黄淮海平原水土资源利用的可持续性评价、开发潜力及对策，本文主要内容关键词为：持续性论文,水土论文,平原论文,对策论文,潜力论文，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。
黄淮海平原包括北京、天津、河北、河南、山东、安徽和江苏等5省2市的317个县市区，土地面积为34.6×10[4]km[2]，1998年耕地面积为17.95×10[6]hm[2]，人口为2.14×10[8]人。本区为我国主要农业区，1998年粮食总产占全国总产的21.6%，棉花总产占全国的36.3%，油料总产占全国的24.0%。因此，黄淮海平原水土资源的可持续利用，直接关系到全区乃至全国农业与农村的可持续发展。
1 水土资源利用的可持续性评价
1.1 水资源利用的可持续性评价
黄淮海平原可分为4个大区、14个亚区。其中，山前平原区辖燕山、太行山、伏牛山、鲁中山地等4个亚区119个县市区，土地面积占全区32.3%；海河低平原区辖冀中、豫北、鲁北等3个亚区的87个县市区，土地面积占21.5%；黄淮平原区辖鲁西南、豫东、苏北、豫南、皖北等5个亚区的90个县市区，土地面积占36.0%；滨海低平原区辖滨渤海、滨黄海等2个亚区的21个县市区，土地面积占10.2%。本区平水年水资源总量为1275.0×10[8]m[3]（已扣除黄河下游河道冲淤水量200×10[8]m[3]）。1995年人均水量为600m[3]／人，耕地顷均水量为7218m[3]/hm[3]/hm[2]。其中，海河低平原区耕地顷均水量仅及全区平均值的2/3，人均水量亦低于全区平均水平。可见本区水资源贫乏，尤以海河低平原区为最。
根据文献[3]推荐的水资源利用可持续性评价方法，按黄淮海平原不同类型区的资料确定有关参数及其评分等级，其中，评价指标体系包括水资源分项4项、供水分项4项、用水分项4项、环境与效益分项4项共16项指标，指标值采用本区1995年资料，评分分为3等，即高等(5)、中等(3)、低等(1)，权重采用专家咨询，评价指数按各项指标的评分与权重乘积的总和计算，其综合评价成果见表1。本区水资源短缺，耕地顷均水量为7218m[3]，仅及全国平均水平的1/4。供水分项属中等偏下水平，这是由于工程老化、年久失修且管理不善所致。用水分项效率低，这是因为大水漫灌仍是本区主要灌溉方式。环境和效益分项效益低。单方水产粮率不足1kg，单方水水费仅及供水成本的1/3。本区水资源利用可持续性综合评价指数为1.99，属中等偏下水平，目前缺水率为19.3%，为我国较为严重的缺水区。
1.2 土地资源利用的可持续性评价
黄淮海平原宜农土地面积可占全区土地面积的62.43%，宜林土地面积占全区的11.65%，宜牧土地面积占全区的6.55%，非农业生产用地面积占全区的19.37%。因此，从本区土地资源适宜性的总体结构来看，土地利用方向无疑应以农业为主，特别是种植业在用地上应占有相当大的比重，但是，耕地面积最多不宜超过全区土地面积的62%。
根据国内外有关土地资源利用可持续性评价成果，结合黄淮海平原的具体情况，对本区耕地资源利用的可持续性进行了分析，其中，评价指标体系包括生产性6项、稳定性4项、保护性4项、经济活力3项共17项指标，指标值采用本区1994～1998年资料，评分分为4级，即最优值(100)、可行值(65)、临界值(35)、不可持续(0)，权重采用专家咨询和经验判定，评价指数按各项指标的评分与权重乘积的总和计算，其评价成果见表2。本区耕地资源利用的可持续性属于临界可持续，指数值为29.40。这是因为近几年来粮、棉、油价格下跌，种植业产值呈现负增长态势，虽然单位面积耕地的产出率很高，但收益率却不断减少。这种状况必将对耕地的农业利用造成不良后果，特别是山前平原区，指数最低，有使耕地进一步加速向非农用方向转化的可能。因此，在保证粮食安全生产的前提下，调整种植业生产结构，增强经济活力，是提高耕地利用可持续性的重要途径。
表1 黄淮海平原不同类型区水资源利用的可持续性评价
2 水土资源可持续利用潜力
2.1 水资源可持续利用潜力
根据中国水资源利用与水中长期供求计划等文献，结合黄淮海平原的实际资料，估算了本区不同类型区不同水平年水资源供需状况。本区2010年中等干旱年可供水量为936.9×10[8]m[3]，需水量为1128.3×10[8]m[3]，缺水率为17.0%。2030年可供水量为1070.8×10[8]m[3]，需水量为1246.7×10[8]m[3]，缺水率为14.1%。本区农业用水量按上述预测，2010年为720.3×10[8]m[3]，2030年将减至661.1×10[8]m[3]；综合灌溉定额，2010年为4755m[3]/hm[2]，2030年为4335m[3]/hm[2]；有效灌溉面积的最大负载量为1424×10[4]hm[2]。在农业用水严重不足的情况下，今后应严格控制有效灌溉面积的增加，并应采用先进节水灌溉技术，发展节水型农业。
2010年，本区水资源可供水量较2000年年增长2.24%，其中外流域调水占总量的20.2%，污水处理回用与微咸水利用量等占4.9%，分别比2000年相应值增加6.4个和2.6个百分点。2030年可供水量较2010年年增长0.71%，其中，外流域调水将占总量的22.1%，污水处理回用与微咸水利用量等占9.4%，分别比2010年相应值增加1.9个、4.5个百分点。
2.2 土地资源可持续利用潜力
目前，本区农用土地资源的开发程度相对较高，主要表现在已利用的农用土地（耕地、林地和牧草地）面积已达宜农林牧土地资源面积的86.1%，后备农用土地资源仅占13.9%；宜农土地资源利用率达90.6%，土地垦殖指数高达56.6%，分别比全国平均值高1.9%和43.1%。复种指数比全国平均值高6.8%。宜林地和宜牧地资源的利用率各为65.7%与79.3%，分别比全国平均值低24.0%和11.7%。尽管后备土地资源开发潜力不大，但各类农用地生产水平较低，尚有巨大的增产潜力，尤其是在耕地资源中大面积中低产地的改造对农业持续发展有着重要的作用。
1)中低产地的利用潜力：黄淮海平原耕地中有中低产地1509.94×10[4]hm[2]约占全区耕地面积的84.5%（按1993年耕地面积计）。在中低产地中，低产地的面积占30.6%。从限制因素来看，缺水型和瘠薄型分布面积最大，分别占中低产地面积23.5%和29.9%；其次是涝渍型，占21.5%；再次是盐碱型，占15.9%；风砂型仅占9.2%。在4个大区中，山前平原区中低产地占全区的26.0%，海河低平原区占26.4%，黄淮平原区占39.6%，滨海低平原区占8.0%。大面积中低产地的存在是本区农业发展的制约因素，但也是农业增产潜力之所在。从各地农业综合开发的效果来看，中低产地改造后每公顷可增产粮食1950kg。如果改造中低产地并结合多种经营，则取得的经济效益更为明显。
2)荒地资源的开发潜力：本区成片荒地面积达307.62×10[4]hm[2]，其中质量稍好、适宜农用（种植业）的荒地占荒地面积的33.5%；质量较差、宜农牧业利用的荒地占荒地面积的20.9%，其余的荒地质量都很差，只适作林牧业用地。若将宜农荒地与宜农牧荒地中的30%作为耕地后备资源，则有122.30×10[4]hm[2]。在4个大区中，山前平原区后备资源占全区的20.7%，海河低平原区占29.8%，黄淮平原区占9.8%滨海低平原区占39.7%。倘若扣除20世纪80年代末至90年代初各地已开垦的33.50×10[4]hm[2]，那么今后尚有88.8×10[4]hm[2]的宜农荒地可供开垦。此外，在农田内的夹荒地约120×10[4]hm[2]，有一部分是撩荒地和边角地，也适作农业用地。
表2 黄淮海平原不同类型区耕地资源利用的可持续性评价
3 水土资源利用的对策
黄淮海平原水土资源的区域匹配有明显的地区差异：山前平原区与海河低平原区水资源开发潜力不大，土地利用受缺水制约，水资源利用率已超过86%，平均可利用水资源量不足2500m[3]/hm[2]；但黄淮平原区和滨海低平原区水土资源均有较大的开发潜力，水资源利用率低于50%，顷均可利用水资源量分别为3330和7020m[3]/hm[2]。针对水资源不足和土地利用存在的问题，本区水土资源利用应实施如下对策。
3.1 积极开辟灌溉新水源
1)积极推进跨流域调水：在黄淮海平原可供水量的预测中，外流域调水占可供水量的比例，2010年、2030年可分别达20.2%和22.1%。据报道，引黄济津应急调水工程已于2000年10月13日第6次实施，黄河位山闸引水总量为10.0×10[8]m[3]，入冀水量为8.5×10[8]m[3]，入津水量为4.0×10[8]m[3]，就是一例。
2)开发利用地下微咸水：据研究，用2-4g/L微咸水灌溉的冬小麦每公顷单产3630kg，夏玉米4725kg，用4-6g/L的微咸水灌溉的冬小麦每公顷单产2925kg，夏玉米4037kg，增产幅度均较大。但应注意对盐分的控制，在一般年份以2-4g/L微咸水灌溉较为稳妥，应掌握不旱不浇、咸淡水轮灌或混合灌，并应同时采用其他农业措施。
3)发展污水灌溉，开发污水处理回用：在本区预测的水资源可供水量中，2010年、2030年污水处理回用与微咸水利用量分别为46.0×10[8]m[3]和100.3×10[8]m[3]分别占当年污水排放量的14.4%和19.0%，均不足20%，可见其开发利用潜力较大。
3.2 积极发展节水灌溉技术
1)逐步实施渠道防渗和管道输水：山东省潘庄灌区总干渠衬砌后，渠道水利用系数由原来的0.806上升到0.896，每年减少渗漏损失约1.34×10[8]m[3]，扩大灌溉面积2.6×10[4]hm[2]。混凝土地下管道和塑料管道系统分别比渗漏损失为7%的土垄沟节水467m[3]/hm[2]和1440m[3]/hm[2]。低压管道输水，可将灌溉水利用率提高到0.92。
2)积极发展喷灌、滴灌和管道输水小畦灌等节水灌溉技术：我们在山东省禹城试验站建成1.6hm[2]喷灌试验区，并可进行墒情监测与自动控制，节水40%。在禹城站还建成4.0hm[2]管道输水小畦灌试验示范区，畦田规格为3×40m[2]，灌水定额为60mm，灌水均匀度为75%-80%，节水30%。
3)进一步加强灌溉用水管理：①制定节水灌溉制度。应根据作物耗水量与耗水过程，确定作物关键需水期；再按作物耗水量、同期降水量、同期潜水蒸发量等计算灌水量。如山东省禹城市冬小麦高产耗水量为501.4mm，同期降水量为148.2mm，潜水蒸发量为85.7mm，则需灌水量为267.5mm，因此，灌溉定额定为270mm，比目前该市平均灌溉定额减少了25%。②重视田间水管理。山东省从1980年起在引黄灌区开始实行分级供水、用水计量、按方收费，充分调动了水管部门和群众的两个积极性，年节水15.3×10[8]m[3]，灌溉水利用率1992年比1982年提高了15%。
3.3 加快中低产地改造与高产农田的建设
黄淮海平原从1988年进行农业综合开发以来，截止1997年已改造中低产地561.4×10[4]hm[2]，占全区中低产地面积的37.2%，开垦宜农荒地33.5×10[4]hm[2]，占全区宜农荒地的27.4%，取得新增粮食生产能力1303.3×10[4]t、棉花33.3×10[4]t的效益，可见农业综合开发，特别是中低产地的改造，对本区农业的发展有明显的促进作用。
在加快改造中低产地的同时，还必须把建设高产农田密切结合起来，这是促进土地生产力持续提高不可分割的两个方面，尤其是对有限的耕地资源来说，通过中低产地改造和高产农田的建设还可用质量的提高来弥补数量减少的损失。
3.4 粮食生产的重点区域发展布局
为了保持黄淮海平原粮食生产的优势，在水资源危机条件下，今后粮食生产的发展应实行稳定北部、提高中部、发展南部的重点区域发展布局。
1)北部地区包括燕山、太行山和冀中等亚区，目前粮食播种面积和年产粮食分别占全区30.2%和30.3%。因此，稳定本区的粮食生产十分重要。但是，本区小麦播种面积比重过大，水资源缺水率较高，应适当控制和压缩小麦播种面积，扩大玉米和其他耗水少的作物的种植面积，尤其是冀中亚区。河北省沧州市经优化分析，将小麦播种面积控制在占粮食播种面积36.6%，配水率控制在37.1%，这样在粮食生产中就可避免因地下水过量开采而引起的采补失调。
2)中部地区主要指沿黄两侧，包括豫北、鲁北、鲁西南和鲁中等亚区。由于引黄灌溉和中低产地综合治理，20世纪80年代以来，该区农业生产出现了高速持续发展的态势，成为全区重要的商品粮基地，目前粮食播种面积和粮食总产分别占全区21.8%和23.8%。该区小麦平均单产每公顷4812kg，比全区高出532kg。玉米单产5676kg，也比全区高出336kg。因此，该区应充分利用引黄灌溉的有利条件，以小麦和玉米两大品种为主导，不断增加产量、改善品质，建成高产优质粮食生产基地。
3)南部地区以黄淮平原区为主体，包括豫东、豫南、苏北和皖北等亚区，是本区水土资源最丰富，又是热量条件可以满足粮食作物一年两熟需要的地区。但该区除苏北亚区外，农业生产水平比较低，小麦平均单产3855kg，玉米平均单产4884kg，比全区平均值分别低435kg和465kg。但该区光、热、水配合较好，有利于以小麦为主的粮－粮、粮－豆两季的稳产高产。因此，应将该区作为本区粮食生产发展的重点，可适当扩大小麦和大豆的种植面积，并在豫南和皖北沿淮地区和苏北南部发展水稻种植，实行稻麦两熟，使之成为本区主要的小麦、大豆和水稻生产基地。