【正文】 從結(jié)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(fù)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。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。隨著人口和經(jīng)濟(jì)的增長，HANPP極可能繼續(xù)增加。%，%。 未來40年各流流域凈初級生物生產(chǎn)量項(xiàng)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(jì)算的生物生產(chǎn)量，g/（）；Y2是根據(jù)年降水量計(jì)算的生物生產(chǎn)量，g/（）；T是平均氣溫（℃）；P是年均降水量（mm）。 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(yùn)用流域相關(guān)氣象資料，可計(jì)算各縣區(qū)未來40年凈初級生物生產(chǎn)量。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。（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(shè)定的糧食消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)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。 小結(jié) 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(jì)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(jìn)行了評價(jià)分析。整個系統(tǒng)處于脆弱狀態(tài)。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)。根據(jù)前面設(shè)立的人口預(yù)測。 未來40年各流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的脆弱性評價(jià)分析 。以2005年小麥播種面積為現(xiàn)狀標(biāo)準(zhǔn)。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）。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(dá)到增加小麥產(chǎn)出的結(jié)果。 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(jì)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%。 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。（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?yàn)樽畲嗳?；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)?，敿{斯河流域需水峰值年出現(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(yīng)求的狀況，水資源系統(tǒng)表現(xiàn)出了脆弱性。結(jié)果表明：（1）從需求角度看，阿克蘇和葉爾羌河流域峰值年是2010年，而供水峰值年則是2050年左右，流域盈余的水量會出現(xiàn)越來越多的情況。但是，各源流下泄干流水量不但沒有增加，反而都在減少，各源流灌區(qū)不僅占用了通過塔里木河項(xiàng)目建設(shè)實(shí)現(xiàn)的節(jié)增水量，還占用了原來的河道下輸生態(tài)水量。反而可能由于充分滿足了兩個子流域的可用水量，而占用塔里木河的水量，導(dǎo)致其可用水量不足。實(shí)際上，各源流流域用水增加，下泄干流水量不但沒有增加，反而都在減少（袁峽，2010）。流域內(nèi)水資源管理體制和機(jī)制不合理，用水矛盾突出，水事糾紛頻發(fā)（袁峽，2010年）。黑河流域隨著未來需水量的降少，缺水率也是由大變小，從2040年后，開始表現(xiàn)為供大于求。烏魯木齊河流域水資源供給情況呈現(xiàn)整體赤字狀態(tài)，而且隨著時間的推移赤字水平越來越嚴(yán)重。 未來各流域水資源脆弱性結(jié)合上述各流域各未來冰川融化情境下水資源需求與供給情形，可以計(jì)算出未來40年流域水資源的可能缺水率（）。 未來各流域可用水資源量預(yù)測依據(jù)國家氣候中心未來四十年流域氣候情景數(shù)據(jù)，可計(jì)算各流域未來40年冰川融化加劇情境下徑流量，及在設(shè)定配水方案下的各流域水資源最大可用量， ?，敿{斯河流域的需水峰值出現(xiàn)在2030年左右，整體需水情景呈現(xiàn)為一個倒U字型。最重要的原因是這些流域萬元GDP的耗水量（賈紹鳳等，2004）的減少量非常明顯，而人口和GDP的增加幅度并沒有加速水資源的需求。本報(bào)告就選擇了冰川融化加劇的背景下人類社會發(fā)展對水量的需求：I（未來需水量）＝P（人口）A（人均GDP）T（萬元GDP耗水量）依據(jù)本節(jié)中有關(guān)人口與宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)以及設(shè)定的未來用水效率，運(yùn)用IPAT等式方法可計(jì)算流域未來40年水資源需求情景，見下表。等式（*）左邊的I可用不同的指數(shù)表示，例如CO2排放量、物質(zhì)消耗總量。 未來流域水資源系統(tǒng)的脆弱性評估 未來40年流域需水預(yù)測美國斯坦福大學(xué)的著名人口學(xué)家Paul Enhrich教授于1971年提出一個關(guān)于環(huán)境沖擊（I）與人口（P）、富裕度（A）和技術(shù)（T）三因素的恒等式。、%、%、%，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步優(yōu)化，但第一產(chǎn)業(yè)比總?cè)员容^高，第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展滯后。葉爾羌河流域和阿克蘇河流域相類似。 流域主要縣區(qū)未來40年宏觀經(jīng)濟(jì)預(yù)測（億元、萬元/人、%）研究區(qū)域情景年份國民生產(chǎn)總值三產(chǎn)結(jié)構(gòu)（%）總額人均GDP一次產(chǎn)業(yè)二次產(chǎn)業(yè)三次產(chǎn)業(yè)一二三阿克蘇河2005 2010 2020 2030 2040 2050 葉爾羌河2005 2010 2020 2030 2040 2050 烏魯木齊河2005 2010 2020 2030 2040 2050 瑪納斯河2005 2010 2020 2030 2040 2050 黑河2005 2010 2020 2030 2040 2050 （3）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上，各流域未來40年第一產(chǎn)業(yè)比重將可能有大幅下降，第二產(chǎn)業(yè)變化情況各流域各有差異。（2）從人均GDP看，各流域均可能有較大幅度的提高，阿克蘇河2020，比2005年分別增加25倍。 未來40年西北各流域人口及城市化水平預(yù)測（單位：萬人、%）流域2010年2020年2030年2040年2050年阿克蘇河總?cè)丝诔擎?zhèn)人口城市化率%%%%%葉爾羌河總?cè)丝诔鞘腥丝诔鞘谢?%%%%烏魯木齊河總?cè)丝诔鞘腥丝诔鞘谢?%%%%瑪納期河總?cè)丝诔鞘腥丝诔鞘谢?%%%%黑河總?cè)丝诔擎?zhèn)人口城市化率%%%%%：（1）與2005年相比，未來40年流域內(nèi)國民生產(chǎn)總值可能會有大幅增長。 ，2010年、%、%、%。未來40年瑪納斯河流域總?cè)丝谟幸欢ǚ鹊脑黾樱?。至2020%、%、%。未來40年葉爾羌河流域人口會有較大幅度增加，至2050年增加量約308萬，%。%以上。 未來流域社會發(fā)展預(yù)測根據(jù)1978——2005年新疆省和甘肅省年鑒相關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算了未來40年各流域人口及城市化水平預(yù)測（）?？紤]到社會情景預(yù)測的不確定性，脆弱性分析偏重于10年際平均的變化情景，對于冰川融化的季節(jié)偏移和年際變化的影響不再分析。在未來氣候變化情景的選擇上，選取了溫室氣體中等排放情景A1B。在西北干旱地區(qū)的自然、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是基礎(chǔ)，生態(tài)環(huán)境是保證，水資源是生態(tài)和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的紐帶，沒有水就沒有農(nóng)業(yè)和生態(tài)。脆弱性是指系統(tǒng)容易遭受和沒有能力對付氣候變化（包括氣候變率和極端氣候事件）影響（主要是不利影響）的程度，它是外界氣候變化特征、幅度和變化速率及系統(tǒng)敏感性和適應(yīng)能力的函數(shù)（IPCC第三次評估報(bào)告,2001）。由此造成冰川融化加劇，冰川退縮嚴(yán)重，作為我國西北地區(qū)水資源的重要來源的冰川融水的變化必將深刻地影響著當(dāng)?shù)氐淖匀?、社會?jīng)濟(jì)系統(tǒng)。247。 從冰川融水的年內(nèi)分配看，Liu Shiyin et al(2009)發(fā)現(xiàn)長江源流域在ECHAM5氣候模式預(yù)測的未來氣候情景下春末夏初的融水徑流有明顯的增加，而在夏末有顯著的減小()。而以大冰川為主的葉爾羌河流域，阿克蘇河流域和塔里木河流域，冰川融水的峰值即使在2050年可能仍未出現(xiàn)。，烏魯木齊河流域和黑河流域的冰川具有最大的年相對變化（％%）,其冰川融水均表現(xiàn)為持續(xù)減小，這與兩流域內(nèi)以規(guī)模較小的小冰川有關(guān)。2007年到2050s