西南地區嚴重旱災的人為因素初探

穆興民 ，王 飛，馮 浩，張 睿 ，魯向暉，高 鵬

(1.西北農林科技大學，陜西楊凌712100;2.中國科學院水利部水土保持研究所，陜西楊凌712100)

2009年秋以來，西南諸省區出現了歷史罕見的旱災。截至2010年3月23日，旱災已致云南、貴州、廣西、重慶、四川等5省(區、市)6 130.6萬人受災，1 807.1萬人飲水困難，5.03×106hm2農作物受災，絕收面積1.12×106hm2，直接經濟損失達236.6億元[1]。干旱不一定成災，但對干旱應對不足則會導致災害發生。面對西南地區嚴重的旱情，各界對成災原因、減災措施與對策的分析是見仁見智。西南地區氣象干旱是造成這次特大旱災的直接原因，但也有人強調種植高耗水植物和“水電圈水”的人為作用[2]。由于目前人類干預天氣變化的能力有限，預防和應對可能的旱災主要靠人為有限的干預。本文試圖在綜合分析這次成災自然因素的基礎上，著重探討該區以引起生態環境變化為核心的土地利用、水土流失、礦產開采和水利水電開發等人類活動對旱區成災的影響，作為對深入思考和辨析該問題的補充，以更充分認識這次特大旱災形成與人類活動的關系，為各觀點持有者以及流域管理和水土流失治理提供借鑒。

1 西南地區旱災的自然因素

1.1 大氣環流引起的氣象干旱

西南地區位于低緯度地區，受季風影響顯著。2009年秋季以來，青藏高原上空的高壓氣壓場持續偏強，其南側的印緬槽活動很弱，來自印度洋和孟加拉灣的暖濕氣流受阻，同時，北方冷空氣活動路徑偏東，冷空氣不易到達西南地區的云貴高原腹地，導致我國西南地區冷暖空氣很難交匯形成降雨，造成該區域降水持續偏少[3-4]。泰國、越南、菲律賓等東南亞國家同期遭受到的嚴重旱災也可作為氣象干旱主導的現象[5]。

據昆明市1902—2010年氣象資料統計，該市上年11月至翌年3月時段的多年平均降水量為92.8 mm，而2009年11月至2010年3月的降水量僅為52.5 mm，明顯低于平均值，但并不足以說明這次天氣干旱的成因，因為在統計時段，尚有 1951，1954，1955 ，196 ，1963 ，1967 ，1969 ，1979 ，1980 ，1985 ，1986 ，1989，2001和2008年等14 a低于平均值，特別是1969年的冬春降水僅為16.6 mm卻未見發生嚴重旱災的報道。2009年年降水量為 565.8 mm，為1946—2009年以來年均降水量(996.0 mm)的56.8%，而且從2009年9月(9月28.3 mm;10月9.1 mm)至2010年3月的7個月的降水總量僅為89.9 mm，尚不到多年平均值(302.8 mm，1946—2009年)的30%，當屬有記錄以來的歷史最低水平。加之入秋后氣溫長期偏高，導致干旱更為嚴重[3，6]。

1.2 局地氣候因素

我國西南地區為低緯、高原地形的特殊環境，平均海拔在2 000 m，位于青藏高原東南側，易形成“焚風效應”，即比較潮濕的空氣抬升時降溫形成地形雨，在背風坡氣流下沉增溫，導致空氣干燥和炎熱，不但難以形成有效降雨[2，6-7]，而且會加劇土壤和植被的水分蒸發，從而加劇干旱災情。

1.3 特殊的土壤、水文地質環境

西南地區以山地、丘陵為主，地形復雜。土壤發育處于幼年階段，土層厚度多在20～50 cm，且有機質含量低，土壤庫容小，蓄水保墑能力較差[2，8-9]。由于西南地區旱坡地多，且田塊較小，＞15°的坡地占耕地的30%，水土流失嚴重。

西南地區多為喀斯特地區，盡管降水量大，但石灰巖內的節理面或裂隙非常發育，地下暗穴和河道復雜，表層水容易滲漏和流失，導致表層塘壩系統蓄水量不足，自然生態系統抗逆性極差。

2 影響西南旱災的人為因素

2.1 原始森林遭濫砍濫伐，天然植被的水文生態功能減弱

在西南山區，過度或無計劃地砍伐森林導致地表裸露，使原本淺薄的土層因水土流失而進一步變薄，植被土壤系統涵養水分的功能降低，容易導致土壤干旱成災。“山上沒有樹，水土保不住;山上栽了樹，等于修水庫;雨多它能吞，雨少它能吐。”這句在當地山區廣為流傳的民諺形象地反映了森林植被涵養水源，保持水土的功能。但是，為追求高額的經濟利益，云南等省(區)大面積次生原始林被砍伐而大規模種植人工速生桉樹、橡膠樹和茶樹。速生人工林生長快，根系十分發育，競爭優勢明顯，致使其林下灌木和草本植物生存困難，從而導致群落的結構和功能簡單，地表植被稀疏，水文生態功能和涵養水肥功能降低。盡管速生桉樹、橡膠樹和茶樹等林地的植被覆蓋度高，但遇雨則易發生水土流失，遇旱則易成災。有人認為以目前云南省桉樹的種植面積，不會引起這么大范圍的干旱，因為其根系深度基本不超過1 m，僅會消耗淺表層的水。盡管如此，這些桉樹的生長發育仍然需要消耗大量水分。同時由于桉樹和橡膠樹的純林與其它森林水文功能差異很大，林冠和地表枯枝落葉層蓄水功能遠低于熱帶雨林[10]，往往出現“遠看綠油油，近看水土流”的情況，在一定程度上減少了水分蓄積和調節作用，甚至出現“霧日銳減”的現象[11]。

我國桉樹種植面積已居世界第3位，僅次于巴西和印度，人工桉樹林面積已超過2.60×106hm2[12]，且每年以10%的速度遞增，上升勢頭不減[13]。我國桉樹主要分布在西南地區，因此，西南地區的旱情與近些年生態破壞和林分結構單一存在一定的關聯。

2.2 水土流失嚴重，土地石漠化加劇，抗御干旱能力降低

西南5省區也是我國水土流失較嚴重的地區，喀斯特地貌及陡峭的山坡易發生土壤侵蝕。因其土層薄，地面植被一旦遭受破壞，土壤侵蝕的危害就異常嚴重。如不能得到治理，進而會導致巖石裸露，形成石漠化。人口增長導致坡耕地面積增加，過度放牧導致草地的退化和森林破壞等原因，使貴州、云南和廣西這3省區也是我國西南巖溶地區的石漠化加劇，西南巖溶土石山地區石漠化面積有1.12×105km2，這3個省(區)的100多個貧困縣中有70余個分布在石漠化地區。據全國水土流失遙感普查，西南5省市水土流失面積超過4.40×105km2，占其總土地面積的1/3，年土壤侵蝕總量近2.00×109t。礦區水土流失更為嚴重[14]，露天礦山的土壤侵蝕模數往往大于10 000 t/(km2?a)，云南省的國有大、中型礦山歷年土壤侵蝕總量就高達2.20×107t。嚴重的水土流失進一步減少了該區土壤水分的賦存能力和淺層小水源的有效補給。

2.3 礦產開采對水文系統的破壞

礦產開采對地表及地下水文系統會造成巨大的破壞或擾動。西南地區煤炭、有色及貴金屬礦產資源和水能資源豐富。礦山企業分布廣泛，現有30 000余個礦山企業，重要的礦企也達300余個[15]。礦產開采除了壓占耕地，破壞林草植被和大量棄土棄渣外[16]，還嚴重地破壞了喀斯特地區的水文地質結構，出現地下采空，地面塌陷，山體開裂，改變水流路徑等不良后果，破壞了區域或局地的自然水循環與水平衡。據對我國14個產煤省361個統配煤礦礦井水排放情況調查，1989年我國礦井平均噸煤涌水量約為3.8 m3，到2003年稍有減少，但噸煤礦井水的涌水量仍達2.15 m3，致使礦井水排放量增加，而相應的采煤區地下水位普遍下降，重點產煤礦區地下水位平均下降了2.0～3.0 m[17]。

云南省易門銅礦自從投產以來已先后造成l3個泉水點枯竭，4個流量減少，4個被掩埋[14]。貴州省年產3.03×105t左右的某煤礦，礦井水涌出量淡季(10月至翌年4月)為93～250 m3/h，雨季(5—10月)為230～718 m3/h[18]，這些來自當地多年賦存形成的寶貴水資源全部被作為礦井水抽排，導致地表和地下水系統破壞，與開礦影響更小的打井做對比(“若不慎，會令局部地下水下降，造成原有水源點枯竭，進一步加劇山區缺水”[19])就不難推測我國西南地區大規模的礦產資源開發對區域水資源和水環境的嚴重影響。

2.4 農村基礎水利設施薄弱，水資源調控能力低

西南地區降雨量較多，但區域春旱頻繁發生。雖然存在氣象災害，但目前云南和其它西南受災省份的水利設施主要建于20世紀50—60年代，農田水利設施老化嚴重，人口增加與經濟社會發展使用水量增幅明顯，均預示水資源嚴重短缺的發生有一定的必然性[2，7] 。

西南地區罕見的大旱災，充分暴露出抗旱基礎設施薄弱的問題。有著全國水資源總量排名第3的云南省，水資源利用率只有 6%;貴州省已建成的17 893處蓄水工程中，中型水庫僅34座，99.9%都是小型水庫，總蓄水量不到2.00×109m3。

3 對策建議

大氣環流異常是此次重大干旱發生的根本原因，但人為因素加劇了旱情的發生與發展。在氣象干旱的基礎上，水源涵養較差導致土壤和淺層地下水調控能力喪失，礦產開發破壞水文地質環境，水利設施功能減退等人類活動可以明顯導致災情出現和加劇。

氣象干旱屬于自然事件，目前人類影響天氣的強度有限。但干旱導致的災害則可以通過積極的人為措施進行有效防御，以減少危害。應對西南地區的農田干旱及農村用水困難的旱災，當務之急是不惜一切代價，通過各種手段首先解決當地人民群眾的安全生活用水問題，同時要加強區域氣象觀測預報，適時調整作物種植結構，將旱災損失最小化。但從可持續發展角度看，更應痛定思痛，認真反思，積極處理好經濟發展與環境的關系，當前利益與長遠發展的關系以及農村與城市發展的關系。

(1)切實加大水土保持宣傳力度，增強全民水土保持意識，加強預防保護和監督執法工作。在干旱及易旱區，水土保持措施是解決農田旱災及農村人畜生活飲水的重要措施[20]。開展水土保持，必須堅持以防為主，防治并重，綜合治理的方針。通過宣傳，不斷提高全社會的水土保持意識和法制觀念，形成全社會關心和支持水土保持工作的輿論氣氛。

(2)樹立科學發展觀，堅決制止以犧牲生態環境為代價換取短期經濟利益的做法。對從事可能造成水土流失的開發建設單位或個人，必須認真落實建設項目的水土保持方案，嚴格水土保持方案審批，加強水土保持監督執法工作。加大對違反水土保持法律、法規的單位或個人進行依法查處的力度，從根本上扭轉邊治理、邊破壞以及一方治理，多方破壞的被動局面。

(3)加快水土保持生態建設步伐。加強生態脆弱地區和生態敏感地區的生態修復試點和推廣工作，完善相關政策措施，形成生態修復良性發展的長效機制，進一步鞏固現有水土保持成果，切實改善該地區的生態環境，加強水土保持生態林的水源涵養功能。

(4)加強水利設施、基本農田以及節水灌溉工程建設，尤其加強抗旱應急水源建設，確保人畜飲水安全，提高農業抗旱、抵御自然災害能力和高效用水能力。挖掘現有水利設施潛力，提高設施標準，增強水利設施蓄水供水能力;采取多渠道、多形式，科學尋找水源;根據山區地貌、居住分散的特點，大力發展集雨工程等微小型水利工程，形成多層次抗旱水源工程體系。

致謝 中國科學院秦大河院士，中國工程院山侖、李佩成院士，中國科學院植物研究所馬克平研究員，USDA—ARS Grazinglands Research Laboratory John Zhang(張勛昌)博士和中國科學院水利部水土保持研究所李玉山、唐克麗、田均良、陳改學、焦菊英等同志對本文提出了建設性修改建議，謹此致謝！

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