书城科普母亲河,别再流泪
3961900000023

第23章 干旱与荒漠化石河流的克星(3)

根据这两次会议的资料,荒漠化影响到全球大约9亿的人口100余个国家和36×108km2的土地,占世界陆地面积的1/4。是一个具有全球性影响的环境问题,而且还在发展中,从1984年的34.75×108hm2增加到1991年的35.92×108hm2,即增加了3.4%。其结果,不仅使荒漠化地区人民生活普遍贫困,还使总面积为33×108hm2的放牧地退化,占旱地面积47%的旱作农地土壤肥力下降和占旱地面积30%的灌溉农地退化,因此它已成为脆弱生态系统管理中的一个重要的项目,从而为联合国所重视。1977年的联合国荒漠化会议不仅分析了荒漠化的现状及其严重性,在环境问题上敲起了警钟,而且也发展了学科,特别提出了“气候与荒漠化”,“荒漠化与生态化”,“人口社会与荒漠化”和“技术与荒漠化”的四个专题报告,认为荒漠化乃是土地的生产潜力衰退与破坏,最终导致出现类似荒漠化景观的生态系统退化过程。在为荒漠化会议所准备的1:2500万的世界荒漠化情况图(联合国环境规划署、粮农组织、教科文组织和世界气象组织编辑)上把发生流沙移动的、遭受风蚀或大片冲刷的多石的和多岩质表面、土壤遭受侵蚀和加速形成侵蚀沟的和地表盐碱化等都包括在内,并且认为:荒漠化的过程是“荒漠性条件强化或扩展,是一种导致生物性生产力下降的过程,其后果是植物量的减少,土地栽育能力下降,作物单位面积产量降低和人类获得利益机会的减少”。

会议以后,有不少科学家提出了各自的看法,补充和充实了荒漠化的定义,如B.T.罗扎诺夫和N.C.佐恩认为,荒漠化是干旱土地的土壤和植被向着干旱化和生物生产力衰退方向发展,而且是不可逆的过程,在极端情况下,这种过程可能导致生物潜力的完全破坏并使土地变为“荒漠”,他们对上述定义予以说明,如“不可逆变化”是指一种不能自然逆转而言,只有在人类进行干预活动之后,经过较长的自然过程,才能使土壤或植被恢复到原有状态的变化。“干旱土地”是指热带亚热带或温带干旱半干旱或季节性干旱的半湿润气候下的土地。“荒漠”是指一种几乎完全没有植被和良好土壤发育的土地。“生物生产量”是指生物量的年产量,以t.hm-2·a-1为单位。“土壤旱化”是指土壤供给植物有效水分能力趋向于减少的变化。“植被的干旱化”是指降低植被密度和生物生产量的情况下,旱生植物种增加的现象,并且强调了只有通过植被的干旱化和土壤干旱化两个相关参数的定量数据才能判断荒漠化过程的存在及其严重的程度,因而这两个方面也就作为荒漠化的指标。H.E.德列格尼还认为:“荒漠化是干旱半干旱区和某些半湿润区生态系统的贫瘠化,这种贫瘠化是由于人为活动和干旱所共同影响的结果,因此荒漠化的变化过程可以通过优良植物生产力的下降、生物量的变化、微小和巨大的动物区系的变化和土地的退化等方面加以测定,因而荒漠化并不仅指那些什么都不生长的完全被人类毁灭的土地。”

从1977年联合国荒漠化会议到1991年进行总评估的10余年来,所有对荒漠化的研究归纳起来,其共同认识是:

①都认为荒漠化是干旱、半干旱及部分半湿润地区生态系统的退化,环境发生了类似荒漠景观的土地退化过程,它不是原生沙漠扩大的自然过程;

②都认为荒漠化过程有明显的指标,这种指标虽还存在着不同的看法,然而对风蚀和沙丘的活动,流水侵蚀,盐渍化和水渍化等四个方面有着较为一致的认识;

③都认为荒漠化所涉及的问题既有自然科学方面的,又有社会经济科学方面的,所以它本身就是一门新的学科,是边缘学科,具有地理学与生物学、生态学与农林科学等学科相互交错的性质。而从其研究范畴和学科性质来说应是环境科学中的一个新的领域。

基于上述共同的认识,经过15年的实践,已逐渐形成了荒漠化研究的独特学科领域及研究现象,它是“在脆弱生态条件下环境如何退化成为荒漠化土地,而荒漠化土地又如何进行防治的科学”。概括地说,荒漠化和沙漠化土地的共同特点是:

①荒漠化和沙漠化的发生过程都是人为不合理生态系统之间的不相适应的过程,是人为活动破坏脆弱生态平衡的结果;

②人为过度经济活动和脆弱的生态平衡为荒漠化发生的必备条件,凡是具备上述条件的地方都有荒漠化发生的可能,因此它并不局限于某一地区。特别在两种生态系统相接壤地区(如农收交错地带等)荒漠化发生的可能性最大;

③荒漠化景观的差异是由不同的外营力作用于不同物质组成的地表所决定的。诚如前面所提及的“劣地”乃是流水侵蚀作用于土状堆积物及风化壳地区的荒漠化景观形态。而风蚀地及沙丘的形成乃是风力作用于沙质沉积物地表的产物;

④不论是何种景观的荒漠化土地,但最终的标志是土地生产力的衰退,土地资源丧失,如在不积极采取治理措施的情况下,缺乏自我逆转的可能性;

⑤荒漠化的发生过程都是以人类活动破坏地表植被为其突破口,因此在脆弱平衡的生态系统中,地表植被的保护很是重要。概括地讲,土地荒漠化是由于人为不合理的经济活动,破坏了脆弱的生态平衡,使原非荒漠化的地区出现类似荒漠景观,导致土地生产力破坏的土地退化过程。

上述这些特点,无疑是对荒漠化问题认识的提高与发展,因而也就受到国际社会的重视。按照荒漠化问题研究现状和趋势,联合国环境规划署进行了全球土地荒漠化的新的评估,结果表明:

①全球因荒漠化影响的土地面积为3.592×109hm2(不包括全系自然因素所形成的沙质荒漠、砾质荒漠及石质荒漠如鲁布哈利,内夫得,撒哈拉,纳米比亚和塔克拉玛干沙漠等),其中退化的灌溉土地为4.3×107hm2,旱作农地为2.16×108hm2,退化草场为7.57×104hm2(土壤与植被均发生退化),退化的牧地(植被退化,土壤退化不显著)为2.576×109hm2,其中分布在发达国家的占退化土地的25.7%,分布在发展中国家的占退化土地的74.3%。

②按其发生的营力过程来说,由于流水侵蚀所造成的荒漠化和由于风蚀(包括流沙堆积)所造成的荒漠化土地面积合计占退化土地总面积的86.8%,也就是说土地荒漠化主要是由这两种营力造成的。此外,由于化学作用所造成的退化土地面积占退化土地的9.7%,物理作用所造成的退化土地占退化土地的3.5%。

③按地区分布来说,风蚀(包括流沙堆积)主要在非洲,占全球风蚀退化土的36.9%,其次为亚洲占35.4%,再次为欧洲占8.9%。水蚀主要在亚洲占水蚀退化土地的33.6%,其次为非洲占25.4%,再次为大洋洲占14.8%。化学作用所造成的土地退化主要在亚洲占化学退化土地的49.9%,其次为非洲占26.3%。物理作用所造成的土地退化,主要在非洲,占物理退化土地的40%,其次为亚洲占27.6%,欧洲又次之,占24.7%。由此可见在全球荒漠化土地中流水侵蚀所形成的退化土地占首位,风蚀占第二位。

④从荒漠化分布地区的土地利用情况来看,由于人为因素所造成的1.016×109hm2退化土地中,灌溉土地退化(盐质化及水质化)占人为因素所造成退化土地的4.23%,旱作农地退化占人为因素所造成退化土地的21.3%,牧地退化占人为因素所造成退化土地的74.47%,

不难看出,在过去出现过这样的模糊认识,即把干旱、半干旱和半湿润干旱区等同与荒漠化区域。例如许多著作所叙述的,中国荒漠化面积达到3×l06km2,甚至说占国土的一半,就是混淆了荒漠化发生区域和已经荒漠化的概念。

干旱的防治办法

(一)改善生态环境

干旱地区是中国生态环境脆弱、气候条件复杂的地区。由于干旱缺水,恶化的生态环境,不但极大地制约着经济发展和社会进步,而且对中华民族的生存环境构成严重威胁。减轻干旱的危害,目前首要的任务是遏制住恶化的生态环境,然后统筹考虑生态环境的治理、保护和改善,谋求生态环境与经济社会的协调发展。使干旱的生态环境步人良性循环轨道。干旱地区在坚持生态环境保护优先的原则下,实施预防为主、源头控制的战略。要从根本上预防新的环境污染和生态环境破坏的产生。

因地制宜地开展退耕还林草与还湖工作是建设干旱地区生态环境的一种必然选择,要制定好退耕还林草的总体方案。应充分考虑植被分布的自然地带生态规律,按实际情况决定乔、灌、草的种植,使退耕还林草达到预期目的。处理好退耕与还林草的关系,依据风蚀沙化和水土流失的特点,进行统一规划,集中连片种植,因地制宜确定种树种草的形式和内容,抓住有利时机,大力发展畜牧业,做到种、管、用结合,生态措施与工程措施结合,生态效益、经济效益和社会效益的统一。

针对不同的干旱区域特征及生态环境问题,制定不同的改善生态环境方案。

西北干旱区是中国沙漠化和风沙综合防治区的重点地域。生态治理的重点要抓好三个方面工作:一是加强防沙治沙工作,重点恢复紧邻绿洲边缘的荒漠植被;二是建设山区水库,改造平原水库,改善下游生态环境;三是采取有效措施改善绿洲生态。甘肃河西地区生态环境十分脆弱,因此必须树立“南护水源,北治风沙,中保农田”的战略思想。加大对祁连山区生态的恢复与保育力度,维护水资源形成的自然机制,是实现河西地区可持续发展的根本途径。

黄土高原半干旱区是生态环境建设的重点地区。首先要积极调整农业生产结构,推进退耕还林草工作,采取工程和生物措施,加强小流域综合治理;大力推广节水灌溉技术;在水土流失严重的地区,大面积营造人工林,实施生态建设工程。

(二)优化农业结构

农业对于旱最为敏感,也最为脆弱,受干旱影响最大。要减轻干旱对农业的影响,实现农业跨越式发展的出路是推进农业结构的调整,实现经济效益和生态效益双丰收。

据研究认为,以年降水量350~400mm为农牧分界线。在年降水量400mm以下地区,因地制宜,退耕还林草,以牧为主农林业为辅。种植业以耐旱作物和品种为主,如谷子、豆类、胡麻等作物。种地与养地相结合。在年降水量400~550mm地区,部分农田仍要退耕还林草,农林牧比例协调综合发展,种植业可多种耐旱作物和品种,秋收作物的比例大于夏收作物。年降水量在550mm以上的地区,以农为主,林牧为辅,秋收作物与夏收作物比例要协调发展。

发展地方特色农业和特色作物。利用当地特有的土壤、气候条件,生产特色农产品,调整作物结构,发展特色农业。如甘肃的油橄榄、黄花菜、百合、蕨菜、木耳、黑瓜子、啤酒大麦、啤酒花、酿酒葡萄、药材等。新疆的棉花、甜菜、瓜果等。云南的烤烟、花卉、药材等。特色农业要走专业化、规模化、产业化的路子,建立有地方特色的农产品品牌,提高农产品的知名度,扩大产品的外销量。

大力发展草地畜牧业。中国的主要牧区几乎全部集中在西部地区,大多在干旱半干旱区,畜牧业有很大的发展潜力和空间。这些地区要加强草原建设,增加人工牧草和改良草场面积,引进优质牧草。发展草业,采用畜产品的先进加工技术,创办现代化的畜牧产业。在农区也要建设人工牧草基地,大力发展畜牧业。甘肃省酒泉、定西等地发展牧草基地,已成为当地支柱产业之一,就是成功的范例。

发展地方非农产业与特色经济。在干旱和半干旱地区,结合当地情况,发展地方非农产业和特色经济,培育新的经济增长点。重点发展以本地农林牧产品为原料的轻工、食品加工业,以及建筑、运输、服务业,为能源基地配套的产业和富有地方特色的手工业品,转移农村剩余劳动力,根据市场结构不断调整产品结构,增强企业市场竞争力。如甘肃省的酿酒业,甘肃庆阳的剪纸手工艺等。

(三)提高水资源的利用率

1.开发土壤水库

黄土高原旱作农业区,作物用水的主要来源是自然降水。这里的土壤质地良好,土层深厚,结构疏松,对水分具有良好的渗透性、持水性、移动性及其相对稳定性的特征和吐纳调节功能,素有“土壤水库”之称。开发好土壤水库,是提高水资源利用率的关键。

经估算,黄土高原100cm土层可容纳261~338mm的水分,相当于666.7m2(1亩)蓄水173~225m3;200cm土层内可容纳564~664mm的水分,相当于666.7m2蓄水376~443m3。在常年200cm土层土壤水库平均贮水量只有230~280mm,只占库容量的4~6成;枯水期(贮水量低谷期)平均贮水量为210~260mm,仅占库容量的3~5成,尚有5成以上的库容量待雨季降水补给;就是丰水期(贮水量高峰期),平均贮水量也只有360~500mm,占水库容量的6~8成,仍有2~4成的库容量空虚。土壤水库200cm土层在雨季可容纳600~650mm的降水量,全年可接纳800mm或以上的降水,承载量很大。因此,麦收后应采取增加蓄水能力的综合农业生产措施。

土壤水分的季节变化与季节降水量、作物生长等因素密切相关。一年中可分为两个阶段:即旱季失墒耗水阶段和雨季(伏秋)蓄墒贮水阶段。

第一阶段又分为冬春缓慢失墒期,从11月至翌年4月上旬,历经150d以上,平均总失墒量为50~60mm。这时期土壤表层随温度变化而冻融交替,仍进行缓慢的蒸发。尤其在干冬、暖冬和无冬雪覆盖年份,土壤表层蒸发相对变大,土壤湿度变小,干土层加厚,是冬小麦不能安全越冬的原因之一。因此,秋末冬初及时镇压麦田,是很好的抗旱保墒措施!达到春旱冬抗的目的。早春,在土壤处于“返浆期”,此期多风少雨,土壤毛细管水运行活跃,蒸发量大,故应及时结合耧施化肥,镇压耙耱麦田,中耕松土,切断毛细管作用,提墒保墒。在第一阶段的春末夏初严重失墒期,从4月至6月底或7月初,土壤水分由上至下处于消耗亏空阶段,平均总失墒量为70~80mm。此期,正值小麦拔节、抽穗、灌浆期,需水量大,然而降水量却少,要靠土壤水库的贮水量来补给,其失墒竟占水库全年失墒量的50%以上,是一年中失墒量最大时期。