哪里有森林，哪里就有粮有水

　　我在《农林水应从分道扬镳转向一体化发展》(载《学习时报》2009年5月25日)一文中，提出通过农林水一体化系统建设和山地森林恢复，使我国年均降水量增加100毫米以上，不可利用的洪水径流减少约10个百分点，绿水比重提高10个百分点以上，生产性绿水提高到绿水量的70％，粮食生产能力提高50％以上的一组目标，并非一厢情愿、也非无关紧要的想像，而是既有情势之必需，又有科学和事实之依据。现就三个相关问题再作点论述。

　　通过增加森林覆盖率实现增加降水100毫米以上

　　森林与降水、径流等的关系与森林面积、结构、气候、降水强度、历时、地势、地下等因子有关，会因上述因子不同而有所差异，但植物的生物生产量、绿水量、降水量三者成正比例线性关系，并构成一个循环模式，在全球并无不同。我们可以从实际观测、历史考证、中外比较三个方面来认识这种关系。

　　观测资料显示，森林区比无林区的降水量最多可增加25％，每公顷森林地面的凋落物层，能吸收11—33吨水，林地水分下渗率是农耕地和放牧草地的3—12倍，在月降水量不超过80—90毫米时，林地无地表径流发生，森林可使降水的50％—80％渗入地下，一亩林地至少比一亩无林地多蓄水20立方米，每公顷森林每天从地下吸收70—100吨水，森林的蒸散(蒸腾和蒸发)量比海水蒸发量大50％，比土壤蒸发量大20％，森林土壤的蒸发量只有无林地的40％—80％；四川嘉陵江、涪江、沱江等流域的森林削减洪峰量为10％—20％；黄士高原有林区的洪峰流量模数比无林区的小几十倍甚至百倍，洪峰流量的减少可达71.4％—94.3％；松花江水系的无林漂河的洪峰流量，比集水面积相同、森林覆盖率为70％的陡嘴子河大2—3倍。

　　历史考证表明，我国今天的从大兴安岭经通辽、张北、榆林、兰州、玉树至拉萨附近的400毫米等雨量线，其西北部的许多干旱地区，在远古时期曾远比今天湿润。内蒙古、宁夏、甘肃、新疆、青海、西藏都曾分布着大量的森林。从10000多年前农业文明诞生开始，人类的焚林猎垦活动对森林的破坏逐渐加大，至黄帝时，我国森林覆盖率为64％，至4000年前的夏代时，降至60％，降水量仍比现在多200多毫米。至3000年前的春秋时期，森林覆盖率降至约50％，降水量比现在多100多毫米。在2000年前，我国的森林破坏和环境退化主要集中在西部和北方地区，但至2200年前的汉武帝时，塔克拉玛干沙漠南缘、东缘仍分布着众多文明古国，这些地方都有森林。

　　目前我国的森林覆盖率为13.9％，全球为26％，全球年均降水量比我国高100多毫米，参照我国秦汉前的森林覆盖率和降水量，加上气候变暖有利于增加降水的因素，如果能把我国的森林覆盖率提高到约45％，是目前的约3倍，高出目前全球约20个百分点，则我国年均降水量增加100毫米以上，达到全球目前的平均水平就有把握。

　　怎样增加森林覆盖率

　　农林水分道扬镳，我国现在就没有使森林覆盖率提高到比全球高很多的空间，唯一的出路就是转向一体化建设。农林水一体化系统从理论上说是本地经验与生物学、生态学、地理学、气候学、水文学和生态农业、林业等知识的集成，看起来很复杂，实质上就是对自然森林系统的模仿，是自然森林系统的缩影，是立足于持久效率和信赖自然能力的农林业，与国际上被称之为“天然系统农业”相类似。这种农业目前从热带森林到半干旱草原、荒漠都在实验。如热带森林中将谷物生产、树木、森林植物和动物结合在一起的模拟丛林多样性的农业，其产出的食物高出同地域等面积现代农业或畜牧场产量的150—200倍，在半干旱稀树草原，相关的初步研究和实验表明，这种农业在改善其生态环境的同时，可以使农作物产量提高2—3倍。即使仅仅是栽树也可以获得明显的效益，在上个世纪70年代末至80年初，非洲撒哈拉沙漠以南边缘地带伐木为薪，导致严重的干旱化和沙漠化，80年代中期以来，尼日利亚的部分农民开始植树造林，现在每公顷土地上己有50—100棵树，使300万公顷的土地恢复了绿色，25万公顷的土地可以再度耕种，降水量增加了10％—20％，现在的谷物产量比20年前增加了20％—80％，蔬菜产量是原来的4倍。

　　我国目前的湿润地区占国土面积32％，半湿润地区占15％，半干旱地区占22％，其余干旱地区占31％。湿润地区除平原、盆地有条件发展灌溉农业外，其他大量存在的低山荒丘及其退化的残次林地、林种单一和经济生态效益低的人工林地，都可以建设农林水一体化系统，高山则可以通过保护而恢复森林。半湿润半干旱地区在1900年前曾分布着大面积的疏林草原，后来干旱加重森林消失，变成退化的草原或荒漠，气候变暖和全国大幅度增加森林覆盖将带来这里的降水量增加，从而带来重建疏林草原和增加食物生产的希望。目前西藏的森林覆盖率只有5.1％，青海仅为0.4％，把目前适合造林的地方恢复森林，西藏的森林覆盖率只有9.5％，青海只有4.3％，但达到这个水平，西藏拦蓄降水的能力可以加倍，青海可以提高10倍，同时，随着降水的增加，可恢复森林的面积也就会增加，青藏高原出境河流的径流量远大于流向我国黄河上游、塔里木河上游及河西走廊诸河的径流量，森林恢复，可以增加大量水气输向高原的东缘、北缘，从而增加这些地区的降水和源于这些地区的我国境内河流的径流，加上东部、南方和北方恢复森林，就能使我国全境的降水模式得到根本性的改善，从而也使粮食生产得以大幅度提高。

　　怎样实施

　　到本世纪中叶我国实现现代化时，人均收入将大幅度提高，人口将比现在增加约2亿，如果那时的人均粮食消费接近美国现在的一半，达到约500公斤，粮食消费总量就需要增加50％。因而，我们当前和今后在着力解决增加就业、扩大内需、降耗减排、转变增长方式、推进可持续发展等一系列历史性难题的同时，还必须解决好淡水短缺、人均耕地下降和大幅度增加粮食产量的历史性难题。恢复森林和建设农林水一体化系统，无论是从近期还是从长远看，对于有效解决上述难题都具有整体的关联效应，因为它可以增加超过千万人的稳定就业，可以有效地扩大内需，而且不仅没有市场风险，并能从基础上、可持续性上化解粮食、淡水、气候、生态风险，推进发展方式转换，因而对解决这些难题具有基础性、全局性、长效性意义。做好这件事可以分步分类进行。

　　第一步，分四大块布局：一是对现有约9亿多亩旱地试种一些适应当地环境的多样化的木本粮油果药等植物，形成生物多样性自平衡、自循环、常年覆盖、增加降水的生态功能，因为这部分土地目前的粮食产量低，只要增加降水并使降水最大化地向生产性绿水转移，就能较大幅度地提高粮食产量，如果亩均增粮约100公斤，总量可接近千亿公斤；二是对现有的后备耕地、湿润地区的低山丘陵荒地及其生态功能退化的人工林地、退耕还林的适宜土地进行农林水一体化系统建设，形成这些土地的生态服务功能和粮食、经济等多产高产能力，这部分土地至少可以建成5亿亩以上农林水一体化系统，如亩均产粮200公斤，总量可超千亿公斤；三是对湿润地区的山地实行封山禁伐恢复森林，难以自然恢复的，对可以造林的地方进行生态化造林，以增加对内陆的水汽输送；四是组织多学科的专家对灌溉农业的各种农林水一体化模式进行研究和实验。

　　第二步，当上述农林水一体化系统形成稳定的多产高产能力后，对现有约8.5亿亩可灌溉耕地的化学农业模式进行改造，使之逐步向农林水一体化系统转换，形成自平衡、自循环的能力，直至消除化学农业的弊病。化学农业的增产潜力已很有限，从1995年至2005年，我国的氮肥和磷肥施用量以年均25％的速度增加，但这10年水稻产量只增长不到4％，蔬菜产量增长不到3％。随着化肥原料短缺程度的加深，农作物所需的营养物质将越来越主要靠根系深浅不同、特性不同、相互补益的植物从土壤中提取，通过对农田生物残体的分解还原和追加有机肥来循环。由于灌溉农业的粮食产量已经较高，增加粮食产量的潜力相对较小，但通过农林水一体化系统的普遍建立，就能将病虫鼠害和水旱风灾的损失降至最低，加上科技增产的贡献，仍可望亩均能增粮约100公斤，总量可逼近千亿公斤。

　　如果我们能下定决心，第一步扎扎实实干约20年，就能大见成效，在这个基础上，走第二步就有了把握，再扎扎实实干约20年，到了那时，我国的森林和农林水一体化系统就能高度覆盖，不仅可望能实现年产粮约8000亿公斤、人均粮食消费约500公斤，而且生物资源的种类和总量将大幅增加，生态环境质量将有根本性的改善，人与自然和谐和可持续发展也因此而奠定了牢靠的基础。