西北干旱区气候资源开发利用和保护(精)
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西北干旱区气候资源开发利用和保护
西北干旱区土地面积约占全国土地总面积的30%,人口约占全国人口的3.8%,在行政上包括新疆维吾尔自治区全部,内蒙古自治区(呼伦贝尔盟北部大兴安岭山区例外)和宁夏回族自治区(六盘山区例外)的绝大部分以及甘肃省的河西走廊和河北省的坝上地区。
我国西北地区的干旱地理环境在晚白垩纪早第三纪时即已初步形成,其后经历喜马拉雅造山运动和青藏高原的隆起,干旱程度更为加剧,逐步形成现有的特殊地理环境。
在这片辽阔的地域上,土地、矿产、太阳能、风能等自然资源丰富,也有一部分水资源和生物资源。几千年来各族人民广泛加以开发利用,建立起不少肥沃农田和丰盛牧场。这里地旷人稀,工农业生产水平较低,荒凉贫瘠的沙质荒漠(沙漠)和石质荒漠(戈壁)广泛分布,还存在许多严重的自然灾害,例如干旱、盐碱、风沙等。在这生态环境比较脆弱的地区,不合理的土地利用极易导致土地退化和生产力降低。
西北干旱区的气候特点,主要表现在干旱少雨,寒暑剧变,风多沙大、太阳辐射强。年降水量一般在400毫米以下,并从东向西随着距海里程的增加而减少(新疆西部例外),苏尼特左旗——百灵庙——鄂托克旗——盐池一线以东,一般年降水量300~400毫米,干燥度1.5~2.0,属半干旱地区,天然植被主要为干草原,自古是我国最好的牧场;也可勉强进行旱作农业,但“十年九旱”,产量很不稳定,并易形成严重的沙漠化问题。该线与贺兰山一线之间,年降水量200~300毫米,干燥度2.0~4.0,天然植被主要为荒漠草原,农耕必须灌溉。贺兰山以西的广大荒漠地区,年降水量不到200毫米,干燥度大于4.0,农作物每年必须灌溉3~4次以上,植树种草也需多次浇水。
本区的降水变率极大,往往连续几个月至半年以上滴雨不降,四五月间及六月初的春早和“卡脖”旱尤为严重;但在夏、秋季一二天内即可降下全年总雨量1/2乃至2/3的暴雨,有时甚至形成洪水灾害。
由于干旱少雨,太阳能资源非常丰富。全年日照一般达2500~3000小时,甘肃与新疆毗邻处的星星峡达3549小时。太阳辐射一般达
54×108~63×108焦耳/米2·年,有利于农作物,牧草的生长发育,并为广泛利用太阳能创造了有利条件。
在温度条件上,塔里木盆地和河西走廊西南部属暖温带,≥10℃期间积温4000~4500℃以上,无霜期200~220天以上,农作物可以一年二熟或二年三熟,并可种植长绒棉,瓜果等经济价值较高的作物,其他广大地区均属温带,≥10℃期间积温1700~3500℃,无霜期100~200天,春小麦、糜、谷、马铃薯、胡麻等农作物可以一年一熟。由于大陆性气候盛行,寒暑剧变。最冷月(一月)平均气温在北疆和内蒙古一般在-20℃左右,富蕴(海拔1177米)极端最低气温为-51.5℃,而相距不远的吐鲁番(海
拔-15米)极端最高气温达47.4℃(非正式记录达49.9℃),昼夜温差也很大,一般均在10~20℃以上,新疆、甘肃毗邻戈壁地区更在35~40℃以上,此外,在广大沙漠戈壁的地表,夏秋季午间温度可达50~60℃以上,海市蜃楼等光学现象常见,这对植物生长和人类生活显然是不利的。
多风沙也是西北干旱区重大自然改造问题之一。春秋季由于冷暖气流剧烈交绥,乍暖乍寒多风暴。夏季垂直气流强烈,也多“热东风”,山麓地带并有”焚风”。再加气候干旱、地面坦广、植被稀疏、沙源丰富等原因,大部分地区和大部分时间经常产生风沙现象,山口附近及大沙漠大戈壁中心尤为频繁。例如,四周为腾格里沙漠围绕的民勤城,多年平均风沙日数达133.5天;四周为大戈壁包围的安西城,多年平均大风日数达38.8天,号称“世界风库”;另一个“陆地风库”托克逊城,平均大风日数72天;而准噶尔盆地西部的阿拉山口(准噶尔门)更达165天。最大风速在托克逊附近,曾测到50米/秒以上的大风。
本区在地貌上以两个内陆盆地(准噶尔盆地,塔里木盆地)和两个高原(内蒙古高原,鄂尔多斯高原)为主体,河西走廊则是两者的过渡类型。一般海拔1000~1500米,局部洼地可在500米以下,吐鲁番盆地的艾丁湖则仅-155米,是全国陆地最低点。高原和盆地的周围有高山环绕,海拔达3000~4000米以上,形成了特殊的山地环境。
本地区几乎完全不产生常年河流。主要河流均源自周围山地,出山后水量逐渐减少,最后消失于内陆湖泊或沙碛盐沼之中,只有黄河及额尔齐斯河例外,分别注入太平洋及北冰洋。地下水源分布很不平衡,一般高山山麓和河流沿岸水量丰富,水质也较好,其余广大地面则异常贫乏。水资源存在的最大问题是利用不当,浪费现象严重,据估计,贺兰山以西广大地区现有水资源利用率仅达30%左右,例如,我国最大内陆河的塔里木河,在阿拉尔年径流达50亿立米,大坝附近仍有32.5亿立米,灌溉农田不过100万亩。
土壤比较贫瘠,剖面不发育,有机质含量少而含盐量高,再加质地粗瘠,一般不利农耕。但在河流中下游沿岸仍有不少宜农土地。
另外,本区植物资源分布很不平衡,主要可分三个地带:①温都尔庙——百灵庙——鄂托克旗——盐池一线以东为干草原地带,以禾草、杂类草为主,覆盖度50%以上,是我国最丰盛的草原;②该线至贺兰山之间为荒漠草原地带,以杂类草和半灌木、小半灌木为主,覆盖度30~50%上下,仍不失为良好草场;③贺兰山以西广大地区为荒漠,以灌木、半灌木为主,覆盖度多在10%以下,还有大片荒裸不毛之处。此外,在周围山地,还产生显著的垂直分布现象,例如天山、阿尔泰山、山麓均为荒漠草原,山坡均以山地草原和针叶林为主。
西北干旱区气候资源开发利用和保护应:①充分合理利用有限水源,提高水的利用率。根据春旱严重,夏雨集中和温度较高的特点,选择耐旱的、需水与降水分配规律基本一致的作物,并采用有效的旱地耕作保墒措
施,集存雨水,积雪防旱。修建水库,挡洪截水,整修水利工程,防止渠道渗漏。如新疆大多数渠道有效利用系数仅0.3~0.35;若提高到0.5,现有耕地的春旱缺水将得到较好的调节。平整耕地,改变大水漫灌的灌溉方法;②有计划地退耕还牧,种草造林,防风固沙。在风沙前缘,保护固沙植物,营造防沙林带,防止沙丘前移。在沃洲内部营造农田防护林网,防止土壤侵蚀、绿化沙丘;③合理利用季节草场,加强草原建设。由于地势高,雨水较丰富,夏秋牧场牧草产量高,载畜量大,利用不充分;而冬春牧场牧草生长差,载畜量低,又过牧超载。因此,加强草原建设,调整部分秋牧场为冬春牧场,提高冬春牧场的载畜能力,是本区发展农业的重要措施。