3.1.2 荒漠产水

3.1.2 荒漠产水

荒漠生态系统通过吸纳、中转和存储大气降水,并以承压水、自流泉水等形式为河流和湖泊等提供水资源供给。同时,降水扣除土壤蒸发和植物蒸腾耗散后,会在荒漠土壤及地下水层中存储起来,可作为地表水供给、生态系统水分耗散和生产生活用水的后续资源(荒漠生态系统服务功能监测与评估技术研究项目组,2016)。

荒漠通常将降水转为地下水和地表水,作为较为长期的水资源进行存储。由于保护区周边农牧业和工业生产等用水量相对较大,降水补充形成的水资源会在较快时间里被利用,因而荒漠产水这项生态服务功能被认为具有水资源供给功能。同时,根据荒漠水资源所处的空间位置,可将其分为地表产水和地下产水两部分。

根据《宁夏哈巴湖国家级自然保护区总体规划(2016—2025)》,保护区的主要保护对象包括毛乌素沙地重要的水源涵养地和丰富的地下水,而保护区内部的地表水流以冲沟水流为主(尤万学等,2016)。

(1)评估公式

G荒漠产水=Y地表水+Y地下水

Y地下水=Y地下水-灌木林地+Y地下水-乔木林地+Y地下水-其他林地+Y地下水-草地

Y地下水-灌木林地=10A灌木林地·(P-Ed

Y地下水-乔木林地=10A乔木林地·(P-Ed

Y地下水-其他林地=10A其他林地·(P-Ed

Y地下水-草地=10A草地·(P-Ed

式中,G荒漠产水为荒漠生态系统年供水量(m3·a-1);

Y地表水为荒漠生态系统年供地表水量(m3·a-1);

Y地下水为荒漠生态系统年供地下水量(m3·a-1);

Y地下水-灌木林地为灌木林地年供地下水量(m3·a-1);

Y地下水-乔木林地为乔木林地年供地下水量(m3·a-1);

Y地下水-其他林地为其他林地年供地下水量(m3·a-1);

Y地下水-草地为草地年供地下水资源量(m3·a-1);

A灌木林地为灌木林地面积(49382.01 hm2);

A乔木林地为乔木林地面积(3779.89 hm2);

A其他林地为其他林地面积(11218.47 hm2);

A草地为草地面积(13905.51 hm2);

P 为保护区年均降水量(319 mm·a-1);

Ed 为保护区荒漠生态系统年均蒸散量(mm·a-1)。

(2)参数及系数确定

Y地表水:荒漠生态系统年供地表水量(163.89×104m3·a-1),即为保护区内河流及泉水年流量的总和(表3-2);

Y地下水-灌木林地:灌木林地年供地下水量(3506.13×104m3·a-1),根据保护区灌木林地面积、年均降水量和年均蒸散量计算获得;

Y地下水-乔木林地:乔木林地年供地下水量(268.37×104m3·a-1),根据保护区乔木林地面积、年均降水量和年均蒸散量计算获得;

Y地下水-其他林地:其他林地年供地下水量(796.51×104m3·a-1),根据保护区其他林地面积、年均降水量和年均蒸散量计算获得;Y地下水-草地:草地年供地下水量(987.29×104m3·a-1),根据保护区草地面积、年均降水量和年均蒸散量计算获得;

Y地下水:荒漠生态系统年供地下水量(5558.30×104m3·a-1),根灌木林地、乔木林地、其他林地和草地年提供地下水量求和获得;

Ed:保护区荒漠生态系统年均蒸散量(248 mm·a-1)(表3-3)。

表3-2 保护区内主要地表水资源量

表3-3 保护区荒漠生态系统蒸散量监测结果

(3)评估结果

哈巴湖保护区荒漠生态系统每年可提供水资源量为5722.19×104m3,其中每年可提供地表水量163.89×104m3、地下水量5558.30×104m3。保护区荒漠生态系统每年提供的地下水量中,由灌木林地、乔木林地、其他林地和草地分别可提供的地下水量为3506.13×104m3、268.37×104m3、796.51×104m3 和987.29×104m3