黄土高原生态环境综合治理与可持续发展的关键环节——抢救“土壤水库”
来源: 水土保持生态环境建设网 上传日期:2018-07-23 打印本文章 【字体】 大 中 小中国科学院院士 朱显谟
有关黄河生态环境治理问题,已引起很多专家关注,并纷纷发表自己的观点。然而,笔者认为,黄土高原生态环境综合治理与持续发展治本之道只有一条,那就是必须动员有关科研、技术和工程部门共同抢救和保卫黄土高原地区的“土壤水库”。
笔者最近从陆地生态的发生发发展及其整个地质历史演变过程的研究中发现:“土壤水库”的发生发展及其演变是陆地生态发生发展的关键和动力,只要维护“土壤水库”的正常发展就能更好地保卫生态环境。当前治黄工作面临着调整思路的重大抉择,首先必须充分认识生态环境是经济发展的基础。同时更应当确认“土壤水库”在生态环境发生演变中无可替代的活力。
一、维护“土壤水库”,保证全部降水就地入渗拦蓄
“水用之则利,弃之则害”,这是明万历年间水利专家李景明提出“治水之道在于治源”的论据。很明显,在自然生态环境条件下,最初黄土高原的“土壤水库”就能拦蓄全部降水而为当地生物生长和人们生产所用,只有超过土壤田间持水量的水才会继续下渗而成地下水并非常有序地顺着各级水路网汇入黄河干流。可见,当时除生长茂密植被的沟坡上有时间有被其拦截的降雨未及下流与地面接触入渗而直接流入沟道外,广阔的坡地上并无径流可见,这就是降雨分散与地面接触,就能及时不渗的缘故。80年代我们在子午岭试验场地常见夏季第一场雨时沟道中总是先涨浑水,后发清水,也说明了这一点。同时又足证只有先前附着在植被上的降尘被洗刷下来并随着未及下渗入地的降水直先行进入沟道。这些我们不论在子午岭或桥山还是黄龙山等地都能看到。这些地方都具有茂密的植被和深厚的土壤水库。由此可见千方百计地维护“土壤水库”确是当前黄土高原综合治理的关键和共同的攻关目标。
二、全面迅速恢复植被(含作物)是维持和重建“土壤水库”的当务之急
植被是调节拦截滞留降水,创建“土壤水库”的惟一积极而持续有效的因素,又是陆地生态景观标志。黄土高原的形成和发展完全依仗植被的及时繁生和巩固提高黄尘沉降时赋有的高透水性能并与植物根系一起组建成特殊“土壤水库”而使黄土地区的生态环境得以持续顺利地发展;史前塬地平广,丘陵顶平坡缓,沟谷开阔——川、坪、涧、掌、堰地完整平坦,植被茂密,腐殖质层深厚,而今遭受近千年来的掠夺开发,尤其近百年来五滥(垦、牧、伐、樵、采)成灾,弄得黄土高坡逐渐成为支离破碎、地瘠民贫、山穷水尽、灾害频繁、生态环境异常脆弱的地区。看来汉前亟待调整开发思路,合理利用土地,老老实实地遵循黄土高原形成及其演变规律来办事!
三、米粮下川上塬、林果下沟上岔和草灌上坡下坬,是维护“土壤水库”有效途径
1.米粮下川上塬——含三田和一切平地(梁、塔盖地、台、坪、涧、掌、坝地),可作为进行两高一优的农业产业化基地来对待。这些都是一切耕作栽培最为经济方便和有效的农业生产用地。只要在耕作深浅、轮作倒茬和作物配置上善于总结提高传统经验,就可以防除杂草和犁底层的形成而确保“土壤水库”高入渗的功能,那就可轻而易举地收到全部降水就地分散入渗拦蓄的功效获得高产稳产。
2.林果下沟上岔——当然也包括四旁绿化和一切防护林在内。因为林果对水的要求高,只能栽在水分条件较好或能拦蓄地面径流的地方,否则林果难以生长。这是黄土层的特殊水分入渗运行分布规律所决定的。我们更应该从以往在黄土高坡及旱梁圪塔上进行戴绿帽式植树造林中吸取教训。其实在黄土高原沟壑区乔林肩负着固沟保塬的重任,在风沙区和常遭受西南旱风灾害的农业区它又是必不可少的防护林网。因此作为固沟、护坡、防风林来说,除与必要的工程措施相结合外,必须改正单纯用材林思想,而应在林种和经营方式方法上有所先择,同时必须在水保效益和维护“土壤水库”功能上多加考虑。就是很易繁殖生长的刺槐也不宜到处成片乱栽种,淳化试验区的经验值得注意。千万不要进行全坡整地清基造林,并尽可能保持等高横坡种植。只有这样才能维护“土壤水库”使生态效益和经济效益兼顾,否则难免重蹈造林不见树反而增加水土流失的覆辙。
果树的水保功能不大,有时反见其树冠截流所造成的叶滴溅蚀要比雨滴直接打在光板地上还要强烈得多,何况沿着枝干下泄的集水又可在黄土地上造成强烈的冲刷并常造成大小不同的穴或暗沟,可见果业生产必须有相应的水保措施加以保护,千万不要认为种树就是水保工程而不加注意。
3.草灌上坡下坬,当然也包括以“四荒”地闻名的一切侵蚀劣地在内的陡坡荒坬。目前这些地方水土流失严重,植被生长立地条件差,同时面积大,既是以往滥垦滥牧所引发水土流失的产物,又是目前加剧侵蚀的根源,因此这一地段的防治最为重要。不论从消除地面径流防治土壤冲刷的持久功效,还是从经济实惠方面来考虑均以恢复草灌为上策。只有它们才能保护地面、培肥土壤,坑拒雨滴打击;也只有它们根系才能相互配合,覆绕串连,固结土体,增进土壤通透性,充分发挥“土壤水库”的作用,消除超渗径流;它们又将地表3~5米厚的土层联成一体,防止陡坡(含峁、则、崖、坬)地段在特大暴雨时土表出薄层蓄满径流可能引起的蠕动泥流;更为重要的是,它们又能分散、拦截、消除上方的成股径流。子午岭地区丢荒百余年后,原先坡耕地上出现的栅状浅沟和大小不等的切沟、盲沟等被淤浅或消失的现象,都是草自然繁生的作用。而今加上人工防护其效当更大。因此坡耕地除20度以下的“展则地”(开阔完整的直形坡地)可修筑隔坡梯田以满足当地粮食要求外,都不宜到处修筑梯田以满足当地粮食要求外,都不宜到处修筑梯田,尤其不宜从坡脚直修到梁塔顶部扩增水分蒸发面积的层层梯田;当然在一时无法全面退耕和来不及修筑必须的梯田时,也可采取水保耕作和草谷等高条植等办法来逐渐过渡,但也得严格要求其横坡、等高耕作。
看来坡地进行草灌生产即是当前大农业生态建设的重要环节,又是因地制宜的最佳农业改制模式,更可能是增加实际经济效益以确保退耕成果的重要途径。不难预料这个地段倘若上(塬、梁、塔盖地)与田间工程,下和沟谷防冲、淤地坝措施等有机结合,那么对防止水土流失的危害来说,定将起到“铜墙铁壁”的作用。同时我们认识到,草灌虽然耗水量较一般作物大,但它们能充分利用光热资源,对自然灾害的抗御力又强,因此在发挥气候资源生产潜力方面要比农作物大得多,实际经济效益牢靠得多。倘无当年草灌的及时繁生,哪来史前沃野千里的黄土高原。由此可见我们不能在现时有些种植草灌地区土壤中出现干层而不问情由和不加分析地否定林、灌、草等对“土壤水库”的保育和促进生态发展的功能,并在思想上把它们排斥在生态农业之外。