【正文】 值年出現(xiàn)在2030年，供水峰值年出現(xiàn)在2010年左右，這樣的錯位，使得整個流域在需水峰值年出現(xiàn)了供不應求的狀況，水資源系統(tǒng)表現(xiàn)出了脆弱性。黑河流域的需水峰值年是2010年左右，且整體呈現(xiàn)下降趨勢，供水峰值年出現(xiàn)在2050年左右，且整體表現(xiàn)為一個U字型，這樣的趨勢使得從2010年到2030年缺水率呈現(xiàn)一個下降的趨勢，而后由于需水量變得更少，而供水量變得更多的情況下，水資源系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)供大于求，由脆弱向不脆弱轉化。（2）流域水資源供需平衡狀況表明，在考慮未來40年冰川融水變化的情境下，各流域的水資源脆弱性表現(xiàn)不穩(wěn)定，阿克蘇河和葉爾羌河流域整體呈現(xiàn)不脆弱；烏魯木齊河流域為最脆弱；黑河流域是先脆弱后不脆弱；瑪納斯河流域則是不脆弱脆弱不脆弱這樣交替出現(xiàn)。 未來40年流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)脆弱性評估 未來冰川融化情境省各流域耕地需求依據(jù)流域有關氣象資料，充分考慮流域冰川融化加劇情景下農(nóng)業(yè)水資源供給變化情形，運用光溫階乘模型，可計算流域及其各縣區(qū)未來20年各縣市土地生產(chǎn)潛力及不同產(chǎn)出系數(shù)下的小麥單產(chǎn)， 。 各流域土地小麥生產(chǎn)潛力（單位：kg/畝）流域土地生產(chǎn)潛力（kg/畝）2005年2010年2020年2030年2040年2050年阿克蘇河葉爾羌河烏魯木齊河瑪納斯河黑河，在氣溫變暖背景下，未來40年西北各流域的土地生產(chǎn)潛力呈增長趨勢，%；%；%；%；%其中增長潛力最大的為阿克蘇河流域；最小的為葉爾羌河流域。但從各流域的增長趨勢來看，在未來的氣候情景下冰川融水增加和溫度的提高將有助于各流域小麥生產(chǎn)潛力的提高。 20052050年不同產(chǎn)出系數(shù)下春小麥單位產(chǎn)量（單位：萬畝、kg/畝）研究區(qū)2005人均小麥播種面積2005年小麥單產(chǎn)小麥經(jīng)濟產(chǎn)出系數(shù)2010年冬小麥單位產(chǎn)量2020年冬小麥單位產(chǎn)量T1T2T3T1T2T3阿克蘇河 葉爾羌河 烏魯木齊 瑪納斯河 黑河 2030年冬小麥單位產(chǎn)量2040年冬小麥單位產(chǎn)量2050年冬小麥單位產(chǎn)量T1T2T3T1T2T3T1T2T3阿克蘇河葉爾羌河烏魯木齊瑪納斯河黑河注：T1 T2 T3 分別表示研究區(qū)小麥產(chǎn)出系數(shù)與2005年相比不變、提高5%與10%。：（1）黑河流域目前的土地小麥產(chǎn)出系數(shù)最低，,今后通過改善灌溉條件，改良土壤，增加投入可進一步提高小麥的產(chǎn)出水平。其他流域的情況也類似，在土地生產(chǎn)潛力增加的大前提下，充分利用增加的冰川融水，改善耕作條件，可達到增加小麥產(chǎn)出的結果。（2）與2005年相比，未來四十年整數(shù)年份各流域小麥的產(chǎn)量均可能有較大同幅度提高。到2050年依照表中流域的排序順序（從阿克蘇河到黑河）%、%、%、%、%（產(chǎn)出系數(shù)提高10%的情況下）。 未來研究區(qū)人均小麥耕地供給量未來小麥播種面積最佳情景（最大播種面積）是保持當前耕地保有量情境下小麥播種面積不變。以2005年小麥播種面積為現(xiàn)狀標準。同樣。 未來40年各流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的脆弱性評價分析 。 未來40年流域不同產(chǎn)出系數(shù)下耕地壓力指數(shù)年份項目人均最小小麥耕地需求人均小麥耕地供給耕地壓力指數(shù)K（K=最小土地需求T/人均小麥耕地供給S）標準縣區(qū)（畝/人）項目T1T2T3SK1K2K3C阿克蘇河20103002020320203035020403702050400項目T1T2T3SK1K2K3C葉爾羌河20103002020320203035020403702050400項目T1T2T3SK1K2K3C烏魯木齊河20103002020320203035020403702050400項目T1T2T3SK1K2K3C瑪納斯河20103002020320203035020403702050400項目T1T2T3SK1K2K3C黑河20103002020320203035020403702050400注：K1， K2， K3 分別表示研究區(qū)小麥產(chǎn)出系數(shù)與2005年相比不變、提高5%與10%。根據(jù)前面設立的人口預測。，未來40年，在沒有限制條件（水、肥等完全充足）的理想種植條件下，通過推廣高產(chǎn)的小麥品種，2010年，在糧食標準為300kg的標準下，在K1（產(chǎn)出系數(shù)保持不變的情況下）所有的流域耕地壓力指數(shù)都大于1，且在K2的情況下只有黑河流域壓力指數(shù)小于，在K3的情景下有葉爾羌河流域和黑河兩個流域壓力數(shù)據(jù)小于1.2020年，黑河流域在這三種情景下都表示耕地壓力指數(shù)小于1,表明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)不脆弱，但其他所有流域均大于1,且以烏魯木齊河流域的壓力指數(shù)量高。2030年，黑河流域只有在K3的情景下壓力指數(shù)才小于1，其他所有流域所有情景下壓力指數(shù)都大于1，烏魯木齊又表現(xiàn)為最高的壓力指數(shù)。2040年到2050年所有流域所有情景農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)耕地壓力指數(shù)均出現(xiàn)大于1的情景。整個系統(tǒng)處于脆弱狀態(tài)。通過壓力指數(shù)排序，到2050年以上各流域在只考慮小麥為糧食供給的情況下，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的脆弱性由大到小是烏魯木齊河、葉爾羌河、黑河、瑪納斯河、阿克蘇河流域。 小結 借助光溫階乘模型和IPAT等式，根據(jù)糧食供需平衡的分析思路計算未來40年冰川融化變化下西北各流域的耕地壓力指數(shù)，并依此對未來40年各流域脆弱性進行了評價分析。結果表明：（1）烏魯木齊河流域為最脆弱地區(qū)，葉爾羌河和黑河流域為中等脆弱區(qū)；阿克蘇和瑪納斯河流域較脆弱區(qū)。（2）未來40年，在沒有限制條件（水、肥等完全充足）的理想種植條件下，通過推廣高產(chǎn)的小麥品種，在上述設定的糧食消費標準下，耕地壓力指數(shù)可能基本呈現(xiàn)上升趨勢，表示未來人口增加的壓力大，各流域的耕地資源緊張。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的脆弱性大。但值得一提的是黑河流域和葉爾羌河流域都從之前較不脆弱過渡成中等脆弱區(qū)，而阿克蘇河流域和瑪納斯這個上升幅度表現(xiàn)較為平緩。最重要的原因前兩個流域人口的增長導致的人地矛盾的增加。 未來40年流域生態(tài)系統(tǒng)脆弱性評估 流域未來生態(tài)系統(tǒng)凈初級生物生產(chǎn)量（NPP）情景運用流域相關氣象資料，可計算各縣區(qū)未來40年凈初級生物生產(chǎn)量。 西北各流域2005年凈初級生產(chǎn)力人類占用計算運用各縣區(qū)2005年相關統(tǒng)計資料，可計算西北各流域凈初級生物生產(chǎn)量及人類占用量。 未來40年各流流域凈初級生物生產(chǎn)量項目年均氣溫(℃)修正降水（mm）Y1Y2Y變化率年均氣溫(℃)修正降水（mm）Y1Y2Y變化率年均氣溫(℃)修正降水（mm）Y1Y2Y變化率流域t/hm2?at/hm2?at/hm2?a年份阿克蘇河葉爾羌河烏魯木齊河2005 　 　 　2010 % % %2020 % % %2030 % % %2040 % % %2050 % % %平均 % % %　瑪納斯河黑河2005 　 　2010 % %2020 % %2030 % %2040 % %2050 % %平均 % %注：Y1是根據(jù)年平均氣溫計算的生物生產(chǎn)量，g/（）；Y2是根據(jù)年降水量計算的生物生產(chǎn)量，g/（）；T是平均氣溫（℃）；P是年均降水量（mm）。 2005年各流域凈初級生物生產(chǎn)總量及人類初級生產(chǎn)力占用項目 研究區(qū)阿克蘇河葉爾羌河烏魯木齊河瑪納斯河黑河總收獲量（動植物）（104t/a） 總生產(chǎn)量（104t/a） 人均HANPP（t/a） HANPP率%%%%%，在2005年西北各流域的人類生產(chǎn)力占用率從高到低依次是葉爾羌河、烏魯木齊河、黑河、瑪納斯河和阿克蘇河。%，%。 未來40年流域生態(tài)系統(tǒng)脆弱性評價土地利用是生物多樣性損失的一個重要甚至是最重要的原因，這一認識已經(jīng)得到公認（Chapin等，2001；Sala等，2000）。隨著人口和經(jīng)濟的增長，HANPP極可能繼續(xù)增加。就各流域而言，由于人口在今后40年內繼續(xù)增長很可能是不可避免的趨勢，因此最好的情況是：未來40年氣候變化下人均HANPP保持2005年的水平不變，城市化、工業(yè)化及交通發(fā)展等人為減少和沙漠化等土地退化不再吞噬現(xiàn)有的可利用的生物生產(chǎn)土地面積，人口和經(jīng)濟增長的生物量需求通過提高HANPP部分的經(jīng)濟產(chǎn)出率來實現(xiàn)。在這一前提下，本研究分析了未來40年各流域的HANPP可能變化。 。 從結果中不難看出各流域的人類初級生產(chǎn)力占用率隨著時間的推移是越來越大，而生態(tài)系統(tǒng)的負荷也是越來越大，%，是這些流域中最高值；接下來依次是黑河、烏魯木齊河、瑪納斯河，最后是阿克蘇河。 未來40年西北各流域初級生產(chǎn)量人類占用率指標第一性生物生產(chǎn)總量（104t）人類初級生產(chǎn)力占用需求（104t）人類初級生產(chǎn)力占用率第一性生物生產(chǎn)總量（104t）人類初級生產(chǎn)力占用需求（104t）人類初級生產(chǎn)力占用率年份阿克蘇河流域葉爾羌河流域2005 % %2010 % %2020 % %2030 % %2040 % %2050 % %平均 % %第一性生物生產(chǎn)總量（104t）人類初級生產(chǎn)力占用需求（104t）人類初級生產(chǎn)力占用率第一性生物生產(chǎn)總量（104t）人類初級生產(chǎn)力占用需求（104t）人類初級生產(chǎn)力占用率年份烏魯木齊河流域瑪納斯河流域2005 % %2010 % %2020 % %2030 % %2040 % %2050 % %平均 % %第一性生物生產(chǎn)總量（104t）人類初級生產(chǎn)力占用需求（104t）人類初級生產(chǎn)力占用率黑河2005 %2010 %2020 %2030 %2040 %2050