哪些因素会导致生态退化，人类在其中扮演了什么角色？
西北地区是干旱半干旱地区，土地辽阔，但水资源相对贫乏，是当地经济社会发展和生态保护的主要限制因素。在全球气候变化的大背景下，未来中国西北地区的水资源会发生什么变化？这不仅是一个重要的科学问题，而且对规划地方发展战略具有重要的现实意义。
石亚峰对中国西北地区气候和水资源的变化做了大量的研究。他认为西北干旱区在20世纪处于气候干旱和水资源萎缩的过程中(石亚峰，1995；2001)，而乌鞘岭和日月山西北部和西部的气候在80年代后期由暖干转为暖湿(石亚峰等，2002)。2005年6月，在兰州“科学与中国”会议上，他进一步明确了以下观点:“随着未来降水的增加和冰川融水的增加，西北和青藏高原的径流或地表水资源也将增加，西北和黄河源区的干旱将转为雨季，但具体的转湿年份无法准确预测”(宋华龙，2005)。
20世纪80年代末以来，我国西北地区西部的降水一直呈增加趋势，这已被气象和水文资料所证实(刘春琦，2000；任国玉等人，2000年；周等，2005)。但是，对于升温后蒸发量的变化趋势有不同的理解。一些研究认为地表蒸发会增加，而另一些研究认为蒸发会减少(任国玉，2005)。特别是暖湿(或暖干)气候变化引起的内陆河流域两大水源冰雪带和林带径流变化对山区径流总量变化的综合影响仍需进一步探讨。
目前回答这个问题的最大障碍之一是缺乏满足研究需要的山区不同区域的综合观测(模型模拟)。今后，在加强冰雪带和林带径流变化观测的基础上，重点研究以下问题:(1)西北地区暖干与暖湿在时空尺度上的气候变化变化；(2)在气候变化的背景下，西北地区的蒸发量将如何变化？(3)气候变化对山区冰雪带和林带径流变化的总体影响。
二是生态用水与生产和生活用水的协调
流域生态需水量是指为维持流域正常的生态和环境功能而必须储存和消耗的水资源量(刘长明，2004)。长期以来，由于对生态需水重视不够，西北干旱区水资源过度开发利用现象普遍存在。生态需水量受到大量挤压，生态环境质量恶化十分严重。如塔里木河、黑河、石羊河，由于水资源的过度开发利用，其河流下游水资源锐减，河流断流，湖泊、沼泽萎缩(台特玛湖、居延海、青土湖干涸)，地下水位下降，植被(胡杨、沙柳等)。)已经死亡，生物栖息地被打破消失。
在中国西北干旱地区，由于降水稀少，水已成为维持生态系统的关键因素。只有在雨量较多的山区和平原的河流两岸，才能有较好的植被分布。西北地区生产、生活用水和生态用水的矛盾十分突出。为了解决这一矛盾，合理分配两者的用水量，一个关键问题是生态需水量的定量估算。
估算生态需水量的常用方法有:(1)传统水文流量计算方法(标准流量法)；(2)基于水力学的水力学方法；(3)基于生物学的生物栖息地法。然而，传统的西北内陆河流域生态需水量估算方法仍存在许多问题。比如如何确定下游适宜的生态水位？它和沿海植被生长有什么关系？与河流的水位和流量有什么关系？尾湖应该保护到什么程度？如何确定需水量？天然绿洲的变化与河流水量有什么关系？与泄洪量和淹没范围有什么关系？等等，现有的方法很难确定。缺乏足够的观测数据也是重要原因之一。未来重点科研工作包括:(1)加强生态水文学研究，特别是水与生态系统变化关系规律性的研究；(2)将生态用水、生产用水、生活用水的配置与流域水循环和水平衡结合起来进行研究；(3)综合研究不同水资源配置下的生态、环境和经济效应。
第三，草原退化
根据北方地区实测样方数据，西北五省草地总面积为11975万ha，各种因素造成的退化草地总面积为6960万ha，占草地总面积的58%。其中，轻度退化面积3020.9万公顷，占总退化面积的43.4%；中度退化2650.7万公顷，占总退化面积的38%；严重退化面积为654.38±02.89万公顷，占总退化面积的654.38±08.5%。与20世纪80年代和90年代的调查结果相比，草地退化有加剧的趋势(洪茂增，待发表)。对于西北干旱区如何治理草地退化，走可持续的草地畜牧业经营之路，争论的焦点是:在西北脆弱区应该粗放还是集约？是自然轮牧还是大规模定居(李湘林，2002)？支持集约化的观点认为:(1)集约化的草地畜牧业生产是现代草业的发展方向；(2)人工草地建设是解决牲畜稳定饲草来源问题的有效途径；(3)人工草地建设有利于草地管理；(4)可以减轻天然草地的压力；(5)有利于草原地区的社区建设和教育发展。但支持粗放生产的观点认为(1)游牧和季节性迁徙的生产方式是世界上几乎所有畜牧区(包括中国北方草原区)牧民几千年智慧的结晶，符合中国北方草原资源空间分布不均、季节差异大的特点。而北方和西北干旱区高强度的草地畜牧业生产更容易造成草地退化；(2)澳大利亚等国，类似于我国西北内陆干旱地区，也实行粗放经营方式，不提倡集约化生产；(3)大规模人工草地建设，消耗土壤水分，造成土壤干燥(魏永生等，2004)。
实际上，因地制宜，在空间上合理配置集约和粗放经营才是正确的选择。但要做到这一点，还有很多科学问题需要探讨:(1)如何合理确定放牧“压力”，计算气候季节、年内波动较大的西北地区草地载畜量？特别是如何根据草地承载力的时空变化选择合理的管理模式？(2)如何综合考虑草原退化和牧民生计，合理确定经营性草原和保护性草原面积的比例？
四。沙尘暴灾害和荒漠化
2000年及随后几年中国北方沙尘暴灾害的加重，引起了人们对中国生态状况的广泛关注，也是政府加大生态建设项目投入的主要驱动因素之一。然而，近年来沙尘暴的加剧在多大程度上是人类活动造成的？或者说和荒漠化有多大程度的关系？又在多大程度上与气候波动有关？学者见仁见智。
争论的焦点是沙尘暴的来源及其发展趋势。关于沙尘的来源，人类活动理论导致沙漠中沙尘的百分比较低，流沙的沙流中只有5%的泥沙和粘土。因此推断沙尘天气的物质来源是沙漠边缘的沙漠土地。根据气候波动理论，流沙中含尘量低并不否认沙尘天气的主要物质来源是沙漠，并不是所有的沙漠景观都是流沙，有大量的细物质。沙漠和戈壁在不断产生精细物质，其机制尚不清楚。
关于建国后沙尘暴天气的发展趋势，人类活动成因理论主要依据媒体报道的强度，沙尘暴天气在50-90年代有增加趋势；持气候波动论的学者认为这个统计不够全面。据北方681气象站记录，45年间(1954-1998)，除朱日和和海兴站(周子江，2001)外，三种沙尘暴天气(沙尘暴、扬沙、浮尘)均呈减弱趋势。
了解沙尘暴的来源和形成机制，决定了应该采取什么对策和措施来应对这种自然灾害。未来需要研究的关键问题包括:(1)沙漠细物质生成机制；(2)粉尘源的定量监测；(3)用统一的标准定期绘制荒漠化土地变化图。五、生态建设中需要整体协调的深层次问题自然是各种要素紧密联系、相互作用形成的有机整体，而利用自然资源和生态服务的各方利益是不同的。只有统筹协调产业之间、城乡之间、上下游之间、自然生态与人类发展之间、短期利益与长期利益之间的矛盾和冲突，才能真正走上可持续发展的道路。当前，西北地区生态建设中需要统筹协调的深层次问题主要表现在以下几个方面:
(1)禁牧退耕政策与农牧民生计统筹。生活在西北农牧区的人普遍贫困，农牧区以外的就业机会很少。他们的生计主要来源于农牧区，即生态系统生产力的利用。这就注定了农牧业发展与生态保护之间存在矛盾和冲突，特别是在干旱年份，有生产用地的农牧民难以维持生计，部分地区实施“禁牧”难度很大。
(2)生态建设措施实施中的“一刀切”问题。西北地区环境复杂，地域差异大，生态建设要因地制宜。然而，这在管理上是困难的。许多地区的造林、牧草引种、人工草地培育方式和草地恢复都违背了地带性原则和因地制宜原则，出现了“一刀切”现象，违背了自然生态规律，给农林牧业发展带来了损害。
(3)地区之间，特别是上下游之间的利益协调。流域是一个上、中、下游功能互补、相互联系的整体。然而，在资源利用上，尤其是西北地区稀缺的水资源，以及在工业发展的环境效应上，流域上下游之间往往存在利益冲突。没有流域上下游的共同努力，西北地区整体生态质量的改善是不可能的。
(4)涉及生态建设部门(农业、林业、水利、土壤、环境)的协调。大自然是一个整体，人类的任何活动都对大自然产生多方面的影响。但是，政府只能分部门管理自然环境、资源和生态。各部门希望为生态建设多做贡献，多做工作。有时候，自然的综合特性和部门管理会有冲突。比如对于一些地区，一些生态系统，自然修复可能是最好的方式。只有农业、林业、水、土壤和环境之间的协调才能实现生态保护的目标。
针对上述问题，应加强资源与环境科学、经济学和法学的交叉研究，加强人地关系的综合研究。社会科学工作者要积极探索经济社会层面冲突的根源和关键环节，自然科学工作者要针对关键的自然科学问题，提供准确的评价信息。只有通过自然科学和社会科学的交叉合作，才能找到有效可行的生态建设策略。
简历:
孙宏烈，土壤地理与土地资源科学家，中国科学院院士。中国科学院地理科学与资源研究所研究员。1932出生于北京，祖籍河南濮阳。北京农业大学土壤农业化学系65438-0954毕业，中国科学院沈阳林业与土壤研究所65438-0960毕业。1987当选第三世界科学院院士，1991当选中国科学院院士。曾任中国科学院副院长、自然资源综合调查委员会主任、ICSU副主席、CODATA副主席、ICIMOD主席、国合会中国首席专家。现任国家重点基础研究项目专家顾问组成员，国家重点野外观测实验站规划负责人。长期从事农业自然资源和区域综合开发研究，主持青藏高原综合科学考察和研究工作，取得了一系列国内外瞩目的成果。他倡导并领导建立了中国生态系统观测与研究网络，将资源与环境的研究推向了更深的阶段。1986获中国科学院科技进步特等奖；1987获国家自然科学一等奖；1989获陈嘉庚地球科学奖；1996获何李奖。(人民网乌鲁木齐8月20日电)