作者:张双虎 来源:中国科学报 发布时间:2020/12/5 12:43:00
选择字号:
旱区造林观或被颠覆?

 

1.jpg
 
          湟水林场停浇20年后,林内长出的新植株。             侯元兆供图
 
“宜林则林,宜草则草,宜荒则荒”是我国造林治沙、改善生态环境实践的指导原则。近日,中国林业科学研究院退休研究员侯元兆在中林联智库发表题为《干旱的真凶是土壤水分蒸发而非植被蒸腾》的文章,认为在旱区造林利于地区水资源的保护,是旱区发展的出路和希望。
 
我们的造林观念真的要被颠覆么?  
 
现象
 
“干旱、半干旱地区不能造林的观点在学术界根深蒂固,就连年蒸发量低于年降水量地区不能造林的说法也很普遍。”侯元兆对《中国科学报》说,“另一方面,中国的绿化造林实践正与理论背道而驰,迅猛发展。”
 
侯元兆举例说,目前我国在新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西、内蒙古等地有大量成功的造林实践。比如,新疆已有12个地州市、82个县(市)基本实现了农田林网化。一个以农田防护林、大型防风固沙基干林带为主体,多林种、乔灌草相结合的综合防护林体系初步形成。
 
“比如,青海省西宁市湟水林场,以前是黄土山。上世纪80年代开始造林,迄今已绿化了23万亩。这种地方的绿化,开始要靠灌溉,但一定时间后就能脱离灌溉,‘自食其力’了。湟水林场已停止浇水20年了,我刚去考察过,现在林内自然长出的树苗已经一人多高了。”侯元兆说,“就世界范围来说,以色列、阿尔及利亚、摩洛哥、突尼斯等地都有成功造林的案例。”
 
观点
 
侯元兆认为,如果不加干预,土壤的水分蒸发会毁掉旱区。如果地面有覆盖物,蒸发就会被阻滞。
 
“西部旱区有一种耕作方法叫砂田法,农民在田里排满石块,让作物在石缝里生长,从而‘压砂保墒’。”侯元兆说,“这种种做法只是单一地减少土壤水分蒸发,而能综合作用改善地区环境的,是林、灌、草这种大规模的地被物。消极地保存地下水,不发展植被,只能加剧干旱化。”
 
尽管依据观察到的大量实例和经验判断,得出土壤蒸发大于植被蒸腾散失水分的结论。但侯元兆也坦陈,他没有进行干旱地区裸地水分蒸发量与覆盖植被后蒸腾量的比较研究,也没有查到相关的数据。
 
“一些零散的,关于树种耗水量的研究数据说明,树木蒸腾耗水作用有限,这使我断定,用植被阻止土壤水分蒸发是划算的。”侯元兆补充说,“水分蒸发是个纯粹消耗水资源的过程,而植被蒸腾作用有副产品(木材、粮食等),植被还可固沙、保土、肥地,森林能产生正面气象效用。”
 
此外,森林生态系统可加大大气环流下垫面粗糙度,增加大气湿度和空气中的凝结核数量。同时降低地表温度、降低近地气温、降低近地风速。
 
“我们将其归纳为‘三增三降’,其核心效应是增雨,在旱区建设森林环境,是对地区水资源的理性保护和有效扩充,这才是旱区逆转颓势、走向繁荣的希望。”侯元兆说。
 
探讨
 
“(气候)干旱是个地带性问题,和土壤蒸发还是植被蒸腾是两码事。”中科院院士、土壤地理与土地资源学家孙鸿烈告诉《中国科学报》,“我国是太平洋季风气候,从东南沿海到西北内陆,气候越来越干旱,植被分布呈现森林、草原到荒漠的植被带变化,这是自然规律。”
 
孙鸿烈认为,干旱区并非不能造林,但前提是要保证有水浇。只要有灌溉条件,比如,从高山上引下融雪水,或者抽可用地下水(西部一些地区地下水盐分高,不能用于灌溉)就可以造林。
 
“干旱地区也有绿洲,村庄农田周边也会种些树。这都是局部的,零零散散的树,不能形成大片森林,更不可能改变气候。”孙鸿烈说。
 
中国工程院院士、林学及生态学家沈国舫同样认为,旱区并非不能造林,但要考虑灌溉条件和代价。
 
“土壤蒸发和森林蒸腾作用很复杂,不同的生态系统水循环情况也不一样。但在旱区恢复植被,肯定要消耗不少水。”沈国舫对《中国科学报》说,“一个极端的例子是,俄罗斯北方和西伯利亚一些沼泽地区,因为蒸发量比较小,当地就靠树林来增大蒸发量,减轻沼泽化程度。”
 
至于森林会增加降水的问题,沈国舫认为这种争论由来已久,此前也有过“森林引水论”,但并没有科学依据。小范围的造林影响不了大气环流。改变下垫面、局地的水循环是有可能的,但作用有限,远小于植被消耗的水分。
 
沈国舫介绍说,旱区的森林通常有三种,一是农田防护林,这是个林带,可以利用一些农田的水分。因为有防护农田、防干热风危害的作用,所以要造林。二是旱区的一些高海拔地区,比如,天山上的森林。因为随着海拔升高,雨量增加,蒸发量减少,那里已经不是典型的旱区了。三是一些极耐旱沙生植物(比如叶子退化、蒸发量很小的梭梭)形成的林子,但也不能太密,否则也会过多消耗土壤水分。
 
“此外,在水资源开发利用中,有部分水我们称作生态水。就像工业用水、农业用水一样,生态水我们希望它流到河里,保持河川的流量。退耕还林和修复林草植被是要消耗一部分水,这是合理的消耗。”沈国舫说,“这一点我们跟水利专家是有共识的。”
 
“如果造林实现了对地表的全覆盖(郁蔽),就能增加水分入渗、涵养水源,减少土壤蒸发。”中科院水利部水土保持研究所研究员赵允格说,“但干旱半干旱地区绝大部分地方受气候影响,无法实现有效覆盖地表的林木盖度。靠植被覆被减少土壤蒸发,实现保持土壤水分的作用非常有限。像甘肃的沙化土地上,2017年所造林的盖度仅为16.87%,这是该区域正常的植被盖度,可想而知,这样的盖度对减少水分蒸发作用有多大。”
 
赵允格认为,干旱沙区降水补充不足,过度造林会加剧土壤旱化,后果非常严重。
 
“干旱半干旱区健康的地表覆盖应该是‘生物土壤结皮—草—稀疏的灌木或乔木’。”赵允格说,“黄土高原、甘肃民勤等地成功的人工林地修复,都是尊重科学规律的结果。”
 
 
 
记者手记
 
辗转采访中,多位气候、森林和生态领域的学者表示不认同侯元兆的观点。
 
中国林业科学研究院一位认识侯元兆的研究人员说,侯老师很有热情和激情,但他的主要研究方向是林业经济学,“对一些森林水文、生态学的概念有些混淆”。
 
尽管如此,侯元兆依然认为旱区林学值得深入研究。
 
“土壤蒸发和森林蒸腾之间到底哪个更耗水,目前这方面的研究比较欠缺。我在两年前就形成了这一观点,为慎重起见,并没有公开。一些地方林业管理部门的人很支持这些观点,现在把它拿出来,希望能引起大家的讨论。更希望有人能做些更细致的分析和实验,拿出具体数据来,证明哪个蒸发量更大,旱区种树到底可不可行。”微信语音中,侯元兆的声音平和而坚定。
 
森林与水的关系,数十年来像一道错综复杂、多因素交错牵连的难题摆在我们面前。
 
正如中国林业科学研究院院长刘世荣在《空间生态水文学》一书中所说,科学争论应在探索—争论—探索中不断发展,应注重解决国家生态文明建设实践中的具体问题,并从实践中总结经验,不断提高科学认识。更应该运用正确的科学观念、先进的科学技术和更为可靠的数据说话。
 
 

 

 
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
亚洲最深油气田建成百万吨产能 14家单位联合发布全球海洋变暖报告
青藏高原动力效应对亚洲干旱影响获揭示 还有比这更狠的学霸?AI:我教我自己
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文