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在水资源利用与维护中,地方性知识给我们的启

发布时间:2020-01-14 22:52来源: 未知

生息在中国西部的侗族、苗族、藏族、撒拉族、回族和蒙古族,其传统生计能做到对水资源维护与利用的完美结合。在"复原"这些民族传统生计的基础上,不难发现他们对水资源的维护与利用可以为今天的水资源管理提供诸多的启示,只要能做到认真发掘和利用各民族传统文化中的生态智慧与技能,使之与现代科技接轨,并加以推广,那么水资源匮乏的困境可望得到缓解,最终实现对水资源高效利用与精心维护的完美兼顾。

高山梯田的营建对水资源维护与利用的生态智慧与技能

我国的侗族生息在亚热带山地丛林生态系统中,气候温暖潮湿而多雾。降雨量虽然充沛,但地表崎岖不平,相对高度反差很大,以至于这里的液态水资源,在重力的强烈驱动下,很容易顺着高山急流汇集到山涧盆地中,而位于坡面上的耕地却得不到有效的灌溉。为了避免水资源的无效流失,就得与不利的地形地貌作斗争,化不利为有利。

为了更好地揭示侗族对水资源的维护与利用之间的依存关系,笔者以贵州省黎平县黄岗侗寨为例,展开进一步说明。黄岗侗族行政村的辖地,其海拔差异很大,最高海拔超过1000m,最低海拔仅400m 左右。除了海拔高度悬差较大外,境内还纵向平行着四条山脉,每条山脉的坡面坡度通常都大过30度,有的甚至高达80度。

面对这样的自然现实,无需通过复杂的科学计算,光凭常理就可推知,这一地区的水资源流失必然极其严重。但在我们调查的过程中,却发现了一个惊人的结果。在当地侗族文化的调控下,这里的侗族乡民却能将水资源有效地贮存在分布于陡坡上的稻田中,彻底满足居民的生产生活所需。当然要做到这一步,其原因是多方面,其中最主要的一个原因在于,他们在不同坡度的地方沿着等高线构建了层层梯田,以便层层截留大气降水,储备在不同的海拔高度,用于满足水稻种植和鱼鸭放养之用。因而这里的高山梯田,其实质就在于通过人力去建构起立体的湿地生态系统,以化解水资源维护与利用之间的尖锐矛盾。

在水资源利用与维护中,地方性知识给我们的启示:真的可舍弃吗?

2019年4月11日,在贵州省从江县刚边乡拍摄的板良梯田景色。

经调查,接下来还会碰到另一个难题,这里稻田的灌溉用水如果仅靠垂直降水和泉水供给远远达不到水稻生长所需要的用水量,因而很难保证稳定的收成。带着这样的问题,我们团队对这里的梯田进行了实地勘测后发现,黄岗侗寨的梯田全部镶嵌在森林中,这些山区森林所处地带,都处在冷暖气流交汇的多雾带,大致从海拔500m 到900m 的坡面上,一年中的晨、昏浓雾天气高达180天 到250天,在这样的地段从下午5时到次日9时相对湿度都高于85%,密漫的浓雾碰到林草枝叶都会凝结为水滴回落到地面形成明水。从调查的结果来看,这里的稻田之所以能够正常的产出,除了依靠垂直降水灌溉以外,更多的是利用昼夜温差在森林中形成的雾滴通过水平降水的方式去弥补水资源截留和储养的困难,确保梯田的巨大供水需求。

以黄岗侗寨的调查为依据,我们查证了20世纪中期的相关文献资料,从而注意到在当时除了侗族外,我国西南地区的其他6个百越民族,水族、毛南族、仫佬族、壮族、布依族和傣族,也和侗族一样,都是靠建构高山梯田实施稻鱼鸭复合种养去改良液态水资源容易流失的不利环境因素,也要靠森林富集水平降水,去缓解高山梯田供水的不足,而且都收到了对水资源高效利用和维护的理想结果。

如果进而注意到,当时的珠江中上游各百越民族以及部分汉族、苗族和彝族也从事这一传统生计,他们所拥有的高山稻田总量多达60000000亩,而稻田的储水深度最高都可以达到0.5m以上,这将意味着每亩高山梯田就可以储水333立方米,其暴雨季节的储洪能力将高达200亿立方米。珠江中上游的全部高山稻田的总储水量几乎相当于长江三峡水库的总储水量。正是因为上述各民族的传统生计,充分地发挥了水资源截流和储养的功能,所以20世纪50年代以前,在鲜有现代水利工程建设的情况下,珠江的水量还能保持全年平稳,沿江的大中城市,柳州、梧州、广州等地均很少遭逢水灾的威胁,当时的人们更不知道还有海水倒灌等灾害。

但是到了今天,现代水利工程越修越多,然而珠江流域的水患灾害却愈演愈烈。究其原因,全在于我们的水资源管理思路过于依赖单纯的工程技术,而传统生计对水资源的截流和储养功能却遭到了人为的贬低,这正是化解我国当前"水荒"需要汲取的历史教训。

复合种养对水资源维护与利用的启示作用

与侗族高山梯田水域系统的水源储养能力相似的事例,在滇、黔、桂三省毗邻地带的喀斯特山区也可以找到。这片山区分布范围将近17万平方公里,其中一半以上土地的基岩和砾石出露率高达60%以上,计算表明至少有近5万平方公里的土地,地表纯粹是基岩和砾石,属于学术界所称的重度石漠化灾变区。

在水资源利用与维护中,地方性知识给我们的启示:真的可舍弃吗?

 

众所周知,石灰岩本身不具备水资源储养功能,然而生息在这一地区的苗族、瑶族和仡佬族,在他们传统的生计中,一直执行藤蔓类农作物和丛生类农作物相互混合栽种的习惯,其目的在于使农作物在生长的过程中,能最大限度地将这些裸露的基岩和砾石彻底覆盖起来,不至于暴露在灼热的阳光之下。从而使得在基岩和砾石表面可以长出一层厚厚的苔藓层来,将所有基岩与砾石包裹起来,苔藓层一旦形成,原先不具备水资源储养能力的基岩和砾石,其吸水量可高达苔藓层干体重的15~20倍,饱和蓄水量每公顷可达70吨,可以部分地替代土壤发挥水资源截流和储养功能。基于同样的理由,这几个少数民族的传统生计,也能够发挥巨大的额外水资源储养功能,不过这恰好是当前类似研究工作中,长期忽视的事实。如果对这样的事实不做出公正的认识和报偿,我国水资源匮乏的困境就会失去一项化解的可行对策,珠江流域的"水荒"也将难以得到有效的化解。

在水资源利用与维护中,地方性知识给我们的启示:真的可舍弃吗?

 

砂田种植对水资源维护与利用的启示作用

当然,由于侗族的生息地带,年均相对湿度极大,由此而实现的水源储养功效,似乎并不明显,但若换到了我国干旱的西北地带,情况就大不一样了。从循化到银川河段黄河两岸的黄土高原台面上,生息着五个信奉伊斯兰教和藏传佛教的6个少数民族,他们是回族、东乡族、撒拉族、保安族、藏族和土族。在这些少数民族早年的传统生计中,都有营建砂田或拉沙压盐的农耕体制。此前,西北农业大学的农事专家们早就对此做出过充分的肯定,认为这样的农耕方式是干旱地带最富成效的农耕模式之一,因为砂田或者拉沙压盐对水资源的储养能够发挥不可替代的关键作用。但与此同时,又指出这样的耕作模式与现代农业不相兼容,因而在现代化建设中不可避免地要被淘汰掉。

随着我国经济的飞速增长,有关部门可以动用的能源与日俱增,致使这一地区执行的农业决策发生了逆转,从鼓励营建砂田,转而倡导"提黄灌溉"淘汰砂田。而政策执行的后果直接体现为,黄灌区的土地盐碱化,黄河水量的日益萎缩。近些年来,黄河下游的季节性断流在一定程度上与上述农耕决策的转变直接相关联。考虑到在上述地区年蒸发量是年降雨量的3~15倍。全部大气降水若不实施有效的储养,可以完全被无效蒸发掉,也就是以气态流失的方式从地表彻底消失而无法加以利用。

因而,上述决策的短视以及对现代科学技术的"迷信"也就不言而喻了。有见识的农学家通过统计表明,在上述地区提取一吨黄河水,可能形成的农业产值仅是下游一吨黄河水形成产值的 1/5。或者说,在上述地区提取的1000公斤黄河水中,仅有150公斤的水资源发挥了生产效益,而近700公斤的黄河水资源是在漫灌的过程中因当地蒸发量太大而被蒸发进入大气,以气态的方式完全流失掉,另有150kg的灌溉用水则以地下水补给形式返还给黄河。后两项累加的结果表明,提取一吨黄河水,其中的85%是花了钱,没有发挥任何效益,同时又白白地浪费了可贵的黄河水资源。

在水资源利用与维护中,地方性知识给我们的启示:真的可舍弃吗?

 

相比之下,若鼓励上述各民族乡民延续砂田耕作模式,其生态后果就会截然不同。由于砂田表面覆盖着厚厚的鹅卵石,土壤中储积的水资源可以经过"毛细管"作用到达地表,又由于毛细管被鹅卵石层截断,汽化而成的水蒸气只能充斥在鹅卵石的空隙间,而不会散逸到大气中去,这就使得水资源的气态流失降到了最低限度,几乎可以确保每一滴黄河水都用到了农业生产上,而且还能有效的防范土壤的盐碱化灾变。以至于仅靠每年深秋时节暴雨中渗透地下的水资源就足以支撑玉米或其他农作物实现稳产和高产。在年均降雨量仅350mm 到500mm 的干旱 地带,也能正常从事固定农业耕作。这一结果已经突破了国际上非灌溉农业正常经营的极限,而且是当前的现代科学技术都难以突破的极限,而这些民族凭借传统生态知识,就能在不提取黄河水的前提下,做到单靠有限的大气降水,达到持续稳产、高产的固定农业生产目标,我们还有什么理由低估砂田种植的价值呢?

笔者在甘肃省临洮县仔细观察和测量一处砂田的地下土层结构,结果却意外发现,在深达1.2m的探方中依次叠压着七层砂田铺垫的鹅卵石堆积层,每层鹅卵石堆积的厚度都在5cm~20cm 之间,鹅卵石层之间还有厚薄不等的黄土层相间,各黄土层的颜色又各不相同。据田野访谈资料获知,旱砂田每铺设一次,可以持续使用60年,这表明单在这一区段,砂田种植至少已经稳定延续4个世纪以上。从相间黄土层的颜色差异看,400年间,当地曾经历过周期性变动的旱情,还经历过沙尘暴的洗礼,也曾经历丰雨年份的浸灌。然而,当地乡民的先辈从实践中认识到,铺设砂田是当地实施固定农耕的最佳适应手段,因而砂田得以超长时间稳定传承。

这一传承事实表明,砂田在抑制气态水源流失方面,不仅成效显著,而且经得起气候波动的冲击。相比之下,提黄灌溉地段,持续时间不到10年,地表的盐碱化已经十分明显。二相对比的结果,孰优孰劣也就不言自明了。目前有学者建议,从以色列引进电脑控制的滴灌技术,以此消除提黄灌溉的负面作用。然而,以色列的滴灌技术虽然先进,但投资成本和维护费用都高得惊人,而收到的成效并不比砂田高。而且新建和维护都需要专门的技术人员和专门的设备,在普及上难度更大。砂田的铺设,虽说付出的体力劳动量很大,但当地各民族乡民都能独立操作,推广的社会制度保证更其理想。

总之,砂田抑制气态水资源流失的功效即令是当今世界上最先进的滴灌技术,也未必能表现出明显的优越性来。最值得强调之处在于,在河套地区推广砂田种植模式可以完全不依赖提取黄河水而实现稳产,这就可以为黄河下游居民节约更多的水资源,能够最大限度地解决华北平原当前面临的"水荒"问题,因而对缓解我国水资源匮乏更具深远意义。

浅牧对水资源维护与利用的功效

与砂田相似的传统对策,在内蒙古草原也可以看到。蒙古族牧民在荒漠草原从事放牧时,都是实施"浅牧",也就是说让牲畜觅食后剩下的牧草残株,以枯草的形态长期保留在地表上,并使牲畜粪便铺撒在草原表面。单就表象而言,似乎牧草资源的利用很不充分,但实情并非如此。

在极度缺水,风蚀作用又非常强烈的内蒙古西部荒漠草原上,降雨量低与蒸发量大相互叠加,水资源的气态流失现象极为严重,加之无论动用什么样的材料去实施地表覆盖,其成本都太高,而保留牧草残株则是在生产过程中自然实现。这样一来,资源利用与维护得到了巧妙的耦合,从而使得降低气态水资源流失的努力,被巧妙地融入了生产过程中而得以完成,由此而实现了维护成本的最小化。

在水资源利用与维护中,地方性知识给我们的启示:真的可舍弃吗?

 

与此同时,分散铺设的牲畜粪便在下雨时,都会转化为腐殖质,再混合强风带来的沙尘后,可以自然形成覆盖整个草原的风化壳,更大限度地发挥抑制水资源气态流失的作用。千百年来,蒙古草原的生态稳定正是凭借这一传统生产模式,而得到了巧妙的维护。因而在今天不管是出于农耕的需要,还是出于兴建城镇的需要,破坏已经形成的风化壳,或者清除枯萎的牧草残株,都是草原利用的大害。遗憾的是这种有害的利用办法,直到今天还没有引起学术界的应有关注,这显然不是一种理智的做法。正确的做法还需要借鉴传统的知识和技术,当然也需要引进相关的现代科学技术,去增加地表植物残株的存在量,同时加厚风化壳,扩大风化壳对地表的覆盖面,受损的草原生态系统才可望得到恢复。当前我国的宏观生态维护,正处于一个自相矛盾的格局之中。

一方面,内蒙古草原上,地表风化壳大面积受损,地表植物残株被人为清除,从而为沙尘暴的肆虐提供了起沙的温床。

另一方面,在华北平原的农耕区,却在大量焚烧农作物秸秆去清理耕地,结果也是在为沙尘暴提供沙源。与此同时,城市生成的生产生活污染物,又不断地流入江河污染地表水源。两相叠加的结果,最终使得本来干旱的蒙古草原更趋于干旱,而华北平原的沙尘暴却久治不愈,又添加了水资源的严重污染。

如果能借鉴传统的蒙古族浅牧作业经验,将华北平原农耕区的作物残株动用现代运输手段搬运到蒙古草原给牧民做牲畜饲料,将生产生活污水运输到干旱的蒙古草原浇灌荒漠化的草原。那么蒙古草原上的生态恢复将会随着风化壳的形成和地表残株的保留而快速落实,同时,又净化了华北平原的水质,还能收到根治沙尘暴的生态维护成效,一举而三得。如果这样的建议得以实现,看似无解的雾霾天气救治,就可望得到有效的根治。

反思与讨论

传统的水文学一直高度关注液态水资源的流失,对固态和气态的水资源却缺乏必要的关注。气象学尽管也关注气态的水资源流失,但立足点却在于期盼它转化成液态水资源,提供丰沛的大气降水。冰川学家关注冰川也和气象学家一样,仅是关注冰川可以转化为液态水资源,或者关注冰川的存在如何影响风向、风速和气温,如何形成成雨条件。这些现代科学的研究取向如此进行定位并非全无道理,事实上水资源本身就有液、气、固三态并存,三态之间又可以随温度、压力而相互转换。但对人类来说,只有液态的水利用起来最为方便,固态的水要被人类所利用,就必须投入大量的能量使其融化,这样用起来不划算。对气态的水而言,要利用起来更麻烦。气态的水含量太稀薄,又流动无常。

时至今日,人类要加以利用仍然苦无良方。因而,从人类中心主义的立场出发,重点关注液态水资源的消长、流失也就无可厚非了。可是地球表面液、固、气三态的水资源分布却极不均衡,对于大多数地区而言,关注液态水资源就足够。但对特殊地区而言,光关注液态水资源却远远不够,麻山就是一个典型的特例。

麻山所处的喀斯特山区,地表土壤极度稀缺,土壤能够发挥的保水功能微乎其微。加之,大气降水大多数只能截留在岩石表面,或者富集在薄薄的土层表面。降雨一旦结束,不出半个小时,岩石表面的水就会完全蒸发掉,不出两天,土层中所含的液态水也会全部蒸发掉,这简直是雪上加霜。保水能力最低的喀斯特山区,以气态方式流失的水资源反而比得到利用的水资源要多得多,更有甚者还在于,那些裸露的基岩和砾石,由于比热比水小得多,在阳光的暴晒下会持续增温,阳光下的岩石表面可以升高到75摄氏度,并把表层空气加热到45摄氏度,这更使得水的蒸发速度快得惊人,这更加剧了喀斯特山区的缺水。

喀斯特石漠化山区的生态恢复难以实现,其原因正在于此。麻山的苗族乡民不懂得气象学、水文学,但他们对水资源的气态流失却心知肚明,他们有足够的经验和智慧控制水资源的气态流失。他们大面积匹配种各种藤蔓类和丛生灌木替裸露的岩石撑伞穿衣,尽可能地降低阳光照射所引发的超常升温。并在植物的枝叶与裸露石头之间形成一个稳定的大气层,即使有风吹过,流失的水蒸气也会十分有限。不仅对野生植物这样做,他们的农耕也实施复合种植。藤蔓类、丛生类、直立类的农作物,在他们的手中得到了合理的匹配,将水资源的气态流失降低到最低限度,这正是他们生态知识和智慧的精华所在。如果说他们对自己的家园做到了惜土如金的话,那么不妨进一步说,他们也做到了惜水如金。遗憾之处仅在于,他们的这些生态知识在现代的气象学和水文学却没有立锥之地。如果不对现行的水土流失的概念稍加展拓,对气态的水资源流失也不加以充分研究,那么麻山乡民的生态知识和智慧就很难为世人所理解和认同,世人对水土流失的理解也有欠全面。当前生态恢复不能尽如人意,关键正在于生态维护的思路有待更新。

早年,笔者在麻山从事民族调查时,一位苗族乡民这样问我,我们这儿的石头为什么天天清晨都要"出汗"?当时笔者无言以对,读了相关学人的调查资料后,才恍然大悟,麻山乡民的智慧正在于借助露水来浇灌庄稼,利用基岩降温快的特点,去凝结大气中的水蒸气形成露滴,以此补充水资源贮养的不足。当然,要做到这一点得有一个前提,那就是按苗族乡民的传统方式实施复合种植。否则的话,露水也会很快被晒干,起不到"灌溉"作用。至此,笔者总算明白了苗族乡民总是说,"他们这儿的庄稼不怕它白天蔫,晚上肯定会活过来"这一质朴表述的真实含义了。原来,他们是借助露水种庄稼,试问不关注气态水资源的利用,能全面反映他们的高超智慧和技能吗?

从麻山出发,我们进而想到黄河中游的黄土高原台地上东乡族、撒拉族所种植的砂田,耕地表面铺上了厚达5cm~20cm厚的鹅卵石层,其功效同样是减少水资源的无效蒸发,靠鹅卵石的夜间降温,凝结露水去补充液态的水资源。

还有蒙古草原上,蒙古族牧民总是实行游动式浅牧,放牧后都要留下了连片的牧草残株不加利用,在同一地段的停留期都要尽可能短,为的是防止牲畜的践踏,破坏地表的风化壳,其智慧与知识的核心同样在于,给大地穿上衣服,降低水资源的气态流失。

看来,这三个地区生息的民族尽管各不相同,所处的环境也不同,但他们对水土流失的理解和有效控制,却有异曲同工之妙。妙就妙在他们都超越了现代气象学、水文学对水资源流失的理解,懂得了水资源气态流失的危害,并作到了有效控制,都知道苔藓层或是风化壳可以局部替代土壤发挥水资源储养功能,并落实到生态行为中,使苔藓层和风化壳得到精心的维护。这样一来,既造福了自身,又造福于周边地区的各民族。

明白了这一点后,我们不得不说,现行的水土流失概念确实存在着严重的局限,亟待展拓其内涵,重新加以定义。只有这样做,上述各民族的生态知识和智慧的科学价值,才能得到公正的评估,有缺陷的生态维护思路才望可得到匡正,我国的生态维护才能做得更好