论西北干旱区农业的发展问题,本文主要内容关键词为:干旱论文,农业论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
1 干旱区是中国未来农业的希望
中国西北干旱区的自然条件固然有其严酷的一面,如风沙频繁、冷热骤变和干燥少水,但绝非荒凉得毫无生机。在干旱地区有着取之不尽、用之不竭的风能和太阳能,地下则蕴藏着数量可观的石油、天然气,地面生长着多种特有的野生动植物,具有综合开发利用的潜力。就连长期被认为是“死亡之海”和“生命禁区”的塔克拉玛干沙漠,实际上是高度特化了的动植物的栖息地和庇护所,以及非地带性动物种类的重要越冬地。1983年以来,沙漠中的油气勘探不断获得重大突破,证明塔克拉玛干沙漠是一个蕴藏丰富油气资源的“希望之海”。
1.1 干旱是青藏高原强烈隆升的非地带性特征
中国西北地区的干旱气候乃是由于晚新生代青藏高原在大面积陆地背景上强烈隆升所致。伴随着高原大地形阶段性的抬升,干旱区外围及内部也隆起了许多高大山系,诸如阿尔泰山、天山、喀喇昆仑山……。这些山地一般都超过雪线高度而进入冰冻圈,截获了大量由高空西风和东南季风带来的水汽,使山区降水量增大,并发育冰川,成为干旱区气候系统水分循环和储存的枢纽。各山系虽然所处的地理位置不同,但却有共同的地貌纵剖面,即从高山带起经中低山带,出山口后为洪积冲积扇。在洪积、冲积扇下部的泉水溢出带和河流沿岸,由于相对丰富的地表水资源,从而孕育了星罗棋布的绿洲,为发展灌溉农业提供了得天独厚的条件。
1.2 地下水资源相对丰富
我国西北干旱区虽年降水量在150mm以下,但冰川丰富,地下水资源相对丰富。以最典型的塔克拉玛干沙漠为例,在茫茫的沙海之下,不但有一个含油量达百亿t以上的“油海”,还有一个总量达8万亿t的地下“水库”。和田河上游水量达34亿m[3],途中除蒸发的水分外,渗入沙漠的就有6亿m[3]。由于沙漠地表的沙粒形不成毛细管,地下水极少蒸发,经过长期的蓄积,终于形成了今天浩大的地下“水库”。
新疆全区水资源总量793亿m[3],年利用量460亿m[3],利用率仅为58%。其中地下水可采量估计约252亿m[3],现仅开采其中8.4%,尚有很大潜力。按人均水资源量计,新疆为5858m[3],比全国人均值2283m[3]多1.6倍,在全国各省区人均水量排位中居第4位。按现有耕地面积265万km[2]平均,新疆水量为1687[3],接近全国亩均值180lm[3],居北方各省之首。新疆水资源的绝对数和相对数在西北、华北、东北各省区都名列前茅。
就河西走廊而论,最近统计实际可利用水资源65.94×10[8]m[3],人均占有水资源量接近1800m[3]。目前全区开发利用净耗水量为43.32×10[8]m[3],水资源净利用率为59%。其中农业用水占83.3%,工业用水占6.8%,生态林草用水占6.9%,城镇生活用水占1.4%,农村人畜饮用水占1.5%。如果采用先进的节水技术和生产方式,现有农田按节水率50%计算,可增加耕地面积近900万亩。按亩产500kg计,可增产粮食约45亿kg。用于整个西北干旱区,可增加约6000万亩耕地,增产300亿kg粮食。这就意味着可以解决21世纪我国粮食缺口的1/6左右。因此,中国西北干旱区农业发展有着广阔的前景。
2 干旱区节水农业具有巨大潜力
水是干旱区一切经济活动的限制因素,但水资源开发利用的技术水平对绿洲规模和效益产生深刻的影响。例如,以色列只有16亿m[3]的淡水资源,人均水资源只有320m[3],但通过水资源的高效利用,不仅解决了该国500万人的农产品供应,而且还成了世界上优质水果、花卉、蔬菜的主要出口国。反观河西走廊,75亿m[3]水资源仅养活了460万人,而且还造成了中、下游和工农业用水矛盾日益突出,这不由得不引起人们深思。问题的关键是水资源浪费严重,有效利用率低。以黑河张掖绿洲为例,农业灌溉的模式仍然是修渠引水、打井提水、大水漫灌,农田灌溉水的净引用率仅为34.87%,每立方米水产粮食仅0.73kg。而先进国家的农田灌溉水有效利用率已达50%~70%,以色列的水利用系数高达90%,每立方米的农产品销售利润达2.04美元,比黑河流域目前的水平高十余倍。
为从根本上解决缺水问题,提出跨流域调水。我们认为跨流域调水不仅需要很大的资金、物力投入,而且会影响到黄河下游断流,应与“南水北调”西线工程统筹规划。比较现实的出路是节约用水,尤其节约农业用水是关键。在河西地区水资源的消耗中,农业是大户,每年耗水量占总耗水量的82%,不同程度上存在浪费现象。一是受“作物耗水越多,产量越高”的观点影响,灌溉制度不合理,灌水次数多,定额高,进入农田的灌溉水消耗于地表蒸发和渗漏太多。二是在渠道输水过程中渗漏和蒸发耗失水分多。目前河西走廊从渠系水到田间水的净利用率为0.48,从渠系到被作物吸收蒸腾的有效利用率为0.23。而世界上节水农业最先进的以色列,有效利用系数达到0.7~0.8。
当前,干旱地区搞管道输水、喷灌和滴灌等投资大,大面积推广应用尚有困难。而根据作物耗水规律和各地气候条件,研究制订一个既节水、又高产稳产的优化灌溉制度,实践证明比较可行。如内蒙古巴盟河套地区在临河进行的春小麦试验研究表明,浇3次水可获得亩产350kg。这一优化灌溉方案与传统的灌溉制度浇5~6次水相比,每年每亩小麦可节约150m[3]。在河西走廊、黑河流域地膜小麦覆盖栽培节水灌溉试验、武威地区水科所在民勤绿洲灌区的试验研究,都取得良好效果。
总之,西北干旱区水资源的开发利用,与国内和世界干旱区的先进水平相比,还有很大的差距。这说明工业、农业和农田防护林带以及防风固沙林带都潜在巨大的节水能力,主要表现在节水灌溉、加强地表水和地下水联合运用和平衡发展以及提高水资源利用的经济效益等三个方面。模拟研究表明,当绿洲农田灌溉定额由现在的6940.5m[3]/hm[2]降至3300m[3]/hm[2],工业产值耗水量由现在的675.7m[3]/万元降至 170m[3]/万元时,水资源供需矛盾将基本解决,并且可带动沙漠化土地逆转,环境质量逐渐提高。因此,西北干旱区农业可持续发展的关键对策在于整个社会、经济和环境系统的同步节水、合理用水,即以节水为中心,建立节水、节地、节能、节材的资源节约型经济体系。为防止水资源浪费,必须树立自然资源的价值观和综合利用观,实行水资源的有偿利用。诚然,如果从全面开发大西北的未来着眼,在挖潜节水的同时,还必须重视开源,应积极安排跨流域调水(如“引水济石”、“引硫济金”及西线“南水北调”等)的前期工作。
3 用生态系统观点促进干旱区农业持续发展
绿洲面积的大小与水资源的多少有着密切的关系,全区绿洲面积为7.5×10[4]km[2],仅占总面积的3.5%。其中河西走廊的绿洲面积占5.12%,新疆为3.54%,而青海柴达木仅为2.19%。随着经济的发展,绿洲面积会得到增加,这就涉及到水资源的合理利用与分配问题。目前,西北干旱区绿洲退化比较明显的有3个地区,它们是石羊河下游地区的民勤绿洲、黑河下游的额济纳旗和塔里木河下游的钱干里克。绿洲生态缺水状况近几年在额济纳旗表现的相当严重,已引起各有关方面的高度重视。
著名的居延海,历史上曾形成古居延绿洲,从元代末年开始沦为沙漠。目前黑河下游弱水的东西二河、西河早已断流,并使270km[2]水面的嘎顺诺尔于1961年全部干涸;索果诺尔80年代初水面仍有23.6km[2],但至1992年也已全部干涸。黑河下游尾闾湖泊的干涸,主要原因是由于中游用水量的不断增加和水利化程度提高导致入湖径流量锐减,从而引起了三角洲植被的退化和土地的沙漠化。据黑河出山口的莺落峡站和通往额济纳旗的正义峡站的历年径流量资料显示,由于正义峡站年径流量逐年减少(包括周期性气候与水文丰枯的影响),不仅使黑河尾闾的湖泊全部消失,而且生态环境也严重恶化。50年代初,额济纳旗境内东西河地区,地下水埋深2~3m,河道来水期的近河地区地下水位仅为lm左右。目前索果诺尔湖区周围正以每年10cm的速度下降,嘎顺诺尔湖区则以每年20cm的速度下降,从而造成天然林面积逐年减少。额济纳旗居延绿洲原有胡杨、沙枣和柽柳林约300余万亩,梭梭林3783亩,到目前胡杨已由75万亩减到34万亩,柽柳林由225万亩减到180万亩,梭梭林面积则减少了58%。由于大面积的水域、农田和林木、草场植被成为沙化、盐碱化的土地,每当受到西伯利亚冷高压的影响,区内极易起沙成为沙尘暴的源地之一,不仅额济纳旗的农牧业深受其害,而且也危及中游地区。
在干旱区河流的中、下游,适量的林、草覆盖和水域面积,对保护整个流域内的生态系统稳定,起着至关重要的作用。例如中亚的咸海,由于50年代初阿姆河和锡尔河在中游灌溉面积的扩大,入海水量锐减,致使海面大大缩小。同时,由于水浇地的地下水位普遍上升,至80年代土壤大面积盐碱化,棉花产量急剧下降,并且引起盐粉飞扬(白风暴)等一系列生态环境问题。为此,国际上曾数次专门召开会议研究解决的办法和方案。对此,我们应该引以为鉴,不能重蹈覆辙。但是,有部分学者却从短期的纯经济效益的观点出发,认为将黑河的水资源用于中游走廊地带可取得更佳的经济效益,额济纳旗绿洲可以放弃。这种观点显然不符合生态经济效益和社会效益相结合的原则,更不符合多民族地区社会可持续发展的要求,在实践上也将是行不通的。因此,在干旱区必须按流域系统进行国土整治规划,既从科学也从行政管理以至法律的角度来安排用水问题,才能达到工农业生产、生态和社会的可持续发展。特别是近年来甘肃省提出“再造一个河西”的口号,河西走廊工农业必将有一个更大的发展,若不实行全流域统一管理,有可能引起下游更大的生态破坏。现在石羊河流域的净耗水量已超过流域的最大可用水资源量,今后应严格控制扩大灌溉面积,争取早日调水补源,以增加生态用水量;黑河流域宜修建山区水库蓄调地表水,适量开发地下水;疏勒河流域水资源潜力较大,应充分开发地表水和地下水,但应注意防止土壤次生盐渍化。
随着市场经济的发展和对外开放的扩大,国内国际市场对西北干旱区优势资源的需求日趋增大,西北地区在全国的战略地位更加重要。特别是国家的产业政策向交通、能源等基础设施倾斜,以“稳定东部、发展西部”的石油开发战略和棉花种植业、棉纺工业重点西移的决策以及为缩小东西部差距所采取的一系列措施,都给西北干旱区的农业生产发展带来难得的机遇。只要高度重视和坚持生态、环境的改善治理与农业生产效益相统一的生态经济协调发展道路,一个繁荣、富裕、文明的现代化大西北定会早日到来。