冰川水资源变化对疏勒河流域绿洲系统的影响

It is very important for the Belt and Road Initiative of China to measure and predict the development of arid area oasis on glacial water resource. Shulehe River Oasis is chosen as study in this project which is located in the arid area of Northwest China. Data of metrology, hydrology, social-economic statistical data and questionnaire data are used in SD model, to analyse the dynamic mechanism between the change of melt water and the key factor in oasis, and from two levels of melt water and runoff, to measure the effect of rural development, farmers’ welfare, agriculture, industry and eco-environment development. Based on the effect of mountain runoff and glacial melt water on SSPs, future development of Shulehe River Oasis is predicted from 2018 to 2100.Some technological and governmental measures are provided and discussed in this project, to evaluate the implementation effects of these measures.

量化与预估山地冰川水资源变化对干旱区绿洲发展的现实与未来影响，对我国“一带一路”建设具有重要的科学支撑意义。本项目以西北干旱区的疏勒河流域为典型案例区，基于野外调研，结合气象数据、水文观测资料、社会经济统计资料、调查问卷等资料，以冰川消融对内陆河水资源供给的影响为切入点，分析冰川水资源变化对干旱区绿洲系统影响的主要领域；利用冰川水资源-绿洲系统动力学模型分析冰川融水变化与绿洲系统内各关键要素的动态联系机制，在此基础上，并进一步通过仿真模拟，从出山径流与冰川融水径流两个层面，量化水资源变化对流域城市建设、工农业发展、农民福利、生态环境的影响与程度；根据SSPs气候情景，对2018-2100年的影响程度进行预估，揭示在全球气候变暖、冰川持续快速退缩条件下，冰川水资源对绿洲系统影响的动态变化及发展趋势。针对影响分析与预估结果，结合当地实际，提出针对性适应措施，并评估各项措施的适应性效果。

量化与预估干旱区水资源变化对绿洲发展的现实与未来影响，可为区域可持续发展提供科学支撑。本项目以疏勒河流域为典型案例区，预估出山径流/冰川融水径流对绿洲系统关键要素的影响，并提出针对性措施、评估其适应效果；分析流域目前生态环境现状及未来发展趋势，并从水资源利用角度，研究流域农业（种植业）用水及生态林草地需水状况，以便为流域未来发展提供指导。结果表明：①出山径流和冰川融水径流对绿洲系统关键要素特别是对生态环境和农业的影响较为一致。相较RCP4.5情景，RCP2.6情景下的水资源变化更有利于绿洲未来发展，且随时间推移，绿洲在此情景下的发展优势更为明显。在农业生产中，普及常规和高效节水技术均可实现扩大绿洲生态林草地面积、改善流域生态环境的效果，但不同节水技术各有利弊，故应根据区域发展情况选择适应措施。农民收入与农业生产变化同步，在RCP4.5情景下呈先增加后减小趋势，在RCP2.6情景下总体呈增加趋势。相对而言，流域工业总产值受出山径流影响更为明显，未来总体表现为RCP2.6情景＞RCP4.5情景；城市规模受社会经济发展水平影响明显，且表现为SSP4情景＜SSP1情景＜SSP2情景。②水足迹研究表明，下游地区农业水资源利用效率均低于中游地区。此外，中游地区粮食作物需水量低于下游地区，但经济作物需水量高于下游地区，且未来RCP2.6情景的多种共享社会经济路径的农作物总需水量低于RCP4.5情景；对于生态林草地需水而言，植被需水定额与降水变化趋势相一致且滞后于降水，1995-2018年植被需水总量整体呈浮动上升趋势。长期来看，RCP2.6情景能够提供的生态水量更多，更有利于绿洲未来的良性发展。③1985-2018年流域生态环境质量有所改善但有恶化迹象，按此趋势，尽管未来绿洲面积有可能增加，但盲目增加会影响区域生态可持续发展。因此，未来需合理调控土地利用结构。④实地调研发现，人们对水资源和绿洲环境状况认识不清，居民自适应行为较少，其应对措施主要依赖政府干预。因此，未来在提高居民应对意识的同时，仍应发挥政府的引导作用。