天山綠洲的形成與演變

天山綠洲的形成與演變

人工灌溉是干旱地區(qū)獨(dú)特的自然綜合體，是人類勞動的產(chǎn)物。它的形成和演變既受水、土等自然因素影響,同時社會經(jīng)濟(jì)因素也起很大作用。就自然條件而言,天山北麓發(fā)展農(nóng)業(yè)比南疆塔里木盆地更為有利,但在很長時期內(nèi)北疆是以牧為主的“行國”,而南疆則是以農(nóng)為主的“居國”。這是由于歷史上居住在這里的匈奴、烏孫、柔然、鐵勒、突厥、契丹、蒙古以及后來的哈薩克和瓦刺人,都是以牧為主,使得天山北麓人工灌溉綠洲的形成和演變與塔里木盆地不同,塔里木盆地主要受水資源開發(fā)利用階段和程度影響,于不同時期形成不同類型綠洲,而本區(qū)則是隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,綠洲呈“滾雪球”式逐步擴(kuò)大。天山北麓綠洲形成與發(fā)展主要經(jīng)歷了以下三個時期。1山陰山區(qū)屯墾人工灌溉綠洲呈疏散的星、點(diǎn)分布在交通要道和軍事?lián)c(diǎn)(圖1),時間經(jīng)歷了由東漢到明末(公元1~17世紀(jì))的漫長歲月。天山北坡中高山區(qū)的“五花草甸”是優(yōu)良夏場,低山丘陵干草原為春秋牧場,平原低地草甸則是良好的冬場,所以歷來為以牧為主民族的必爭之地。西漢時長期占據(jù)天山以北地區(qū)的烏孫和匈奴“不田作種樹,隨畜逐水草?！睎|漢時為車師后國、車師后城長國、郁立國等13個小國,是“廬帳而居,逐草水”,計(jì)有人口17868,牲畜32萬頭,人均約18頭。唐時突厥人控制這里,“其俗畜牧為事”。宋時為回鶻高昌王的領(lǐng)地,有大群馬匹,漫山遍野,一望無際,不知其數(shù),以毛色為群。元朝為蒙古人的牧馬圍場,“逐水草,牧牛馬以度歲月”。天山北麓在以牧為主時期,也有過不同規(guī)模的屯墾,但屢興屢廢。這里魏晉時期就開辟了絲綢之路“北道”,唐時的“碎葉道”也由此通過,為了加強(qiáng)絲綢之路的防務(wù)和解決駐軍給養(yǎng),最早是東漢明帝永平十七年(公元74年),以耿恭為戊校尉屯田車師后部金滿城(今吉木薩爾北北庭古城),和帝永元三年(公元91年)漢軍擊敗匈奴置戊部候屯田且固城(同上)。唐代設(shè)北庭都護(hù)府,統(tǒng)管天山北麓,統(tǒng)兵兩萬,共設(shè)20屯約3330hm2。元時也曾“遣侍衛(wèi)新附兵千人,屯田別失巴里(北庭古城)”,但時間很短,即遭海都叛軍破壞。14世紀(jì)前半期的作者奧瑪里曾描寫在北疆看到的情況:“居民流散,廬舍為墟,……草原上除了自然生長的牧草以外,幾乎一無所有。”許多原來從事農(nóng)耕的人,有的逃奔他鄉(xiāng),有的轉(zhuǎn)而從事放牧。在天山北麓現(xiàn)還保留著很多古代屯墾遺址,分布有兩種類型,一是在低山丘陵帶黃土崗臺地上,如英格堡、麻溝梁、卡子灣和水西溝,這些古城所在地年降水量400~600mm,多無灌溉設(shè)施,土壤肥沃,從出土文物看,從新石器時代就有人類活動,持續(xù)到漢唐,直到現(xiàn)在附近還多是旱農(nóng)區(qū)。另一類分布在山前平原上,如新戶、橋子、奇臺、大泉、北庭、雙河、北莊子、六運(yùn)湖、下沙河、烏拉泊、昌吉、塔西河及瑪納斯等古城,這些古城多屬唐代。按《新唐書·地理志》對沿天山北麓“碎葉道”的記載:自庭州西延城向西的馮洛守捉、耶勒城守捉、俱六城守捉、輪臺縣、張堡城守捉、烏宰守捉、清鎮(zhèn)軍城、葉河守捉、黑水守捉等。庭州西延城即今吉木薩爾縣北的北庭古城其西的守捉、城、鎮(zhèn)和軍都與上述各古城相對應(yīng)。唐朝在西域的軍事建制是“大曰軍,小曰守捉、曰城、曰鎮(zhèn),而總之者為道?！笨梢姺植荚谔焐奖甭雌皆系倪@些古城,都是在軍事?lián)c(diǎn)和交通要道上。2制備了調(diào)整后的患者添加量人工灌溉綠洲擴(kuò)大到一條河一片綠洲,形成與天山平行東西向呈斷續(xù)分布的綠洲斑塊(見圖1)。時間由清初直到新中國成立前(公元17~20世紀(jì)中葉),其發(fā)展過程經(jīng)歷了三個時段。2.1大力推進(jìn)內(nèi)地農(nóng)民向內(nèi)地投資清政府18世紀(jì)中葉平定準(zhǔn)噶爾叛亂統(tǒng)一新疆后,仿效漢唐,采取“邊防與屯政相維”,大興屯田,重點(diǎn)在北疆,起初以兵屯為主,由巴里坤沿天山北麓的木壘、奇臺、吉木薩爾、阜康、烏魯木齊、昌吉、瑪納斯朝西向伊犁推進(jìn),共建14屯,開墾土地約1.6萬hm2。由于天山北麓一帶“地多肥壯,水亦充足”,還大力提倡內(nèi)地農(nóng)民向這里移居。自乾隆二十六年以后,數(shù)以萬計(jì)的甘肅農(nóng)民舉家西出嘉峪關(guān)進(jìn)入天山北麓地區(qū),到乾隆四十七年戶氏總數(shù)為1.72萬戶、7.23萬口,乾隆六十年達(dá)2.07萬戶、13.0萬口,主要分布在烏魯木齊及其以東的奇臺、木壘等地,從而改變了這一帶地廣人稀,耕墾乏人的空虛狀況,乾隆四十一年天山北麓墾地2.0萬hm2,到嘉慶十年達(dá)6.3萬hm2,這時民屯的耕地已超過兵屯,成為主要的生產(chǎn)形式,除了哈薩克族分布區(qū)仍以牧為主外,由內(nèi)地遷來的回漢人民聚居區(qū)以農(nóng)為主,呈現(xiàn)“阡陌廣辟,堡舍日增”,“逐成內(nèi)地景象”,改變了過去北(疆)牧南(疆)農(nóng)局面,逐漸成半農(nóng)半牧區(qū)域。2.2人口、耕地的擴(kuò)新疆經(jīng)歷阿古柏叛亂和沙俄入侵,使清朝前期建立的綠洲殘破凋零。但在清軍打敗叛軍,收復(fù)了被阿古柏侵占的領(lǐng)土后,就立即將被裹脅的各地農(nóng)民數(shù)十萬,遣歸原籍,在天山北麓一帶重建家園。同時還開展大規(guī)模修治水利,如烏魯木齊的永豐、太平和安順等渠,將對被侵略者破壞了的城堡和道路進(jìn)行了修復(fù),盡管經(jīng)過這些努力,天山北麓的人口、耕地還沒達(dá)到戰(zhàn)亂前水平。1884年新疆建省,1887年劉錦棠等制定的《新疆屯墾章程》,對來疆開墾的關(guān)內(nèi)人民每戶給地4hm2,由政府供給種子和口糧,供給購買農(nóng)具、耕牛和筑房的費(fèi)用。由于這項(xiàng)政策措施的推行,“關(guān)內(nèi)漢、回?cái)y眷來新就食、承墾、傭工、經(jīng)商者,絡(luò)繹不絕?！敝彪`、山東的“逃難百姓”,“幾于盈千累萬”,大多在沿天山北麓的鎮(zhèn)迪道和伊塔道安家落戶。由于人口增加,推動了農(nóng)墾發(fā)展,1905年迪化(烏魯木齊)、奇臺、濟(jì)木薩、阜康、昌吉、呼圖壁、綏來(瑪納斯)7縣耕地面積為5.26萬hm2,到1911年就擴(kuò)大到11.13萬2。由于耕地?cái)U(kuò)大,又出現(xiàn)了“生齒日眾,邊境安謚,歲事屢豐”的繁榮景象。烏魯木齊位于天山北麓適中位置,具有發(fā)展農(nóng)業(yè)的良好條件,在清朝后期成為北疆最大的墾區(qū),為關(guān)內(nèi)移民最多地區(qū),耕地面積達(dá)1.7萬hm2。在新疆建省后,便成為新疆的政治經(jīng)濟(jì)中心。2.3模式2:將養(yǎng)老制度作為推動農(nóng)業(yè)的主要措施從1911年民國建立到1949年新疆和平解放,兩起兩落。楊增新主政新疆(公元1912~1928),大興農(nóng)墾采取“先北疆,后南疆”步驟,在迪化引青格達(dá)湖泉水,派兵屯田;在老龍河和頭屯河下游,挖渠引水,屯田生產(chǎn);在柴窩堡修復(fù)渠道,墾荒1000hm2;在奇臺修中渠、西渠和永豐渠,開墾荒地,并修復(fù)董子渠,使0.92萬hm2土地復(fù)種;在昌吉整修三屯河渠道50km,開荒1350hm2;在綏來修新順渠,開荒400hm2;為了發(fā)展屯墾,從瑪納斯縣中劃出沙灣立縣,修移戶渠,恢復(fù)大、小拐等地1.33萬hm2荒蕪?fù)恋?在烏蘇整修奎屯河河壩,開車排子干渠,墾荒466hm2。這些措施使天山北麓耕地面積增加3.4萬hm2。1928~1933年金樹仁秉政,全疆大亂,土地荒蕪40萬hm2,天山北麓也不例外。盛世才統(tǒng)治期間(1933~1944),屯墾又興,建立農(nóng)墾委員會,由蘇聯(lián)專家培訓(xùn)農(nóng)技干部,推廣使用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械,在獨(dú)山子和阜康創(chuàng)辦示范農(nóng)區(qū),招募關(guān)內(nèi)農(nóng)民進(jìn)疆。這些措施推動了農(nóng)墾事業(yè)發(fā)展,僅1944年由內(nèi)地到迪化(烏魯木齊)、米泉、瑪納斯定居移民就達(dá)7000人,迪化區(qū)(包括木壘以西至瑪納斯河以東)修建的水渠就達(dá)193條,長度218km,還修建了北疆第一座水庫——紅雁池水庫,使耕地面積由1933年的5.42萬hm2到1944年增加到10.4萬hm2,人口達(dá)到41.1萬。1944~1949年國民黨時期,農(nóng)墾又陷入癱瘓,糧食銳減,為了解決糧食緊張,僅在迪化區(qū)所屬的青格達(dá)湖和乾德一帶有700~1500人的軍屯,屯田僅40~470hm2。天山北麓由清朝到民國雖進(jìn)行了較大規(guī)模的開墾,但總體規(guī)模還小。烏魯木齊地區(qū)是這一時期的主要屯墾基地,清朝前期有耕地2.0萬hm2,至清末實(shí)耕地為3.71萬hm2,到解放前面積最大時約4.04萬hm2?，敿{斯河流域清朝前期耕面積僅0.95萬hm2,清朝末年為1.63萬hm2,到解放前只有4.0萬hm2;奎屯河流域清朝前期還是一塊未開墾的處女地,僅有0.1萬hm2耕地,到清末為0.2萬hm2,解放前1.07萬hm2。由于耕地面積小,就使綠洲分布彼此分離,呈孤立島狀。3洲斑塊結(jié)塊發(fā)展人工灌溉綠洲通過解放后開墾的新綠洲群,把過去分散的舊綠洲斑塊聯(lián)結(jié)成大片,進(jìn)而發(fā)展成南依天山北抵古爾班通古特沙漠寬窄不等的綠洲帶(見圖1)。這主要是通過對瑪納斯河、烏魯木齊河及奎屯河三大流域水資源開發(fā)擴(kuò)大新綠洲實(shí)現(xiàn)的。3.1整體規(guī)劃逐步實(shí)施地表水年徑流量19.5億m3(包括臨近的金溝河等幾條小河),較為豐富。氣候溫和,地形平坦,土層深厚,是解放后的重點(diǎn)農(nóng)墾區(qū)。流域開發(fā)是在引蓄結(jié)合、渠庫結(jié)合、豎井排灌、梯級電站的整體規(guī)劃基礎(chǔ)上逐步實(shí)施。現(xiàn)全流域地表水引用量16.2億m3,水庫調(diào)節(jié)水量5.17億m3,地下水開采量達(dá)到4.4億m3,使耕地面積擴(kuò)大到28萬hm2,比解放前增加6倍,其中新墾綠洲耕地占到流域總耕地面積65.6%,由瑪納斯河出山口的紅山嘴,向北一直深入到古爾班通古特沙漠的莫索灣,東西分別與呼圖壁河灌區(qū)和奎屯河灌區(qū)綠洲相接,構(gòu)成天山北麓中斷最大的灌溉綠洲,也是新疆解放后開墾最大的新綠洲。3.2水庫調(diào)蓄水量地表水年平均徑流量11.3億m3(包括烏魯木齊河、頭屯河和三屯河),由于是新疆首府所在,從20世紀(jì)50年代就開始進(jìn)行綜合治理,修建了較高標(biāo)準(zhǔn)的渠、庫、井配套水利工程,使地表水引用量達(dá)9.27億m3,地下水開采量5.32億m3,水庫調(diào)蓄水量2.3億m3,基本保證了農(nóng)業(yè)灌溉和城市供水,耕地面積擴(kuò)大到24.0萬hm2,較解放前增加5倍多,其中國營農(nóng)場耕地占62%,成為北疆第二大墾區(qū)。解放前舊綠洲主要分布在烏魯木齊河及頭屯河沖洪積扇中下部,解放后由于利用扇緣洼地修建了五一、猛進(jìn)等平原水庫和不斷在扇緣溢出帶開發(fā)利用地下水,使新墾綠洲一直擴(kuò)大到沙漠邊緣,形成由烏魯木齊、昌吉和米泉連在一起的大綠洲。3.3擴(kuò)大了城鎮(zhèn),形成了大量的城鎮(zhèn)型市場地表水年平均徑流量(除奎屯河外還包括四棵樹河和古爾圖河)12.5億m3,建有引、蓄、提配套的水利工程,年引入灌區(qū)的水量達(dá)8.75億m3,開發(fā)利用地下水0.6億m3,水庫調(diào)蓄水量2.0億m3,使耕地面積擴(kuò)大到11.85萬hm2,較解放前增加10倍,其中國營農(nóng)場占70%,把昔日萬古荒原改造成了能灌能排的良田,成為北疆第三大墾區(qū)。解放后隨著新綠洲的擴(kuò)大,還建成一批新的城鎮(zhèn)型綠洲,如石河子、奎屯、五家渠等。石河子原只是瑪納斯河西岸的一個只有幾十戶人家的破落小村,現(xiàn)已發(fā)展成新興的綠色花園城市,人口達(dá)50萬,利用當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢資源,初步建成以棉紡、毛紡、制糖、食品、電力、化工為主的現(xiàn)代工業(yè)體系。4南北戰(zhàn)爭綠洲發(fā)展的基本經(jīng)驗(yàn)4.1土地生產(chǎn)力的提高1)人工灌溉綠洲的形成基本過程一致。它是一個由人工生態(tài)逐漸代替自然生態(tài)的過程,包括用人工渠道代替自然河道;人工水庫代替自然湖泊;人工培育的土壤(如干旱區(qū)特有的灌淤土)代替自然土壤;人工栽培植物代替天然植被;人工飼養(yǎng)動物代替天然野生動物;最終形成以人工水域(灌排渠系、水庫和池塘、機(jī)井和坎兒井等)為支撐,由農(nóng)田、防護(hù)林,舍飼畜禽及鄉(xiāng)村和城鎮(zhèn)構(gòu)成的人工綠洲復(fù)合系統(tǒng)。在人工綠洲中水資源在工程措施控制下,提高了利用效益;形成綠洲小氣候環(huán)境,改變了荒漠氣候的嚴(yán)酷;克服了土壤的障礙因素,提高了土地的生產(chǎn)力;因而使人口承載力在天山北麓由東漢代的1.78萬至1949年增加到38.1萬,1998年達(dá)到392.93萬。南疆由西漢時22萬至1949年增加到303萬,1999年達(dá)到825.7萬。2)引起的生態(tài)環(huán)境問題相似。由于人工灌溉綠洲擴(kuò)大,改變了水資源地域分配和消耗方式,從而衍生出一系列新的生態(tài)環(huán)境問題,主要有以下方面:自然水域縮小,如瑪納斯河、塔里木河下游斷流,瑪納斯湖和羅布泊干涸,艾比湖、博斯騰湖及臺特瑪湖周圍大量濕地消失。河谷林面積減少,南疆胡楊林面積由50年代52.8萬hm2減少到28.1萬hm2,北疆的河谷次生林由3.19萬hm2減少到2.37萬hm2。草地退化、減少,南疆的河流中下游水泛地草甸草場產(chǎn)量草減少2/3以上,有的大面積枯死;北疆扇緣溢出的剎草草場由于墾荒和地下水位下降,幾乎無存。野生動物由于開荒和水源改變,侵犯了它們的棲息地,使南疆的塔里木虎滅絕,新疆大頭魚頻危;北疆的野馬、羚羊遷移出境,鵝喉羚數(shù)量減少。3)綠洲的規(guī)模除受河流水量的大小影響外,也與水資源開發(fā)利用階段及水利技術(shù)進(jìn)步有關(guān)。無論南疆還是北疆,古代綠洲多分布在沖洪積扇下部或河流下游三角洲上,如南疆孔雀河下游三角洲上的樓蘭,尼雅河下游三角洲上的尼雅,克里雅河下游的喀拉墩。天山北麓如吉木薩爾河三角洲上的北庭古城,白楊河和三工河扇緣帶的北莊子和六運(yùn)古城等。這些地貌部位,引水方便,特別天山北麓小河較多,由地表水轉(zhuǎn)化成地下水,多以泉水方式出露,是穩(wěn)定的灌溉水源。以后隨著水利技術(shù)的進(jìn)步,新綠洲才向引水較難的沖積扇中上部和外圍發(fā)展。4.2地質(zhì)條件在城廓1)塔里木盆地的綠洲演變經(jīng)歷了“以人就水”階段,古綠洲位于河流下游三角洲;“以水就人”階段,舊綠洲移向山麓平原;“以地就水”階段,依靠水庫調(diào)節(jié)進(jìn)行灌溉的新綠洲多在舊綠洲外圍,是隨著水資源開發(fā)利用程度和方式發(fā)生變化。而天山北麓則更多地取決于社會生產(chǎn)方式的發(fā)展,以牧為主時期,古綠洲呈星點(diǎn)分布在交通沿線;半農(nóng)半牧?xí)r期為斷續(xù)的小片塊;以農(nóng)為主時期由于新綠洲擴(kuò)大,將分散的小片聯(lián)結(jié)成與天山中段相平行的綠洲群、帶。2)天山北麓的古綠洲、舊綠洲和新綠洲之間具有延續(xù)性,古綠洲的城廓遺址幾乎都在現(xiàn)綠洲中,附近多是農(nóng)田,極少有淪為沙漠、戈壁、風(fēng)蝕和鹽堿地。而南疆塔里木盆地的古代綠洲除個別(如和田約特干)仍在現(xiàn)綠洲中外,大部分已毀滅,在塔里木盆地南部多淪為沙漠(如達(dá)摩溝、阿克斯比爾),塔里木盆地北部多為鹽堿地(如于什加提、角果特);塔里木盆地東北部多為風(fēng)蝕地和戈壁(如樓蘭、米蘭)。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因,除北疆氣候較溫涼,南疆沙漠戈壁廣布外,另外天山北麓河流大多短小,灌溉引水距離短,可就近到達(dá)灌區(qū)。而塔里木盆地的古代綠洲多在大河尾閭,流程長,上游引水增加,下游水源就易被切斷。3)屯墾對促進(jìn)新疆綠洲形成起了巨大作用,但南北疆表現(xiàn)不同。北疆起步晚,發(fā)展快,綠洲全部由屯墾形成,清初以兵屯為主,后期發(fā)展為民屯為主,新疆建省和民國期間,幾乎全為關(guān)內(nèi)移民開發(fā)。解放后由新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)在這里建立了60多個國營農(nóng)場,使新綠洲耕地面積占本區(qū)耕地70%以上。而塔里木盆地,在秦漢時期就有由當(dāng)?shù)赝林褡褰⒌摹俺抢畤?雖從漢代就開始屯墾,但開墾面積有限,發(fā)展緩慢。解放后在南疆也進(jìn)行大規(guī)模農(nóng)墾,但新墾綠洲只占綠洲總耕地的20%。4.3綠洲發(fā)展的基本經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展路徑1農(nóng)業(yè)水資源量狀況綠洲是人工灌溉的產(chǎn)物,必須通過水利工程對水資源進(jìn)行有效調(diào)控,以保障需水。天山北麓現(xiàn)渠系利用系數(shù)已提高到0.5~0.6的數(shù)字水平,毛灌溉定額降低到6000~9000m3/hm2(低于全國平均13500m3/hm2的水平),每立方水產(chǎn)糧0.6~1.0kg,產(chǎn)棉