鄭永山
(甘肅省農村飲水安全管理辦公室,730030,蘭州)
甘肅省是我國重要的畜牧業大省之一,天然草原面積居全國第六位,天然草原主要分布在甘南、祁連山-阿爾金山山地、北部沙漠沿線以及黃土高原西北部一帶,是全省少數民族聚居地區和傳統畜牧業生產基地,是黃河、長江和許多內陸河的水源涵養區,也是保持水土、防風固沙的重要生態屏障。但由于自然條件較差、生態環境脆弱以及近年氣候變化,加之人口、牲畜數量的增加和對天然草場的不合理利用,導致草原退化、沙化,生態環境日益惡化,草畜矛盾十分突出,嚴重制約了牧區經濟社會的可持續發展。本文通過對節水灌溉飼草料地發展水資源平衡分析,提出按照以水定草、以草定畜的原則,到2020年發展節水灌溉飼草料地70.26 萬畝(1 畝=1/15 hm2,下同),其中對17.33萬畝灌溉飼草料地進行節水改造,新建灌溉飼草料地52.93萬畝,達到恢復和改善草原生態環境和實現牧區小康的目標。
甘肅省地處黃土高原、蒙新高原與青藏高原的交匯處,總土地面積45.42 萬 km2,轄 14 個地(州、市)86 個縣(市、區)。全省有8個純牧業縣和12個半農半牧縣,分布在全省的邊遠山區和高寒陰濕區,屬老、邊、少、窮地區,耕地面積24.88萬 km2,占全省總土地面積的54.76%;草原面積19089萬畝 (可利用草原17246萬畝),占牧區總面積的51.14%。草場類型復雜多樣,生產能力懸殊較大。牧區內占地面積最大的草場為山地草甸類,其次為溫性荒漠,第三為高寒草原和溫性草原。牧區居住著漢、藏、蒙古、哈薩克、裕固、回、撒拉、維吾爾等多個民族,總人口376.57萬人,占全省人口的14.69%。
甘肅省牧區氣候主要受蒙古高壓大陸氣候團影響,從半濕潤過渡到半干旱和極干旱的大陸氣候,垂直分帶性十分明顯。牧區氣溫差異性很大。多年平均年降水量245.5 mm,且年內分配極不均勻,全省牧區水資源總量137.76億m3,其中地表水130.68億m3、地下水7.08億m3;可利用水資源量53.63億m3,其中地表水42.81億 m3、地下水 10.82億m3。牧區現有水利工程的供水能力10.31億m3,現狀實際供水量7.49億m3,其中地表水5.68億m3、地下水 1.81億m3。按照氣候、地貌及地理位置,牧區20個縣劃分為甘南片、河西片和隴中東部片,詳見表1。

表1 甘肅省牧區縣分片統計
全省共有灌溉飼草料地44.20萬畝,其中節水灌溉面積17.35萬畝,尚有26.86萬畝未達到節水灌溉要求。根據 《中華人民共和國農業行業標準》(NY/T 635-2002)規定,一只羊消耗標準干草為1.8 kg/d。經分析計算,到2020年甘肅省牧區產草量僅149.54億kg,適宜載畜量 2276.06萬羊單位,而2020年牲畜量將達到3681.18萬羊單位,超載牲畜量1405.11萬羊單位。每個羊單位需0.05畝的灌溉飼草料地,需新增灌溉飼草料地70.26萬畝,其中對17.33萬畝灌溉飼草料地進行節水改造,新建灌溉飼草料地52.93萬畝。同時,圍繞人工飼草料地建設牧民新村,既可使天然草場得到休養生息,實現自我修復,又能使牧民定居下來,走畜牧業集約化、現代化發展的道路。
按不同水平年農牧業灌溉凈定額、灌溉水利用系數進行分析,預測的多年平均狀況下2014年、2020年全省牧區農牧業灌溉總需水量分別為17.47億m3和17.29億m3,其中,農田灌溉需水量分別為16.30億m3和14.74億m3;牧草灌溉需水量分別為0.52億m3和1.96億m3;林地灌溉需水量分別為0.53億m3和 0.48億m3;果園灌溉需水量分別為0.12億m3和 0.11 億 m3。
不同水平年總供水量預測是在2014年供水的基礎上,考慮各水平年增長需求和當地水資源可開發利用的限制條件,由各水平年在建及規劃的蓄引提工程、地下水工程、跨流域調水工程、其他水源工程(集雨、污水再利用)組成所能增加的供水能力,分析計算不同水平年不同來水保證率下增加的供水量。根據計算分析,多年平均狀況下2014年全省牧區可供水量16.51億m3,其中地表水13.22億m3、地下水3.21億m3、其他水源0.68億m3;2020年可供水量17.00億m3,其中地表水13.71億m3、地下水3.23 億 m3、其他水源 0.68 億 m3。
多年平均供水條件下,2014年全省牧區需水量17.64億m3,可供水量16.51 億 m3,缺水量 1.53 億 m3,缺水程度8.66%;2020年全省牧區需水量17.42 億 m3,可供水量 17.00 億 m3,缺水量0.51億m3,缺水程度2.96%。甘肅省牧區不同水平年各分區水資源供需分析,詳見表2。

表2 甘肅省牧區不同水平年各分區水資源供需分析
按水草畜平衡理論分析,現狀牧區天然草地面積19089萬畝,產草量143.78億kg;旱作人工種草面積120.99萬畝,產草量2.09億kg;灌溉飼草料地面積44.21萬畝,產草量3.11億kg;灌溉改良草地20.53萬畝,產草量0.55億kg。牧區灌溉需水量17.64 億 m3,可供水量 16.51 億 m3,缺水量1.13億m3,缺水率6.4%,現狀供水量不能滿足牧區灌溉用水需求。2014年牧區共有牲畜3365.85萬羊單位,根據產草量計算牧區理論載畜量為2276.06萬羊單位,現狀超載量為1089.78萬羊單位,超載率32.38%,現狀草場不足以支撐現狀畜牧業發展,草畜也處于不平衡狀態。到2020年,天然草地、旱作人工種草和灌溉改良天然草地面積和產草量維持現狀水平不變,新建灌溉飼草料地52.93萬畝,灌溉飼草料地面積達到 97.14萬畝,產草量10.35億 kg。2020年牧區灌溉需水量17.42億m3,可供水量16.87億m3,缺水量0.55億m3,缺水率3.17%,牧區缺水狀況得到顯著改善。2020年牧區牲畜數量達到3681.18萬羊單位,根據產草量計算牧區理論載畜量3668.96萬羊單位,超載量為12.22萬羊單位,超載率0.33%,基本實現了不超載,水草畜總體處于基本平衡狀態。甘肅省牧區2020年各分區水草畜平衡分析,詳見表3。

表3 甘肅省牧區2020年各分區水草畜平衡分析
深入分析水資源承載能力,在綜合考慮水草資源承載能力及草原生態保護與牧區經濟發展各方面因素的基礎上,按照以水定草、以草定畜的原則確定到2020年全省牧區新增灌溉飼草料地牧草生產能力48527.47萬kg,可新增經濟效益55806.59萬元,考慮0.6的水利分攤系數,可新增經濟效益33483.95萬元;牧區水土流失治理工程可使牧區植被恢復率達到85.30%,林草覆蓋率達到55.67%,將有效地控制牧區草地水土流失,提高草地綜合生產力,維護草地生態平衡。
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