塔里木河地处中国西部干旱区,是我国最长的内陆河,具有自然资源丰富和生态环境脆弱的双重特点。近50年来,在人类对自然水资源时空格局的改变为主要形式的扰动下,塔里木河中下游以胡杨林为主要建群种的自然植被受到严重影响,荒漠植被全面衰败,生物多样性受损,沙漠化过程加剧。因此从恢复生态学角度深入探讨天然植被生态系统逆行演替的表征和驱动因子,建立天然植被生态系统的脆弱性评价指标体系,对塔里木河流域生态治理具有重要的理论、实践与社会意义。 本文根据塔里木河中下游的实际,大量查阅国内外文献的基础上,通过野外调查和数据分析,利用塔里木河长期的径流变化分析了塔里木河流域的水资源动态变化的特点;利用遥感资料分析土地覆盖的变化;利用水质分析结果和地下水监测数据,探讨了塔里木河中下游水资源与植被退化的关系及植被退化的动因。针对中下游天然植被生态系统出现的问题,根据植被群落逆行演替的趋势,提出了水资源合理利用、封育、退耕还林还草、牧民定居、草地生态置换和实施应急输水加快植被正向演替等塔里木河中下游基本生态恢复对策;并结合近期塔里木河中下游生态治理工程,对应急输水、退耕还林还草试验的实施效果进行了综合分析及评价。通过本项研究,得出以下一些初步研究成果及结论: (1) 塔里木河中下游植被退化的表征是:胡杨林衰败、草地退化、湿地减少、野生动物减少、土地沙漠化; (2) 塔里木河中下游植被退化的动因是:水资源减少、水质盐化、地下水位下降; (3) 塔里木河中下游植被退化的恢复与重建对策:加强水资源的统筹规划、对植被退化严重地区实行封育;在适宜退耕地区实行还林还草;绿洲边缘区实行牧民定居;在中游地区实行草地生态置换;在塔里木河下游实行生态输水。 (4) 从塔里木河中下游植被退化与重建的实施效果看:随着生态输水,下游地区地下水大幅台升、植被随着土壤水分条件的转好出现了明显的生态响应;从退耕还林还草的综合效益看,在土地节水、生物多样性保护、土壤理化性质、局部小气候的改善、土地沙漠化防治以及区域经济发展上均表现出很好的效益。