河西走廊荒漠绿洲区发展沙产业探析

李玉忠,张立萍

(酒泉市行政学院,甘肃酒泉 735000)

河西走廊荒漠绿洲区发展沙产业探析

李玉忠,张立萍

(酒泉市行政学院,甘肃酒泉 735000)

沙产业;发展潜力;分析与对策;荒漠绿洲区;河西走廊

通过对河西走廊荒漠绿洲区生态环境现状和发展沙产业条件与潜力的分析,提出了河西走廊荒漠绿洲区以风光电产业为龙头,发展沙漠能源工业;以生态建设为前提,发展荒漠特色的节水型生态产业;发挥资源与区位优势,发展生态经济型沙产业;加大科技投入,发展效益型、生态型沙草产业等对策。

沙产业(Deserticulture)是我国著名科学家钱学森于 1984年提出的,它是指充分利用戈壁沙漠上独特的风、光、温差等自然资源,运用现代高新技术,通过资源的合理利用、优化配置,形成沙漠工业、沙漠农业和沙漠旅游业等产业,实现沙漠较高的经济产出率,建设环境友好型、资源节约型社会。简单地说,沙产业就是合理开发利用沙漠戈壁,使之更好地为人类服务。沙产业是沙漠和沙漠化地区可持续发展的理论[1],钱学森的沙产业理论既内涵丰富又措施具体,突破了人类对沙漠的传统认识,体现了现代人类对沙漠认识达到了新的境界,是对传统沙漠治理与开发思路的扬弃与超越,对我国西部地区特别是河西走廊荒漠绿洲区可持续发展具有重要的指导意义。

1 河西走廊荒漠绿洲区生态环境现状

地处西北干旱荒漠区的河西走廊,位于甘肃省黄河以西,地处东经 93°23′— 104°12′、北纬 37°17′— 42°48′之间,东起乌鞘岭,西至星星峡,面积 27.9万 km2,其中沙漠、戈壁和荒漠化面积约 15.16万 km2,占总面积的 54%,生态环境十分脆弱。

1.1 水资源危机

河西走廊的水资源主要来源于祁连山冰雪融水,年径流量近 80亿 m3。近年来,由于打井取水、植被干枯、气温升高、雪线上升、人口增加、超载放牧、采矿毁林等原因,祁连山一带草地生态不断恶化,水源涵养能力下降。目前,石羊河流域的总用水量是石羊河地面径流总量的 1.54倍,黑河流域的总用水量已占黑河地面径流量的 95.5%,疏勒河流域用水量是疏勒河地面径流量的 76.4%,缺水量达 32.91亿 m3,加上生态用水缺口更大,远远超过不影响生态环境的水资源合理开发利用率不超过 40%的国际标准。同时,年超采地下水 4亿多 m3,地下水位以年均 0.67 m的速度下降,敦煌月牙泉的水面面积减少到0.47hm2,水深 1.5 m,不足 20世纪 60年代的 30%。

1.2 土地盐碱化

河西走廊地区气候干燥,年均降水量 50～200 mm,年蒸发量高达 2 000～3 000 m m。地下水中的盐分随着蒸发而不断地向地表迁移聚集。许多地方大量开垦荒地,利用高矿化地下水、地表水灌溉,最典型的如民勤县一带开采高矿化度水灌溉,使土地不断积累盐分,逐渐发生盐渍化。同时,作为河西走廊最主要的石羊河、黑河、疏勒河三大流域的农业灌溉区,大水漫灌目前仍为农业灌溉的主要形式,由于排泄水不畅引起地下水位上升,使次生盐碱化土壤面积达 10万 hm2,约占耕地总面积的1/8。

1.3 土地荒漠化

河西走廊曾是古丝绸之路上水草丰美的天然绿洲,历经数千年的开发后,这片绿洲已逐渐萎缩和日益荒漠化,如今已成为我国沙尘暴的主要源地之一。有资料显示,河西走廊现有沙漠和荒漠化土地 15.16万 km2,并且正在以年均 1.8万 hm2的速度增加[2]。荒漠化面积占甘肃省荒漠化面积的 95.1%,占全省土地总面积的 9.15%,并且还有近 170万 hm2的潜在沙漠化土地[3]。石羊河、黑河、疏勒河三大河流下游绿色走廊的萎缩,意味着新疆的库姆塔格沙漠、内蒙古的巴丹吉林沙漠以及腾格里沙漠的绿洲屏障即将消失,三大沙漠将连在一起,这不仅会给河西走廊地区而且给全国都将带来严重的生态问题。

1.4 草场退化

河西走廊现有各类天然草地983.52万 hm2,占甘肃省草原面积的 1/2以上,可利用草原 871.69万 hm2,占甘肃省草原可利用面积的 51%。在 983.52万 hm2的草地中,强烈发展的沙化(沙质荒漠化)草地面积占 29.22%,发展沙化草地面积占1.5%,潜在沙化草地面积占 30.34%,未沙化草地面积占38.94%。沙质荒漠化草地占草地面积的 61.06%,其中金昌市与嘉峪关市强烈发展的沙质荒漠化草地面积所占比例最高,超过 60%[4]。河西走廊地区天然草场的理论载畜量约 895万个羊单位,而目前实际已超载 35万个羊单位,退化草场占草场总面积的 20% ～40%。

1.5 湿地锐减

1973、1990、2000及 2006年前后河西走廊地区的湿地面积分别为 14 132.38、13 299.44、12 519.88和 12 312.38km2,30年来减少了 12.88%(共 1 820.00 km2),其中:自然湿地不断减少且减少速率不断加大,以沼泽湿地减少最为显著;人工湿地面积持续增加,湿地斑块数和斑块密度加大,破碎化程度加重[5]。敦煌绿洲区原有的 666.7 hm2咸水湖和 66.7 hm2淡水湖有80%已经干涸,东湖湿地已经消失,北湖湿地濒临消亡,西湖、南湖湿地在逐年退化。随着湿地的萎缩,野生动物种群和数量明显减少,原有的猴、豹等 8种野生动物现已绝迹,野骆驼仅存40余峰,国家二级保护动物鹅喉羚已由 20世纪 60年代的 1～3只/km2减少到现在的 0.1～0.5只/km2。

2 河西走廊荒漠绿洲区发展沙产业条件及潜力分析

20多年来,河西走廊沙产业在“多采光、少用水、新技术、高效益”理论指导下,“南护水源,中建绿洲,北拒风沙”,发展以荒漠绿洲边缘的苜蓿、麻黄、甘草等规模化节水栽培、生产加工及销售为主体的生态草业、生态药业,鼓励发展地膜粮食瓜果棉花、温室大棚瓜果蔬菜、温室大棚花卉等高效能光利用产业,培育以养羊、养牛、养猪等为主的暖棚式舍饲养殖的综合畜牧业,推广低压管道、U形渠输水和温室滴灌、果树滴灌、地膜渗灌、无土栽培等节水生产技术,建设戈壁沙漠风能、光能开发利用的清洁能源基地,初步形成了以沙漠化防治、水资源合理利用、风光能源开发、沙生经济作物产业为主的产业群,探索出了生态草业、生态药业、生态林果业、生态畜牧业、生态农业和风光能开发等多种形式的沙产业发展模式,极大地推动了河西走廊地区沙产业的快速发展,逐步形成了河西走廊独具特色的沙产业经济带。

2.1 土地资源广阔,可利用潜力巨大

河西走廊地区土地总面积 2 790万hm2,其中:戈壁沙漠面积 1 516万 hm2,可耕地面积 200万 hm2;现有荒地 133.6万hm2,其中宜农荒地 33.33万 hm2,成片可垦荒地 31.13万 hm2;可开发利用草原面积约 800万hm2,占河西走廊地区土地总面积的近 30%。发展河西走廊地区经济,只要能够解决水资源问题,现有的农田面积就将扩大 1倍以上,年创造的效益将超过100亿元;草地能够逐步恢复 3 000 km2,湿地能够恢复 2 000 km2左右;民勤、敦煌将不再受沙漠化威胁。

2.2 热量充足,有利于农作物生长

河西走廊地区年日照时数 2 800～3 300 h,日照百分率高达 60%～80%,仅次于青藏高原,居全国第二位。区内年平均气温 4～10℃,7月份平均气温在 20℃以上,但农业生产中光能利用率只有 0.79%～0.98%,沿山灌区光能利用率更低,仅0.6%～0.7%。如果能做到充分利用绿洲的热量,采取轮作套种方式种植小麦、玉米、棉花等作物,其能量和蛋白质含量可提高 10%～15%;如果发展人工栽培的麻黄、甘草、枸杞、黄芪等药用植物,其药用有效成分不但不会下降,而且还可节水30%～50%;如果种植多年生牧草紫花苜蓿,能很好地利用2～2.5个月(7月下旬至 9月底)其他作物不能利用而仅苜蓿等牧草能够充分利用的生长季节,光能利用率可由 0.873%提高到 1.44%,同时可以推动沙区舍饲畜牧业的高产、优质、高效发展,逐步缓解荒漠草场的载畜压力,促进河西走廊地区生态、社会、经济的快速发展。与此同时,通过种植多年生的苜蓿、麻黄、甘草、黄芪等,可在荒漠与绿洲过渡带建立良好的植被层,保护好现有的天然草场,起到防风固沙、恢复植被、改善局部生态环境、提高环境承载力、发展生态产业、推动河西走廊产业经济带形成和发展的作用,促进河西走廊地区光、热、水、土资源的合理、有效利用。此外,河西走廊地区的太阳能资源开发潜力巨大,在酒泉市 19.2万 km2的土地上,有 5万 km2属国家光热资源分布的一类地区,太阳的辐射量在 6 300MJ/m2以上,光伏发电储量在 1 000万k W以上,产业发展前景广阔。

2.3 风能资源丰富,具有发展风电产业的得天独厚优势

河西走廊风能资源储量约 1.5亿k W,占甘肃省总储量的85%,初步测定可开发利用的风能在 4 000万 k W以上。该区发展风电产业的得天独厚优势表现在:一是风力能量密度大,风能富集区年均有效风功率密度在 150 W/m2以上,风速年内、年际变化小,无破坏性风力;二是年有效发电时间长,年有效风速时数在 6 300h以上,年满负荷发电在 2 300h以上;三是风力发电的气候环境好,极限低温不低于 -30℃,空气湿度低,没有盐雾、冰冻等自然灾害,有利于风机寿命的延长;四是风电场的建设条件好,易开发建设的风电场大都在荒漠戈壁之中,临近交通干支线,地势平坦广阔,不需占用耕地,投资成本低[6]。

2.4 节水潜力巨大,能够解决制约河西走廊地区发展的瓶颈问题

从近年来河西走廊地区发展节水农业的实践来看,98%的土地采取大水漫灌方式造成水的利用效益低下,农民用水意识落后,水管理机制陈旧。农业用水效益(1.02元/m3)与同处在干旱地区的以色列(1.6美元/m3)相比,还不到以色列的10%。当前,通过各级政府投资、宣传,节水农业逐步被农民接受。由于节水农业比较效益高、成本低、技术成熟,特别是膜下滴灌技术能够降低农作物用水量的 40%～80%,现在已经发展6.67万hm2的膜下滴灌水果、棉花、大棚蔬菜等。节水农业有望在绿洲大面积推开,推开后不仅能解决河西走廊地区水资源问题,而且能够有效地提高农业效益,增加农民收入[7]。

3 河西走廊荒漠绿洲区发展沙产业的对策

3.1 以风光电产业为龙头,发展沙漠能源工业

河西走廊特殊的自然条件,虽给经济社会发展带来了负面影响,但同时又蕴藏着巨大的开发潜力。风电是当今世界的主流能源之一,发展风电产业是我国应对能源挑战的重要选择,河西走廊的沙漠戈壁具有发展风电产业的优越条件。2006年甘肃省提出建设河西风电走廊、再造西部陆上“三峡”的战略构想,随后国家发改委批准了建设河西千万千瓦级风电基地的规划。2010年末,河西走廊地区风电装机容量已达 550万 k W,光电装机容量已达到 30多万k W,深入戈壁荒漠几十公里看到的是一片片“白色森林”。同时按照“资源换设备、总装带配套、装备促发展”的发展思路,加快风光电装备制造业发展,形成了年产风机 2 000套、3 000 MW的生产能力,2010年实现销售收入223亿元。按照甘肃省政府和酒泉市清洁能源基地建设的规划,2020年装机容量将达到2 000万k W以上,届时年上网电量约为 69亿 k W·h,每年可节约原煤 330万 t,减少烟尘排放约3.3万 t,减少二氧化硫排放约 2.7万 t、二氧化氮排放约 2.8万t、二氧化碳排放约 700万 t,最终建设成集研发、制造、认证、测试、培训、配件供应、高科技服务为一体的中国最大的风光电产业园区。以风光电为龙头的沙漠工业带动了发展风能、光能、调峰电源、电网建设、新能源装备制造、资源综合利用和水能、核乏燃料处理等产业,年收入将达到 1 000多亿元,为实现河西走廊地区可持续发展开辟了新途径。密度较大的风力发电装置做功后可使风速减缓,因此也减轻了区内风沙危害。同时,风电产业的发展必定会带动河西走廊地区制造、旅游、服务等新兴产业的发展,促进农业人口向非农产业转移,从而逐步实现人与自然的和谐相处。

3.2 以水资源合理开发为目标,发展有荒漠戈壁特色的节水型农业

农业用水占到河西走廊地区水资源的 89%左右,所以必须发展高效节水农业。选育和引进节水高效的饲料、牧草、农作物、林果品种,积极推广滴灌等节水灌溉技术,发展沟渠衬砌,强化农民节水意识,建立合理的农业用水模式。要保证河西走廊地区水资源的长期、高效、持续利用,就要发展节水型生态产业,这样才能保证农业生态环境不受破坏和生态环境的良性循环,才能更好地调整河西走廊地区农林牧业结构,推动区内沙产业健康、快速发展。大力发展绿洲及其边缘的人工草地,在绿洲外围发展乔、灌、草相结合的防风固沙绿色生态屏障,在绿洲边缘发展以苜蓿、甘草、枸杞种植和酿造葡萄栽培、暖棚式舍饲养羊为主的沙产业,形成以绿洲边缘为主体的节水型、集约化、高附加值的绿色生态产业。

3.3 发挥资源与区位优势,积极发展生态经济型沙产业

河西走廊地区沙漠和沙地面积广大,区内有着大量的野生动植物资源,可以充分利用沙区资源和种质基因库,扩大沙产业的生产空间,培育新的经济增长点,如敦煌、民勤发展的葡萄产业,酒泉、张掖的制种产业。在沙漠戈壁发展麻黄、甘草、枸杞、黄芪等中药材,建立一批新技术、新工艺中草药生产基地,丰富沙产业的内涵。发展暖棚式舍饲养殖业,可大大缩短家畜的生产周期和提高生产效率,便于组织规模化、产业化生产,从而推动区内肉羊、肉牛产业的发展。

3.4 加大科技投入,发展效益型、生态型沙草产业

依靠科技进步,大力推行退耕还林还草、退耕还牧,积极开展人工草地建设,发展舍饲畜牧业,种草养畜,建立一批高效的农牧业生产基地。在绿洲边缘建立苜蓿人工草地,为养殖业的发展提供大量的优质饲草,改善养殖业生产受季节影响的状况,加速实现养殖业的专业化、社会化、规模化和商品化。同时,通过发展草产业,不仅改善了生态环境、保护了荒漠草场、增大了土地承载力、减轻了荒漠草场的载畜压力,而且也延伸了产业链,发展了由种植业到养殖业、由种植业到加工业及销售业的产业链条。如河西走廊地区肉羊产业带和苜蓿产业带的发展,带动了周围数以万计农民的增产增收,特别是肉羊产业的发展,使草原保护与建设同畜牧业发展达到了协调统一。

[1]樊胜岳,程华芳,金明,等.张掖地区沙产业发展的对策与关键技术[M].北京:中国环境科学出版社,1998:14-17.

[2]赵兴华.对沙产业理论问题的几点思考[A]//中国治沙暨沙产业学会.中国治沙暨沙产业研究[G].北京:石油工业出版社,2001:68-73.

[3]李福兴,齐善忠.河西走廊区域开发对生态环境的影响及其整治对策[A]//中国治沙暨沙产业学会.中国西部地区生态环境建设研究[G].北京:海洋出版社,2001:401-405.

[5]吕子君,卢欣石.甘肃河西走廊草地沙质荒漠化监测与治理对策[J].江西农业大学学报,2005,27(3):367-368.

[6]陆浩.一项关系全局的大战略——关于建设河西风电走廊的思考[J].求是,2009(6).

[7]贺访印,俄有浩,徐先英,等.试论河西绿洲节水型农业的可持续发展[J].安徽农业科学,2008,36(4):1670-1673.

P 968

A

1000-0941(2011)06-0037-03

李玉忠(1967—),男,甘肃敦煌市人,副教授,硕士,主要研究方向为农村经济管理;通信作者张立萍(1970—),女,甘肃酒泉市人,讲师,硕士,主要从事教学工作。

2010-11-15

(责任编辑 赵文礼)