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林草植被水源涵养功能和荒漠化土地的干旱小气候反馈机制

来源: 水土保持生态环境建设网   上传日期:2006-01-06   打印本文章   【字体】 大   中   小  
“水不出沟、土不下山”是丘陵山区水土保持工作经常提的目标口号,也容易被人们误解。河北省坝上白河源地区就遇到了有关部门担心水土保持工作做到了“水不出沟”,会危机北京水资源,撤销对白河上游水土保持和生态建设的资金支持,使“首都21世纪水资源可持续发展项目”面临资金困难,难以维持的尴尬境地。那么河流源头地区水土保持搞好了是增加河流水的补给还是减少补给是需要探讨的问题。 30年前,我国一位著名的地理学家说:一棵树就是一台抽水机。这里说的是树(乔木),乔木树冠和浓密的树叶有相当的蒸腾能力,而它的根系分布面积往往超过树冠的冠幅,确实起到了吸取和蒸发土壤水分的作用。这也是我们强调在水土保持和生态建设中“宜林则林、宜草则草”、“适地适树”的道理。生态环境类型是自然条件所决定的,我们不应当过分强调林的功能,在不适宜种树的地方栽树进行水土保持。在干旱地区我们应当强调灌木,甚至提倡以草固土。常年有水的大大小小河流都是依靠地下水补给的,暴雨径流只能造成灾难,“水不出沟”指的是洪水,沟谷里蓄积的洪水可以慢慢的补充地下水,植被在地下水的转化中起积极作用,绿色植被可以改善小气候环境,涵养水源。 这一点还能从另一方面获得论证。在近代气候与荒漠化研究中,提出了地表的辐射反馈理论。F. Kenneth Hare在1977年联合国荒漠化会议上指出,导致气候干旱的大气下沉作用,也会由于裸露地表的辐射反馈引起或加强。这种反馈是由于裸露地表具有巨大的反射率和有效辐射的能量损失而造成。他指出,非洲撒哈拉大沙漠中心,虽然平均日辐射功率高达275 W/m2,但辐射平衡却惊人的低,仅80 W/m2,能量的损失达70%以上。这种惊人的能量损失后果被卫星探测资料所证明:撒哈拉上空大气的辐射平衡比四周要低,甚至出现负辐射平衡。这意味着其上空的大气层温度将比四周同高度的邻区低,相同高度上大气温度层结不同会使低温大气通过下沉增温来保持其温度层结平衡,这就是由于地表辐射反馈作用而引起气候干旱加剧的大气过程。他还指出,这种辐射反馈产生的原因,是地表大量的植被消失而干燥裸露的结果。降水量与反照率相关性的许多电子计算机模拟试验结果也支持这种反馈的存在。因此他强调指出,保护植被具有重要意义。 水汽含量以及凝结与降水也同地表状况有关。水汽虽然主要来源于大洋,也有部分来源于陆地上植被、土壤与水面的蒸腾和蒸发,其中植被蒸腾的水分是重要的补充。植被还是空气中水分凝结有机核的主要来源。因此,植被的消失使土地表面水汽来源减少,水气凝结降水的可能性减少,促使气候干旱,是地表的另一种反馈作用。此外,植被的消失还使风沙活动加强,土地沙漠化,近地面气候更加干旱,这是地表植被消亡的另一种反馈作用。总之,地表植被的退化和消失,会有一系列使气候干旱加剧的反馈,并使区域陷入干旱气候—荒漠化相辅相成的恶性循环之中。 一地所处的地理位置、大气环流和地貌环境是干旱气候产生的根本因素,也是荒漠存在和荒漠化产生的根源。这些因素是无法改变的。与上述三个因素相比较,地表的反馈作用虽然显得微乎其微,但却是可以通过努力加以避免和改善的。人类惟一可以做到的就是长期坚持保护天然植被和营建人工植被,减少地面辐射反馈,增加空气湿度,改善干旱地区的环境。反之,追求暂时的经济利益,无情地破坏植被,只能带来生存环境的恶化——土地荒漠化的严重发展。 近年我国北方的干旱化发展是不容置疑的,北方干旱化的发展有着复杂的和综合的原因,也有多重表现,地表水源枯竭和地下水位下降成为普遍现象。顺应自然规律的水土保持工作是改善环境,涵养水源的有效措施。这不但在理论上是可以说服人的,实践中我们也找到了例证。内蒙古库伦旗原先也是“山多草木稀,地多产粮低,沟多无清水,雨急扒地皮”的地方,经过20多年的水土流失治理和生态建设,有32%的土地面积获得治理,治理区林木覆盖率由15%提高到60%,生态环境发生根本变化,经济获得发展,地下水位也止住了下降趋势,近两年回升2-3厘米,从境内发源的柳河水量也有所增加。
(农牧交错区考察组 陈广庭)

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