云南省干旱成因及对策分析

2014-03-23 07:40孔令芳杨晓燕
大理大学学报 2014年12期
关键词:大旱旱灾抗旱

孔令芳,杨晓燕

(大理学院农学与生物科学学院,云南大理 671003)

干旱可表述为降水短缺或当水的供应不能满足对水的需求时的状况,是指由水分收支或供求不平衡所形成的水分短缺现象。干旱视其程度,可划分为由轻到重的不同等级,如轻旱、中旱、重旱、特旱等。而干旱灾害则是指对农业生产及社会经济造成了损失,对社会有较大影响的程度较重的干旱。干旱灾害对社会经济的发展危害极大,全球有120多个国家和地区每年不同程度地遭受干旱灾害的威胁〔1〕,据估算每年因干旱造成的全球经济损失高达 60~80 亿美元,远远超过了其他气象灾害〔2〕。随着经济的迅速发展、人口增长以及由此引起的全球气候变暖,干旱有进一步加重的趋势〔3〕。

中国自然灾害中70%为气象灾害,而干旱灾害又占气象灾害的50%左右〔4〕。21 世纪以来,我国每年都会发生干旱,只是范围、程度不同〔1〕。

据统计,我国1951年至2006年受旱灾影响,平均受灾面积(农业减产10%以上)、成灾面积(农业减产30%以上)分别为4 247.1万hm2、1 883.1万hm2,占自然灾害的57% 和54%,远远高出洪涝灾害对农业的危害〔5〕。

2009 年冬至2010 年云南、贵州等地出现了特大干旱,特别是云南,出现了冬、春及初夏连旱,是有气象记录以来持续时间最长的特大旱灾。并且,从2009 年冬起,云南连续三年出现大旱天气,给当地经济、社会生活带来了巨大的困难,造成了非常严重的损失。

本文通过对云南省干旱的发生情况、成因、危害及防治措施进行阐述,力求对云南省干旱的研究现状做出较全面的掌握,以期促进云南省干旱研究、预防等工作的深化研究。

1 云南干旱发生情况

1.1 云南干旱主要发生年份云南地处中国西南,北回归线横穿南部,属低纬高原地区,受西南、东南等季风影响,虽雨量充沛,但干湿季明显,干季降水仅为全年降水量的16%,年干旱频率达50%~60%,是我国干旱较频繁发生的地区之一,有“十年九旱”之说〔5-6〕。

由历史资料可查,1300 年至 1990 年的 691 年间,云南共出现大小旱年211次,平均每3.3年一次;其中大旱年平均9.1 年一次;小旱年平均5.1 年一次。从1990 年至2010 年,干旱发生的概率明显增加,20年中就有10年发生了比较严重的干旱,平均每2年发生一次〔7〕。其中2009年冬至2010年的干旱为百年不遇大旱,2011年至2013年云南再遇大旱。

图1为以“云南&干旱”为主题词在中国知网进行搜索后,从1955 年至2013 年每年发表的文献数。从图1可以看出1995年之前每年发表以“云南&干旱”为主题的文章相对较少,基本在10篇以下,说明社会对此的关注度与研究并不是很多,但从1996 年开始,发表文章数出现递增趋势,到2010 年达到最高峰332 篇,这与2009 年至2010 年云南省冬、春季及初夏连旱有着密不可分的联系。

图1 以“云南&干旱”为主题词在中国知网搜索到1955年至2013年发表文献数

谢应齐的研究也表明,在1979年前是平均9年为一个大旱年,但从1979 年起至今,按所述标准几乎每年都属大旱年。1950年到1979年的30年中,大旱年比小旱年多,平均不到3年就出现一次大旱。干旱受灾面积几乎快占到各种气象灾害(干旱、洪涝、冰雹、低温、霜冻等)所导致的受灾面积的一半〔8-9〕。

以上数据充分说明,云南的水资源总量虽然丰富,但干旱的连年出现,使得云南面临极大的水资源危机,抗旱工作在云南将会是一项艰巨的任务〔7〕。

1.2 云南干旱发生主要月份彭贵芬对云南省的干旱气候特征及变化趋势的研究表明,云南1~3 月份干旱最严重,平均每年有约2/3的土地受旱;其次是11~12月份,有约50%的土地受旱;再次是4~6月份,有22%的土地受旱;9~10 月份干旱较轻,有约5%的土地受旱;6~8月份平均受旱面积不到1%,基本不受干旱的影响。3月份是云南省干旱最严重的时段,12月份是云南省干旱次重时段。云南4~6月份和9~10 月份这两个时段干旱有发展加重的气候变化趋势,且9~10 月份加重的趋势更明显;1~3 月干旱有减轻的趋势;11~12 月份和6~8 月份干旱变化趋势不明显〔10〕。

1.3 近50年来云南旱灾特点通过对近50多年来云南省旱灾情况进行总结,发现云南旱灾呈以下特点:旱灾发生频率高,持续时间长;旱灾影响范围广、程度深;波及领域不断扩大,抗旱形势越来越严峻;受旱面积大,旱灾损失重,并呈加大加重的趋势;经济损失严重,并导致生态环境恶化〔7,11-13〕。

2 云南干旱的成因分析

许多专家在对云南大旱的原因进行讨论时,都是从技术的角度出发,认为云南的大旱主要是由于气候的异常引起的。但也有些学者认为,异常的气候变化是不可否认的,它确实对云南的不断干旱有一定的影响,但是在对云南干旱的成因进行分析的时候,我们决不能忽略了人为因素对它的重要影响。分析云南干旱形成的机制,可以从自然因素、地理环境特点和人类活动影响等方面着手考虑。

2.1 自然原因一是云南的高原地形,省内山脉对气流的阻隔,导致空气含水量极低,有效降雨难以形成。二是全球气候变暖,厄尔尼诺现象加剧,破坏了大气原有结构,导致季风无法登陆形成降雨。资料显示,从1961 年开始,云南的年降水量总体呈现减少的趋势,特别是蓄水期的雨季降水也大幅度降低,暴雨、冰雹等极端降水事件不断增多。另外,喀斯特地貌,地表水下渗等都在一定程度上对云南的干旱造成影响〔14〕。三是云南干湿季分明,每年85%左右的降雨集中在5~10 月份,而从11 月份至次年的4 月份是旱季,降水非常少且蒸发量大,易形成季节性干旱。四是复杂地质构造的影响。云南是典型的山区省份,居民多生活在山上,而水资源多在山涧,水资源利用率低,加上水资源下渗明显,地表植被很难发挥对水源的涵养作用〔15〕。

2.2 生态破坏,产业结构的不均衡发展及不规范引种的影响由于我国人多地少,树林被大量的砍伐,省内很多原始森林被破坏,树木涵养水源的作用丧失,“下雨洪灾,无雨旱灾”的现象不断。

云南地处边境,与沿海和中部地区相比,经济发展落后。近年来,当地政府为解决经济发展滞后的问题,开展了大规模的招商引资及资源开发利用工作。这些工作在促进云南经济发展方面起到了很大的推动作用,但有的也可能对生态环境造成严重破坏〔13〕,例如大面积原始森林被单一品种的经济林代替的资源开发活动。

例如桉树作为一种经济林木,曾在云南大量种植〔16〕。至2005 年云南129 个县(市)中有109 个县(市)种植桉树,面积达23.6万hm2,占全省人工林面积 251.4 万 hm2(2002 年数据)的 9.4%。其中昆明1.83 万 hm2,楚雄 3.88 万 hm2,大理 4.0 万 hm2,保山1.68万hm2,玉溪2.19万hm2,红河1.043万hm2,临沧1.24 万 hm2,思茅 4.59 万 hm2,文山 2.86 万 hm2,曲靖0.32万hm2。桉树在绿化荒山、农田防护、解决纤维用材、外贸出口、增加农民收入中发挥了重要作用。但是,桉树作为“抽水机”及“抽肥机”,需水量很大,大面积种植会引起土壤地下水位不断下降,团粒结构的保水能力变差,土壤逐步板结、沙化;同时,土壤有机质含量不断降低,土地贫瘠,原本保留的原始植被因吸收不到生存所必需的营养元素而慢慢死亡。土壤强度侵蚀比例逐年升高,山体滑坡和洪涝灾害增多〔14〕。

由于云南气候宜人,四季如春,近年来,云南开始发展高尔夫球这项运动,高尔夫球场数量的不断增加,在促进当地旅游经济发展的同时,也给云南的生态环境造成了一定的影响。球场的建设需要以大片的林地为代价,同时,球场后期的日常养护又需要消耗大量的清洁水资源。

2.3 水利基础设施薄弱云南目前的5 514座水库中,小二型水库就达4 442 座,约占水库总量的80%。这些水库多于20世纪60年代之前修建,当时由于资金技术限制,这些工程存在先天缺陷,病险隐患多,配套设施不完善等问题,加上运行多年但维护较少,使得设施不断老化,在使用过程中为了保证安全只能限制蓄水,不能充分发挥其蓄水保水作用,降低了其抗灾能力。而在5~10月份的雨季降水量占云南全年降水总量的85%,这使得云南省的水资源开发利用率仅为6.9%,不及全国平均水平的1/3,工程性缺水始终是云南干旱的主要类型〔13〕。另外,在4 年的连续干旱中,受影响最为严重的是农村,而农村的水利设施又极度缺乏,这些年水利设施的建设向城镇倾斜,农村的建设往往被忽视。以昆明为例,全市共有1 400 多口水井,但分布在4个主城区的就有 1 100 多口〔17〕。

另外,最近这些年,西南地区的水电站建设项目数量不断增加,一座水电站会对流域的生态带来重大的改变,而在金沙江上游,现在有“一库八级”电站正在修建中和将要修建,上游对江水的蓄积,不仅让下游的河道干枯,也使得地下水位降低,对干旱等灾害均有一定的影响。

2.4 少数民族关于环境保护传统文化被抛弃云南省是我国少数民族聚居地,那些少数民族长期居住于此,他们有自身民族特色的生活习惯、生产、生活方式与当地的环境互相影响,互相保护,二者协调发展。但是随着经济的发展,人们不再继承那些具有地方特色的环境保护传统,原有环保设施被遗弃,难以发挥自己应有的功能〔18〕,从而对云南的环境保护产生不利影响。

3 云南干旱的主要危害

干旱不仅对农业生产有巨大的影响,还对经济、社会及环境有一定的波及〔19〕。

3.1 直接导致农作物大面积受害作物减产或绝收;人、畜饮水受到影响;森林火灾发生频率升高,同时,加剧了干旱的程度和环境的恶化,影响人们生活和经济发展。

3.2 影响生物多样性野生动植物生存和栖息环境受到严重影响,正常繁殖环境被破坏,大量珍贵野生动植物濒临灭绝;本地动物多样性被改变〔14〕。

3.3 影响高原湖泊治理效果全球变暖,温度升高,蒸发多降雨少,空气干燥,使湖泊蒸发量增加,补给量减少,水位急剧下降,影响湖泊的水循环,导致水体中的污染物相对浓度增加,水质更易恶化,大大增加了蓝藻爆发的可能性〔14〕。

3.4 引发次生灾害,如滑坡、泥石流和水土流失等降雨量的减少及极端天气的频繁发生、森林植被的破坏,山体滑坡、泥石流的次生灾害频发〔11,19〕。

4 防治措施

针对云南的连年干旱和水利基础设施的薄弱、产业结构发展不合理等给人们的生产、生活带来的巨大损失,为了增强预防旱灾的能力,保护环境,特提出以下建议。

4.1 加强小型水利基础设施建设云南属高原山区,大部分群众生活在山区、半山区和丘陵区,且分布分散,“山高水低”的特点使得自然分布的河流水系无法被合理利用。2009年冬起连续4年的云南大旱,受灾最严重的就是高海拔的农村,因为那里的蓄水设施严重不足,抗旱水源工程严重缺乏〔20〕。因此,为解决干旱对农业生产生活的影响,应根据当地的具体实际,因地制宜的制定方案,加大五小水利工程建设力度,大力推广旱地节水灌溉方法〔7,13,20〕。

4.2 森林生态系统的恢复云南省山地的绿化造林可以减少土壤水分的直接蒸发,加强土壤的蓄水力,使河道流量稳定从而免除干旱,并起到调节气候的作用〔8〕。我们可以通过实施山坡地退耕还林、还草,减少桉树等单一经济林木种植面积等措施,进行生态修复,把水积蓄在山林草坡的“绿色水库”里,从而提高土壤保水力,增强水生态系统的调节功能〔13〕。

4.3 调整农业产业结构,提高农村抗旱能力由于云南地形复杂,气候多样,各地在进行农业产业结构调整的时候,要因地制宜,尽量减少高水耗作物的种植面积。并且,从农业生产的布局出发,根据降水的情况,选择使用好抗旱的优良品种〔21〕。

4.4 加强抗旱减灾相关的科学研究、提高抗旱水平1950 年至2010 年间,云南省曾5 次发生特大干旱,分别是1963、1979、1987、2005、2010年,面对特大干旱的发生,政府均采取了卓有成效的抗旱措施,但同时也暴露出抗旱科技水平低、抗旱手段缺乏等一些问题。因此,我们要充分利用科研院所及高等院校的技术力量,进一步加强抗旱减灾课题的相关研究,充分发挥科技支撑作用〔7〕。

4.5 提高农民节水意识在城市,关于节约用水的标语我们随处可见,但是在广大农村,村头的标语口号多是关于计划生育、经济发展和社会稳定方面的,关于节约用水方面的较少,关于节约用水的宣传活动就更不多。另外,现代农业的节水灌溉技术在农村的使用率低、农业节水资金投入不足等也是造成水浪费的原因。因此,在降雨量不断减少的今天,我们还应该大力提高农民节水意识,加强节水知识普及力度,教育农民合理利用生活用水〔20〕。

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