西南地區(qū)嚴(yán)重旱災(zāi)的人為因素初探

穆興民 ，王 飛，馮 浩，張 睿 ，魯向暉，高 鵬

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西楊凌712100;2.中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所，陜西楊凌712100)

2009年秋以來(lái)，西南諸省區(qū)出現(xiàn)了歷史罕見(jiàn)的旱災(zāi)。截至2010年3月23日，旱災(zāi)已致云南、貴州、廣西、重慶、四川等5省(區(qū)、市)6 130.6萬(wàn)人受災(zāi)，1 807.1萬(wàn)人飲水困難，5.03×106hm2農(nóng)作物受災(zāi)，絕收面積1.12×106hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)236.6億元[1]。干旱不一定成災(zāi)，但對(duì)干旱應(yīng)對(duì)不足則會(huì)導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生。面對(duì)西南地區(qū)嚴(yán)重的旱情，各界對(duì)成災(zāi)原因、減災(zāi)措施與對(duì)策的分析是見(jiàn)仁見(jiàn)智。西南地區(qū)氣象干旱是造成這次特大旱災(zāi)的直接原因，但也有人強(qiáng)調(diào)種植高耗水植物和“水電圈水”的人為作用[2]。由于目前人類干預(yù)天氣變化的能力有限，預(yù)防和應(yīng)對(duì)可能的旱災(zāi)主要靠人為有限的干預(yù)。本文試圖在綜合分析這次成災(zāi)自然因素的基礎(chǔ)上，著重探討該區(qū)以引起生態(tài)環(huán)境變化為核心的土地利用、水土流失、礦產(chǎn)開(kāi)采和水利水電開(kāi)發(fā)等人類活動(dòng)對(duì)旱區(qū)成災(zāi)的影響，作為對(duì)深入思考和辨析該問(wèn)題的補(bǔ)充，以更充分認(rèn)識(shí)這次特大旱災(zāi)形成與人類活動(dòng)的關(guān)系，為各觀點(diǎn)持有者以及流域管理和水土流失治理提供借鑒。

1 西南地區(qū)旱災(zāi)的自然因素

1.1 大氣環(huán)流引起的氣象干旱

西南地區(qū)位于低緯度地區(qū)，受季風(fēng)影響顯著。2009年秋季以來(lái)，青藏高原上空的高壓氣壓場(chǎng)持續(xù)偏強(qiáng)，其南側(cè)的印緬槽活動(dòng)很弱，來(lái)自印度洋和孟加拉灣的暖濕氣流受阻，同時(shí)，北方冷空氣活動(dòng)路徑偏東，冷空氣不易到達(dá)西南地區(qū)的云貴高原腹地，導(dǎo)致我國(guó)西南地區(qū)冷暖空氣很難交匯形成降雨，造成該區(qū)域降水持續(xù)偏少[3-4]。泰國(guó)、越南、菲律賓等東南亞國(guó)家同期遭受到的嚴(yán)重旱災(zāi)也可作為氣象干旱主導(dǎo)的現(xiàn)象[5]。

據(jù)昆明市1902—2010年氣象資料統(tǒng)計(jì)，該市上年11月至翌年3月時(shí)段的多年平均降水量為92.8 mm，而2009年11月至2010年3月的降水量?jī)H為52.5 mm，明顯低于平均值，但并不足以說(shuō)明這次天氣干旱的成因，因?yàn)樵诮y(tǒng)計(jì)時(shí)段，尚有 1951，1954，1955 ，196 ，1963 ，1967 ，1969 ，1979 ，1980 ，1985 ，1986 ，1989，2001和2008年等14 a低于平均值，特別是1969年的冬春降水僅為16.6 mm卻未見(jiàn)發(fā)生嚴(yán)重旱災(zāi)的報(bào)道。2009年年降水量為 565.8 mm，為1946—2009年以來(lái)年均降水量(996.0 mm)的56.8%，而且從2009年9月(9月28.3 mm;10月9.1 mm)至2010年3月的7個(gè)月的降水總量?jī)H為89.9 mm，尚不到多年平均值(302.8 mm，1946—2009年)的30%，當(dāng)屬有記錄以來(lái)的歷史最低水平。加之入秋后氣溫長(zhǎng)期偏高，導(dǎo)致干旱更為嚴(yán)重[3，6]。

1.2 局地氣候因素

我國(guó)西南地區(qū)為低緯、高原地形的特殊環(huán)境，平均海拔在2 000 m，位于青藏高原東南側(cè)，易形成“焚風(fēng)效應(yīng)”，即比較潮濕的空氣抬升時(shí)降溫形成地形雨，在背風(fēng)坡氣流下沉增溫，導(dǎo)致空氣干燥和炎熱，不但難以形成有效降雨[2，6-7]，而且會(huì)加劇土壤和植被的水分蒸發(fā)，從而加劇干旱災(zāi)情。

1.3 特殊的土壤、水文地質(zhì)環(huán)境

西南地區(qū)以山地、丘陵為主，地形復(fù)雜。土壤發(fā)育處于幼年階段，土層厚度多在20～50 cm，且有機(jī)質(zhì)含量低，土壤庫(kù)容小，蓄水保墑能力較差[2，8-9]。由于西南地區(qū)旱坡地多，且田塊較小，＞15°的坡地占耕地的30%，水土流失嚴(yán)重。

西南地區(qū)多為喀斯特地區(qū)，盡管降水量大，但石灰?guī)r內(nèi)的節(jié)理面或裂隙非常發(fā)育，地下暗穴和河道復(fù)雜，表層水容易滲漏和流失，導(dǎo)致表層塘壩系統(tǒng)蓄水量不足，自然生態(tài)系統(tǒng)抗逆性極差。

2 影響西南旱災(zāi)的人為因素

2.1 原始森林遭濫砍濫伐，天然植被的水文生態(tài)功能減弱

在西南山區(qū)，過(guò)度或無(wú)計(jì)劃地砍伐森林導(dǎo)致地表裸露，使原本淺薄的土層因水土流失而進(jìn)一步變薄，植被土壤系統(tǒng)涵養(yǎng)水分的功能降低，容易導(dǎo)致土壤干旱成災(zāi)?！吧缴蠜](méi)有樹(shù)，水土保不住;山上栽了樹(shù)，等于修水庫(kù);雨多它能吞，雨少它能吐?！边@句在當(dāng)?shù)厣絽^(qū)廣為流傳的民諺形象地反映了森林植被涵養(yǎng)水源，保持水土的功能。但是，為追求高額的經(jīng)濟(jì)利益，云南等省(區(qū))大面積次生原始林被砍伐而大規(guī)模種植人工速生桉樹(shù)、橡膠樹(shù)和茶樹(shù)。速生人工林生長(zhǎng)快，根系十分發(fā)育，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，致使其林下灌木和草本植物生存困難，從而導(dǎo)致群落的結(jié)構(gòu)和功能簡(jiǎn)單，地表植被稀疏，水文生態(tài)功能和涵養(yǎng)水肥功能降低。盡管速生桉樹(shù)、橡膠樹(shù)和茶樹(shù)等林地的植被覆蓋度高，但遇雨則易發(fā)生水土流失，遇旱則易成災(zāi)。有人認(rèn)為以目前云南省桉樹(shù)的種植面積，不會(huì)引起這么大范圍的干旱，因?yàn)槠涓瞪疃然静怀^(guò)1 m，僅會(huì)消耗淺表層的水。盡管如此，這些桉樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育仍然需要消耗大量水分。同時(shí)由于桉樹(shù)和橡膠樹(shù)的純林與其它森林水文功能差異很大，林冠和地表枯枝落葉層蓄水功能遠(yuǎn)低于熱帶雨林[10]，往往出現(xiàn)“遠(yuǎn)看綠油油，近看水土流”的情況，在一定程度上減少了水分蓄積和調(diào)節(jié)作用，甚至出現(xiàn)“霧日銳減”的現(xiàn)象[11]。

我國(guó)桉樹(shù)種植面積已居世界第3位，僅次于巴西和印度，人工桉樹(shù)林面積已超過(guò)2.60×106hm2[12]，且每年以10%的速度遞增，上升勢(shì)頭不減[13]。我國(guó)桉樹(shù)主要分布在西南地區(qū)，因此，西南地區(qū)的旱情與近些年生態(tài)破壞和林分結(jié)構(gòu)單一存在一定的關(guān)聯(lián)。

2.2 水土流失嚴(yán)重，土地石漠化加劇，抗御干旱能力降低

西南5省區(qū)也是我國(guó)水土流失較嚴(yán)重的地區(qū)，喀斯特地貌及陡峭的山坡易發(fā)生土壤侵蝕。因其土層薄，地面植被一旦遭受破壞，土壤侵蝕的危害就異常嚴(yán)重。如不能得到治理，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致巖石裸露，形成石漠化。人口增長(zhǎng)導(dǎo)致坡耕地面積增加，過(guò)度放牧導(dǎo)致草地的退化和森林破壞等原因，使貴州、云南和廣西這3省區(qū)也是我國(guó)西南巖溶地區(qū)的石漠化加劇，西南巖溶土石山地區(qū)石漠化面積有1.12×105km2，這3個(gè)省(區(qū))的100多個(gè)貧困縣中有70余個(gè)分布在石漠化地區(qū)。據(jù)全國(guó)水土流失遙感普查，西南5省市水土流失面積超過(guò)4.40×105km2，占其總土地面積的1/3，年土壤侵蝕總量近2.00×109t。礦區(qū)水土流失更為嚴(yán)重[14]，露天礦山的土壤侵蝕模數(shù)往往大于10 000 t/(km2?a)，云南省的國(guó)有大、中型礦山歷年土壤侵蝕總量就高達(dá)2.20×107t。嚴(yán)重的水土流失進(jìn)一步減少了該區(qū)土壤水分的賦存能力和淺層小水源的有效補(bǔ)給。

2.3 礦產(chǎn)開(kāi)采對(duì)水文系統(tǒng)的破壞

礦產(chǎn)開(kāi)采對(duì)地表及地下水文系統(tǒng)會(huì)造成巨大的破壞或擾動(dòng)。西南地區(qū)煤炭、有色及貴金屬礦產(chǎn)資源和水能資源豐富。礦山企業(yè)分布廣泛，現(xiàn)有30 000余個(gè)礦山企業(yè)，重要的礦企也達(dá)300余個(gè)[15]。礦產(chǎn)開(kāi)采除了壓占耕地，破壞林草植被和大量棄土棄渣外[16]，還嚴(yán)重地破壞了喀斯特地區(qū)的水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)地下采空，地面塌陷，山體開(kāi)裂，改變水流路徑等不良后果，破壞了區(qū)域或局地的自然水循環(huán)與水平衡。據(jù)對(duì)我國(guó)14個(gè)產(chǎn)煤省361個(gè)統(tǒng)配煤礦礦井水排放情況調(diào)查，1989年我國(guó)礦井平均噸煤涌水量約為3.8 m3，到2003年稍有減少，但噸煤礦井水的涌水量仍達(dá)2.15 m3，致使礦井水排放量增加，而相應(yīng)的采煤區(qū)地下水位普遍下降，重點(diǎn)產(chǎn)煤礦區(qū)地下水位平均下降了2.0～3.0 m[17]。

云南省易門銅礦自從投產(chǎn)以來(lái)已先后造成l3個(gè)泉水點(diǎn)枯竭，4個(gè)流量減少，4個(gè)被掩埋[14]。貴州省年產(chǎn)3.03×105t左右的某煤礦，礦井水涌出量淡季(10月至翌年4月)為93～250 m3/h，雨季(5—10月)為230～718 m3/h[18]，這些來(lái)自當(dāng)?shù)囟嗄曩x存形成的寶貴水資源全部被作為礦井水抽排，導(dǎo)致地表和地下水系統(tǒng)破壞，與開(kāi)礦影響更小的打井做對(duì)比(“若不慎，會(huì)令局部地下水下降，造成原有水源點(diǎn)枯竭，進(jìn)一步加劇山區(qū)缺水”[19])就不難推測(cè)我國(guó)西南地區(qū)大規(guī)模的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)對(duì)區(qū)域水資源和水環(huán)境的嚴(yán)重影響。

2.4 農(nóng)村基礎(chǔ)水利設(shè)施薄弱，水資源調(diào)控能力低

西南地區(qū)降雨量較多，但區(qū)域春旱頻繁發(fā)生。雖然存在氣象災(zāi)害，但目前云南和其它西南受災(zāi)省份的水利設(shè)施主要建于20世紀(jì)50—60年代，農(nóng)田水利設(shè)施老化嚴(yán)重，人口增加與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展使用水量增幅明顯，均預(yù)示水資源嚴(yán)重短缺的發(fā)生有一定的必然性[2，7] 。

西南地區(qū)罕見(jiàn)的大旱災(zāi)，充分暴露出抗旱基礎(chǔ)設(shè)施薄弱的問(wèn)題。有著全國(guó)水資源總量排名第3的云南省，水資源利用率只有 6%;貴州省已建成的17 893處蓄水工程中，中型水庫(kù)僅34座，99.9%都是小型水庫(kù)，總蓄水量不到2.00×109m3。

3 對(duì)策建議

大氣環(huán)流異常是此次重大干旱發(fā)生的根本原因，但人為因素加劇了旱情的發(fā)生與發(fā)展。在氣象干旱的基礎(chǔ)上，水源涵養(yǎng)較差導(dǎo)致土壤和淺層地下水調(diào)控能力喪失，礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)破壞水文地質(zhì)環(huán)境，水利設(shè)施功能減退等人類活動(dòng)可以明顯導(dǎo)致災(zāi)情出現(xiàn)和加劇。

氣象干旱屬于自然事件，目前人類影響天氣的強(qiáng)度有限。但干旱導(dǎo)致的災(zāi)害則可以通過(guò)積極的人為措施進(jìn)行有效防御，以減少危害。應(yīng)對(duì)西南地區(qū)的農(nóng)田干旱及農(nóng)村用水困難的旱災(zāi)，當(dāng)務(wù)之急是不惜一切代價(jià)，通過(guò)各種手段首先解決當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷陌踩钣盟畣?wèn)題，同時(shí)要加強(qiáng)區(qū)域氣象觀測(cè)預(yù)報(bào)，適時(shí)調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，將旱災(zāi)損失最小化。但從可持續(xù)發(fā)展角度看，更應(yīng)痛定思痛，認(rèn)真反思，積極處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系，當(dāng)前利益與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)系以及農(nóng)村與城市發(fā)展的關(guān)系。

(1)切實(shí)加大水土保持宣傳力度，增強(qiáng)全民水土保持意識(shí)，加強(qiáng)預(yù)防保護(hù)和監(jiān)督執(zhí)法工作。在干旱及易旱區(qū)，水土保持措施是解決農(nóng)田旱災(zāi)及農(nóng)村人畜生活飲水的重要措施[20]。開(kāi)展水土保持，必須堅(jiān)持以防為主，防治并重，綜合治理的方針。通過(guò)宣傳，不斷提高全社會(huì)的水土保持意識(shí)和法制觀念，形成全社會(huì)關(guān)心和支持水土保持工作的輿論氣氛。

(2)樹(shù)立科學(xué)發(fā)展觀，堅(jiān)決制止以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)換取短期經(jīng)濟(jì)利益的做法。對(duì)從事可能造成水土流失的開(kāi)發(fā)建設(shè)單位或個(gè)人，必須認(rèn)真落實(shí)建設(shè)項(xiàng)目的水土保持方案，嚴(yán)格水土保持方案審批，加強(qiáng)水土保持監(jiān)督執(zhí)法工作。加大對(duì)違反水土保持法律、法規(guī)的單位或個(gè)人進(jìn)行依法查處的力度，從根本上扭轉(zhuǎn)邊治理、邊破壞以及一方治理，多方破壞的被動(dòng)局面。

(3)加快水土保持生態(tài)建設(shè)步伐。加強(qiáng)生態(tài)脆弱地區(qū)和生態(tài)敏感地區(qū)的生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)和推廣工作，完善相關(guān)政策措施，形成生態(tài)修復(fù)良性發(fā)展的長(zhǎng)效機(jī)制，進(jìn)一步鞏固現(xiàn)有水土保持成果，切實(shí)改善該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)水土保持生態(tài)林的水源涵養(yǎng)功能。

(4)加強(qiáng)水利設(shè)施、基本農(nóng)田以及節(jié)水灌溉工程建設(shè)，尤其加強(qiáng)抗旱應(yīng)急水源建設(shè)，確保人畜飲水安全，提高農(nóng)業(yè)抗旱、抵御自然災(zāi)害能力和高效用水能力。挖掘現(xiàn)有水利設(shè)施潛力，提高設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，增強(qiáng)水利設(shè)施蓄水供水能力;采取多渠道、多形式，科學(xué)尋找水源;根據(jù)山區(qū)地貌、居住分散的特點(diǎn)，大力發(fā)展集雨工程等微小型水利工程，形成多層次抗旱水源工程體系。

致謝 中國(guó)科學(xué)院秦大河院士，中國(guó)工程院山侖、李佩成院士，中國(guó)科學(xué)院植物研究所馬克平研究員，USDA—ARS Grazinglands Research Laboratory John Zhang(張勛昌)博士和中國(guó)科學(xué)院水利部水土保持研究所李玉山、唐克麗、田均良、陳改學(xué)、焦菊英等同志對(duì)本文提出了建設(shè)性修改建議，謹(jǐn)此致謝！

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