理科论文 ：亚洲中部干旱区的湖泊[1]

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在干旱区水文学中，湖泊的研究是非常重要的。从生态学的角度研究干旱区的湖泊是20世纪80年代末90年代初开始探索的[1]。干旱区内陆湖泊水系是一个独立的自然地理系统[2，3]，要揭示其科学内涵，必须从总体上进行国际性的联合研究。1993年起，中、哈(哈萨克斯坦国家科学院)两国科学家把亚洲中部(中亚部分)的湖泊作为一个完整的区域系统，实现跨学科的综合研究，取得了很好的成果，丰富了生态循环的理论。之后，中国学者对我国干旱区的湖泊进行了观测研究[3～10]，证实了合作研究成果的科学性和实用性。
亚洲中部干旱区咸海地区居民亲眼目睹了咸海的衰亡[1]，罗布泊、艾丁湖、玛纳斯湖、艾比湖、巴里坤湖、博斯腾湖和巴尔喀什湖地区人民亲身经历了生态与环境恶化所带来的灾难，事实告诉人们，咸海的消亡完全是人类一手造成的。为了迅速增加中亚棉花灌溉面积，明知咸海正在消亡，仍人为地加强了这一趋势。虽然当地的专家学者反对“浇水作业全面机械化”，却被湿润区来的专家学者所取代。后者，虽然具有很好的技术，但对当地实际——干旱区湖泊水生态学基本知识的缺乏……。
咸海的消亡只是世界舆论所注意到的一个侧面，更糟糕的是中亚经受着双重荒漠化的威胁。其一，来自咸海干涸湖底的有毒盐类和尘埃微粒。他们被风扬起并搬运到灌溉地及周边地区；其二，源于灌溉地本身，地下水位升高，土壤盐渍化。其结果是大片的土地被污染，这些土地正逐渐变成荒漠。
历史教训告诫人们，干旱区湖泊不同于湿润区，干旱区湖泊有其自身的特征，应该加强对其研究，以期能给子孙留下茂盛的草场、清澈的河水和肥沃的土地。

　　　　1　干旱区湖泊水系的独特性

近期研究表明，水和其他物质一样在全球循环的背景下，在各个地区实现区域性循环，例如咸海、博斯腾湖、艾比湖等与帕米尔—天山山区产流系统之间的循环。这一无地表径流和地下径流与全球大洋相通，也不与其他集水区相连，即无水力学联系的水分循环的相当大部分分布在内陆水体流域。特别突出的是分布在地球上最宽的干旱带的欧亚大陆腹地。这个地区又分成若干个水力学上互不相通的局部集水区，其中较大的内陆湖有里海、咸海、博斯腾湖、乌伦古湖、玛纳斯湖、巴尔喀什湖、阿拉湖、艾比湖、罗布泊、伊塞克湖、田吉兹湖。湖群有北哈萨克斯坦的谢列特湖群、恰内湖群、库伦达湖群等。
上述每一个水域在水文学上都有自己的水分、能量和其他物质循环系统，是一个相对独立的水利系统。内陆湖流域在陆地上的质量、能量交换是具有极大局部性的流域结构。由于局部循环是在全球循环的背景下进行的，因此，每一个这样的流域又是一个开放的系统。而且拥有自己的径流形成区(山区)、自己的水系(天然河流)、自己的尾闾(内陆湖水体)以及自己定常的气流(山谷环流)。咸海的河川径流形成区(产流区)是帕米尔和天山山系，巴尔喀什湖的产流区是中国西部天山山脉，博斯腾湖的径流形成区是中国天山南坡，艾比湖和玛纳斯湖是中国天山北坡和阿拉套山等等。
内陆湖流域的山区与尾闾水体的水力学联系是通过流域水系的子系统来实现的，故而，子系统赋于内陆湖流域以独特的属性。与此同时，在各自水系内实现直接的质量、能量交换。河川径流是液态径流、固态径流、离子径流和生物原径流的复合径流。河流带给尾闾(内陆湖水体)的不仅是水，而且还有泥沙，特别是富营养化的淤泥，集水面淋溶的盐类，生物残体(水中栖生鱼类的饵料)等。流域的反向联系(湖泊—山区)由恒定的大气低层风来实现。风把水汽携往山区，而且还把盐粒和尘埃微粒、植物花粉、真菌孢子、昆虫卵搬运到山区。另外，还有动物向山区的垂直迁徙、鱼类洄游产卵、候鸟转徙、啮齿类动物和爬行动物的大规模迁居。欧亚内陆游牧民族，特别是哈萨克民族的居住地局限于河川流域，夏季牧场在河流上游，冬窝子在下游小湖旁或河流附近。内陆湖近岸浅水区和沿岸湿地是生物群落聚居的中心，那里积累了大量的动、植物残体，也集中了大量的盐类。随着内陆湖的水位逐年下降和间歇干涸，这些物质逐渐被输入大气，其中很大部分被逆向输往山区。
亚洲中部干旱区内陆湖泊径流形成区位于帕米尔-天山山系这样的强烈大陆性气候区，因此，有一系列独特的水文学、水文物理学、水文化学和水文生物学性质，这就决定了干旱区湖泊的属性有别于湿润区湖泊。由此，笔者认为亚洲中部内陆湖泊应单独立类，在湿润区得出的结论不适用于干旱区湖泊。正因为如此，许多有声望的学者对干旱区湖泊作总结性评价时往往失误。还有一些不为人所知的用湿润区湖泊的“尺子”为干旱区湖泊“裁衣”的错误。

　　　　2　干旱区湖泊的形态测量学特点

干旱区湖泊的一大特点是水浅而量小，并且形态复杂，这一特殊属性是其成因造成的。干旱区湖泊大部分都是河流流理学论文