第三次新疆综合科学考察十项重大进展

    新疆是丝绸之路经济带核心区，我国西北重要生态安全屏障，肩负维护国家生态安全、粮食安全、保障能源供给、畅通战略通道的重大职责。在新时代党的治疆方略指引下，立足国家战略全局和新疆高质量发展需求，科技部于2021年启动第三次新疆综合科学考察，总经费6.57亿元，专项任务期5年，部署30个项目，6400余人次开展野外考察，总调查点数达91232个。科考以水土平衡与水资源安全为主线，分五大片区开展全域综合调查，聚焦水资源、生态环境、土地农业、生物多样性与生物资源、矿产能源等领域，全面查清区域资源生态本底，科学评估资源环境承载能力与高质量发展潜力，提出区域绿色发展路径，持续培养扎根边疆的科技人才。通过五年的科学考察，取得十大进展，为服务国家战略、保障新疆长治久安提供坚实科技支撑。

    进展一：发现新疆气候暖湿化趋势显著，水资源量增加为经济社会可持续高质量发展提供了重要窗口期

    科考发现，新疆每10年升温0.34℃，约为全球的1.7倍、全国的1.13倍；每10年降水增加9.32毫米，约为全球的4.3倍、全国的1.8倍。冰川损失面积2167平方公里，占8.4%，其中北疆损失面积达16%，冰川加速消融。与此同时，水资源可利用量增加，年均河川径流量增加约100亿，湖泊湿地面积扩大1/3；至2065年前后，南疆主要河流来水将保持持续增加趋势。但自然灾害多发频发，复合风险增强，未来极端高温、极端强降水事件增加，水资源波动性加剧。科考成果已支撑塔河上游和田、阿克苏山区控制性水利枢纽工程建设，助力新疆水网布局，并支撑巴州尉犁县100万亩罗布麻治沙产业规划。 

图1：1961-2100年不同气候情景下新疆年均气温变化趋势

    进展二：阐明新疆重大生态工程正向效应显著，碳汇潜力提升，为筑牢西北生态安全屏障提供坚实基础

    科考表明，典型退化流域生态系统植被呈恢复态势，覆盖率增幅超30%，荒漠林更新能力显著提升，新疆风沙灾害风险降低，胡杨林植被恢复明显。近35年，新疆绿洲面积净增4.55万平方公里，其中人工绿洲面积占增量的98.7%，未来仍将保持扩大态势；总服务价值提升17%，植被碳汇能力增加20%。林业碳汇成果被《亚太地区应对气候变化100个行动案例》收录，成果纳入《新疆重要生态系统保护和修复重大工程规划》等，支撑国家“山水林田湖草沙一体化保护和修复工程”在额尔齐斯河和阿克苏河流域实施。 

图2：新疆植被净生态系统生产力变化

进展三：摸清生物多样性本底，获得一批特殊抗逆新基因，为种业创新与生态修复提供种质资源储备

    科考厘清新疆生物多样性本底：新疆共有野生高等植物4828种，较科考前《新疆植物志》记录增加1259种；共有脊椎动物810种，其中鸟类492种、兽类153种、两栖爬行类60种、鱼类105种。发现新物种33种、新增中国或新疆新记录种243种。查明中亚维管植物9643种，其中全球只分布在中亚的有3409种，特有率35%；脊椎动物982种，无脊椎动物超2万种。首次完成132万份中亚植物标本数字化，填补全球生物多样性信息机构（GBIF）数据空缺。首次发现地球上最具抗逆性的高等植物——齿肋赤藓在模拟火星极端条件下可生长；筛选266种多重抗逆植物，获得抗旱、耐盐、抗病等优异抗逆基因300余个；创制转基因棉花，节水25%～40%并兼具抗黄萎病能力。卡拉麦里有蹄类动物保护科考成果助力该保护区纳入国家公园体系，天山野果林生态保育纳入伊犁州立法，伊犁—吐鲁番植物园纳入国务院《国家植物园体系布局方案》。  

图3：钩虾扩散路线

    进展四：查明后备耕地资源储备充足、特色农业优势明显，助力全国优质农牧产品重要供给基地建设

    科考首次绘制1∶25万新疆草地植被群系类型图，总面积7.86亿亩，中、优质低产草地占78%，基本实现草畜动态平衡。耕地面积1.06亿亩，其中膜下滴灌近7000万亩；30年来，膜下滴灌未造成棉花根层积盐，仍是新疆农业节水的最优方案。新疆10万亩以上集中连片盐碱荒（草）地面积达1.16亿亩，是我国后备耕地潜力区；盐生植物资源丰富，有315种，占全国的56.7%，可在重度以上盐碱地种植改良利用，发展特色盐土农业。发现塔里木盆地北缘长1000公里、面积达2200万亩的富硒带，是发展特色农业新的增长点。相关成果在联合国UNCCD COP17会议发布《亚欧大陆草原变化与可持续发展》ANSO科学报告，纳入自治区和兵团盐碱地改良实施方案，全疆推广面积达13.5万亩；“灌区水肥精准诊断灌溉技术体系”入选水利部2024年度成熟适用水利科技成果推广清单。 

图4：新疆盐碱荒（草）地开发适宜区分布

    进展五：发展增生造山成矿理论，研发智能探矿技术，有力支撑新疆新一轮找矿突破战略行动

    科考重构中亚造山带构造格局，创建地体拼贴、多向汇聚复式增生造山模型，厘定成矿系统时空分布，发展大陆增生—成矿理论；揭示不同成矿带构造差异是“大矿不过国境”现象的根本原因，为新疆找矿指明方向。理论支撑大红柳滩超大型锂矿、火烧云超大型铅锌矿、东天山钒钛磁铁矿带、罗布泊西部钾盐等重大找矿突破。研发高光谱矿体和元素识别技术，助力矿体发现。关于“新疆钒钛磁铁矿”的建议支撑亿吨级钒钛磁铁矿勘查开发基地建设，提出勘查—开发—深加工—利用全产业链绿色产业集群建设方案，千万吨级矿产资源基地在和田等地实施，火烧云首批锌锭产品正式下线。 

图5：西天山深俯冲板片部分熔融与斑岩成矿耦合规律

    进展六：探明吐哈盆地富油煤资源禀赋优势，增储上产，服务打造国家现代煤化工基地

    科考发现，吐哈地区富油煤资源高度富集、品质优良，已探明储量哈密640亿吨、吐鲁番135亿吨，平均焦油产率12%，是世界上少有的集煤、油、气属性于一体的特殊资源性煤种，开发利用潜力巨大。1亿吨富油煤可产油气当量3450万吨，可形成战略矿产勘查开发产业基地。富油煤高效综合利用有关建议被国家发改委、工信部、自然资源部、国家能源局等六部委采纳；“推进新疆哈密等地区煤制油气战略基地建设”被纳入国家发改委《石油天然气发展“十五五”规划》；“哈密国家级综合能源与工业化示范区建设”纳入2024年自治区国民经济和社会发展计划。 

图6：富油煤高效综合利用图

    进展七：展示风沙环境多尺度效应、构建全要素治沙新模式，为全面打赢沙漠边缘阻击战提供科技支撑

    科考固定塔克拉玛干沙漠形成演化与风沙路径，首次提出现代沙漠景观形成于距今30万年；确定沙尘8000-12000米的垂直扩散窗口和“西进东灌、翻山南下”的传输路径；圈定塔克拉玛干沙漠周边退化高风险区与防护缺口。构建全要素治沙新模式，提出的“防风—阻沙—控尘”沙漠边缘阻击战方案被国家林草局采纳，科考成员被聘为国家沙漠边缘阻击战专家组组长、自治区沙漠锁边工程专家组组长。成果被《新疆维吾尔自治区防沙治沙规划（2021—2030）》《新疆塔克拉玛干沙漠边缘阻击战总体方案》采纳，助力环塔3046公里的锁边工程成功“合龙”。支撑“塔克拉玛干沙漠锁边工程”获“2025全球十大工程成就”，并纳入2025年新疆维吾尔自治区政府工作报告。 

图7 ：沙漠边缘阻击战方案总体思路

    进展八：提出跨境生态系统保育方案，科技保障国家地缘生态安全屏障建设

    科考阐明跨境生态系统变化特征：伊犁河流域境内生境质量保持基本稳定，境外生境质量总体改善；额尔齐斯河流域境内生境质量保持基本稳定，阿尔泰山南坡泰加林生态服务功能整体向好，境外生境质量持续改善。整体而言，跨界河流上游水资源利用对下游水—生态—生物多样性未造成影响。提出跨境生物多样性保育方案，构建了多国联合“国家保护责任量化评估框架”。成果推动形成中—俄—哈—蒙阿尔泰山跨境保护联盟“北京共识”，列入国务院《中国（新疆）自由贸易试验区总体方案》，纳入《新疆维吾尔自治区“十五五”文化和旅游发展规划》，为四国共建生态安全屏障、谋划跨境国家公园提供科学支撑。 

图8 ：组织发布阿尔泰山跨境保护联盟“北京共识”

    进展九：建成“空—天—地”一体化观测与科学数据管理系统，为提升新疆智能决策能力提供支撑

    全面布设新疆生态联网监测体系，整合原有42个地面站点，新增8个综合生态观测站，实现12类陆表参数的全时序监测，实现从“静态描述”走向“动态研判”。完成科考和历史数据标准化，数据量约180 TB，发布共享数据集2800余个、共享293 TB。获批首个新疆科学数据中心“新疆维吾尔自治区生态与资源科学数据中心”。开发塔河汉渗轮灌智慧联调系统，成功应用于生态输水工程，生态水利用效率提高10%以上；集成新疆典型水库安全智能监测系统，实现大坝形变趋势高精度监测，被自治区水利厅采纳；构建雪崩监测—预警系统成功应用于新疆并推广至周边邻国，获得塔吉克斯坦国家勋章。 

图9：观测站点建设情况

    进展十：推动科考成果辐射“一带一路”共建国家，助力中国方案走出国门

    编制《中亚五国土地覆被地图集》在“一带一路”青年科学家论坛发布；编制《塔吉克斯坦冰川图集》在“国际冰川保护高级别会议”发布。建成哈萨克斯坦首都圈生态防护和乌兹别克斯坦咸海盐碱地治理等示范区。相关成果纳入2023年第三届“一带一路”国际合作高峰论坛成果清单，入选2025年联合国“科学十年”首批清单。搭建“干旱区生物多样性保护联合体”和中国—塔吉克斯坦生物资源保育与可持续利用“一带一路”联合实验室，成果辐射“一带一路”共建国家，助力中国方案走出国门。 

图10：中亚五国土地覆被图

    科考总结形成“三增三新”重大发现和成就：增水—水资源条件总体改善；增绿—生态系统持续改善；增动能—资源优势加快转化；新知—发现新规律，认识新本底；新策—应用新技术，形成新模式；新平台—构建新载体，强化新支撑。第三次新疆综合科学考察为新疆高质量发展提供了坚实的科技支撑与“底图”，把科考“家底”转化为长治久安与富民兴疆的现实成效。