积小于或等于最大理论绿洲面积的绿洲称
适度绿洲.
23
适度绿洲的数学模型
图1是一个理想化的绿洲平面图, 圆形的绿洲可
以使面积与周长比取最大值. 根据适度绿洲的定义,适
度绿洲面积必须满足下式.
绿洲生态系统的面积 ∋单位面积需水量 ( 绿洲供
水量 ∋绿洲渠系利用系数 ( 1)


绿洲生态系统的面积= 绿洲农田生态系统面
积+ 绿洲外围自然植被系统面积 ( 2)
绿洲供水量= 地表水供给量+ 地下水开采量 ( 3)
图 1
塔克拉玛干沙漠南缘绿洲生态系统平面结构示意图
Fig. 1 St ructural diagram of oases ecosystem in southern marginof Takala

makan Desert .
A 沙漠戈壁 Gobi Desert , B 自然植被宽度 Natural vegetat ion w idth.


根据图 1的平面形状, 式( 1)可近似地表示为式
( 4) :

R 2 ∋ WPo+ 3/ 4 ∋ 2
R ∋ WD ∋ Wp v ( 绿洲供水
量∋ 灌溉渠系利用系数 ( 4)
式( 4)中, WD根据我们的调查和实验观测, 一般
应取为 1000~ 3000m,在计算时可视为一个常数,在以
下计算中我们取值为 3000m;
R 2 为绿洲农田生态系
统的面积; WPo为单位面积绿洲生态系统的需水量; 3/
4 ∋ 2
R 和 WD 为绿洲边缘自然植被带的边长和宽
度;这里需要特别说明, 3/ 4 ∋ 2
R ∋ WD 计算出的绿
洲边缘自然植被带的面积是以扇形内边长计算而得,
由于 3/ 4 ∋ 2
R 的选择就是一个近似选择值, 所以绿
洲边缘自然植被带的面积也是一个近似计算值,本近
似计算值可以满足模型计算的精度要求. Wp v为单位
面积自然植被系统的需水量; 式 ( 4)中各项参数确定
后, 唯一的变量就是绿洲农田生态系统面积的半径
R ,因此式( 4)可简化为 ax 2+ bx + c ( 0类型的一元
二次不等式,解此式,就可计算出适度绿洲的面积. 我
们取 Wp v为 6000m3#hm- 2,其根据是绿洲边缘的植被
类型主要为草地和灌木林,在塔南各绿洲的水热条件
下,依据李小明[ 1]有关水热系数和植被的关系计算所
得;将 WPo取值为 9000m3#hm- 2, 本参数的确定是由
本文中提出的主要作物优化种植结构和平均灌溉量得
出;曲耀光等[ 6]列出和田地区各绿洲的渠系利用系数
平均约为 04, 这个数据大约是 1990 年前后的数据;
由于和田地区 90年代以来各绿洲主要干渠和支渠都
改造为防渗渠道,根据 1995年前后和田地区各县的统
计资料,各绿洲灌溉渠系利用系数有大幅度提高, 不少
绿洲灌溉渠系利用系数都超过 05, 由于难于验证数
据的可靠性, 我们将灌溉渠系利用系数保守地取为
045.表 2列出了塔南各主要绿洲的适度绿洲面积计
算值和现有实际绿洲面积.表 2中 3~ 5月的计算结果
是根据 3~ 5月的地表水径流量多年平均值计算得出,
3~ 5月用水量按全年用水量的 30%计算;全年计算结
果是根据 1~ 12月地表水径流量多年平均值计算得
出.和田绿洲全年地表径流量计算时要减去 20 ∋
109m3 以保证向塔里木河的供水.
表 2
塔南各绿洲的! 适度绿洲∀面积计算值与各绿洲实际面积的比较
Table 2 Comparison area of ! moderated oasis∀ and area of present oasis
绿洲名
Oasis name
根据 3~ 5月地表径流量
Based on run of f
in Jan. - March
( km 2)
根据 1~ 12月地表径流量
Based on run of f
in Jan. - Dec.
( km2)
现有绿洲面积
Area of
present oases
( km2)
皮山县 Pishan oasis 11757 30401 29344
和田 Het ian oasis 59619 129425 77080
策勒县 Cele oasis 7772 26089 19633
于田县 Yut ian oasis 20334 51608 22520
民丰县 Minfeng oasis 11119 25951 4493


从表 2可以看出, 除民丰县绿洲外, 按春季( 3~ 5
月)地表径流量计算得出的适度绿洲面积都小于现有
各绿洲的实际面积, 这说明各绿洲普遍存在春季缺水
的问题,二者差值的大小与各绿洲春季缺水程度成正
比.根据全年地表径流量计算得适度绿洲面积都大于
现有各绿洲的实际面积, 这说明塔克拉玛干沙漠南缘
各绿洲水资源总量可以满足现有绿洲用水, 关键是如
何通过水利工程建设调节水资源的时空分布和提高水
资源利用系数, 主要是提高灌溉系统的利用系数.
根据式( 4) , 在一定的水资源供给量条件下,降低
单位面积绿洲生态系统的需水量是扩大适度绿洲面积
的主要途径,这只能通过实行各种节水灌溉技术来实
现.需要说明的是, 在计算各绿洲的适度绿洲面积时,
仅仅是基于多年平均地表水径流量而计算的,计算中
有意忽略了地下水补给量.这是因为塔南各绿洲的地
下水动态补给量目前尚无较准确的测定数据.塔南各
绿洲,特别是小绿洲的显著特征是绿洲呈岛屿状被沙
918 应
用
生
态
学
报


















11卷
漠和戈壁环绕, 绿洲边缘的自然植被带是保护绿洲的
自然屏障,自然植被带的耗水可以认为是环境用水;绿
洲中的环境用水量已纳入绿洲农田生态系统用水量一
并计算.
3
塔南绿洲防护林结构优化模式
塔南绿洲防护林的主要功能是保护农田,防止风
沙危害,并且具有改善农田小气候的作用.对于不同绿
洲而言,其防护林结构的优化模式不是一成不变的,而
是根据具体绿洲边缘地表沙物质的粒度组成、起动风
速、主害风风向及最大风速,以及适宜种植的树种而变
化的.目前,有关防风固沙林体系的优化模式已进行了
大量研究[ 3, 4, 10] , 但对塔克拉玛干沙漠南缘绿洲防护
林结构优化模式的研究较少.根据多年地面气候观测
资料,可以认为塔克拉玛干沙漠南缘的大风次数和最
高风速不是很高的, 但是塔克拉玛干沙漠南缘的沙物
质极细,并且大风多发生在地表植被覆盖度较小的春
季.
把进入农田的风速降到最低并非对作物生产有
利,因为适宜的风速是促进农田气体交换和农作物传
粉所需要的.所以在确定塔南绿洲防护林结构的优化
模式时,首先要根据塔南各绿洲边缘地表沙物质的粒
度组成以及最高风速的数据,确定绿洲防护林结构优
化模式的目标函数.
我们在探讨防护林优化结构时未考虑耗水量的问
题,这是因为自 80 年代以来,塔南各绿洲都已营造了
较好的防护林体系. 从已营造的防护林的数量来看,我
们认为是太多了.因为太密集的防护林不仅要消耗很
多水,而且还会影响农田中的作物生长.所以我们不讨
论防护林的耗水问题, 而将注意力集中于防护林结构
的优化模式. 其基本思想是, 在满足防护功能的前提
下,不要让防护林耗费过多的水,即在满足防护功能的
前提下,通过优化防护林结构, 尽量减少防护林的数
量,挤出更多的水用于农作物和经济作物的生产.
表 3为塔南各主要绿洲边缘地表沙物质粒度组成
的分析数据[ 5] .根据野外实地观测和风洞模拟试验结
果,干燥的原型沙在距地表 03m 高处的起动风速为
440m#s- 1.表 4列出了塔南绿洲边缘各种粒度的沙
物质起动风速的风洞试验结果. 此结果与吴正[ 9]的实
验结果稍有差异,但结果是可靠的.


在研究防护林体系优化结构时, 必须了解当地的
最大害风风速及风向. 从气象部门发布的地面气候资
料中难以了解各绿洲害风风速、风向及频率的时空分
布特征.同时塔南各绿洲气象站都位于绿洲中心位置,
表 3
塔南各绿洲边缘沙物质的粒度组成
Table 3 Composition of grain
size of sand in the edge of oases in southern
margin of Takalamakan Desert
绿洲名
O ases
采样数
Samples No.
中沙
Middle size
sand
( 0 5~
0. 25mm)
细沙
Fine size
sand
( 025~
0125mm)
极细沙
Very fine
size sand
( 0 125~
0063mm)
粉沙
Pow der sand
( < 0063mm)
皮山县 Pishan 7 0. 058 7. 7 52. 29 39. 44
和田 Het ian 6 9. 54 16. 13 53. 38 20. 95
策勒县 Cele 5 1. 71 19. 20 39. 36 39. 66
于田县 Yut ian 3 1. 86 20. 48 64. 93 12. 71
民丰县 Minfeng 4 4. 53 27. 22 42. 73 25. 52
由于受绿洲防护林网的影响, 其测得风速,风向的数据
也难以反映绿洲边缘的风速、风向特征. 在 1991~
1994年间,我们与日本国立气象研究所进行合作研究
时,在策勒绿洲的西部和南部边缘安装了两套自动气
象站,对多项气象因子进行了连续观测,这两站之间的
距离约为 8km,图 2为两个站观测的大于风沙起动风
速的频率及时间分布特征.
图 2
塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲南部 ( a)和西部( b)在 1992- 1994
年期间大于起动风速( 11m#s- 1)的次数
Fig. 2 T im es of w ind speed higher than 110 m#s- 1 at south edge ( a) and
w est edge (b) of Cele oasis f rom 1992 to 1994.
测定数据每 30min采集一次,测定值为每 30min的平均值;自动气象站
型号是 AANDERRA, MODEL 2700,挪威制造;风速探头由日本国立气
象研究所标定. The data w as collected every 30 m inutes, and expressed
m eans in 30 minutes. T he automat ic w eather stat ion is AANDERRA Model
2700, made in Norwey. The wind speed sensors w ere calibrated by Me

t erological Research Inst itute, Japan.
表 4
塔南不同粒径沙样起动状态与风洞 03m高处风速对应关系
Table 4 Relationship between wind speed(m#s- 1) at 03m height in wind
tuunel and the moving status of di fferent grain
size sand in southern mar

gin of Takalamakan Desert
沙样粒径 Grain
size( m)
< 65 65~ 88 88~ 105 105~ 250
原型沙
Original
sand
状态 Moving status
滚动 463 406 415 463 440
Rolling
跳跃冲击 556 508 544 548 556
Jumping
9196 期














李小明等:塔南绿洲生态系统持续发展近期优化模式











根据塔南各绿洲多年地面气候资料, 最大害风平
均风速为 18m#s- 1, 多年记载的最大瞬时风速可达
24m#s- 1,但这种情况属于小概率事件,所以在实验中
采用最大害风平均风速为 18m#s- 1.防护目标是防止
土地表土的风蚀 ) ) ) 即使在最大害风风速时在距地表
03m 处的风速必须小于起动风速 440m#s- 1.换算成
距地表 10m 处风速约为 11m#s- 1. 在换算成距地表
10m 处风速时,需要慎重确定一个重要参数是地表粗
糙度,由于研究对象是农田防护林结构,所以选取与耕
地相对应的地表粗糙度 2cm[ 9, 11] ; 计算公式依据吴
正[ 9]和朱朝云等[ 11] .
在满足防护功能目标的前提下, 如何确定塔南绿
洲防护林结构的优化目标函数, 也要视具体地区的条
件而定.塔南绿洲由于处于极端干旱的气候条件下,有
限的水资源既要用于作物生产, 又要用于综合防护体
系的建设.所以防护林结构目标寻优的原始问题可表
示为: !在保证林网内各点有效防护的前提下(即林网
内各点在最大害风风速时距地表 03m 处的风速都小
于起动风速 440m#s- 1) ,寻求给定防护区域内尽可能
少种树的林网配置方案∀[ 8] . 为便于安排试验,可将原
始问题的提法变换为: !在有效防护的前提下,寻求给
定防护区域内如何使所种的每一行树都发挥最大防护
效益的林网配置方案∀.按此要求, 目标函数可定义为:
= !(1 - ∀max)
Dc
式中,!表示布置好的林网中每行树所平均负担的防
护距离( M/排) , Dc 表示试验研究中风洞所模拟出的
防护纵深距离, ∀max表示在整个各断面透风系数 ∀的
最大值, 表示林网内各行树的平均阻风系数.
我们选用 4个可控因子进行正交试验, 每个因子
有 3种水平变化.表 5列出了正交试验因子水平表.实
验在西安建筑科技大学环境工程系风洞实验室进行,
具体试验方案和方法参见文献[ 8] .考虑因子间的交互
作用,选用 L 27( 313)正交设计表.


剔除 ∀max> ∀lim it的试验配置,采用极差分析和 值
寻优方法,得出了林带结构的最优配置为: A2B1C1D2
即:行距 A2= 2m



疏透度 B1= 48% ( 2行)
表 5
塔南防护林结构 4因子、3水平试验参数表
Table 5 Experimental parameter table of 4 factors at 3 levels on wind-
breaks in southern margin of Taklamakan Desert
因子
Factors
A(行距)
Distance
betw een line
and line( m)
B(行数)
No. of lines
of wind
break
C(林高H)
Height of
wind
breaks
( m)
D(带间距)
Distan ce
between w ind

breaks(H )
1水平Level one 1 2 15 10
2水平Level two 2 4 9 15
3水平Level three 3 8 12 20


林高 C1= 15m



林带间距 D2= 15H


在上述最优化配置中,林高 C1= 15m 通常是难以
达到的.根据我们的测定,塔南绿洲杨树林带较高的可
以达到15m,但一般的林带高度约为10~ 12m,所以我
们采用次优解作为塔南防护林结构的优化模式.
A2B1C3D3
即:行距A2= 2m

疏透度 B1= 48% ( 2行)
林高 C3= 12m 林带间距 D3= 20H
以上的防护林结构是主林带的结构配置,主林带
的方向一般与主风向垂直最佳; 若在地形条件难以满
足的情况下,主林带与主风向的夹角不能< 60∗, 而副
林带之间的距离一般应设计在 300~ 500m 之间.
4
荒漠化土地综合整治优化模式
荒漠化土地综合整治是一项系统工程, 主要由两
个方面组成.第一是防护体系的设计建立;第二是沙漠
化土地的改土培肥. 建立绿洲防护体系的目的是保护
农田,防止风沙危害,其具体目标是防止农田表土的风
蚀,因此首先必须按照绿洲防护林结构的优化模式设
计建立防护体系.沙漠化土地的改土培肥,由于在治理
沙漠化土地初期,绿洲防护体系尚未建成,其防护功能
尚不完善,不能种植地表裸露时间长的中耕植物, 特别
是在 3~ 5月份仍裸露地表的作物.应多种植地表覆盖
率大的多年生植物, 例如苜蓿和具有固氮作用的多年
生牧草,以保护表土免遭风蚀. 根据我们的试验结果,
在塔南绿洲边缘的沙漠化土地综合治理中, 种植苜蓿
效果最好.塔南荒漠化土地综合整治的一般程序: 1)平
整土地,设计渠道和防护林结构. 2)建设渠道,建立防
护林体系. 3)种植苜蓿改土培肥并覆盖地表免于风蚀.
4)待防护体系功能完善后再开始作物生产.
5
绿洲种植结构优化模式
确定塔南绿洲种植结构的优化模式是非常困难
的,关键的问题是优化的目标难以确定.现在一般都把
最大经济收益作为优化目标函数. 但由于绿洲各种主
要农产品价格的变化, 以及长期生态效益和持续发展
潜力量化困难, 在分析优化目标时只作为定性或半定
量指标.
塔南绿洲人均耕地面积很少, 现在人均耕地面积
约为 0133hm2,各绿洲边缘的耕地还受到干旱和风沙
的双重威胁.由于人均耕地少,目前绿洲作物的种植结
构已非常简单, 95%以上的耕地种植结构是: 小麦+ 玉
米,棉花. 本文讨论塔南绿洲优化种植结构时也只考虑
这 3种作物.
我们把策勒试区 1990~ 1997年小麦、玉米、棉花
920 应
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11卷
的平均单产、各种作物单位面积的平均投入和产出(按
1997年的价格计算)、各种作物单位面积的平均耗水
量列于表 6.其中各种农产品的价格是: 小麦, 17元#
kg
- 1
;玉米, 09元#kg- 1;棉花(皮棉) , 130元#kg- 1.
表 6
策勒试区 1990~ 1997年作物单位面积投入产出和耗水平均量
Table 6 Input and output, and water consumption of the production of
main crops in Cele demostration
项目
Items
小麦
Wheat
玉米(复播)
Maiz e
棉花
Cot ton
平均单产 Average yield( kg#hm- 2) 5250 4500 915
平均投入 Average in put (yuan#hm - 2) 5250 2250 6750
平均产出 Average output ( yuan#hm- 2) 8925 4050 11895
平均净产出Average net output (yuan#hm- 2) 3675 1800 5145
平均耗水量( m3#hm- 2) 7350 4200 5250
Average water consumption
春季( 3~ 5月)灌溉次数 3 0 1
Irrigat ion t imes in Spring
全年( 1~ 12月)灌溉次数 7 4 5
Irrigat ion t imes of one year


由表 2可见,除民丰绿洲外,塔南各绿洲都程度不
同地面临着春旱问题.从表 6可见,小麦加复播玉米的
净产值为 5475 元#hm- 2; 棉花的净产值为 5145 元#
hm- 2;两者净产值较为接近.但从灌溉时间和数量来
看, 两者差异很大. 小麦加复播玉米总耗水量为
11550m3#hm- 2, 春季灌溉 3 次; 而棉花总耗水量为
5250m3#hm- 2, 春季灌溉次数 1次. 比较两者水分利用
效益,小麦加复播玉米的水分利用效益为: 5475 元/
hm
2 +11550m3/ hm2= 474元/ 100m3 水; 棉花的水分
利用效益为: 5145 元/ hm2 + 5250m3/ hm2 = 98 元/
100m3 水. 可见,种植棉花的水分利用效益远高于种植
小麦加复播玉米,可以认为,在塔南绿洲多种植棉花是
减少春季用水压力, 提高水分利用效率的一条途径.
从持续农业的角度来看,为了保持土壤肥力和土
壤中各种元素的平衡,以及农田病虫害的防治,作物必
须轮作倒茬.从目前塔南各绿洲人均耕地面积和农业
生产水平来看, 保持棉花种植面积等于小麦加复播玉
米的面积是近年内塔南各绿洲理想的作物种植结构.
如果将每年复播玉米土地面积的一半用来种植绿肥,
耕地每 4年都可种植一次绿肥, 这对于本区农业持续
发展具有重要意义.
在塔南各绿洲中,小麦、玉米和棉花的种植面积占
各绿洲全部作物种植面积的 95%以上,基本种植结构
是小麦加复播玉米和棉花轮作倒茬. 把表 1 中各绿洲
的春季( 3~ 5月)水量作为各绿洲春季供水量, 除以各
绿洲全年供水量( 1~ 12 月) ;由于目前各绿洲尚不能
控制利用所有的地表径流,尤其在夏季洪水期;目前各
绿洲控制利用所有的地表径流的能力与各绿洲水利设
施和地表径流的水文特征密切相关; 因此各绿洲全年
供水量( 1~ 12月)是由表 1中的各绿洲多年平均径流
量乘以一个系数所得; 这个系数是表 2 中的各绿洲实
际面积与其相应的适度绿洲面积的比值. 该比值反映
了目前各绿洲利用地表径流量的程度. 表 7 是根据表
1、表 2计算所得.
表 7
塔南各绿洲春季供水量与全年供水量的比值
Table 7 Rates of water supply in Spring occupied total water supply in ev

ery oasis in southern margin of Taklamakan Desert
绿洲名
Oases
现有面积/适度绿洲面积
Present area/
moderated area
春季供水量
Water suuply
in Spring
( 108m3)
全年供水量
Water supply
in total year
( 108m 3)
春季供水量/全年供水量
Water supply
in Spring /
w ater supply
in total year
皮山县 Pishan 09652 11681 7661 01525
和田 Het ian 05956 484 17695 03735
策勒县 Cele 07525 08323 5219 01595
于田县 Yut ian 04364 1861 5558 03348
民丰县 Minfeng 01731 1115 1195 09329


从表 6可见,小麦加复播玉米的总灌溉次数为 11
次;棉花总灌溉次数为 5 次, 如果这 3 种作物轮作倒
茬,也就是使两者的种植面积保持相等.在这种种植结
构下, 作物春季( 3~ 5月)需水量为:小麦加复播玉米
的春季需水量加上棉花的春季需水量. 其计算值为:
05 ∋ ( 3/ 11) + 05 ∋ ( 1/ 5) = 02364. 从表 7可见,和
田绿洲、于田县绿洲、民丰县绿洲数值都大于 02364,
所以在这 3个绿洲可以推行这种种植结构.经推算,皮
山县绿洲若采用这种种植结构, 则需在春季利用水库
调节或开采地下水补充 0643 ∋ 108m3;策勒县若采用
这种种植结构, 则需在春季利用水库调节或开采地下
水补充 0401 ∋ 108m3.根据和田地区各绿洲地下水资
源蕴藏量和补给量∃和田地区农业区划%, 皮山县绿洲
和策勒县绿洲地下水年综合补给量和可开采量完全可
以满足上述种植结构的实施.需要进一步探讨的问题
是综合考虑修建调节水库和开采地下水的经济效益和
环境效益,以便作出合理的决策.
参考文献
1
Li X
M(李小明) . 1988. Primary study on Xinjiang, s vegetat ion dist ri

but ion law and its relationship w ith water temperature. Arid Zone Res
(干旱区研究) , 5( 2) : 41~ 46( in Chinese)
2
Li X
M(李小明) . Zhang X
M(张希明) . 1995. The oasis ecosystem
in southern margin of Taklamakan Desert. Arid L and R es (干旱区研
究) , 12( 4) : 10~ 16( in C hin ese)
3
Liu J
H(刘健华) , Shen X
D(沈晓东) , Liu Y
H(刘钰华 ) . 1995. The
select ion of optimal model on w indbreaks system, and const ract ion of
dem onst rat ion area. In: Chinese Society on Cont rolling Desertif icat ion
ed. Proceedings of Chinese Society on Cont rolling Desertif icat ion. Bei

jing: Beijing Normal University Press. 93~ 109( in Chinese)
4
Liu Y
H (刘钰华) . 1995. Th e silviculture for cont rolling desert if ica

t ion, and the optimal model in Xinjiang. In: Chinese Society on Con

t rolling Desert ification ed. Proceedings of Chinese Society on Cont rol

ling Desert if icat ion. Beijing: Beijing Normal University Press. 115~
118( in Chinese)
5
Qian Y
B(钱亦兵) , Zhang X
M(张希明) , Li X
M(李小明) . 1995. A
study on grain
size features of sand material f rom the oases in the
9216 期














李小明等:塔南绿洲生态系统持续发展近期优化模式









southern margin of the Taklamakan. J Desert Res (中国沙漠) , 15

( 2) : 131~ 135( in Chinese)
6
Qu Y
G (曲耀光) , Liu J
Sh (刘景时) , Ma Sh
M (马世敏 ) . 1994.
Water resources in Het ian region an d the potent ialit ies. J A rid L a nd
Resour and E nv iron (干旱区资源与环境) , 8( 2) : 31~ 39( in Chinese)
7
Wang Y(王元) , Wu Y
K(吴延奎) , Wang G
H(王桂花) . 1994. The
experimental study on the start ing w ind speed of the drift ing sand on
the southern edge of Taklamakan Desert . J X i, an Inst Metall &
Cons E ng (西安冶金建筑学院学报 ) , 26 ( 2) : 129~ 133 ( in Chi

nese)
8
Wang Y (王 元) , Wu Y
K( 吴延奎 ) , Zhang X
M( 张希明) . 1995.
T he w ind tunn el experimental study on oases opt imal protect ing system
model in southern margin of Taklamakan Desert . Arid Zone Res (干旱
区研究) , 12( 4) : 76~ 80( in Ch inese)
9
Wu Zh (吴 正) . 1987. W ind
sand Geomorphology. Beijing: S cience
Press. 23~ 38( in Chinese)
10
Zhou Sh
W(周士威 ) , Cheng X
L ( 程效力 ) , Shen X
D( 沈晓东 ) .
1987. Experiment on Windproof of W indbreaks. In: Gao Sh
W(高尚
武) ed. Proceeding of S ilviculture. Beijing: China Forest ry Press. 32~
39( in Chinese)
11
Zhu Zh
Y(朱朝云) , Ding G
D(丁国栋) , Yang M
Y(杨明远) . 1992.
Physics of W in d
sand. Beijing. China Forest ry Press. ( in Chinese)
作者简介
李小明,男, 1956 年生, 副研究员. 主要从事荒漠植
物生态学和绿洲生态系统的研究, 发表研究论文 20 余篇. E

mail: lixm@ mail. xj. chinfo. net
The 2nd IALE Asia
Pacific Region Conference Landscape Change and Human Activity
Lanzhou, China, Sept. 22- 25th, 2001 ( Call for papers , first round announcement)
Jointly organized by:
IALE- China; IALE- Australia
Cold and Arid Regions Environmental & Engineering Research Insti

tute, CAS
Programme Committee
Richard Hobbs, Perth, Australia; Xiao Duning, Shenyang, China;
Nobukazu Nakagoshi, Hiroshima, Japan; Sun - Kee Hong, Seoul,
Korea; Parida Kuneepong, Bangkok, Thailand; Elena Klimina,
Khabarovsk, Russia; Kalpana Bhakuni, India; Zhan Zhiyong, Hong
Kong, China; Chun- Yen Chang, Taibei , China
Organizing Committee
Xiao Duning, Institute of Applied Ecology, CAS, China( Chair person)
Richard Hobbs, Murdoch University, Australia ( Chair person)
Cheng Guodong, Cold and Arid Regions Environmental & Engineering
Research Institute, CAS, China
Fu Bojie, Research Center for Eco- environmental Sciences, CAS,
China
Cui Haiting, Beijing University, China
Yang Yiguang, Yunnan University, China
Wang Gang, The State Key Laboratory of Arid Agriculture, Lanzhou
University, China.
Objectives and Topics
The aim of the conference is to help participants to approach real land

scape change and human activity impact in Asia- Pacific region, in

cluding restoration and reconstruction of landscape ecosystem both local

ly and regionally.
A. Theoretical aspects and quantitative approaches: Landscape pattern
and processes; Landscape modeling; GIS and Remote Sensing.
B. Landscape change and driving forces: Monitoring of landscape
changes; Human activity and land use; Culture and landscape.
C. Landscape management and reconstruction: Ecological restoration of
natural areas; L andscape planning in rural areas; Ecological risk and se

cur ity assessment for catchments; Ecological engineer ing in agricultural
landscapes.
D. Environment protection and ecological development in Western Chi

na: Management of oasis landscape; Desert landscape and desertification
control; Biodiversity conservation; Landscape Resources and tourism.
E. U rban landscape ecology.
Preliminary conference program
- September 22, arrival in Lanzhou, Registration.
- September 23, plenary sessions
- September 24, in
conference excursion ( Lanzhou city and suburbs)
- September 25, parallel sessions
Working language: English
Post conference excursions September 26- 29
- No. 1 Silk Road and Arid Reg ion Landscape: Desert, Oasis, and
Ancient Culture Heritage ( Dunhuang) .
- No. 2 Qinghai- Xizang ( T ibetan) Plateau Landscape: High- Cool
Meadow, Salt L ake and Qinghai Lake, Cool Desert
- No. 3 World Natural Heritege: Jiuzhaigou , Sichuan Province ( For

est and Waterfall)
Call for papers:
Participants intending to present a paper or a poster during the confer

ence are requested to send an abstract ( no longer than 500 words) as e

mail or TXT format attachment to the conference secretary ( Land

scape2001@ sina. com) . Or, you can send the hard copy to: Dr . CAO
Yu, Institute of Applied Ecolog y, CAS, P. O. Box 417, 110016,
Shenyang, China. Please include the participant, s full address ( postal,
phone, fax , email) in the abstract. The deadline for abstract submis

sion is June 30th, 2001. Abstracts will be published as conference pro

ceedings, which w ill be available at the conference. Selected papers w ill
be published after the conference.
Registration:
Please notify the conference secretary about your interest for participa

tion. Further conference announcement and registration forms will be
sent to you later soon.
Registration fee for the conference: US$ 300, including all meals dur

ing the conference, and coffee break refreshments. Room rent will be
on your own.
Registration fee for the excursions: US$ 500, including transportation
and accommodations.
Contact address:
Academic information ( Abstract etc. ) : Dr. LI Xiuzhen; Dr. CAO
Yu ( Institute of Applied Ecology CAS, Shenyang, 110016, China)
Tel: 86- 24- 23916291, Fax : 86- 24- 23843313.
General information: Pro. Wang Genxu; Dr. Jiao Yuanmei ( Cold and
Arid Regions Environmental & Engineering Research Institute, CAS,
Lanzhou, 730000, China)
Tel: 86- 931- 8275120, 8275122,
Fax: 86- 931- 8273894.
Email: Landscape2001@ sina. com
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用
生
态
学
报


















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