國(guó)家設(shè)立雄安新區(qū)，原本目的之一是要為中國(guó)新時(shí)代的城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展創(chuàng)建一個(gè)新模式。其中綠化建設(shè)是基礎(chǔ)元素。

但是，有人提出植樹(shù)造林會(huì)消耗地下水資源。這實(shí)在是在全國(guó)人民的雄安新區(qū)遠(yuǎn)景上吐了一口痰，非常惡心。

我不想與這種無(wú)知對(duì)話。不過(guò)，這里，說(shuō)說(shuō)有關(guān)道理也好。

第一，說(shuō)說(shuō)土壤水分消耗的真正元兇是不是樹(shù)木。

第二，說(shuō)說(shuō)地下水如何消耗和補(bǔ)充的。

第三，說(shuō)說(shuō)地面植被的作用。

第四，說(shuō)說(shuō)雄安綠化的重要性。

雄安那塊國(guó)土也罷，任何土地也罷，大海也罷，它的水分，是如何散失的呢?

上過(guò)初中的人就知道了，那是蒸發(fā)散失的，沒(méi)有人會(huì)說(shuō)那是被樹(shù)木吸走的。以一個(gè)極端情況為例，就是沙漠，那里降水散失很快。那里沒(méi)有樹(shù)，你沒(méi)得怪了吧？再一個(gè)推論，就是他自己也應(yīng)順著自己的邏輯，進(jìn)一步反對(duì)一切地方發(fā)展植被。如果不是神經(jīng)分裂，應(yīng)該會(huì)自己否定自己的邏輯。

雄安地處華北大平原核心區(qū)域。反對(duì)雄安綠化的人，如果還是一個(gè)較正常的人，那就應(yīng)當(dāng)離開(kāi)他的工作崗位，或別讓他再出現(xiàn)在會(huì)議上扮演攪屎棍的角色。這樣可以不再出現(xiàn)這種針對(duì)白癡的解釋。

第一土壤水分消耗的元兇是土壤水分蒸發(fā)而不是樹(shù)木

土壤的水分蒸發(fā)（evaporation）很可怕。如果沒(méi)有足夠的降水或其它水源補(bǔ)充，它就會(huì)徹底毀掉一個(gè)地區(qū)的任何生命系統(tǒng)。反之，要想維護(hù)一個(gè)地區(qū)的生命系統(tǒng)，也必須治理土壤水分蒸發(fā)。這個(gè)問(wèn)題，清末西北大員左宗棠就很明白，西部旱區(qū)的群眾也發(fā)明了一些規(guī)避土壤水分蒸發(fā)的辦法。

很多人認(rèn)為，一個(gè)地方的蒸發(fā)量大于降水量，就不能栽樹(shù)。這是不動(dòng)腦子的“想當(dāng)然”。他不知道，大部分地區(qū)的蒸發(fā)量都大于降水量。

例如，山東東營(yíng)市年降水量約600 mm左右，但全市平均實(shí)際蒸發(fā)量為1885mm；青島年降水量688mm，而實(shí)際蒸發(fā)量是1000～1100mm。黑龍江大興安嶺地區(qū)，蒸發(fā)量是1000mmm，而降水量?jī)H400mm。我國(guó)大部分地區(qū)都是這個(gè)情況。

問(wèn)題是缺水地區(qū)，特別是沙漠。如塔克拉瑪干沙漠，平均年降水不超過(guò)100毫米，最低只有4-5mm；而年理論蒸發(fā)量高達(dá)2800mm。羅布泊地區(qū),年降水量在50mm以下，該地區(qū)的理論蒸發(fā)量達(dá)到3000mm以上。甘肅民勤縣年平均降水量為113mm，理論蒸發(fā)量高達(dá)2646mm；甘肅景泰縣年降水量182mm,年理論蒸發(fā)量3000mm。陜西延安地區(qū)的吳起、延川，年降水量450mm(綠化前)，年理論蒸發(fā)量為1400～1700mm。寧夏鹽池縣理論蒸發(fā)量2200mm，降水量170mm。

蒸發(fā)量分為理論蒸發(fā)量和實(shí)際蒸發(fā)量。理論蒸發(fā)量是指地面水分充足時(shí)的蒸發(fā)量。在缺水地區(qū)，實(shí)際蒸發(fā)量很小，因?yàn)闆](méi)那么多水可蒸發(fā)。但蒸發(fā)有一個(gè)貪婪的特性，就是它不達(dá)到理論蒸發(fā)值不會(huì)罷休，它一定會(huì)抽走土地的最后一滴水，就像要吸干人的最后一滴血。

土壤水分散失的途徑是“蒸散（evapotranspiration）”，即蒸發(fā)（evaporation）+蒸騰（traspiration）。蒸發(fā)是一個(gè)物理過(guò)程，就是土地受熱或受風(fēng)后，水分散失，不經(jīng)過(guò)生物機(jī)體。這個(gè)過(guò)程除了受熱、風(fēng)和地被物的影響。地面高溫、大風(fēng)和裸露，都會(huì)使得蒸發(fā)兇猛。地溫、風(fēng)速較低，地面有覆蓋物，蒸發(fā)就會(huì)被阻滯。

西部旱區(qū)有一種耕作制度，叫砂田法，就是農(nóng)民在農(nóng)田排滿石塊，讓作物在石縫里生長(zhǎng)，他們叫“壓砂保墑”（圖1）。農(nóng)民也都知道鋤地可以保墑。但這種阻止土壤水分蒸發(fā)的做法，只是單一地減少土壤水分蒸發(fā)。能夠以綜合作用的方式改善地區(qū)環(huán)境的，是發(fā)展林、灌、草這種大規(guī)模的地被物。林灌草還會(huì)降低風(fēng)速和地溫（據(jù)我們?cè)诟鞯氐膶?shí)測(cè)，可降低20°C以上），減少蒸發(fā)也很有效。

圖1甘肅的壓砂保墑

但是，用植被阻止土壤水分蒸發(fā)，植物為了活命，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)蒸騰的代價(jià)。植物蒸騰是水分通過(guò)植物有機(jī)體的生理散失。這正是一些人反對(duì)在旱區(qū)植樹(shù)造林的理由。頭腦簡(jiǎn)單的人往往看到這一點(diǎn)，就形成了自己的立場(chǎng)和態(tài)度。

關(guān)于缺水地區(qū)的裸地水分蒸發(fā)量與覆蓋植被后的蒸騰量的比較研究，太過(guò)復(fù)雜。專家們的研究只能立足于一個(gè)樹(shù)種、一棵樹(shù)、一個(gè)季節(jié)、一個(gè)時(shí)辰、一個(gè)立地等等。所以我們很難找到宏觀一點(diǎn)的數(shù)據(jù)。但一些零散的關(guān)于一些樹(shù)種耗水量的研究數(shù)據(jù)都說(shuō)明，樹(shù)木蒸騰耗水實(shí)際是有限的，可能在年度200-300mm上下（不確定），但這已經(jīng)可以斷定用植被阻止土壤水分蒸發(fā)，是劃算的。

還有，這個(gè)蒸騰與蒸發(fā)有著本質(zhì)的不同——蒸騰作用完全把水分蒸發(fā)這個(gè)純粹消耗水資源的作用，替代成了可產(chǎn)生多種效用的機(jī)制。這些效用，其一是產(chǎn)生正面氣象效用，主要是增雨；其二是植被固土、肥地、降風(fēng)速、降地溫；其三是生產(chǎn)產(chǎn)品——木材、糧食和其他生物質(zhì)。

(一)為什么植被會(huì)增雨

森林生態(tài)系統(tǒng)不能根本扭轉(zhuǎn)大氣環(huán)流，但可加大下墊面粗糙度，增加大氣濕度，增加空氣中的凝結(jié)核；還可降低地表溫度、降低近地氣溫、降低近地風(fēng)速。這里歸納為“三增三降”。這個(gè)“三增三降”的核心效果是增雨。

這一增雨效果是基于降水形成的三種機(jī)制：

一是濕氣冷熱交匯形成降水。森林植被可增強(qiáng)濕氣的冷熱交匯。

二是水汽阻隔降水。當(dāng)水汽大量被阻，也會(huì)形成降水。森林增加下墊面粗糙度，會(huì)強(qiáng)化這種阻隔作用。

三是凝結(jié)核降水。人工降水就屬于凝結(jié)核降水，這時(shí)的凝結(jié)核是人工釋放的碘化銀或干冰。森林因很強(qiáng)的光合作用能釋放大量凝結(jié)核。只要有凝結(jié)核，空氣濕度達(dá)到30%以上就可能形成降水。這也是林區(qū)降水多的根本原因。

通常認(rèn)為缺水地區(qū)尤其是沙漠種樹(shù)，會(huì)因蒸騰而消耗水資源，這只看到了事物的一個(gè)片段，忽視了森林植被規(guī)避土壤蒸發(fā)的一面，而后者的后果更嚴(yán)重。

如果地表裸露，溫度就會(huì)非常高，濕度非常低，就不會(huì)形成降水。因此，必須種植植物，提升空氣濕度，為增雨創(chuàng)造前提條件。如果一個(gè)地區(qū)有較高的植被蒸騰，空氣中的水汽增加，降水就會(huì)增加。假設(shè)森林每天留住1mm水，365天就是365mm。

一個(gè)反證是：印度熱帶大沙漠（塔爾沙漠）周邊地區(qū)雨量都很大，但就是不在沙漠地帶降下來(lái)，原因就是沙漠熱浪上升，空氣干燥，不會(huì)凝聚成雨。如果雄安地區(qū)2000平方公里大地上沒(méi)有植被，倒是也就沒(méi)有了樹(shù)木蒸騰耗水，但是它也就無(wú)異于一片沙漠，地面和近地溫度會(huì)上升，風(fēng)速增加，土壤蒸發(fā)會(huì)增加，降水會(huì)減少。森林可有效吸收太陽(yáng)輻射和下墊面的反射，可消耗掉60%的輻射能。

需要說(shuō)明，森林的增雨效應(yīng)，要求森林植被的規(guī)模足夠大。如果規(guī)模很小，干燥氣流深入森林，增雨效果難以產(chǎn)生。

(二)為什么森林會(huì)涵水

紐約有90%的人口飲用水直接來(lái)自上游的森林。在美國(guó)，淡水供應(yīng)總量的53%來(lái)自森林；超過(guò)2億人的飲用水直接依靠森林；900多個(gè)城市的用水依靠國(guó)有林；保障淡水供應(yīng)是美國(guó)森林經(jīng)營(yíng)的主要目標(biāo)。

一片土地的水資源，分為地上部分（地上水體、徑流）和地下部分（土壤水和地下水體）。地上徑流會(huì)部分滲入地下，部分流走。徑流流得越快，滲入地下的機(jī)會(huì)就越小，流失越多。因此，特別是在缺水地區(qū)，要設(shè)法留住降水。

森林植被可以通過(guò)其諸多功能，使得降水更多地留下來(lái)。這就是森林的涵養(yǎng)水源作用。其原理是：

森林減少地表徑流:如果林地土壤疏松，有枯枝落葉層，則利于水份下滲，這樣的林地吸收的降水，一般為農(nóng)地或牧場(chǎng)的3-12倍，林地徑流很少形成，單次降水量60-65cm時(shí)無(wú)地表徑流，有的地方是上百毫米也無(wú)徑流下山。但是森林結(jié)構(gòu)不佳，林下無(wú)草和枯落物，則地表徑流還可能高出裸地。

森林消減洪峰:機(jī)理是通過(guò)枯落物截持、涵蓄、蒸騰、延緩融雪等作用消減和延遲洪峰。例如黃土高原有林地區(qū)的洪峰流量模數(shù)只是無(wú)林區(qū)的1/10，有的小流域是1/100。洪水歷程在有林區(qū)要比無(wú)林區(qū)延長(zhǎng)2-6倍。洪前歷時(shí)，在有林流域要比無(wú)林流域滯后3-15倍，削洪量達(dá)到74.1%-94.3%。

依據(jù)上述原理，可以這樣認(rèn)為，在缺水地區(qū)，森林植被產(chǎn)生蒸騰，這會(huì)消耗一些水資源。但這一作用以其規(guī)避土地蒸發(fā)量獲得代償，就是森林盤踞的土地范圍內(nèi)，可避免和減少土壤水分蒸發(fā)。而蒸騰散失的水分，會(huì)以另外多種效用（增雨、減緩徑流、防風(fēng)固沙、增肥、消洪、生態(tài)效應(yīng)、碳匯效益、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出等）得以補(bǔ)償。

以上的分析，說(shuō)明在缺水地區(qū)建設(shè)森林環(huán)境，是對(duì)地區(qū)水資源的理性保護(hù)和有效擴(kuò)充，這才是此類地區(qū)改善水環(huán)境、走向繁榮的希望。

(三)通過(guò)綠化改善環(huán)境的實(shí)例已比比皆是

甘肅省小隴山地區(qū)有800萬(wàn)畝森林，增雨效果是年200mm。陜西省吳起縣1997年森林覆蓋率為19.2%，年均降水量為478.3mm，到2007年森林覆蓋率上升到62.9%，年均降水量提高到582mm，增加了21.7%。青海省都蘭縣從20世紀(jì)70年代開(kāi)始大力度造林，1990年降水量為147.6mm，到1999年為363mm，降水量10年增加了一倍多。內(nèi)蒙的庫(kù)布其沙漠綠化后，降水量由幾十個(gè)mm,增加到了310mm。山西省呂梁市中陽(yáng)縣，從2000年開(kāi)始大力植樹(shù)造林，森林覆蓋率由43%提升到了56.4%，降水量增加100mm。

陜北毛烏素沙地早已全面綠化，雖然植被還不算茂盛。但這里的沙地低洼地帶，在干旱天氣仍可見(jiàn)到濕潤(rùn)甚至水洼，這是我們親眼所見(jiàn)。

西寧市區(qū)有南北30萬(wàn)畝黃土山。自20世紀(jì)八十年代開(kāi)始造林，迄今已綠化了23萬(wàn)畝。這種地方的綠化，一定的時(shí)期內(nèi)要依靠管網(wǎng)灌溉。但部分早期營(yíng)造的林分，已經(jīng)脫離灌溉而“自食其力”了。如湟水林場(chǎng)，已經(jīng)停止?jié)菜?0年了，林內(nèi)可見(jiàn)到天然樹(shù)苗（參見(jiàn)圖2）。這也是我們親眼所見(jiàn)。如果植樹(shù)造林會(huì)吸干土壤水分，那對(duì)此現(xiàn)象又如何解釋呢？

圖2 西寧市湟水林場(chǎng)（左），原為黃土山（右）下部為林內(nèi)情況，已出現(xiàn)很多天然苗

國(guó)外成功的典型案例就是以色列。以色列沙漠約占整個(gè)國(guó)土面積的一半，年降水量?jī)H180mm。幾十年來(lái)，以色列種植了2.4億棵樹(shù)木，改善了國(guó)土環(huán)境（圖3）。

圖3 以色列的荒漠變良田

迄今為止，我國(guó)一些專家總在說(shuō)造林會(huì)更加干旱。真是讀書讀傻了。

他們以樹(shù)木耗水這個(gè)生態(tài)側(cè)面得出的結(jié)論，沒(méi)有看到森林植被會(huì)規(guī)避土壤水分蒸發(fā)這個(gè)更加重要的功能，忽視了森林生態(tài)系統(tǒng)的增雨、涵水等作用，總之沒(méi)有考察此類地區(qū)發(fā)展森林植被對(duì)水分散失和吸納的整體生態(tài)過(guò)程。

通過(guò)綠化治理土壤水分蒸發(fā)的道理，在國(guó)外也是一樣。如在阿爾及利亞、摩洛哥、突尼斯等國(guó)家，都在系統(tǒng)地種植棕櫚樹(shù)，為的是保存土壤水分。

利用森林增雨和空中調(diào)水，在我國(guó)西南地區(qū)，早已固化在了梯田文明中，學(xué)界叫作“四素同構(gòu)”（森林、村寨、梯田、河流，參見(jiàn)圖4）。菲律賓也有保存山頂森林為梯田供水的做法。這些例子雖然不是旱區(qū)，但都是利用森林的增雨作用。

圖4 西南地區(qū)的四素同構(gòu)

第二 地下水如何消耗和補(bǔ)充的

地下水體，是流動(dòng)的，甚至我國(guó)西部地下水與東部地下水都是一體的。有人專門研究地下水的平衡問(wèn)題。這個(gè)我們不懂得，就不說(shuō)了。

單說(shuō)當(dāng)?shù)氐牡叵滤?，它是?huì)隨著土壤微管和空隙往上升的，如果有樹(shù)木根系吸水，會(huì)上升得更多。但是它也不會(huì)無(wú)限制的增加上升，因?yàn)闃?shù)木對(duì)水的需求受生理需水的限制，這像人一樣，喝飽了水，自然就不想再喝水。樹(shù)木的這一生理需水，也就是兩三百mm?？上](méi)有人全面地研究過(guò)各種樹(shù)木、各種森林植被的需水態(tài)勢(shì)。從西寧綠化來(lái)看，那里的降水量是380mm，只要樹(shù)木成活了，不再澆水也可以。這是否可以說(shuō)明，那里的森林總蓄水量等于320mm?

這就是說(shuō)，在沒(méi)有降水的情況下，森林植被對(duì)地下水的消耗，也就是每年300mm上下。但是，如果當(dāng)?shù)赜休^好的森林植被，且降水量為500mm，那么，這些降水基本上會(huì)全部滲入土壤，其中部分會(huì)補(bǔ)充進(jìn)地下水體?？傊裳a(bǔ)充500mm地下水。每年補(bǔ)充這么多。而如果地面無(wú)植被，降水就會(huì)變?yōu)閺搅髁髯?，很少有滲入地下的機(jī)會(huì)。而一旦太陽(yáng)出來(lái)，地面馬上就會(huì)干燥。這叫“公路效應(yīng)”。這個(gè)道理不難理解。我們把無(wú)林地面視為公路，下雨后雨水一定是迅速流走，一出太陽(yáng)路面就干了，但有一堆稻草在那里，就會(huì)保持一段時(shí)間的濕潤(rùn)。地面也是一樣。

大家都知道土壤有機(jī)質(zhì)越多，不僅肥力越強(qiáng)，保水性能也越好，又是農(nóng)民會(huì)友誼覆蓋地面或者鋤地保墑?，F(xiàn)在國(guó)外的果園都有意地在果樹(shù)地面種草覆蓋地面保墑（叫生草作業(yè)法）。國(guó)內(nèi)也日益流行。這個(gè)地面植被鋪蓋，對(duì)于保水很有效。你問(wèn)問(wèn)雄安的農(nóng)民，他們?cè)趺蠢斫狻Ｈ绻腥讼蛩麄兒f(shuō)植樹(shù)會(huì)耗水，農(nóng)民會(huì)把這樣的專家轟走。

總之，想辦法補(bǔ)充地下水，規(guī)避土壤蒸發(fā)。農(nóng)民都懂，專家不懂。

這個(gè)通過(guò)森林植被涵養(yǎng)水源，也就是把降水帶來(lái)的無(wú)效水，盡可能多地變?yōu)橛行?。沒(méi)有這個(gè)森林植被，你無(wú)論如何做不到這一點(diǎn)。全世界都明白這個(gè)道理，全世界也都在這樣做，怎么雄安就出了這個(gè)奇談怪論？

20世紀(jì)八十年代，法國(guó)的學(xué)術(shù)團(tuán)體，給總統(tǒng)遞交了一個(gè)報(bào)告，副標(biāo)題寫著《讓成千上萬(wàn)億噸的淡水資源白白流入大海是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的最大浪費(fèi)》。就是主張全國(guó)要通過(guò)生物措施和工程措施，把自然降水最大限度地轉(zhuǎn)變?yōu)橛行?，在?guó)土上最大限度地利用了之后，再排入大海。

第三 地面植被的作用

上面已經(jīng)講了一些，這里再做補(bǔ)充。

地面的森林植被，除了會(huì)涵養(yǎng)水源，減少洪災(zāi)，把更多的無(wú)效水變?yōu)橛行€會(huì)增加大氣濕度，帶來(lái)降水量的增加與均衡分布。一般說(shuō)來(lái)會(huì)增加100-200mm.

西歐的平均降水量也就是600mm。但是，他們那里風(fēng)調(diào)雨順，小雨天氣很多，基本沒(méi)有暴雨。就是得益于茂盛的森林。200年前，當(dāng)著他們也處于因農(nóng)牧業(yè)發(fā)展而破壞森林的時(shí)代，他們的國(guó)土也是災(zāi)害頻仍，洪水與干旱交替發(fā)生。但自從20世紀(jì)五十年代開(kāi)始，國(guó)家大力發(fā)展森林植被，就逐漸出現(xiàn)了風(fēng)調(diào)雨順的氣候。

良好的森林植被，它就是一個(gè)保護(hù)層和調(diào)節(jié)器，它可以調(diào)濕，也可以調(diào)干，它可以增加水源，也可以加速水分散失?？串?dāng)?shù)匦枰裁础＿@像動(dòng)物的羽毛，可以御寒，也可以隔熱。

當(dāng)你赤身處于太陽(yáng)底下，你是否需要一身衣服遮擋暴曬？當(dāng)你暴曬于太陽(yáng)底下，你是否想找一個(gè)蔭涼避免干曬？大地也是一樣。

我們都知道一個(gè)山坡的陽(yáng)面樹(shù)木生長(zhǎng)不如陰坡。那是因?yàn)殛幤碌墓庹諒?qiáng)度低些，空氣濕度大些。大地上有一個(gè)好的森林，也起一樣的作用。在森林植被的庇護(hù)下，人類的生存，和農(nóng)業(yè)、牧業(yè)，都會(huì)有利很多。

所以自古以來(lái)，都是主張多栽樹(shù)。何來(lái)植樹(shù)有害的謬論？這都是一些什么人在胡說(shuō)？

第四雄安的綠化

雄安新區(qū)有兩個(gè)關(guān)于水的問(wèn)題。一個(gè)是白洋淀的水量，一個(gè)是全區(qū)2000平方公里的有效水資源。

單純解決雄安新區(qū)范圍內(nèi)的水瓶頸，還不足以使得雄安新區(qū)“風(fēng)調(diào)雨順”，也不會(huì)解決白洋淀的水量。必須考慮上游地區(qū)的綠化造林（圖5、圖6）。

圖5、圖6 白洋淀流域圖

4.1白洋淀生態(tài)修復(fù)

據(jù)了解，目前正在推進(jìn)白洋淀生態(tài)林帶建設(shè)，大力營(yíng)造凈水護(hù)堤林、水源涵養(yǎng)林、生態(tài)經(jīng)濟(jì)型防護(hù)林，構(gòu)建生態(tài)綠色屏障。這都是有用的。

至于白洋淀近10年來(lái)天然入淀水量幾乎為0，水域面積急劇縮減的原因，這不會(huì)是因?yàn)榻邓倭?，而是周邊抽水多了（包括抽取地下水）。這個(gè)河北已經(jīng)在治理。

4.2 新區(qū)水資源安全

雄安新區(qū)的年均降水量大致是500 mm多。和北京地區(qū)差不多。

這個(gè)降水，也是很不均勻。有時(shí)會(huì)發(fā)生暴雨洪災(zāi)。

如2017年6月21日，保定市大部分地區(qū)中到大雨，局部暴雨。降水最大雨量為阜平遼道背91.5mm。雷雨時(shí)伴有大風(fēng)，有地地方出現(xiàn)冰雹，發(fā)生了山洪。

所有這些問(wèn)題，唯有足夠的森林植被，才可以改變。良好及足夠的森林植被，可以均衡降水，可以減緩和遲滯洪水，把洪災(zāi)這類無(wú)效水變?yōu)橛行ㄏ虬籽蟮碜匀谎a(bǔ)水。