林草植被水源涵養(yǎng)功能和荒漠化土地的干旱小氣候反饋機(jī)制
來(lái)源: 水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)網(wǎng) 上傳日期:2006-01-06 打印本文章 【字體】 大 中 小
“水不出溝、土不下山”是丘陵山區(qū)水土保持工作經(jīng)常提的目標(biāo)口號(hào),也容易被人們誤解。河北省壩上白河源地區(qū)就遇到了有關(guān)部門(mén)擔(dān)心水土保持工作做到了“水不出溝”,會(huì)危機(jī)北京水資源,撤銷(xiāo)對(duì)白河上游水土保持和生態(tài)建設(shè)的資金支持,使“首都21世紀(jì)水資源可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目”面臨資金困難,難以維持的尷尬境地。那么河流源頭地區(qū)水土保持搞好了是增加河流水的補(bǔ)給還是減少補(bǔ)給是需要探討的問(wèn)題。 30年前,我國(guó)一位著名的地理學(xué)家說(shuō):一棵樹(shù)就是一臺(tái)抽水機(jī)。這里說(shuō)的是樹(shù)(喬木),喬木樹(shù)冠和濃密的樹(shù)葉有相當(dāng)?shù)恼趄v能力,而它的根系分布面積往往超過(guò)樹(shù)冠的冠幅,確實(shí)起到了吸取和蒸發(fā)土壤水分的作用。這也是我們強(qiáng)調(diào)在水土保持和生態(tài)建設(shè)中“宜林則林、宜草則草”、“適地適樹(shù)”的道理。生態(tài)環(huán)境類(lèi)型是自然條件所決定的,我們不應(yīng)當(dāng)過(guò)分強(qiáng)調(diào)林的功能,在不適宜種樹(shù)的地方栽樹(shù)進(jìn)行水土保持。在干旱地區(qū)我們應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)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補(bǔ)給的,暴雨徑流只能造成災(zāi)難,“水不出溝”指的是洪水,溝谷里蓄積的洪水可以慢慢的補(bǔ)充地下水,植被在地下水的轉(zhuǎn)化中起積極作用,綠色植被可以改善小氣候環(huán)境,涵養(yǎng)水源。 這一點(diǎn)還能從另一方面獲得論證。在近代氣候與荒漠化研究中,提出了地表的輻射反饋理論。F. Kenneth Hare在1977年聯(lián)合國(guó)荒漠化會(huì)議上指出,導(dǎo)致氣候干旱的大氣下沉作用,也會(huì)由于裸露地表的輻射反饋引起或加強(qiáng)。這種反饋是由于裸露地表具有巨大的反射率和有效輻射的能量損失而造成。他指出,非洲撒哈拉大沙漠中心,雖然平均日輻射功率高達(dá)275 W/m2,但輻射平衡卻驚人的低,僅80 W/m2,能量的損失達(dá)70%以上。這種驚人的能量損失后果被衛(wèi)星探測(cè)資料所證明:撒哈拉上空大氣的輻射平衡比四周要低,甚至出現(xiàn)負(fù)輻射平衡。這意味著其上空的大氣層溫度將比四周同高度的鄰區(qū)低,相同高度上大氣溫度層結(jié)不同會(huì)使低溫大氣通過(guò)下沉增溫來(lái)保持其溫度層結(jié)平衡,這就是由于地表輻射反饋?zhàn)饔枚饸夂蚋珊导觿〉拇髿膺^(guò)程。他還指出,這種輻射反饋產(chǎn)生的原因,是地表大量的植被消失而干燥裸露的結(jié)果。降水量與反照率相關(guān)性的許多電子計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)結(jié)果也支持這種反饋的存在。因此他強(qiáng)調(diào)指出,保護(hù)植被具有重要意義。 水汽含量以及凝結(jié)與降水也同地表狀況有關(guān)。水汽雖然主要來(lái)源于大洋,也有部分來(lái)源于陸地上植被、土壤與水面的蒸騰和蒸發(fā),其中植被蒸騰的水分是重要的補(bǔ)充。植被還是空氣中水分凝結(jié)有機(jī)核的主要來(lái)源。因此,植被的消失使土地表面水汽來(lái)源減少,水氣凝結(jié)降水的可能性減少,促使氣候干旱,是地表的另一種反饋?zhàn)饔?。此外,植被的消失還使風(fēng)沙活動(dòng)加強(qiáng),土地沙漠化,近地面氣候更加干旱,這是地表植被消亡的另一種反饋?zhàn)饔???傊?,地表植被的退化和消失,?huì)有一系列使氣候干旱加劇的反饋,并使區(qū)域陷入干旱氣候—荒漠化相輔相成的惡性循環(huán)之中。 一地所處的地理位置、大氣環(huán)流和地貌環(huán)境是干旱氣候產(chǎn)生的根本因素,也是荒漠存在和荒漠化產(chǎn)生的根源。這些因素是無(wú)法改變的。與上述三個(gè)因素相比較,地表的反饋?zhàn)饔秒m然顯得微乎其微,但卻是可以通過(guò)努力加以避免和改善的。人類(lèi)惟一可以做到的就是長(zhǎng)期堅(jiān)持保護(hù)天然植被和營(yíng)建人工植被,減少地面輻射反饋,增加空氣濕度,改善干旱地區(qū)的環(huán)境。反之,追求暫時(shí)的經(jīng)濟(jì)利益,無(wú)情地破壞植被,只能帶來(lái)生存環(huán)境的惡化——土地荒漠化的嚴(yán)重發(fā)展。 近年我國(guó)北方的干旱化發(fā)展是不容置疑的,北方干旱化的發(fā)展有著復(fù)雜的和綜合的原因,也有多重表現(xiàn),地表水源枯竭和地下水位下降成為普遍現(xiàn)象。順應(yīng)自然規(guī)律的水土保持工作是改善環(huán)境,涵養(yǎng)水源的有效措施。這不但在理論上是可以說(shuō)服人的,實(shí)踐中我們也找到了例證。內(nèi)蒙古庫(kù)倫旗原先也是“山多草木稀,地多產(chǎn)糧低,溝多無(wú)清水,雨急扒地皮”的地方,經(jīng)過(guò)20多年的水土流失治理和生態(tài)建設(shè),有32%的土地面積獲得治理,治理區(qū)林木覆蓋率由15%提高到60%,生態(tài)環(huán)境發(fā)生根本變化,經(jīng)濟(jì)獲得發(fā)展,地下水位也止住了下降趨勢(shì),近兩年回升2-3厘米,從境內(nèi)發(fā)源的柳河水量也有所增加。
(農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)考察組 陳廣庭)
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