二、植物生长与土壤水的关系
凋萎系数是指植物发生永久凋萎时的土壤含水量,因此把凋萎系数作为植物根系层可利用土壤水分的下限值。土壤含水量是地下水通过毛细管上升来维持的,其大小和分布决定于地下水位的高低,若地下水位太深,植物根系的土壤含水量低于植物的凋萎系数,植物就会因缺水而枯死。一般土壤的平均凋萎系数为9.7%,或者说,一般土壤含水量小于9.7%时,天然植被就无法生长而枯死。据中国科学院“九五”期间在塔里木河流域的调查,土壤含水量随地下水位的下降而减小,各种天然植物生长较好的地下水位是:胡杨为0.5至7米,红柳为1 至8米,罗布麻为0.5至6米。“八五”期间,据甘肃省水文地质大队对黑河下游天然植被生长状况与地下水位的调查,沼生和水生芦苇生长较好的地下水位是小于2米,普通芦苇是2至3米,芨芨草、甘草和罗布麻是3至4米,黑枸杞是小于5米,红砂、泡泡刺是小于7米。当地下水位降到7米以下时,沙枣、胡杨等耐旱的乔灌木濒临枯死;当地下水位降到9米时,所有植被全部枯死。
三、以水定井,节约用水,控制超采地下水
目前,华北和西北局部地区井水矿化度随着地下水位下降而增高,每升井水含氟量高达4毫克以上,大大超过国家规定饮用水含氟量必须小于1毫克的标准。所以,北京延庆县、山西吕梁山区的安泽县、陕西的定边和靖边县、宁夏的同心、盐池和西海固地区、内蒙古阿拉善盟的额济纳旗等地患氟骨病、斑釉牙病和碘缺乏症的人数随着地下水位下降而增加。据额济纳旗的调查,患氟骨病患者占22.7%,斑釉牙病患者占50%以上,碘缺乏儿童占16%。
根据中国科学院沈阳应用生态研究所、兰州沙漠研究所等分别在甘肃子午岭、宁夏沙坡头、陕西黄陵、内蒙古鄂尔多斯草原和赤峰测算,每公顷中龄辽东栎、山杨、油松和侧柏的年平均蒸散量为3643吨, 6种灌木林年平均蒸散量为180吨,草地为2000吨,表明年降水量在36 4.3毫米以上地区的乔木林不需灌溉,降水量在200毫米以上的草地也不需要灌溉,降水量在180毫米以上地区的灌木也不需灌溉就能正常生长。只有在造林种草期间,或者在降水间隙很长时段内,根据土壤湿度情况,适当开采一些地下水进行节水灌溉,对提高幼苗成活率、保存率和生长量是有益的。但是,现在的实际情况却完全不同。以北京为例,2000至2003年,北京市年降水量分别为371、346、385和454 毫米,虽然比20世纪50年代的平均降水量810毫米减少了44%至56.3%,但仍能满足林草植被的需求,完全不用像目前有的地块那样经常大水漫灌。根据1956年至1979年的水文气象资料,北京市水资源总量为40. 8亿吨,可利用水资源仅19.72亿吨,2002 年实际用水40.48吨,每年开采地下水20.76亿吨,超采10亿多吨,引起2300多平方公里地面下沉,石景山区最大地面下沉0.83米。一旦地下水位降到7米,现有林草植被将死亡;要是把地下卵石缝里的水抽尽,地面下沉压实,就永远失去了地下水库,等于透支了子孙后代的生存资源。如果遇到公元1628至 1641年那样连续14年的大旱,老百姓就无水可喝了。所以,为了给地上植被和我们的子孙后代留下维持生命的水源,各地区水利部门,必须精确测算,确定每口井可开采的地下水量,以水定井,建立用水规章制度,由专人负责,严格控制超采。