地球所塔里木河地下水對生態輸水的響應研究取得進展

　　由于水資源緊缺，塔里木河下游生態正處于嚴重退化之中。大批胡楊樹死亡、沙漠化加劇。為了減緩生態退化，國家從2000年起，花費巨資（107億元）實施跨流域調水工程。迄今已經累計調水23億方。在內陸干旱區開展大規模人工補給地下水的生態修復工程，舉世罕見。然而，這項史無前例的生態工程給塔里木河下游地下水帶來了什么樣的變化？未來生態走勢如何？這是政府和科技界普遍關注的重大問題。

　　在國家自然科學基金、中科院知識創新工程重要方向項目、水資源項目資助下，地質與地球物理研究所工程地質與水資源研究室龐忠和研究員課題組自2005年起對塔里木河流域水循環與生態開展了系統的同位素水文學研究。該課題組培養的博士生黃天明與龐忠和研究員合作發表的關于塔河下游地下水的文章最近發表于國際水文學權威刊物Journal of Hydrology（《水文學雜志》），該成果對于評估調水對于緩解生態退化的效果、調水方式的優化等提供了科學依據。

　　基于對下游9個地下水監測剖面的40個觀測井開展的現場觀測，作者對大氣水、地表水、地下水、6個土壤剖面開展了系統的水化學、氫氧穩定同位素和氚含量采樣和綜合研究，得出以下結論：

　　（1）經過8次應急輸水，在距離河道700m以內地下水位呈上升趨勢；

　　（2）地下水的含鹽量受河水含鹽量、前期地下水含鹽量、含水層含鹽量、包氣帶含鹽量及水動力條件綜合影響，總體呈下降趨勢；

　　（3）下游河岸地下水受現代水補給（包括調水補給和1960s以來補給）的范圍十分有限，從上到下分別距河道600-200m以內，小于水位上升區域，說明水位上升是由壓力傳導而非水分子本身補給；

　　（4）下游地下水的氫氧同位素位于大氣降水線以下，又平行于降水線，表明入滲過程中的等量蒸發作用；

　　（5）適于下游主要植被（胡楊、紅柳）生長的最小地下水埋深（小于5m）面積十分有限，在距離河道200m以內，且向下游逐漸減少；

　　（6）干旱河岸生態系統是歷史時期由于季節性洪水等形成的。調水雖然在一定程度上緩解，但仍不能阻止其退化的總趨勢。

　　作者據此對塔里木河調水修復生態工程提出以下建議：（1）從全流域水資源統一利用和管理著眼，制定可持續的水資源利用和生態保護方案，保證輸水的繼續；（2）進一步對塔里木河下游地下水水動力條件、包氣帶、水化學及與生態系統相互作用進行研究。

　　該研究成果近期發表在Journal of Hydrology（《水文學雜志》）第387卷上（Huang and Pang. Changes in groundwater induced by water diversion in the Lower Tarim River, Xinjiang Uygur, NW China: Evidence from environmental isotopes and water chemistry. Journal of Hydrology, 2010, 387: 188-201）。