生态退化已经成为全球共同面临的重大环境问题,严重威胁着人类自身生存。为了减缓生态退化,各国政府和人民采取了一系列生态恢复措施以促使退化生态系统的结构、功能、生物多样性和可持续性恢复到接近其受干扰前(或能够自我维持)的状态。生态恢复工程是减缓生态退化、解决环境问题和恢复生态功能的有效方式,在生态恢复工程进行的同时及时了解和掌握生态系统当前的状态和恢复程度是确保生态系统的恢复按照既定的目标和轨迹前行的重要手段,是生态恢复研究的重要组成部分。正确评价生态恢复效果对减缓生态退化、促进区域生态环境可持续发展具有重要的现实意义。民勤绿洲是石羊河延伸到腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠之间的非地带性景观,属于典型的荒漠绿洲,是中国西北干旱区生态脆弱带的重要组成部分,因其重要的生态屏障作用而备受世界瞩目。随着近现代人类活动的不断增强,加之上游来水量锐减、过度开采地下水、不科学的灌溉和水资源浪费等因素,民勤盆地出现了地下水位下降、地下水矿化度升高、植被退化、土地荒漠化和土壤盐渍化等一系列严重的生态环境问题。为了遏制民勤绿洲地下水位的持续下降、修复民勤乃至整个石羊河流域严重退化的生态环境,中国政府于2006年1月启动了石羊河流域重点治理规划工程(the Comprehensive Treatment Program of the Shiyang River Basin,CTSRB)。旨在通过调整产业结构、水资源配置保障工程、灌区节水改造工程、生态建设与保护工程、水资源保护和水资源管理体系建设等一系列治理措施增加地表来水量,减少地下水开采量,实现“决不能让民勤成为第二个罗布泊”的目标。本文以民勤盆地为研究区,借助GIS和RS技术,建立CTSRB实施前、后民勤盆地水、土、生三大生态因子及其指标的时空格局及演变序列。通过pre-CTSRB(治理前,2001-2006年)、CTSRB I(石羊河流域重点治理规划工程一期,2006-2010年)和CTSRBⅡ(石羊河流域重点治理规划工程二期,2010-2015年)三个时期整个研究区、灌区内外和灌区之间(坝区、泉山区和湖区)的比较研究,重点分析和阐述了CTSRB对民勤盆地水生态因子(地下水位埋深和地下水矿化度)和生物生态因子(地表植被覆盖度和植被长势)的恢复情况。并在此基础上,引入土生态因子(土壤湿度和土壤温度)构建了生态恢复效果综合评价指标体系,借助主成分分析法建立生态环境综合评价模型,通过全方位、多角度的对比分析,对CTSRB实施10年来民勤盆地的生态恢复效果进行全面评价。文章最后还针对性的提出了进一步生态恢复的对策和措施。本研究旨在探索和发现各个评价指标及其综合作用下的生态因子变化规律及生态系统发展方向,以期建立一套行之有效的生态恢复效果综合评价指标体系和评价模型,为民勤盆地乃至整个石羊河流域后续生态恢复措施的实施和管理提供科学依据和决策支持,为全球干旱、半干旱区荒漠—绿洲生态系统的生态修复及其效果评价研究提供借鉴和参考。研究的主要结论如下:(1)CTSRB对地下水位的恢复效果比较显著,且恢复效果灌区外部好于灌区内部、盆地下游好于盆地上游。湖区、灌区外围和整个研究区的地下水位分别以0.38 m/a、0.27 m/a和0.18 m/a的速率开始逐渐回升,基本遏制了其地下水位持续下降的势头。在CTSRB时期,6个区域的深水位(埋深>-20 m)面积均有不同程度的减小;4个明显的“水漏斗”也经过此消彼长的融合后停止生长,并且在2013年以后开始有所萎缩;地下水位在不断变化中逐渐趋于平衡,水位上升面积由pre-CTSRB时期的0.31%扩大到了CTSRB I时期的65.03%,进而减小到了CTSRB II时期的37.09%。CTSRB期间实施的增加地表水补给(增加地表径流量和跨流域调水)、减少地下水开采(实行人均水资源配额和减少机井密度)以及其他相关辅助措施(修葺衬渠、大力推广灌区节水改造工程、调整产业结构和实行农民用水者协会的水资源管理体制等)是促使研究区地下水位恢复的主要原因。(2)CTSRB对地下水矿化度的恢复有一定作用,但效果不显著,地下水矿化度升高的速率有所减缓,季节差异也发生了变化,且恢复效果上游好于下游。矿化度下降面积由pre-CTSRB时期的5.48%扩大到了CTSRB I时期的30.69%,进一步增加到了CTSRB II时期的69.29%。地下水位的变化以及其自西南向东北的流向决定了地下水矿化度逐渐自坝区向泉山区进而向湖区递减、西南低东北高的特征。民勤盆地地下水位的逐渐回升是地下水矿化度有所降低的主要原因,CTSRB期间实施的增加地表水在农业灌溉中的比例、缩减地下水开采量等措施对降低地下水矿化度起到一定作用。(3)CTSRB的实施促进了绿洲外围天然植被的恢复,虽然由于“关井压田”政策的实施使人工绿洲的面积有所减少。灌区外围的无植被区域正在逐渐向有植被区域转变,荒漠植被长势逐渐变好、覆盖度逐渐增加、面积逐渐扩大。灌区外围长势好转面积由pre-CTSRB时期的17.10%增加到了CTSRB I时期的52.31%,在CTSRB II时期达到了71.47%。覆盖度<5%的无植被区域面积在CTSRB II时期以4.55%/年的速率在缩减,而覆盖度在5%~20%的低植被覆盖区面积则以4.29%/年的速率在扩大。其实施的“压田”后人工造林、退耕还林、围栏封育、压沙造林等措施是促使研究区地表植被恢复的主要原因。(4)CTSRB的实施使民勤盆地的生态环境得到了恢复,但恢复效果整体还不够明显,而且在不同区域表现不同。该生态工程的实施有效遏制了民勤盆地生态环境的进一步退化,极大地加快了生态环境的恢复进程,这种恢复效果是CTSRB各项措施综合作用的结果。从pre-CTSRB时期到CTSRB I时期,再到CTSRB II时期,生态环境指数和生态环境状况“较好”和“良好”的面积均先减小后增加;生态恢复面积由18.75%扩大到了43.48%,进而扩大到了72.42%。由此,我们有理由相信,随着CTSRB的继续实施,其对民勤盆地的生态恢复效果将会越来越显著。(5)地下水位埋深、地下水矿化度和地表植被覆盖度是影响民勤盆地生态环境的三大主要生态因素,其平均权重依次为33.32%、33.05%和24.37%。在后续的生态治理过程中,应根据以上三大主要生态要素恢复的区域差异性对症下药,加大地表水资源量在坝区和泉山区的配比,缩减地下水开采量,为“水漏斗”制定合理的“减肥”计划;在坝区和泉山区外围以及湖区外围分别加大防风抗沙和耐盐碱植被的种植力度,最终实现区域—经济—社会协调发展。