李志忠
((張北縣園林管理局,河北 張家口 076450)
在我國,大部分土地為干旱和半干旱地區,而這些地區都屬于我國干旱地區的林業范圍。近年來,農業部在國內外生產實踐的基礎上,開辟了一些旱地農業和林業的新觀點。半濕潤干旱地區是我國的主要聚居區,農林業較發達的地區。年降水量較多,但是降水量不均,其中夏季多降水,且氣候炎熱,導致水蒸發的速度很快,所以無法改變干旱程度。缺水是影響農林業發展的最重要因素之一。我國應采取旱作措施保持降水,提高降水利用率。在這個地區,林業生產面臨著與農業相似的問題。在某些情況下,干旱和半濕潤地區的林業生產需要抗旱和保濕措施來保證生產的正常進行。這種劃分不僅符合發生荒漠化的地區,而且也符合農業、林業和畜牧業面臨的困境。由此劃分,從昆侖山—淮河線以北的北方干旱、半干旱、半濕潤干旱為我國的旱區,涵蓋范圍廣,占總版圖的70%以上。我國一半以上的可耕地在這里,超過60%的土地沒有水資源的灌溉。而筆者所在地區的張家口張北地區屬于壩上干旱高寒氣候,風力大,水汽少,不利于林業的發展。
影響干旱區農林業生產和城市建設發展的三大因素為水資源的數量、品質和開發利用能力,綠洲發展的大小與品質均受其作用影響。近年來,我國地表水開發強度不斷加大,甚至超過土地地表水負荷,特別是干旱地區人口的增加、農林牧漁業生產的發展和城市經濟發展速度的加快,加快了水資源的利用速度[1]。但是目前我國五成以上地區地表水資源獲得開采,與此同時,水資源的利用率也隨之增高,但開采量遠遠低于地表水自身補給量,水資源短缺越加明顯。例如,我國石家莊北部地區水資源總量882.8 億m3,年利用率460 億m3,地下水可采資源量約252 億m3,其中開采率僅為8.4%。石家莊北部地區可以通過建立水庫的方式儲水。合理開采地表水資源,減少環境破壞風險。
在我國西北干旱地區,水資源平均利用率較高,且高于國內濕潤地區的水資源利用率。按區域劃分,靠近河流的水資源利用率高于陸地的水資源利用率。就黃河而言,臨近黃河的地區如寧夏自治區的水資源利用率高于我國西北地區柴達木盆地的水資源利用率。而經濟發達地區水資源開采率高,水資源過度開發,水資源利用率高直接導致干旱地區水文條件的巨大改變和水資源的再分配。否則,水從自然界可循環利用的可再生資源變成地球自凈能力承受不了的不可再生資源。
近年來,我國西北干旱地區水資源基本免費、水價相對較低,沒有市場機制,水資源浪費較多。在農業生產中,由于生產經營方式落后,受“耗水多,作物產量高”的用水技術和觀念的影響,許多地方仍在利用土渠輸水、挖井增水、大水漫灌農田,主要是水分的滲漏和地表蒸發,而不到10%的水分被作物吸收或在生產過程中發揮補水作用。石家莊市是我國的工業重地,工業發展迅速,工業廢水排放對水資源的影響也巨大。因此,一些河流的廢水、污水排放量日益增長,污染種類多,對環境影響大。
節水灌溉造林和不灌溉的林地是節水林業的兩大方面。節水灌溉造林是指植物的生長只單純依靠大自然降水無法滿足生長要求,故采取的灌溉方式[2]。從農林業的灌溉系統、灌溉技術和森林種植面積的灌溉管理幾個方面來看,表面上我們努力做到少澆水,實現高產(生產、工資、保險等),高產優質、高效。在沒有灌溉用水的情況下,可以通過收集徑流凝集成森林。此方法能夠提高水資源的利用率和水資源轉化率,降低水資源的無故消耗。根據植物生理和水分分離脅迫的機理,提出減少或避免水分流失的方法。系統主要包括節水灌溉系統,節水灌溉技術、節水和水分保護技術(耕作和覆蓋),深和淺井組合擴張技術,水和肥料組合化學應用技術、水森林可持續選種和制造技術。
3.1.1 節水灌溉造林
灌溉造林是指在有灌溉條件的地區,通過灌溉為植物成長供給水分和營養的做法。在水源和場地條件允許的河北省南北山區、城區和機場通道進行灌溉和綠化[3]。灌溉用水主要是黃河水,還有一小部分是水井、泉水。黃河水量充足,是兩山造林賴以生存和發展的必要條件。主要灌溉方式有噴灌、溝灌等,這些灌溉方式耗水量大,灌水不均,水土流失嚴重,土地塌方,需要更多的勞動力,成本之高嚴重不符合建設節水型社會的要求,實施節水灌溉是節水降耗的主要措施之一。滴灌在灌溉技術領域算的上最高水平節水方式,滴灌技術能節省大量水資源。根據植物生長的所需要的水資源數量,通過末級管道上的灌水器,以小流量將水分快速植入植物的土壤中。隨著新材料技術和先進制造技術在滴灌生產中的廣泛應用,大流量調壓補償滴頭的成功研制和降水技術的發展,這一技術難題已經能夠解決[4]。近年來,開展了多種類型滴灌試驗,均獲得成功。
3.1.2 不灌溉節水造林
根據自然平衡原則之間土壤水庫的條件和土壤水庫的供應,以及土壤水庫供應和消耗更少的水和森林植物物種密度,可以保持土壤水庫的水平和可以有效增加森林的利用率。流域造林是一種比徑流、露、蒸發更節約水資源的造林措施。梯田干旱區徑流利用的常用方式。在黃土地區,通過修建不透水層,使蓄水能力大幅增加。應用于灌溉和造林可節約70%左右的水分。這是節約用水、擴大水源的新方式[5]。適應性尺度造林技術是指在有限的經濟發展和水資源條件下,人工林達到最佳投入產出時,在一定面積內的最大土地面積。實現企業目標可以使生產與資源投資最合理的結合,并能充分發揮效能標準的作用。主要指標為產出率、利潤率、商品產出率或社會效益、生態效益。此外,淡水也是一種有效的節水措施,利用淡水先畜牧業再林業,方便水資源的再次使用,提高水資源利用率,有利于保護水資源再生。
在干旱地區,林業發展需要堅持可持續發展原則,干旱地區林業需要依靠節水才能得以發展。就是在發展中更好地利用各種資源,充分利用各類資源提升生活環境健康發展。可持續發展是指經濟的發展和環境資源的合理配置相互支持相互作用,共同發展。堅持高效率原則,不僅指資源的有效利用和高質量的產出,還指社會環境的良好有序發展。發展不僅是對現有綠色植被環境的維護,更要發展新的綠色地帶。
我國西北地區水資源分布不均。有些地方發洪水,有些地方同季干旱而不下雨,同時存在較大的地理環境差異、林業植被結構差異等。以上原因取決了林業灌溉技術的選擇必須因地制宜,并結合當地實際情況,節水技術才能充分發揮其最大功效。
研發新興適應當地林業植物發展的方式,調整植被結構,灌木和針闊結合模式等,為了使品種的生長特性適應當地環境,對植被和品種有的放矢,合理分配布局。
對水資源進行標準量化、合理付費使用、適應市場體制和設施的有效責任管理是各項措施得以順利實施的重要因素,應從整體大局出發高度關注水資源管理制度[6]。分配公平和合理的水權,明確管理,管理和水資源使用權,并實現責任到人。
節水灌溉設備的標準化能夠解決節水設備質量低、價格高、設備配套不到位的問題,改變目前節水設備生產混亂的局面。目前我國主要采用輕型、小型移動式灑水噴頭。雖然投資小,容易掌握,但灌溉質量差、能耗高。所以,我國應該在類型、質量和性能上提高。
隨著社會的發展,有必要將節水林業建設納入我國經濟發展規劃,以國家之力,社會學者的力量以及廣大人民的加入以促進干旱地區林業的發展。
綜上所述,隨著社會經濟的發展,水資源是影響林業可持續發展的最主要的因素之一,發展節水生產型產業是推動干旱地區農林牧可持續發展的推力。我們可以通過節水技術和創新節水工程來提高水的再次利用率和提升水資源的轉化率,建立和完善旱區節水林業體系來進一步解決我國旱區的缺水問題。