原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/388432.shtm
■本報記者 王晨緋 通訊員 王超
一直以來并不為人所熟知的河北省雄縣、容城、安新三縣,一夜之間為人們口耳相傳,無數人的朋友圈被它們刷屏。而根據中央的規劃,雄安新區要“打造優美生態環境,構建藍綠交織、清新明亮、水城共融的生態城市”,要實現“水城共融”,這無疑離不開白洋淀。
白洋淀位于大清河流域,上游為太行山區,地勢較高,形成向平原區補水的條件。該流域的主要水系呈扇形分布,向東匯入白洋淀,經天津市的海河入海,白洋淀水量減少也會直接導致天津市的河道干涸,供水不足。
中科院遺傳發育所農業資源中心楊永輝團隊,長期從事海河流域農田節水與農業水資源研究。他們通過調研發現:削減上游農業用水,不失為解決雄安新區水資源短缺問題的妙方。
白洋淀缺水問題
須治病求本
歷史上,海河流域山區來水到達出山口或沖積扇地區的北京、保定、石家莊等城市后,水資源豐沛,形成大量的河、湖、潭、沼、泉等濕地。根據保定市水文水資源局資料,白洋淀20世紀五六十年代的平均入淀水量高達二十億立方米,每年向天津棄水就高達十八億立方米,其廣闊的水面和沼澤濕地在維護華北地區生態系統平衡、補充地下水源和向天津供水等方面具有非常重要的作用。
“根據我們的研究,白洋淀來水減少的關鍵時期始于上世紀70年代中后期,特別是改革開放以后,群眾的積極性得到發揮,能源和電力供應得到保障,農田灌溉得到了大力發展,用水劇增,來水減少加劇。白洋淀水位從50年代的洪澇災害時的高于海平面10米,下降到1982年的干淀。”楊永輝團隊通過查閱資料發現,1988年的夏季洪水使干淀達5年的白洋淀得以重新蓄水,但面積大大萎縮,特別是1999年以后,水位長期徘徊在高于海平面7米左右,接近干淀水位,長期靠“引黃濟淀”“引岳濟淀”維持不干枯。
“治病求本”,科學家們發現白洋淀水資源短缺的關鍵是農業用水增加。
“占流域耗水量60%以上的農業用水會通過田間蒸發揮發到大氣層。”楊永輝告訴記者,由于從液態變為氣態是水作為資源消失的主要方式,盡可能地減少農田、河道、湖泊、森林等的耗水就成為解決雄安新區水資源短缺、實現人與自然共生和諧的關鍵。
他舉出了一系列數據,“根據我們的前期研究和重新測算,白洋淀上游目前農作物耕地面積79.3萬公頃,其中,有效灌溉面積達63.9萬公頃,占總耕地面積的80.6%。播種面積122.7萬公頃,其中小麥、玉米、蔬菜、水果各占32.4%、37.9%、13.1%和13.6%,是上游地區主要的耗水作物,灌溉直接消耗(包括地表及地下水)水量高達22.0億立方米,與五六十年代白洋淀的來水量基本相當,由此表明,目前白洋淀流域的來水減少的關鍵是上游農業灌溉用水的增長。”
農業節水在減少水資源短缺方面發揮了重要作用。過去30年來,我國一直大力發展農田節水技術,單方水的糧食生產效率一直提高,但“節水”和“用水減少”有著根本區別,這在全球能源和資源領域被稱為“杰維斯效應”,即效率提高不等于用量減少。
“以白洋淀上游為例,2014年高耗水的水果、蔬菜種植面積與1990年相比分別增加了2.1倍和3.9倍,實際耗水高達22.0億立方米,是造成白洋淀和雄安新區水資源短缺的主要原因。”他表示。
為雄安新區水資源短缺建言獻策
“解決雄安新區水資源短缺除傳統考慮的節水和增加外調水量外,調蓄山水林田湖布局、減少地表蒸發、增加清水產流是關鍵。”楊永輝一一舉例分析。
“以白洋淀上游為例,該區域農作物播種面積122萬公頃,生產小麥、玉米分別為262.5萬噸和331.8萬噸,但小麥、玉米生產量的22.8%和66.4%外輸到其他省份和地區,具備壓縮高耗水作物、減少農業用水的可行性。”他表示,調整種植結構、減少高耗水作物的種植面積、增加休耕和實施限水灌溉是實質性地減少農業用水、解決流域水資源短缺的關鍵。因而,建議研究確立本地區壓縮高耗水作物種類和規模的實施方案及政策機制,通過限水灌溉和限水種植,恢復白洋淀和雄安新區的清水產流,提升新區及周邊生態環境質量。
楊永輝團隊建言,雄安新區的建設或許可以借鑒國際上的通用辦法,由城市反哺農村,獲取對農民所屬土地水資源的使用權,從而實現水資源使用的總量不增長。
部署在雙流機場的智能識別設施在統籌做好疫情防控的全局之下,今年的春運變得特殊。《中國科學報》1月29日獲悉,為更好做好疫情防控、便捷旅客出行,成都雙流機場引入一系列智能識別技術,上線了“佩戴口罩智能識......
近日,中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室理論催化創新特區研究組研究員肖建平團隊發表了題為Towardcomputationaldesignofchemicalreactionswith......
北方針葉林是地球上最大的生物群落之一,也是對氣候變化較為敏感的生態系統之一。中亞地區是北方針葉林的重要分布區域之一,該地區的森林生態系統在生物多樣性保護和區域經濟發展中發揮著重要作用,然而......
近日,中國科學院大連化學物理研究所分子反應動力學國家重點實驗室、大連光源科學研究室研究員袁開軍團隊,與中國科學技術大學教授王興安合作,利用自主研發的基于大連相干光源的離子成像實驗裝置,首次在CS2分子......
大自然通過選擇特定的金屬離子(Fe,Ni,Mn等)作為活性位點,嵌入蛋白質框架,從而構成各種各樣的金屬酶。在溫和條件下,這些金屬酶可以實現多種高難度的生化反應,如C-H活化,N2還原等。目前,這些生化......
1月28日凌晨0時,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所朱幼安、盧靜、朱敏帶領由中國、澳大利亞、英國和瑞典學者組成的研究團隊,在《當代生物學》(CurrentBiology)上發表了關于4億年前的澳大利......
名稱關于推進國家生態環境科技成果轉化綜合服務平臺技術篩選入庫工作的公告索引號000014672/2021-00071分類其他環境科技信息發布機關生態環境部生成日期2021-01-22文號公告2021年......
名稱民用核設施操作人員資格管理規定索引號000014672/2021-00073分類核設施安全監管發布機關生態環境部國家發展和改革委員會生成日期2021-01-29文號部令第22號主題詞生態環境部國家......
當前,可拉伸電子器件已成為下一代電子設備最有價值的前沿之一,其可適應柔軟和彎曲的形狀,預計在人工智能時代將發揮更大作用,并給日常生活帶來重大變化。為了滿足特定及各種需求,必須使用多功能傳感材料和彈性基......
近日,國家納米科學中心研究員陳春英課題組在利用乏氧組裝的超小氧化鐵納米顆粒放大腫瘤的熒光和磁共振成像信號研究中取得進展。相關研究成果以Hypoxia-TriggeredSelf-AssemblyofU......