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节水灌溉技术在格尔木林业生态建设中的作用

2013-12-23布仁巴图

陕西林业科技 2013年6期
关键词:格尔木市格尔木资源量

布仁巴图

(青海省格尔木市林业站,青海格尔木 816000)

格尔木市是青藏高原第三大城市,地处柴达木盆地中南部,是典型的高原大陆性气候,终年极度干燥,年均降水量50.8 mm,年均蒸发量2 736.2mm,干旱的气候使得生物作用非常微弱,荒漠气候与含盐母质是土壤形成的主导因素,土壤类型主要有灰棕漠土、风沙土和盐土。主要植被包括柽柳、芦苇等优势物种,伴生有膜果麻黄、水柏枝、唐古白刺、黑果枸杞、新疆枸杞、宁夏枸杞、柱筒枸杞、北方枸杞、锦鸡儿、沙拐枣、细枝盐爪爪、赖草、蒿草、早熟禾等[1]。

格尔木地区既是生态重要区域,也是生态极度脆弱区和我国淡水资源的重要补给地、水资源安全战略基地、水能资源接续基地,生物多样性具有独特的高原性和珍稀性,属于世界上高海拔地区生物多样性最集中的地区,是我国乃至全球重要的生物物种基因库。同时由于青藏铁路格尔木至拉萨段的建成运营,加上已有的青藏、格茫、敦格等公路干线和民航格尔木机场,使格尔木市成为青海连接西藏、新疆、甘肃等省(区)的重要交通枢纽,被称为西藏物资供给的“旱码头”。格尔木的发展使得城市和人民对生态环境有了更高的要求,要求林业发展和建设规划更合理。在严酷自然资源和环境条件下,林业只有采取节水灌溉技术才更能形成稳定长久的经营模式,保障林业持续发展。

1 格尔木市水资源概况

1.1 格尔木市水资源特点

格尔木市水资源具有多次转化和重复利用的特点。昆仑山区为水资源的涵养和形成区,山前平原区为水资源利用、消耗和散失区。山前平原区的地下水大部分是地表河川水资源的重复部分。其转换过程为:山区降水一部分形成地表径流汇集成河,并沿途接纳由降水补给的山区基岩裂隙水,出山后一部分直接流向下游进入湖区,另一部分经河道、渠系和田间渗漏的方式转化为地下水,在洪积扇前缘地带又以泉水形式溢出地表,形成泉集河,泉集河流大部分流向下游进入湖区,小部分再经引用,又一次转化为地下水。水资源进入湖区后,经蒸发浓缩,形成盐矿,完成了水资源的循环过程。自然状态下,大气降水是水资源的主要补给来源,湖面蒸发、潜水蒸发、土壤蒸发和植物蒸腾是水资源的主要排泄方式。

1.2 地表水资源量

格尔木市规划区多年平均地表水资源量为20.590×108m3·a-1,其中格尔木河地表水资源量为7.912×108m3·a-1,占规划区地表水资源量38.4%;那棱格勒河地表水资源量为10.669×108m3·a-1,占规划区地表水资源量51.8%。两河合计占规划区地表水资源量90.2%。格尔木市目前利用的主要是格尔木河,该流域主要承担格尔木上游调蓄防洪、中游涵养水源及下游对盐湖淡水补充三大功能,因此格尔木河的开发利用程度较高。

表1 格尔木市盆地区出山河流不同频率径流量

1.3 地下水资源量

格尔木市平原区地下水资源量为14.2772×108m3,其中那棱格勒区6.3224×108m3、那棱灶火区0.1579×108m3、小灶火区0.2218×108m3、大灶火区0.2741×108m3、托拉海区0.6007×108m3、格尔木区5.8921×108m3、大水沟区0.3971×108m3、大格勒区0.4111×108m3。

表2 不同频率水资源总量计算一览表 单位:108 m3

格尔木地表水开发利用程度较高,已超过国家规定的可开发利用上线。地下水开发利用较低,可开发利用空间较大。在保证农业用水情况下,留给林业生态建设的空间已非常小,因此,利用地表水的同时,需要充分利用地下水资源,大力推行节水灌溉措施。

2 林业生态建设所面临的困境

格尔木市地处柴达木盆地腹地,气候干燥,立地条件差,森林覆盖率仅为2.3%,远远低于青海省平均水平,格尔木市2011 年地区生产总值242.5亿元,生态保护和建设与经济社会发展之间的矛盾日趋突出,同时造林树种单一,尤其是造林受水资源的制约,造林成本高,林木生长周期长,灌木林比重大[2]。由于受自然条件的限制,当地林业建设仍处于较低的简单层次,不能满足社会对林业发展的多样化需求,而且格尔木市可利用地表水灌溉林地有限,节水灌溉技术的应用对格尔木生态环境的建设有着重要作用,只有走科技兴林的道路,才能使生态环境建设更上一层楼。当地水利部门给林业生态灌溉定额为每月7 500 m3·hm-2,实际全市林业用地基本在格尔木古河床上,土壤类型为沙砾石,采用地表水灌溉,渗漏严重,加之当地蒸发量大,这样就出现超额使用地表水的情况,现实际生态灌溉定额为每月12 000 m3·hm-2,造成农林争水严重,严重影响林业生态建设。

3 林业灌溉方式

格尔木地区自2006年引进节水灌溉系统(主要是滴灌),完成了省道、国道两侧的绿色通道建设42km,当年成活率由过去50%提高到90%以上,提高了水利用率,可达到95%以上,所需的林地管护人员数量也相应减少。

3.1 地表水灌溉

采用地表水灌溉的林地主要在格尔木市西郊,灌溉面积为2 000hm2。长期利用格尔木河水进行灌溉,河水经林地后,迅速下渗,水资源多次转化和重复利用,导致地下水位上升,加上灌溉方式简单粗放,大水漫灌,对水资源的浪费较大,灌溉用水为每月12 000m3·hm-2。离开格尔木河床后,在其他生态建设区由于无地表水,无法进行生态建设,严重制约当地林业生态发展。

3.2 地下水灌溉

采用地下水灌溉的林地主要在格尔木市四个出口的道路两侧,利用机井,铺设管道,一般采用滴灌的形式,管路布置合理,短管线控制大面积,毛管布设在树干周围,干管与支管垂直,田间末级管道要平行等高线布置,一口机井可控制约33 hm2林地,当地栽植的新疆杨、柽柳、沙枣、榆树,采用节水灌溉后当年成活率可达到85%以上,由于格尔木地区土壤中盐碱含量较高,树根附近白碱浮起,采用硫酸亚铁压碱,连续三年观察植物生长情况,植物生长良好,苗木保存率由过去的45%提高至86%。

4 节水灌溉对林业生态建设的影响

滴灌利用塑料管道将水通过直径约10 mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉,是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%[3]。格尔木市已开始进行节水灌溉,同时由于当地土壤贫瘠,在滴灌时可以结合施肥,提高肥效一倍以上,也改变了以往最传统的灌溉方式—大水漫灌,克服传统灌溉方式灌水不均匀、蒸发量与下渗量大,容易引起表层土壤板结等问题。科学灌溉可有效保持土壤中水、肥、气、热等各相的良好状态,具有省水、省工、节能、节肥、增产增收等诸多优点,正逐步被大家认可和使用,近代以来,随着人口数量急剧增加、经济日益发达,突出的水资源供需矛盾。此外,还存在着进一步降低建设和运行成本,提高灌溉效益,防止灌溉土地盐碱化等问题。在吸取现代科学技术成就的基础上,灌溉技术将向着节水节能、优化调度、现代化的管理与监测预报等方向发展。

[1] 郭孟华.格尔木市造林立地条件现状与对策林地资源现状调查与分析[J].陕西林业科技,2009(2):92-95.

[2] 张素芳.浅谈格尔木市造林立地条件现状与对策[J].甘肃科技纵横,2008,37(2):53-54.

[3] 杜晓云.浅谈节水灌溉[J].科技情报开发与经济,2005,15(2):150-151.

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