元月贵,汪兴望
(山西省水土保持项目管理中心,山西 太原 030002)
中尼南南合作水土保持工程建设探讨
元月贵,汪兴望
(山西省水土保持项目管理中心,山西 太原 030002)
[摘要]中国高度重视联合国粮农组织(FAO)“粮食安全特别计划”框架下南南合作项目的实施。自2003年以来,中国政府先后向尼日利亚派遣了20余名水土保持专家和技术员,为尼日利亚粮食安全项目点、私营农场和当地政府提供有关保持水土、防治水土流失实用技术的培训、示范和推广服务。论述了尼日利亚水土流失类型及其防治现状,介绍了中尼南南合作水土保持工程建设的做法和取得的成效,并对今后两国水土保持合作发展提出了建议。
为帮助发展中国家发展农业生产、保证粮食安全,联合国粮农组织(FAO)于1994年提出“粮食安全特别计划”这一重大倡议,并获得1996年世界粮食首脑会议的认可。从1996年开始,FAO将这一计划作为一项中心工作和实现“联合国千年发展目标”的标志性行动,并先后在100多个发展中国家推广实施,帮助这些国家提高农业和粮食综合生产能力。南南合作正是在这一计划框架下,由一些发展程度较高的发展中国家向发展程度较低的发展中国家派遣农业专家和技术员,向其提供农业生产及水土保持实用技术指导和培训,以帮助这些国家实施“粮食安全特别计划”。中国作为世界最大的发展中国家,高度重视并积极参与FAO“粮食安全特别计划”框架下南南合作项目的实施。截至2014年底,中国政府共向非洲、亚洲、南太平洋、加勒比海等地区的25个国家派遣了1 018名专家、技术员,为这些国家发展农业、合理利用水土资源提供技术援助。在中尼南南合作水土保持工程建设中,两国水土保持专家和技术员通力合作,积极探索和推广适合尼日利亚国情的水土保持实用技术,重点实施了一批集雨工程、坡改梯工程、塘坝工程和综合治理工程等,使项目区的水土流失得到有效防治,产生了明显的经济、社会和生态效益,受到尼日利亚政府、中国政府和FAO三方的好评。
1尼日利亚水土流失特点及其防治
1.1水土流失类型及其分布
尼日利亚位于西非,国土面积92.38万km2,总人口1.68亿人,地形复杂多样,地势北高南低。根据水土流失成因,尼日利亚水土流失类型主要有水蚀、风蚀和重力侵蚀,其中:南部及中北部地区主要遭受水蚀的威胁,水蚀面积达69.30万km2,占国土面积的75.02%,土壤侵蚀模数900~1 500 t/(km2·a);北部的多数地区,气候干燥、日照强烈、年降水量少(500~600 mm)、植被稀疏、土壤沙化严重,主要遭受风蚀的侵袭,涉及面积20.10万km2,占国土面积的21.76%,特别是每年的12月和1月风蚀最为严重,涉及范围广,从北部边陲至尼日利亚中部首都特区都会发生持续的沙尘暴,伴有流动和半流动沙丘,严重影响人们的生产和生活;重力侵蚀多发生在东部的部分地区,这里沟深坡陡、地形破碎,极易发生沟岸滑塌、崩塌、泥石流等。
1.2水土流失危害
(1)土地沙化、土壤肥力下降、土壤退化极其严重。严重的水土流失导致在尼日利亚全国范围内都分布有沙化土地。目前,沙化土地面积达45.80万km2,占国土面积的49.58%,荒漠化已成为尼日利亚人民生存和经济发展的巨大威胁。同时,水土流失也造成土壤肥力下降、土壤退化。尼日利亚有可耕地面积7 120万hm2,由于土壤瘠薄、肥力不足,因此每年都有20%以上的耕地撂荒,不能正常开展农业生产。据联合国粮农组织报道(2005年),尼日利亚由于水土流失造成的土壤退化现象十分普遍,其退化程度分别为:轻度34.29万km2,占国土面积的37.12%;中度3.94万km2,占4.26%;强烈24.05万 km2,占26.03%;极强烈25.52万km2,占27.63%。
(2)农业产量低而不稳,国家粮食安全得不到保障。水土流失导致坡耕地跑水、跑土、跑肥,土壤理化性质恶化,土壤透水性、持水能力下降,加剧了干旱的发展,使农业生产低而不稳。据调查,在尼日利亚水土流失区域作物年均产量为旱稻1.5 t/hm2、玉米1.6 t/hm2、高粱1.3 t/hm2、谷子1.2 t/hm2、木薯7.0~10.0 t/hm2。土地生产力低下直接影响到国家粮食安全、经济发展和社会稳定。尼日利亚每年都要花费大量的外汇进口粮食,以满足国内市场的需求,比如2009年粮食进口额为69.0亿美元,2013年为43.5亿美元。
(3)自然灾害频繁,威胁人们的生命财产安全。尼日利亚属热带草原气候区,高温多雨,一年分为旱季和雨季。每年5月至10月为雨季,暴雨频繁,洪涝灾害严重,给人民生命财产造成极大威胁。11月至次年4月为旱季,长期干旱无雨导致大量农田荒芜,农业生产难以维持。尼日尔河及贝努埃河下游每年都有大量泥沙淤积,威胁河道防洪安全。此外,在尼日利亚东部泥石流灾害多发。据估计,尼日利亚全国每年因各种自然灾害造成的经济损失高达51亿美元。
1.3水土流失防治措施
尼日利亚政府逐渐开始重视水土流失的防治工作,正在积极引导和鼓励农民采取水土保持耕作方式,合理利用水土资源,改善生态环境,确保农业生产可持续发展。尼日利亚普遍采取的水土保持措施主要有:农艺措施,对地面采取秸秆覆盖及在作物种植时采取混播、间作、套种等,增加覆盖度,保持水土;土壤保护耕作法,采取免耕或少耕法,减少对地表植被的扰动,达到保水保土的目的;工程措施,采取修梯田、整治河道等方式,改变局部立地条件,防治水土流失。
2中尼南南合作项目水土保持工程建设内容及成效
2003年3月至2014年1月中国政府根据《中华人民共和国政府、尼日利亚联邦共和国政府与联合国粮农组织就尼日利亚实施“粮食安全特别计划”三方协议书》,分期分批组织中国南南合作专家组,在水土保持、水资源管理、作物生产和多种经营等领域为尼日利亚提供技术援助。在水土保持专业领域,中国政府先后派出了20多名水土保持专家和技术员,为尼日利亚粮食安全项目点、私营农场和当地政府提供有关保持水土、防治水土流失实用技术的培训、示范和推广服务,成效显著。
2.1雨水集蓄工程
在尼日利亚北部干旱地区,针对当地高温干燥、雨水稀少的特点,借鉴中国雨水集蓄工程建设的经验,结合当地实际,因地制宜地兴建了一批雨水集蓄工程。在Zanfara州两个地方政府的10个村,采取不同的水窖形式,共建成集水窖20眼,可蓄水800 m3,发展大田作物、蔬菜和果树等节水灌溉面积4 hm2,作物产量大幅度增加,经济效益十分显著。在Kano州公路边、田间地头、村口等,共建成集水窖60眼,发展玉米等大田作物节水灌溉面积8 hm2,改一年一熟的耕作制度为一年两熟,每年增产粮食4.8万kg,起到了良好的示范推广效果,同时也为当地村民和大牲畜解决了饮水困难。
在Kano州Tsyanwa的Yargwanda村建成一处集雨微灌工程示范点,面积400 m2。该工程主要包括两部分,即水源工程部分和微灌工程部分。水源工程为屋顶式蓄水池,通过沉沙池过滤的自然雨水和屋顶集流的雨水集蓄到蓄水池;微灌工程采用地表下滴灌系统。该工程由沉沙池、蓄水池、提水设备、地上供水池、过滤设施、控制阀门、主管道、滴灌毛管等组成。沉沙池采用矩形隔墙式结构,长、宽、高分别为2.0、2.0、0.8 m,距蓄水池3 m。蓄水池采用半球形加封闭式屋顶形式,池子半径为3 m。蓄水池建筑材料为5 cm厚混凝土加2 cm厚水泥沙浆抹面,屋顶为铁皮屋顶,蓄水池容积为60 m3。地上供水池为圆柱形塑料池,高于地面0.5 m,容积为2 m3。主管道采用3/4英寸(1.905 cm)PVC管,长度为20 m。滴灌毛管采用1/2英寸(1.270 cm)PVC管,单行长度为21 m,滴灌孔直径为1 mm,间距为20 cm。所有管道根据种植作物不同,埋入地下20~40 cm。单孔出水流量为2~4 L/h,每次总灌溉用水量为4~6 m3,灌溉时间为2 h。该工程的主要优点:一是省水,每公顷用水量由漫灌时的1 000 m3/次降到90 m3/次;二是省肥,肥料可直接溶解于灌溉水中并直接被送到作物根部,节省肥料60%;三是降低劳动强度,系统建成后,农民只需用水泵将蓄水池中的水提到地上供水池内,然后打开开关即可;四是费用低,管道可由农民自己加工,费用比滴灌管节省一半以上。
在距Zanfara州Bungudu集镇2 km左右的Sokoto公路边建成一处集雨节水灌溉工程。该系统主要由集雨窖、高位水箱、微灌管网等组成。在靠近公路处设置集雨窖及其附属设施。一种是圆柱形集雨窖,底边直径4.0 m、深4.0 m、容积50.0 m3,沉沙池长2.5 m、宽1.5 m、深1.2 m,内部分为沉淀池和集水池,中间用溢流墙分隔;在靠近公路一侧设引水渠与沉沙池相连;集雨窖设进水口和排洪渠口;排洪渠远离水窖。另一种水窖为具有非洲特色的半球形水窖,是在球形水窖的基础上改进而来的,切除上半部球体保留下部,上面设顶棚覆盖。微灌管网覆盖面积为20 m×30 m。工程完成后,经实际应用评价,实现了节水、省肥、增产、高效的预期目标。
2.2坡改梯工程
在尼日利亚土石山区和丘陵地带,农业生产活动对水土资源的不合理利用,致使水土流失严重、土壤肥力匮乏、生产力低下。为改变这一状况,中尼南南合作项目在Gombe州、Taraba州等土石山区的15个项目点示范推广坡改梯工程技术,通过改变坡面长度,分段拦截水流,增加土壤的入渗时间,减缓地表径流流速,从而有效地防治水土流失,提高作物抗旱能力,增产幅度达40%~80%。
2007年在Gombe州Billiri地方政府的一个项目点,中方水土保持技术人员对项目点进行规划、设计,并组织村民人工修梯田,完成一处面积为1 hm2的坡改梯工程。项目实施后,通过增施有机肥、改良土壤、合理密植,当年播种的玉米产量显著提高。经测产,新修梯田产量达到3 975 kg/hm2,比对照坡耕地产量2 560 kg/hm2增产1 415 kg/hm2,增产55.27%,发挥了良好的经济效益和示范推广效果。
2.3塘坝工程
为有效利用和保护水土资源、拦蓄径流、改善农业生产条件,根据当地政府经济社会发展的总体规划和农民的意愿,在尼日利亚干旱缺水的区域选择低洼地、小山沟和小泉小水区,建设了一批塘坝,以拦蓄径流,保持水土,为农业生产提供灌溉用水。在项目实施期间,共完成25处塘坝工程,可蓄水120万m3,发展灌溉面积450 hm2,同时也满足了当地村民生活用水和牲畜饮水的需要。在Kogi州Ajokpachi建成的一处塘坝,全长144.60 m,高4.18 m,顶宽4.00 m,迎水坡坡比1 ∶2.5,背水坡坡比1 ∶2.0,溢洪道宽5 m、深1 m,兴利库容3.81万m3,可发展灌溉面积11.35 hm2,解决1.6万人生活用水。
2.4综合措施治理
在水土流失严重的丘陵区域,以小流域或私营农场为单元,本着因地制宜、因害设防、综合治理的原则,合理布设各项水土流失防治措施,达到保水、保土、保肥、增产的目的。在南南合作过程中,共发展水土保持综合治理示范点11处,有效改善了当地生态环境,发挥了良好的社会、经济效益,促进了农业生产可持续发展。Taraba州Uyo酋长农场总面积250 hm2,属缓坡丘陵区。根据该农场地形、土地利用现状、水土流失特点等,采取工程、生物和农艺措施相结合的方法,共植树3 000余株,种草10 hm2,建设水平梯田5 hm2,整治河道1 500 m,设计防洪坝5座,起垄种植农作物200 hm2,开挖截流沟1 000 m。同时,积极推广秸秆覆盖还田、等高耕作等保水增肥措施,取得了良好效果。经治理,该农场水土流失得到有效遏制,生态环境明显改善,林草覆盖度由原来的3.4%提高到9.0%,粮食作物增产幅度达到20%以上,牲畜发展数量也明显增加。
3今后合作发展方向
根据尼日利亚水土流失现状、农业生产发展水平和南南合作项目成效,在今后两国水土保持领域合作中,建议应重点加强以下几方面工作:一是推行“以小流域为单元,注重因地制宜,科学规划,实现工程措施、生物措施和农业技术措施优化配置,山水田林路村综合治理”的水土保持治理方略和模式。尼日利亚原本对“以小流域为单元治理水土流失”观念淡薄、重视不够,在全国范围内也很少有治理水土流失的典型事例。因此,要通过加强宣传、培训,逐步提高全社会意识,强化政府行为,加大政府投资力度,兴建一批综合治理典型示范小流域,以点带面,推动全局。二是拦蓄降雨地表径流,缓解水资源短缺矛盾。尼日利亚高温干燥,土壤蒸发量大,尤其在北部及中部土壤沙化区域,土壤干旱极其严重,不利于农作物生长。有效收集、利用和调控地表径流,既是水土资源高效利用的关键技术,也是缓解水资源短缺矛盾的有效手段。集雨窖工程施工简单、投资少、见效快,通过收集地表径流,既能防止径流对地表的冲刷,又能为作物生产提供灌溉用水,因此应在尼日利亚广大农村,尤其是北部和中部地区,通过加大政府扶持力度,广泛推广集雨窖工程技术及节水灌溉技术。三是积极推行坡地整治与沟壑坝系优化建设。尼日利亚土石山区存在大量的坡耕地,不仅农作物产量低,而且水土流失严重,因此应推行坡改梯,采取梯田快速培肥与优化利用技术,治理水土流失,确保农业增产增收。沟壑整治与沟道治理开发是水土保持生态工程建设的主要内容之一,应经过深入调查、勘测规划,打坝造地,形成坝系,推广沟壑综合防治开发利用技术,保持水土,改善环境,造福百姓。四是推行林草植被快速恢复与建造技术。针对尼日利亚水土流失区土壤沙化、林草成活率与保存率低、植被生产力与经济效益不高等问题,应重点开发和推广林草植被抗旱营造、持续高效生产、适度开发利用等技术。
(责任编辑李杨杨)
[中图分类号]S157
[文献标识码]C
[文章编号]1000-0941(2016)01-0043-03
[作者简介]元月贵(1958—),男,山西临猗县人,高级工程师,学士,2009年3月至2014年1月任中尼南南合作二期项目专家组组长、中方协调员,主要从事水土保持项目规划、设计、实施、管理工作。
[收稿日期]2015-07-01
[关键词]中国;尼日利亚;南南合作;水土保持;工程建设