河西走廊荒漠綠洲區發展沙產業探析

李玉忠,張立萍

(酒泉市行政學院,甘肅酒泉 735000)

河西走廊荒漠綠洲區發展沙產業探析

李玉忠,張立萍

(酒泉市行政學院,甘肅酒泉 735000)

沙產業;發展潛力;分析與對策;荒漠綠洲區;河西走廊

通過對河西走廊荒漠綠洲區生態環境現狀和發展沙產業條件與潛力的分析,提出了河西走廊荒漠綠洲區以風光電產業為龍頭,發展沙漠能源工業;以生態建設為前提,發展荒漠特色的節水型生態產業;發揮資源與區位優勢,發展生態經濟型沙產業;加大科技投入,發展效益型、生態型沙草產業等對策。

沙產業(Deserticulture)是我國著名科學家錢學森于 1984年提出的,它是指充分利用戈壁沙漠上獨特的風、光、溫差等自然資源,運用現代高新技術,通過資源的合理利用、優化配置,形成沙漠工業、沙漠農業和沙漠旅游業等產業,實現沙漠較高的經濟產出率,建設環境友好型、資源節約型社會。簡單地說,沙產業就是合理開發利用沙漠戈壁,使之更好地為人類服務。沙產業是沙漠和沙漠化地區可持續發展的理論[1],錢學森的沙產業理論既內涵豐富又措施具體,突破了人類對沙漠的傳統認識,體現了現代人類對沙漠認識達到了新的境界,是對傳統沙漠治理與開發思路的揚棄與超越,對我國西部地區特別是河西走廊荒漠綠洲區可持續發展具有重要的指導意義。

1 河西走廊荒漠綠洲區生態環境現狀

地處西北干旱荒漠區的河西走廊,位于甘肅省黃河以西,地處東經 93°23′— 104°12′、北緯 37°17′— 42°48′之間,東起烏鞘嶺,西至星星峽,面積 27.9萬 km2,其中沙漠、戈壁和荒漠化面積約 15.16萬 km2,占總面積的 54%,生態環境十分脆弱。

1.1 水資源危機

河西走廊的水資源主要來源于祁連山冰雪融水,年徑流量近 80億 m3。近年來,由于打井取水、植被干枯、氣溫升高、雪線上升、人口增加、超載放牧、采礦毀林等原因,祁連山一帶草地生態不斷惡化,水源涵養能力下降。目前,石羊河流域的總用水量是石羊河地面徑流總量的 1.54倍,黑河流域的總用水量已占黑河地面徑流量的 95.5%,疏勒河流域用水量是疏勒河地面徑流量的 76.4%,缺水量達 32.91億 m3,加上生態用水缺口更大,遠遠超過不影響生態環境的水資源合理開發利用率不超過 40%的國際標準。同時,年超采地下水 4億多 m3,地下水位以年均 0.67 m的速度下降,敦煌月牙泉的水面面積減少到0.47hm2,水深 1.5 m,不足 20世紀 60年代的 30%。

1.2 土地鹽堿化

河西走廊地區氣候干燥,年均降水量 50～200 mm,年蒸發量高達 2 000～3 000 m m。地下水中的鹽分隨著蒸發而不斷地向地表遷移聚集。許多地方大量開墾荒地,利用高礦化地下水、地表水灌溉,最典型的如民勤縣一帶開采高礦化度水灌溉,使土地不斷積累鹽分,逐漸發生鹽漬化。同時,作為河西走廊最主要的石羊河、黑河、疏勒河三大流域的農業灌溉區,大水漫灌目前仍為農業灌溉的主要形式,由于排泄水不暢引起地下水位上升,使次生鹽堿化土壤面積達 10萬 hm2,約占耕地總面積的1/8。

1.3 土地荒漠化

河西走廊曾是古絲綢之路上水草豐美的天然綠洲,歷經數千年的開發后,這片綠洲已逐漸萎縮和日益荒漠化,如今已成為我國沙塵暴的主要源地之一。有資料顯示,河西走廊現有沙漠和荒漠化土地 15.16萬 km2,并且正在以年均 1.8萬 hm2的速度增加[2]。荒漠化面積占甘肅省荒漠化面積的 95.1%,占全省土地總面積的 9.15%,并且還有近 170萬 hm2的潛在沙漠化土地[3]。石羊河、黑河、疏勒河三大河流下游綠色走廊的萎縮,意味著新疆的庫姆塔格沙漠、內蒙古的巴丹吉林沙漠以及騰格里沙漠的綠洲屏障即將消失,三大沙漠將連在一起,這不僅會給河西走廊地區而且給全國都將帶來嚴重的生態問題。

1.4 草場退化

河西走廊現有各類天然草地983.52萬 hm2,占甘肅省草原面積的 1/2以上,可利用草原 871.69萬 hm2,占甘肅省草原可利用面積的 51%。在 983.52萬 hm2的草地中,強烈發展的沙化(沙質荒漠化)草地面積占 29.22%,發展沙化草地面積占1.5%,潛在沙化草地面積占 30.34%,未沙化草地面積占38.94%。沙質荒漠化草地占草地面積的 61.06%,其中金昌市與嘉峪關市強烈發展的沙質荒漠化草地面積所占比例最高,超過 60%[4]。河西走廊地區天然草場的理論載畜量約 895萬個羊單位,而目前實際已超載 35萬個羊單位,退化草場占草場總面積的 20% ～40%。

1.5 濕地銳減

1973、1990、2000及 2006年前后河西走廊地區的濕地面積分別為 14 132.38、13 299.44、12 519.88和 12 312.38km2,30年來減少了 12.88%(共 1 820.00 km2),其中:自然濕地不斷減少且減少速率不斷加大,以沼澤濕地減少最為顯著;人工濕地面積持續增加,濕地斑塊數和斑塊密度加大,破碎化程度加重[5]。敦煌綠洲區原有的 666.7 hm2咸水湖和 66.7 hm2淡水湖有80%已經干涸,東湖濕地已經消失,北湖濕地瀕臨消亡,西湖、南湖濕地在逐年退化。隨著濕地的萎縮,野生動物種群和數量明顯減少,原有的猴、豹等 8種野生動物現已絕跡,野駱駝僅存40余峰,國家二級保護動物鵝喉羚已由 20世紀 60年代的 1～3只/km2減少到現在的 0.1～0.5只/km2。

2 河西走廊荒漠綠洲區發展沙產業條件及潛力分析

20多年來,河西走廊沙產業在“多采光、少用水、新技術、高效益”理論指導下,“南護水源,中建綠洲,北拒風沙”,發展以荒漠綠洲邊緣的苜蓿、麻黃、甘草等規模化節水栽培、生產加工及銷售為主體的生態草業、生態藥業,鼓勵發展地膜糧食瓜果棉花、溫室大棚瓜果蔬菜、溫室大棚花卉等高效能光利用產業,培育以養羊、養牛、養豬等為主的暖棚式舍飼養殖的綜合畜牧業,推廣低壓管道、U形渠輸水和溫室滴灌、果樹滴灌、地膜滲灌、無土栽培等節水生產技術,建設戈壁沙漠風能、光能開發利用的清潔能源基地,初步形成了以沙漠化防治、水資源合理利用、風光能源開發、沙生經濟作物產業為主的產業群,探索出了生態草業、生態藥業、生態林果業、生態畜牧業、生態農業和風光能開發等多種形式的沙產業發展模式,極大地推動了河西走廊地區沙產業的快速發展,逐步形成了河西走廊獨具特色的沙產業經濟帶。

2.1 土地資源廣闊,可利用潛力巨大

河西走廊地區土地總面積 2 790萬hm2,其中:戈壁沙漠面積 1 516萬 hm2,可耕地面積 200萬 hm2;現有荒地 133.6萬hm2,其中宜農荒地 33.33萬 hm2,成片可墾荒地 31.13萬 hm2;可開發利用草原面積約 800萬hm2,占河西走廊地區土地總面積的近 30%。發展河西走廊地區經濟,只要能夠解決水資源問題,現有的農田面積就將擴大 1倍以上,年創造的效益將超過100億元;草地能夠逐步恢復 3 000 km2,濕地能夠恢復 2 000 km2左右;民勤、敦煌將不再受沙漠化威脅。

2.2 熱量充足,有利于農作物生長

河西走廊地區年日照時數 2 800～3 300 h,日照百分率高達 60%～80%,僅次于青藏高原,居全國第二位。區內年平均氣溫 4～10℃,7月份平均氣溫在 20℃以上,但農業生產中光能利用率只有 0.79%～0.98%,沿山灌區光能利用率更低,僅0.6%～0.7%。如果能做到充分利用綠洲的熱量,采取輪作套種方式種植小麥、玉米、棉花等作物,其能量和蛋白質含量可提高 10%～15%;如果發展人工栽培的麻黃、甘草、枸杞、黃芪等藥用植物,其藥用有效成分不但不會下降,而且還可節水30%～50%;如果種植多年生牧草紫花苜蓿,能很好地利用2～2.5個月(7月下旬至 9月底)其他作物不能利用而僅苜蓿等牧草能夠充分利用的生長季節,光能利用率可由 0.873%提高到 1.44%,同時可以推動沙區舍飼畜牧業的高產、優質、高效發展,逐步緩解荒漠草場的載畜壓力,促進河西走廊地區生態、社會、經濟的快速發展。與此同時,通過種植多年生的苜蓿、麻黃、甘草、黃芪等,可在荒漠與綠洲過渡帶建立良好的植被層,保護好現有的天然草場,起到防風固沙、恢復植被、改善局部生態環境、提高環境承載力、發展生態產業、推動河西走廊產業經濟帶形成和發展的作用,促進河西走廊地區光、熱、水、土資源的合理、有效利用。此外,河西走廊地區的太陽能資源開發潛力巨大,在酒泉市 19.2萬 km2的土地上,有 5萬 km2屬國家光熱資源分布的一類地區,太陽的輻射量在 6 300MJ/m2以上,光伏發電儲量在 1 000萬k W以上,產業發展前景廣闊。

2.3 風能資源豐富,具有發展風電產業的得天獨厚優勢

河西走廊風能資源儲量約 1.5億k W,占甘肅省總儲量的85%,初步測定可開發利用的風能在 4 000萬 k W以上。該區發展風電產業的得天獨厚優勢表現在:一是風力能量密度大,風能富集區年均有效風功率密度在 150 W/m2以上,風速年內、年際變化小,無破壞性風力;二是年有效發電時間長,年有效風速時數在 6 300h以上,年滿負荷發電在 2 300h以上;三是風力發電的氣候環境好,極限低溫不低于 -30℃,空氣濕度低,沒有鹽霧、冰凍等自然災害,有利于風機壽命的延長;四是風電場的建設條件好,易開發建設的風電場大都在荒漠戈壁之中,臨近交通干支線,地勢平坦廣闊,不需占用耕地,投資成本低[6]。

2.4 節水潛力巨大,能夠解決制約河西走廊地區發展的瓶頸問題

從近年來河西走廊地區發展節水農業的實踐來看,98%的土地采取大水漫灌方式造成水的利用效益低下,農民用水意識落后,水管理機制陳舊。農業用水效益(1.02元/m3)與同處在干旱地區的以色列(1.6美元/m3)相比,還不到以色列的10%。當前,通過各級政府投資、宣傳,節水農業逐步被農民接受。由于節水農業比較效益高、成本低、技術成熟,特別是膜下滴灌技術能夠降低農作物用水量的 40%～80%,現在已經發展6.67萬hm2的膜下滴灌水果、棉花、大棚蔬菜等。節水農業有望在綠洲大面積推開,推開后不僅能解決河西走廊地區水資源問題,而且能夠有效地提高農業效益,增加農民收入[7]。

3 河西走廊荒漠綠洲區發展沙產業的對策

3.1 以風光電產業為龍頭,發展沙漠能源工業

河西走廊特殊的自然條件,雖給經濟社會發展帶來了負面影響,但同時又蘊藏著巨大的開發潛力。風電是當今世界的主流能源之一,發展風電產業是我國應對能源挑戰的重要選擇,河西走廊的沙漠戈壁具有發展風電產業的優越條件。2006年甘肅省提出建設河西風電走廊、再造西部陸上“三峽”的戰略構想,隨后國家發改委批準了建設河西千萬千瓦級風電基地的規劃。2010年末,河西走廊地區風電裝機容量已達 550萬 k W,光電裝機容量已達到 30多萬k W,深入戈壁荒漠幾十公里看到的是一片片“白色森林”。同時按照“資源換設備、總裝帶配套、裝備促發展”的發展思路,加快風光電裝備制造業發展,形成了年產風機 2 000套、3 000 MW的生產能力,2010年實現銷售收入223億元。按照甘肅省政府和酒泉市清潔能源基地建設的規劃,2020年裝機容量將達到2 000萬k W以上,屆時年上網電量約為 69億 k W·h,每年可節約原煤 330萬 t,減少煙塵排放約3.3萬 t,減少二氧化硫排放約 2.7萬 t、二氧化氮排放約 2.8萬t、二氧化碳排放約 700萬 t,最終建設成集研發、制造、認證、測試、培訓、配件供應、高科技服務為一體的中國最大的風光電產業園區。以風光電為龍頭的沙漠工業帶動了發展風能、光能、調峰電源、電網建設、新能源裝備制造、資源綜合利用和水能、核乏燃料處理等產業,年收入將達到 1 000多億元,為實現河西走廊地區可持續發展開辟了新途徑。密度較大的風力發電裝置做功后可使風速減緩,因此也減輕了區內風沙危害。同時,風電產業的發展必定會帶動河西走廊地區制造、旅游、服務等新興產業的發展,促進農業人口向非農產業轉移,從而逐步實現人與自然的和諧相處。

3.2 以水資源合理開發為目標,發展有荒漠戈壁特色的節水型農業

農業用水占到河西走廊地區水資源的 89%左右,所以必須發展高效節水農業。選育和引進節水高效的飼料、牧草、農作物、林果品種,積極推廣滴灌等節水灌溉技術,發展溝渠襯砌,強化農民節水意識,建立合理的農業用水模式。要保證河西走廊地區水資源的長期、高效、持續利用,就要發展節水型生態產業,這樣才能保證農業生態環境不受破壞和生態環境的良性循環,才能更好地調整河西走廊地區農林牧業結構,推動區內沙產業健康、快速發展。大力發展綠洲及其邊緣的人工草地,在綠洲外圍發展喬、灌、草相結合的防風固沙綠色生態屏障,在綠洲邊緣發展以苜蓿、甘草、枸杞種植和釀造葡萄栽培、暖棚式舍飼養羊為主的沙產業,形成以綠洲邊緣為主體的節水型、集約化、高附加值的綠色生態產業。

3.3 發揮資源與區位優勢,積極發展生態經濟型沙產業

河西走廊地區沙漠和沙地面積廣大,區內有著大量的野生動植物資源,可以充分利用沙區資源和種質基因庫,擴大沙產業的生產空間,培育新的經濟增長點,如敦煌、民勤發展的葡萄產業,酒泉、張掖的制種產業。在沙漠戈壁發展麻黃、甘草、枸杞、黃芪等中藥材,建立一批新技術、新工藝中草藥生產基地,豐富沙產業的內涵。發展暖棚式舍飼養殖業,可大大縮短家畜的生產周期和提高生產效率,便于組織規模化、產業化生產,從而推動區內肉羊、肉牛產業的發展。

3.4 加大科技投入,發展效益型、生態型沙草產業

依靠科技進步,大力推行退耕還林還草、退耕還牧,積極開展人工草地建設,發展舍飼畜牧業,種草養畜,建立一批高效的農牧業生產基地。在綠洲邊緣建立苜蓿人工草地,為養殖業的發展提供大量的優質飼草,改善養殖業生產受季節影響的狀況,加速實現養殖業的專業化、社會化、規模化和商品化。同時,通過發展草產業,不僅改善了生態環境、保護了荒漠草場、增大了土地承載力、減輕了荒漠草場的載畜壓力,而且也延伸了產業鏈,發展了由種植業到養殖業、由種植業到加工業及銷售業的產業鏈條。如河西走廊地區肉羊產業帶和苜蓿產業帶的發展,帶動了周圍數以萬計農民的增產增收,特別是肉羊產業的發展,使草原保護與建設同畜牧業發展達到了協調統一。

[1]樊勝岳,程華芳,金明,等.張掖地區沙產業發展的對策與關鍵技術[M].北京:中國環境科學出版社,1998:14-17.

[2]趙興華.對沙產業理論問題的幾點思考[A]//中國治沙暨沙產業學會.中國治沙暨沙產業研究[G].北京:石油工業出版社,2001:68-73.

[3]李福興,齊善忠.河西走廊區域開發對生態環境的影響及其整治對策[A]//中國治沙暨沙產業學會.中國西部地區生態環境建設研究[G].北京:海洋出版社,2001:401-405.

[5]呂子君,盧欣石.甘肅河西走廊草地沙質荒漠化監測與治理對策[J].江西農業大學學報,2005,27(3):367-368.

[6]陸浩.一項關系全局的大戰略——關于建設河西風電走廊的思考[J].求是,2009(6).

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P 968

A

1000-0941(2011)06-0037-03

李玉忠(1967—),男,甘肅敦煌市人,副教授,碩士,主要研究方向為農村經濟管理;通信作者張立萍(1970—),女,甘肅酒泉市人,講師,碩士,主要從事教學工作。

2010-11-15

(責任編輯 趙文禮)