任继周院士：

 今天，很多院士、专家对气象、水文和个别生物方面做了很精辟的深刻阐述，黄河源的问题大家研究得相当深刻，我就农业生态特别是草地生态方面谈一谈如何适应现在的变化。

 黄河源生态问题的根源是气候干旱化，大家一致认同，没有异议。此外还有人类不合理的干扰。气候干旱化我们无能为力，人类不合理的干扰，要看我们怎么使用，怎么管理，这是我们能做的。

 江河源管理的特点与难点。江河源区一般属于高寒草地生态系统，自然条件严酷，生态生产力低，生产方式是与高寒草地生态系统相适应的适应性生产方式，这是人类最早的仿生学。适应性生产方式看上去很简单，但实际上有很多道理。还有藏族的居住家园，以草地畜牧业为主的生产、生活方式。藏传佛教文化的核心地区，宗教文化有它的系统性和保守性。在这个地方进行生态工作是有难度的。怎样治理？黄河源的生态恢复应该在自然生态系统与社会生态系统综合治理的框架内谋求持续发展，丢掉任何一个都是不行的。其具体任务是在确保生态安全的基础上，尊重藏族的传统文化，合理组织以适应性生产为主的生产方式，减轻草地压力，创建藏族社会生产、生活的新模式，这个任务非常艰巨，不但是生态自然界的问题，还有社会问题，对生产生活新模式的逐渐形成要持之以恒。

 第一，有哪些战略措施？一个是确定发展方向，改以畜牧业生产为主为生态安全为主。建立健全的生态系统，包含地境、生物、社会。鼠害为什么这么严重？过去若干年用毒药毒老鼠，实际上老鼠的天敌也被毒死了，这是非常严重的。把老鼠消灭的同时，把天敌消灭了，老鼠恢复得很快，而天敌恢复得很慢。有一次我从俄罗斯经蒙古人民共和国到内蒙古，看得很清楚，蒙古人民共和国这边有鹰，草地不错，一到我们这儿就光秃秃的，鹰都不见了。恢复一个系统，不只是植物系统，而且包括整个系统，包括动物，还有社会，如果从这个角度考虑，也许我们能够最终有些成就，被人家重视了就起来了，你不重视就倒下去了。

 第二，确定涵养水源为基本目标。干旱化没法改变，但是涵养水源是可以努力的。全面恢复植被是涵养水源的主要办法，不一定要靠种树，草地本身就有很好的涵养水源的能力。含水的重量可以达到本身重量的几倍。土壤每平方米含水330 mm，这是相当可观的，实际上冻土层里比这个还要高，特别是保持冻土，我搞高山草原工作，对此深有体会。20世纪50年代在青藏高原的核心地区，甘肃的藏族自治区，祁连山北坡，海拔3 000多m，那个时候有很多灌木，灌木下面是苔藓层，储水十分丰富，现在没有了。有些冻土层慢慢释放水分，河流是不断的，水是清的，比较稳定，现在没这个状况了。保持冻土是非常重要的事，我们没法影响雪山，冰川影响不了，但是冻土我们破坏得太厉害了，应该给予休养生息。

 第三，划分功能区。功能区怎么划分？初步考虑有4个功能区，实施分区管理。第一个区是自然保护核心区，不做任何人为干预，让它自我生息，保持系统健康的惟一功能，这是它的惟一功能，不搞别的。第二个区是自然保护过渡区，建立狩猎牧场。这个问题我曾经提了好多年，大家不大注意这个事。要去开发就要搞大工厂或者开地，实际上得不偿失。狩猎牧场是很好的，不怎么投入，可以适当地收获野生动物产品，以野生动物调控为杠杆，调节动植物种群的稳定发展。野生动物及草食家畜是植被非常精妙的调节工具，新西兰这方面做得非常好，人管畜、畜管草，使得植被总能健康发展，生产力很高。有一种系统叫做放进去拿出来，感觉不够的时候加一点进去，把草食动物加进去，草少的时候就打猎，这是调节植被非常有力、有效的手段。现在有一种说法，说放牧好像是罪恶之源，不要放牧了。这个能不能做到不说，从理论来说，放牧太重了不行，不放牧有时也不行，这里有个研究的深度问题，既直接调节本区的动植物的关系，也间接调节核心区，野生动物跑来跑去，把这个地方动物跟植物的关系调节好了，会影响到核心区，这个地方少一点核心区就走了，多一点核心区就回来了，这是非常好的手段。生物链牧场是杠杆，调节核心区，也调节这个保护区的生态平衡。第三个区是生态生产区，在外面，功能是接纳移民，建立藏族生产、生活新模式，严守生态生产力的准则和科学的牧场管理系统。我们要的生产力叫做生态生产力，就是在生态不变换的情况之下所表现的生产力，这是需要工作的，不是说一句话就能做到的，但是必须做，这一点做不到，一切都做不到，藏族人民总要生活，这个地方的放牧利用还是很重要的，把它去掉以后怎么办？拿什么管这些地方？拿机械吗？不可能，就用家畜管。这个地方蕴藏着很高的科技含量。第四个区是比邻的常规居民区，主要功能为本地区的社会支撑点。前3个区都是偏重自然保护区，或者是生态生产区，而这个地方是整个社会支撑点，要靠这个区接纳部分移民。以流域为单位，建立新的城镇。在这个地方没有城镇的支持是不可想象的，不可以像澳大利亚一样把土著人留在那儿过吃虫子的野蛮生活，必须由城镇容纳更多的劳动力，提高经济效益，提高生态效益。这个地方应该很好地规划。城镇是自然保护区生产、生活的支撑基地，这是要大力建设的。

 草地畜牧业系统是草地农业系统的分支，基本有4个生产层：前植物生产层是核心区，植物生产层、动物生产层、外生物生产层是加工流通的。这4个生产层交互影响，互相耦合，生态可以发展，社会可以发展，生活可以提高。如果片面地搞一个东西，将很难持久，很难达到应有的效果。相应地配置移民，但是要很慎重，把核心区的居民移出来，核心区应该划多大需要各位专家考虑研究。保留核心区原有的文化、宗教设施，原来的庙要保留着。划界，四类保护区之间设立明显标志，但保持核心区和过渡区之间的野生动物自由出入，第一区和第二区的野生动物自由出入，可以调剂，我们正是通过野生动物调节整个生态系统。

 各功能区的分区管理问题。核心区不做任何人为建设，保留完整的现有生态系统，令其自行恢复与发展。还要进行科学考察、常规监测和一些传统的文化、宗教活动，有限制地开放，但必须严格管理。核心区管理是非常严格的，在国外有些保护区不许再走进去，不许烧火，不许开机动车进去。核心区严格管理，黄河研究会的同志可以想想制度，怎样管。

 监测动植物种群动态，维持种群的平衡，对草地管理是很重要的手段。前两年我看见美国把狼引到草地上去，没有控制草食动物的东西是不行的。我们现在的狐狸、狼、鹰这些东西，根据计划怎么安排？数量是多少，多大年龄的，怀孕的不许打等等，要确保生态平衡。狩猎计划是生态平衡的重要手段。

 建立本区的组织管理与运转系统，这包括技术、行政、科研、生产等，科技含量很高。监测野生动物怎么活动，有什么办法？种群怎么变，现在搞动物研究的有一些现成的办法，这里有很多需要探索的东西。究竟平衡不平衡？怎么判断？这里有个健康评价的问题。我们在健康评价方面不是空白的，比如草原破坏了70％、80％，根据什么说那么多？可以说，但是都缺少必要的分析。变化不变化是动态的，人判断生物链是这样的，在线以上就变好了，在线以下就变坏了，这个线在哪里？“973”项目正在研究。解决这些问题不容易，要好好做工作。

 自然保护生态生产区管理，观测草地的类型，很细致，类型的分类系统是类、亚类、型、亚型，要精确到型，土地怎么样，植被怎么样，这样才能规划生产，否则大而化之地看一看，划几个圈圈，那是缺少根据的。还有均衡承载能力，其理论承载量是偏高的。我做过试验，如果草生到70％，管理好的话，50％还可以存在。现在是割光了承载，地下割下来的就算，那是不可能的事，到那个程度草原非被破坏不可。现在我们都说超载多少，在这个基础上算的。承载力的问题，我希望黄河源区能做出一点样子来。

 还有规划，土地、水源、植物、动物、家畜种类、数量、组合。优化方案是很复杂、很深奥的东西，这块草地搭配好与搭配不好，生产水平可以相差一倍半以上，差得很远，这种例子太多了。我们搞规划的时候不能不考虑正确的、有根有据的基础。

 建设生态生产区的农牧生产基本工程，牧场饮水系统非常要紧。现在搞建设，不管牧场饮水系统，结果没用。牧场的基本建设有两条，一条是围栏，一条是饮水，没有这两条就谈不上。围栏建设占草山是可以的，但管是管不了的，一定要划区轮牧。日光能暖棚和供暖设施这种现代化的设施要有。土地利用规划，以草地畜牧业为核心，尤其是关键场的选址与建设，把关键场建设起来以后，会带动整个地区的生产，这个问题很要紧。把关键场的规模、地点选对，整个管理就好办了。

 比邻区的建设，特别谈一谈城镇的问题。城镇是若干区系统耦合的反应灶，在这个地方能交换能量、交换信息、交换物质。不搞系统耦合是不行的，不然就很难建设好黄河源。在大的环境里做封闭性的建设，跟外面脱节，上不去。建设黄河源，要靠城镇跟外边联系，工业、农业、交通、金融要建设起来。

 立足于生态、生产、生活、民族文化的全方位的社会生态建设，不可仅限于水土保持、恢复植被，否则将难以持久。按功能分区，生态功能是一、二两区。“生产＋生态”功能区是三、四两区，以生产为主，但生态也不能忽略。

 以核心保护区为主体规划4个功能区。发展系统耦合，北侧黄土高原，南侧的四川盆地都可以搞系统耦合，以壮大我们的经济实力和科技力量。这是一个精致的系统工程，事先要认真规划必要的科学研究与监测系统，然后要系统、全面、严格、有效地进行科学管理。我做了多年的草原工作，感觉到关键问题是管不住，管不了，没有好的办法管，一切的枝枝节节的技术是没有用的，最后是浪费。

 刘昌明院士：

 各位领导，各位专家，我把主要的体会给大家汇报汇报。从黄河的卫星全图可以看到整个黄河的情况。黄河是一个很奇特的河流，大概大家都不太注意黄河就这么一点水，跟闽江的流量一样大，但是闽江不到1 000 km，黄河却长5 400 km，就靠源区这个“水塔”。还有一个特点是，黄河从高到低，从青藏高原——世界的第三极发源，由第一个台阶下来到黄土高原的第二个台阶，然后再到广阔的第三台阶——华北平原，而且是25万 km²的大平原。第三，跨越了3种甚至4种不同的水分或者气候区域，跨越了干旱区，像宁夏的干旱区，年降水量200 mm。跨越了半干旱区、半湿润区，源区有些部分是半湿润区，另外因温度低蒸发小也有少量的湿润地区，所以丰富的源流使黄河跨越了好几个不同的气候带。

 黄土高原面积为64万km²，是世界上其他地区找不到的，任何国家都没有这么大的黄土平原，厚度可以达到300 m。水土流失在世界上是最严重的，每平方公里每年可以达到2万~3万t，这是世界上罕见的，造成黄河的特点是水少沙多。

 黄河本身流经9个省，从青海开始，一部分在四川。另外它的水还引到山东的青岛、河北和天津，河北和天津完全在另外一个流域，所以供水是11个省市，而流经9个省区，实际上黄河供水是不堪重负的。少水的河流流这么长是罕见的。这条河流必须要进行调节，所以现在的黄河上大、中、小水库修建了10 100座，当然有的已经报废。主要水库的库容已超过了年径流量。如果把中型和大型水库库容加起来可以到600亿、700亿m³，现在的径流总量不过就是500多亿m³，一般是说580亿m³，现在可以说540亿m³左右。多种影响决定了黄河水资源的极其脆弱性。黄河为什么流那么长？我用国际上几十条大河比较一下，黄河之所以流那么长，是因为黄河的上游源区是一个“水塔”，“973”项目用遥感方法做的，建立起来一个黄河流域土壤水分图，这个图是首次提出的。黑颜色的源区1 m土层储蓄水量到了300 mm，就证实它是一个“水塔”，水塔接水管子下面就有水了。这就是黄河“水塔”的真实性，1 m 的土层可以有300 mm以上的储蓄水源。而下游只有100多 mm。

 几十条世界河流的统计，包括亚马逊河，流量可以到100 000 m³/s，黄河只有1 800 m³/s。亚马逊河流长不过6 000多km，而黄河是5 400km。类似河流有一条可以跟黄河媲美的，就是尼罗河，这是非常特殊的。一般随着河长的增加或者流域面积的增加，流量应该不断增长，世界上大多数的大河都符合这个规律，惟独黄河这个河流是例外。为什么会流那么长？黄河上源有水塔。基本流量就是水塔的主要水源。基流是最稳定的流量，不下雨河流还在淌水，这就是基流。90年代以来的情况，源区流量是减小的，黄河源区在20世纪60年代也发生过很小的流量。2000年黄河断流，雨量怎么样呢？说不准，雨量实际上变化不是很大。面降水量如何测定？这是很大的问题，没解决。我们详细研究了黄河流域水资源的气象动力，是创新的。对地形起伏、太阳辐射、动力因子的变化分析，年水面蒸发量较70、80年代，平均面上看下降了126 mm，黄委和我们是最早发现的，这已经是两年以前的事了，后来陆陆续续地有很多人写文章，我们写了两篇文章，一个是water  international/iwra，还有在自然资源学报上出的。黄河流域年日照百分率呈明显持续下降趋势，是主要原因之一。

气候变化对径流的影响，径流量随着降水的增加而增加，这是最主要的。气温不变时，降水增大10％，径流增大8.3％；降水减少10％，径流减少8.2％；降水不变时，温度升高，径流减少，但不如降水的影响大。

现在用几种模式输出，我们做了一些情景分析，在黄河基本上是暖干型的情况。气温升高很厉害，全球平均10年是0.1℃，黄河源区超过一倍、两倍甚至更多。气温和蒸发量的关系是弱相关，但还是有关的。水量平衡里一个很重要的因素是土壤水。黄河这么大的流域，只有37个土壤水站，源区就一个站（12万km²）。

再看看雨量。主要是以气象站为主，水文站比这个要多。源区仅仅有几个站，但是下游的密密麻麻，源区差不多一万km²一个测站，上游源区的站点非常稀少，很难用降雨解释径流，不知道是不是代表面上的情况，根据几个点来说明是很有问题的。

“水塔”由两部分组成，一部分是包气带，另外一部分是饱和带，土壤层或者地下含水层。基流是河流最稳定的流量，如果水量是稳定的，黄河的水量就基本稳定了，这对维护河流健康生命具有重要意义。基流划分的方法很多，我们用水量平衡计算的方法做，而不是用画图的方法做。蓄水量和出水量的变化关系，一般来说是呈正比的。有两个参数，一个参数是β，一个参数是α。β代表了地表水和地下水的比例，大致是这个概念。用这两个参数基本上可以确定。对1958年唐乃亥，那时的人类活动比较少，采用日流量过程线进行分割，最后的结果是逐日延续演算，演算得对不对？由基流的拐点判别，在最大的退水线，拐点重合的时候β和α选择正确，这是比较简单、实用、准确的方法。

 分析结果，黄河源区3个主要的站，源区兰州以上是一个概念，唐乃亥是大家公认的源区。基流指数占总径流的比重平均在60％以上。黄河源区的水有一半以上是从地下来的，这就是“水塔”很重要的特点，而且土壤水分资料分析出来，330多 mm的储水量，这也是黄河最大的，为什么叫做“水塔”？李国英主任提出来以后我就琢磨这个问题，怎么解释它是个“水塔”，当然也可以看它的总流量。

 从具体计算的结果来看，黄河整个源区基流占的比例最大，基流是最稳定的水量。黄河沿以上的多年平均基流量是4亿m³，基流指数是0.64，基流的年变化很小。另外是扎陵湖、鄂陵湖的变化。玛曲站基流指数平均值是0.56，变差系数0.22。黄河沿站以下至玛曲区间为黄河上游的主要产水区，多年平均径流量为140亿多m³。区间的久治为黄河源区降雨中心，多年平均降水量达到748 mm，该区域地下水很丰富。唐乃亥多年平均基流量是120亿m³，基流指数是0.64，变差系数是0.24，对它进行了倾向系数的分析。

 总的来看，黄河沿、玛曲和唐乃亥三站总的径流倾向系数都是负值，基流总的来看通过过去40多年的资料看它是有下降的，这就是为什么黄河水塔的水量有所减少。黄河沿以上的区域气温增加。气温的升高可能导致永久冻土的融化，可能导致包气带加厚，滞蓄水量增加，耗于蒸发，减少年径流。气温变化特别明显，冻土埋藏在50 cm到1 m之间，现在往下降，增加一部分蓄渗水量。近年来黄河沿以上区域湖泊数量减少，水位下降，非法采金、淘金，往下挖穿永久冻土层，河滩很平坦，挖穿以后要很长时间恢复，雨水或者雪水融化，都往下跑，这个影响范围多大还没调查清楚，这对源区调查是很重要的。

 从积累距平曲线来看，80年代，玛曲的基流和总径流的累计距平都有所增加。到了90年代以后是枯水时期，基流和总径流减少了。统计资料表明，90年代基流和总径流的减少主要原因是降水量的减少。温度变化影响小，而雨量影响大，雨量变化又看不出来，只有5％的减少，是根据现有的站点决定的。但是我们不可能拿少数几个站画一个降水等值线图，要考虑用遥感方法。对黄河沿、玛曲和唐乃亥多年的日径流量进行了平均，每天的流量进行平均，结果基流指数稍微大一点，为60％左右，这也是反复证明的问题。

 结论一：我们利用水量平衡法分析了黄河源区1956~2000年径流成分的变化情况，整个黄河源区基流所占的比例大，均超过50％，基本大于60％。

 结论二：唐乃亥以上区域多年平均的基流量为120亿m3，变差系数是0.24，比较稳定。一般河域流量没这么小，这是源区的一个特点。

 结论三：黄河沿以上流域基流系数0.64，玛曲以上区域基流系数是0.56，唐乃亥以上区域基流系数是0.59。

 结论四：黄河沿以上区域径流资源减少的原因与基流量的减少有关。

 结论五：90年代唐乃亥和玛曲两站基流和总径流量减少的主要原因是降水量的减少和蒸发量的增加，从质量守恒这个观点来看这个问题，是很容易理解的。但是我觉得我们还没有研究透。

 结论六：气温的升高可能导致永久冻土的解融，包气带滞水量增加，蒸发增加，使地表水补给减少。

 几点建议：①很多东西不能完全确定，是因为没有资料，资料很稀少，必须加强观测。很重要的是调研和考察，通过调研、考察才能摸清楚这个地区径流变化的原因。②采用新技术，就是遥感，但是遥感要搞反演，另外还有定量遥感。③在这些技术的基础上，发展源区的分布式水文模型。④开展黄河源区pub研究，纳入国际兴起的iahs/pub研究计划，国际水科学协会有一个pub计划，这是一个大的计划。就是无观测资料的水文计算，黄河不能说没有观测，只是资料不足，需要研究如何解决。⑤希望黄委与有关单位加强立项，加强黄河健康生命的研究。

 我仅仅从为什么是“水塔”，解释了自己的一些想法，拿出了我们做的分析研究结果，仅供大家参考。我们希望这个“水塔”能够长期屹立的在黄河上游，能够健康、长期地得到可持续利用。