灌溉危机:人类与自然叠加影响
事实上,仅根据气象数据中自然界降水量变化的角度对特定地区“干”、”湿”特征进行定性——这方法本身存在着明显的缺陷;它既没有考虑陆地水分收支的情况,也没有考察人类活动(比如人类用水)可能带来的影响。有学者用由 GRACE 卫星数据计算得出的陆地水储量(TWS),将大气降水、地表的蒸发、径流和地下水,还有人类用水的影响等多种要素进行综合分析,得出的结论是尽管西北特定地区降水量有弱上升趋势,但中国北方大部分地区——尤其东部(包括华北平原),依然处于干旱化时段,甚至在近些年有加剧的趋势。(《关于我国北方干旱化及其转折性变化》马柱国, 符淙斌, 杨庆, 等,《大气科学》2018年7月。)
这样的观测结果与农业领域的相关研究是一致的。根据《农业应对气候变化蓝皮书》所示,1961年-2010年,全国农业干旱灾害整体上呈面积扩大、频率加快的趋势。特别是21世纪以后,干旱成灾率平均达56%,其中华北产粮区和西南地区的干旱风险显著增加,已经开始严重威胁农业生产。(《农业应对气候变化蓝皮书:中国农业气象灾害及其灾损评估报告》,社会科学文献出版社,2017。)
7月底的龙山水库尽管还能看到水,但据说只有差不多三分之一的库存量。
“很多人都不知道,我们这儿不光有海鲜,水果也是一流的。我们的桃子、葡萄、苹果、樱桃,往往作为优良种质资源运往全国各地。就连
新疆长的水果有时候也是这里的品种。” 王屋水库坐落在
山东省龙口市境内,紧挨着蓬莱,总库容1.49亿立方米,是龙口最大的城市生活用水、工业用水水源地。库区周围散布着几座中等规模的葡萄庄园,其中一座连接了通往水库的入口。8月份的葡萄园四下静谧,只有两位不愿透露姓名的技术人员在查看水库蓄水情况。
技术人员解释,要不是之前从黄河调了差不多1千万立方的水进库,以及7月中旬一场急雨带来的大概70毫米雨量,王屋水库的情况会比现在严重得多。“现在这样也就三分之一库存量。正常情况下水位可以满到那边。”女技术员转过身,指着高处至少300米开外的葡萄庄园主体建筑。“这几年夏天都很旱,今年实在太旱,再这样下去感觉我们龙口的果业和农业都没啥前途。”
8月初的胶东半岛满眼绿色葱茏,初来此地的外人第一眼看过去,很难相信这里正在经历大旱。官方数据显示,截止6月底烟台全市1112座小型水库中有588座低于死水位运行,404座小型水库已基本干涸。 不仅是烟台,整个山东都在夏天经受旱情的考验。截至到6月底,山东全省平均降水量104.3毫米,较常年偏少44%。农田干旱总面积约为106.7万公顷,中旱以上面积15.1万平方公里、重旱以上面积8.7万平方公里,均为近30年以来历史同期最多。
平山水库
和王屋水库比起来,位于蓬莱市内的平山水库命运要糟糕得多。这是蓬莱市一座中型水库,从坝上看过去,整个库底长满了野草,全面干涸,没有任何调水补充。农民甚至开始划分地块,种些零碎东西:小麦、花生、大葱……
丘山水库
丘山水库虽然还能看见水,但库容量接近“死库容”。那是“保底”的救命水,按规定不能随便用于灌溉。大面积龟裂的河床裸露在空气中,上面散落着巨大的空蚌壳。当地老农家养的牛慢悠悠啃着河床上的苇草。
从理论上讲,农业的旱灾(令作物减产或绝收)与气象意义上的干旱不一定同步:丰富的地下水资源、蓄水状况良好的土壤及健康的作物根系都可以避免干旱灾害的爆发。但在地下水超采严重的华北大平原,农业发展和水资源之间原本就存在着张力。干旱加剧的气候条件则进一步加深了其中的矛盾。
“半年都没怎么下雨了。”蓬莱魏家庄的老姜今年50多岁。在他印象中,从没经历过这么旱的夏天。村里的井早已无水,他只好和5户邻居在田边联合打井抗旱。简单的水泵和钻井器械提上来一桶又一桶湿泥沙——已经打到差不多地下100多米的深度,还没有出水。老姜家里有5亩果园,不到300棵果树。他说村里现在对于打井的要求是,每三个小时抽一次水,每次只允许抽40分钟——按照当地的农业经验,这40分钟的水大概只够浇5、6棵树。
村民打井
平地的村庄需要打井;丘陵中缺水的山村打井条件有限,因而滋生了另一项临时“产业”——从临近水库
运输卖水的生意眼下极为火爆,山间小道的卖水车几乎要引发
交通堵塞。
栖霞村民张鑫的13亩果园坐落在半山腰上,眼下急需买水救树。“现在这水是不够的,主要为了保树,后面还得等雨,没雨这果子长不大。”作为经济作物,苹果虽然有比小麦、玉米之类的粮食作物有更高的利润空间,但考虑一颗果树从幼苗到成材至少需要3-4年,树一旦死去,果农就血本无归。张鑫面带焦虑地给我们算了一笔账:眼下这个情况,全部果园浇一遍需要5天,花费至少在5000元以上,只能维持10天左右。
7、8月正是玉米生长的时节。但在栖霞,沿途所见的玉米田成片枯萎,而其他零星的作物如花生和大葱本来还算耐旱,如今也有气无力地倒伏在地里。
随处可见打井机
这一带的农业绝大多数采用传统“大水漫灌”方式,即通过人工开渠,令水沿着沟或苗床边沿流入农田。在用水资源日益紧缺的今天,这种粗放的农业灌溉方式开始显示出巨大的缺陷:用水效率太低。加上地质条件差异所导致的水份渗透不均,极易造成水资源的进一步浪费。
山东位于华北大平原的东部。自上世纪60年代以来,这片由黄河、海河、淮河携带大量泥沙沉积形成的低平地势凭借其自古蕴含的地下水资源,渐渐发育出成熟的集约化农业体系,成为中国最重要的 “粮仓”,承担着全国半数以上小麦、玉米和花生产量的重任。也正是这同一片土地还承载着数座人口稠密的超大城市、无数城镇、发展迅猛的工业,以及随之而来的巨量消费需求。在工业用水及人均用水量不断攀升的情况下,经济社会中各生产部门对水资源造成竞争性汲取,渐渐超出华北平原地表及地下供水量的自然承载力,令其面临着严重的水资源紧缺。华北地区地下水超采严重,形成世界上最大的“漏斗区”——这早已不是新闻。根据今年最新的数据统计,目前华北地下水超采累计亏空已达1800亿立方米左右,这给当地主要靠汲取地下水进行灌溉的农业造成更大的用水压力。
今年夏天饱受旱情困扰的栖霞果农们不得不靠买水来保树。
人类活动影响不断加剧的今天,土地利用方式不当、地下水和地表水的超采、工业和第三产业等用水增加及城市群的快速扩张,都会对干旱化产生重要影响。尽管气象数据上有观测到华北地区降水量自2001年以来有微弱增加的趋势,但陆地储水量却持续减少,说明干旱仍在加剧。同时洪涝、冰雹等极端灾害性天气的发生频次增高,降低了降水的有效性,令华北“粮仓”进一步暴露在气候变化导致的脆弱性当中。