石灰浆杀虫原理
Ca(OH)2容易遇到空气中的CO2发生CO2 + Ca(OH)2=CaCO3(水中沉淀)+H2O
在园林应用里不光防虫,还有放热反应,帮助树木抵御寒冷。
第一、石灰具有一定的杀菌、杀虫作用,可以杀死寄生在树干上的一些越冬的真菌、细菌和害虫。冬季的时候,
树上有些害虫会钻到地底下过冬,秋天的时候刷上了石灰后他们就下不来了,冬天就会被冻死。来年春天再刷一遍,
地下冬眠后的虫子想爬上树为害就不容易了。
因为石灰会使虫子脱水而死,所以他们都会远离。但是会飞的害虫这种办法就没用了。 第二,冬天,夜里温度很低;到了白天,受到阳光的照射,气温升高,而树干是黑褐色的,
易於吸收热量,树干温度也上升很快。这样一冷一热,使树干容易冻裂。尤其是大树,树干粗,颜色深,而且组织韧性又比较差,更容易裂开。涂了石灰水后,由於石灰是白色的,能够使40%-70%的阳光被反射掉,因此树干在白天和夜间的温度相差不多。 第三,因为秋后有种树木的天敌,也是令人类烦恼的昆虫肆虐!它能将一栋楼弄跨,凡是有木头和空隙的,它们都不放过,它们叫白蚁,树木涂上石灰,它们就没辙了,一般会涂1.5到2.0米的高度
火星是人类考虑之一,但还太小了
找适合居住的星球 为人类移民作准备 各国为何争着上火星
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图:得知“勇气”号成功着陆后,美国国家航空航天局局长奥基夫欣喜若狂。(美联社图片)
火星时间8时12分,即美国东部时间1月4日17时42分、北京时间5日6时42分,地面控制人员用英国摇滚乐队披头士的歌曲《早上好,早上好》“唤醒”了远在火星的“勇气”号火星探测器。这个十多个小时前成功着陆的探测器迎来了抵达“红色星球”后的第一个早晨。随后“勇气”号与地球进行了第二轮直接联络,而且发回了更为精彩的彩色照片和更多科学数据。由于照片的珍贵性等原因,美国国家航空航天局(NASA)表示,科学家需要经过一番仔细研究后,才能决定哪些照片可以公开。
“勇气”号顺利登陆火星,再次激起了人类对探索这颗远在上亿公里之外的“红色星球”的热情。在这之前,日本1998年7月3日发射的“希望”号探测器未到火星就提前结束使命,欧洲“猎兔犬2”号着陆器在火星着陆后至今下落不明。人类对火星的探索就在这样不断的成功与失败中艰难前行着。
艰难的火星之旅
2003年是火星“大冲”之年(当太阳、地球和火星在一条直线上,地球和火星位于太阳同侧,这就是火星冲日;如果火星冲日发生在火星公转轨道的近日点,则被称为“大冲”),世界各航天大国利用这次千载难逢的机会,纷纷展开了火星探测活动。2003年6月2日,欧洲航天局的“火星快车”携带着“猎兔犬2”号着陆器拉开了2003年火星探测的序幕,美国的“勇气”号和“机遇”号火星探测器紧随其后,也于6月10日和7月7日分别开始了为期7个月的火星之旅。
火星是离地球最近的一颗外行星,在太阳系中其自然环境最接近地球,被认为是最适合人类移民的星球。但事实上,火星的环境非常恶劣。特别是火星的尘暴没有规律可循,有时一年风平浪静,有时一年持续几个月。尘暴甚至可到达8公里的高空,遮天蔽日。原苏联1971年发射的“火星—3”号探测器在火星软着陆后,由于遇上了尘暴,着陆器上的仪器仅工作了20秒钟。此外,近火星空间流星四溅。美国的“水手—4”号探测器在两天内记录到了83次微流星碰撞,这些碰撞改变了探测器的姿态,导致了任务的失败。火星表面的宇宙辐射强度也比地球高上百倍,这些对许多仪器设备都是严峻的考验,登火星之旅非常艰难。
早在1960年,人类就开始了火星探测活动,截至2003年12月底已经发射了30多个火星探测器,其中成功的却不到一半。火星的着陆探测则更加艰难。在已经进行的火星着陆探测中,成功的屈指可数。
原苏联于1971年5月28日发射的“火星—3”号探测器实现了第一次火星软着陆。美国1975年发射了“海盗—1”和“海盗—2”号两个探测器。它们在火星软着陆后,做了两个著名的生命科学方面的实验,没有发现任何生命存在的迹象。这大大降低了人们探测火星的兴趣,加上昂贵的探测费用,火星探测计
划被暂时搁置起来。2001年4月7日,美国“奥德赛”号火星探测器发射升空。这次发射标志着美国火星探测计划重新启动。
人类为何执著地探索火星
人类经过数万年的繁衍生息,今天的地球已经不堪重负,日渐膨胀的人口、日益匮乏的资源都使人类不得不开始探索其他栖息地。寻找地球以外适合人类居住的星球是可能的解决途径之一。正如记者所采访的一位美国太空前沿基金会人士所说,在太空我们还可以探索宇宙中其他星球是不是有生命的存在,以及看有没有适合人类居住的星球,以便将地球上的人们移居到别的星球。作为距离地球最近的外行星,火星理所当然成为人类优先探索的目标。火星和月球不一样,月球是卫星,火星是行星。如果说月球是地球的女儿,火星应该是地球的兄弟。科学家们认为,到目前为止,在所有被探索和研究的星球中,火星是最可能适合人类移居的地方,因为火星和地球有很多共同之处。同地球一样,火星上有大气,也有季节的变化。也有科学家认为,火星的表面有水存在的迹象,这是导致生命起源的重要因素。虽然火星上没有氧气,但科学家设想要用尖端科技改造火星环境,以适合人类居住。一些持乐观态度的专家认为,绿化火星可能只要几百年时间,此后人类可携带特殊呼吸装置前往居住。
探索火星还将有助于加深对地球以及地球上生态环境的认识。通过研究火星大气的演化和水的消失过程,分析火星大气稀薄的原因,可正确认识和把握地球环境的变化趋势,对人类保护地球环境,从而在宇宙中永久生存具有现实而又深远的意义。此次前往火星的“勇气”号和“机遇”号带去的任务就是,探测火星上是否存在过生命。
火星探测显示国家实力
在科学技术高度发达的今天,任何一项重大成果的出现都离不开强有力的经济支持。在高成本的航天领域,各国的竞争实际上也是经济实力的竞争。据悉,在“勇气”号和其孪生兄弟———“机遇”号探测计划的实施过程中,NASA投入的经费和评估测试的严格程度都超过从前。这两个火星探测器总共耗资约8.2亿美元。
和载人航天一样,火星探测也充分显示了一个国家的综合国力。在人类发起的30多次火星探测活动中,美国占了约一半,能与它抗衡的只有原苏联和俄罗斯。近来,俄罗斯虽然在探索火星的问题上不断尝试,但步伐显然慢了。俄罗斯最近一次发射火星探测器是在1996年。
与美俄相比,欧洲和日本在火星探测上显得力道不足。1月5日,负责寻找失踪火星探测器“猎兔犬2”号的科研小组遗憾地告诉全世界:“猎兔犬2”号可能永远要和人类说“再见”了!这个消息并不令人意外。过去,欧洲航天业一直专注于卫星制造和商业火箭发射,避免参与美俄载人航天和太空探测等项目的竞争。近年来,欧洲慢慢在月球和火星探测方面取得了一些进展,但在技术和经验上都与美俄存在相当大的差距。与此同时,日本发射的“希望”号火星探测器未能成功登陆火星,同样暴露出日本在技术上与美俄的差距。
火星探测也推动了各国经济和科技实力的提高。虽然大多数火星探测的行动都是以失败告终,但科学家在探测器发射、探测器能源供应、探测器着陆方式和技术以及火星环境探测等方面积累了宝贵经验,发展了高精尖的技术,为人类成功登陆火星做好了准备。
当然,探测火星的行动无论是成功还是失败,都不能阻挡人类迈向宇宙的步伐。目前,美国、俄罗斯、欧盟等正积极筹备新的火星探测计划。此间媒体报道,美俄正在与欧洲航天局协商合作事宜,希望将载人火星登陆的时间提前到2014年—2015年。
登陆火星和登陆月球不一样,由于火星远离地球,仅往返火星一次就需要18个月,其间航天员需要的食品、水、空气以及在火星生活和工作所需的设施重达数百吨。从火星轨道返回地球的飞船也需提前送到环绕火星的轨道上,因此,众多的技术难题需要解决。火星之旅不仅时间更长,更令人担忧的是宇航员途中所承受的心理压力要比短期太空旅行大得多。一位俄罗斯宇航员曾经说过:“如果把两个人关在同一舱内两个月,就能满足所有谋杀的必要条件。”两个月尚且如此,试想谁能忍受更长时间的煎熬呢———火星之旅整个行程可能长达3年(往返18个月,在火星表面停留18个月)。尽管登陆火星还有许多问题需要解决,但如果该计划得以实施,将是人类航天史上一个新的里程碑。
最近看了一则新闻,说是一些人在购买香葱、芹菜、油菜等蔬菜时,有的人用纸巾擦拭蔬菜叶子后,发现纸巾竟然被菜叶上被染上“蓝色”了,也有的人把蔬菜买回家后,竟然发现在蔬菜的茎部发现了有不知是啥东西的“蓝色颗粒物”,对此很多人因为不明真相,就一传十、十传百的互相以讹传讹,就说这些蔬菜上的“蓝色”对人的身体有毒害作用,是菜农大量使用激素药物残留的有害物质等等,搞得很多人都人心惶惶的。
那么,蔬菜叶片一擦就掉的“蓝色”、蔬菜根颈部位带有的“蓝色颗粒”,这些蓝色的东西到底是个啥东西,它是怎么出现在蔬菜上的?这些蓝色蔬菜真的是菜农故意“黑心”造成的吗?这些东西是残留的农药、激素还是保鲜剂?这样的蔬菜人到底能不能吃,人吃了有没有危害,有多大的危害?我们在买到这样掉“蓝色”或带“蓝色”的蔬菜时,怎么处理比较安全?
针对以上这些大家最关心的“蓝色”蔬菜问题,今天农技小背篓就给大家做一个解疑答惑,相信大家在看过之后自然就会明白是怎么一会儿事儿了!
一、蔬菜上的“蓝色”物质到底是个啥东西?
经过农技小背篓的了解,以目前来看,在蔬菜上发现的“蓝色物质”主要分为两种,一种是蔬菜叶片不擦看不出来但一擦就掉色“蓝色”的情况,一种是蔬菜的根茎、菜帮等处带明显蓝色粉末状颗粒物的情况。
明确的来说,不论是蔬菜叶片上擦掉的蓝色,还是蔬菜上粘着的蓝色颗粒,这两种都是农药残留物,只不过前者主要是杀菌剂药液残留物,后者主要是杀虫颗粒剂残留物。这种蓝色物质不仅能在大葱、韭菜、菠菜、白菜、芹菜、青菜、生菜、油麦菜、甘蓝、莴苣、西兰花等蔬菜上看到,而且在苹果、葡萄等水果作物上也能看到的它的身影。
因为,不论农民种植蔬菜还是种植果树,这些农作物在生长过程中不可避免地会经常发生各类病虫害,农民为了保证后期产量、避免因病虫害危害,就不得不打药防治这些病虫害,如果咱们农民在防治叶部病害或灭杀蜗牛等软体害虫时,在蔬菜采收前使用了波尔多液、硫酸铜等杀菌剂或使用了含有四聚乙醛的杀螺剂(主要是杀田间的蜗牛和螺等软体害虫),或者在蔬菜采收后进行保鲜时喷洒了波尔多液、硫酸铜做运输保鲜处理,那么就很有可能导致这些杀菌剂、杀虫剂在蔬菜上残留下“蓝色”的痕迹。
没错, 我们在蔬菜上经常见到的“蓝色物质”一般就是波尔多液、硫酸铜、添加染料饵料杀螺剂使用后的残留物。
先给大家说一下农用杀菌剂硫酸铜和波尔多液。硫酸铜(大家也经常叫做蓝矾、胆矾等)一般是蓝色结晶的固体状,把它放在水里溶解后,水溶液会因为含有水合铜离子而表现为天蓝色,把硫酸铜溶液和熟石灰或石灰乳混合后就可以配制成天蓝色的波尔多液,液体同样呈蓝色,不论是硫酸铜还是波尔多液,二者都是农业生产上常用来灭杀菌剂的杀虫剂,这两种东西都属于化学药物,不仅可以防治作物上的真菌病害,而且还可以当做保鲜剂用在蔬菜上。
其次再给大家说一下容易在蔬菜上残留的蓝色粉状固体物——杀螺剂。没有种过蔬菜的朋友应该不知道,菜农在种植蔬菜时,非常容易因为蔬菜发生虫害而大幅减产,如果大家种植的白菜、包头菜等是十字花科蔬菜,那么菜地里就会经常出现蜗牛、鼻涕虫、菜螺等这些软体害虫,不要小瞧这几种害虫,它们对蔬菜的危害性是很大的,咱们菜农为了防治这些害虫,就不得不经常使用一些杀螺剂来灭杀它们,而防治蜗牛、鼻涕虫、菜螺等软体害虫效果比较好的一种药物,就是含有四聚乙醛的蓝色颗粒剂药物(四聚乙醛本身不是蓝色而是白色,但大部分药物中都会添加蓝色的诱饵剂),这用药物不仅溶于水,而且对蜗牛、菜螺等这些害虫具有很强的诱惑灭杀作用,在防治菜地中的软体虫害时效果很不错,咱们在蔬菜上经常见到的蓝色粉状颗粒物大多都是添加了诱饵剂且以四聚乙醛为主要成分的杀螺剂。
大家看到这,应当知道我们平时在蔬菜上擦掉的蓝色和在蔬菜上粘着的蓝色物是啥东西了吧!如果咱们农民朋友使用这些杀虫杀菌剂不当,比如说在蔬菜成熟前使用,就会在蔬菜上残留下我们所看到的蓝色物质。
但是大家不要去攻击、谩骂或诋毁菜农,因为他们也是无辜的,也不是有心或故意去使用这些杀虫剂杀菌剂的,在作物发生病害、虫害后,他们只看着病害和虫害肆虐而置之不管不顾啊,因为他们种地种菜也是有成本的、也是要挣点钱的啊,他们使用这些杀菌剂、杀虫剂的初衷只是为了降低病虫害所造成的减产损失,并没有其他恶意的成分在里面,这一点希望咱们大家要多多理解他们。
二、蔬菜上的这些“蓝色痕迹”、“蓝色粉状颗粒”有害吗?
不否定的来说:是药三分毒。凡是农药,对身体都有一定的危害性,但对身体的危害性只限于药物过量残留或超量使用上。
不论是容易导致蔬菜一擦掉蓝色的波尔多液,还是用来灭杀蜗牛、鼻涕虫、菜螺的含四聚乙醛的杀螺剂,这一种杀菌剂、一种杀虫剂,二者都是国家允许登记使用的农业病虫害防治药物,只要按照药物规定的用量浓度使用,那么蔬菜上残留的药物量都是不超标的、并不会对身体造成危害的,网上所有盲目说“蔬菜叶带蓝色或掉蓝色”的人都是不理智的,因为离开药物使用的剂量大小去谈药物毒性本身就是一种“流氓”性的说法。比如说,四聚乙醛杀螺剂,药物在蔬菜上规定的最高使用量一般为每公斤1-3毫克,而我们成人(按50公斤体重计算)每日摄入2.5克的四聚乙醛才会产生嗜睡、恶心、痉挛等不良症状;再以最近炒得火热的叶子上带波尔多液残留的举例,根据计算,假如要致使一个人吃香葱产生身体不良反应,那么这个人一天至少要吃上4斤多的香葱,才能使波尔多液在人体中的含量超过身体可承受的极限。
农技小背篓给大家说这些的目的在于:虽然说化学药物对人体有危害,但农民在合理适量用到蔬菜上的杀虫剂杀菌剂一般不会达到严重危害人体的程度,同时,过量使用杀虫剂、杀菌剂会影响到蔬菜的正常长势,或导致蔬菜发生药害,菜农为了自己的利益也会故意这么干的。对于前段时间炒得火热的一擦掉蓝色的香葱,相关质检部门也都及时抽样化验了,化验结果也都表明:葱叶上的蓝色物质是波尔多液,对人身体的危害风险极低。
除此之外,虽然说药物在蔬菜有残留一般不会对人的身体造成危害性,但是我们大家也都肯定是不愿意购买和食用这种带“蓝色粉末”或一擦掉“蓝色”的蔬菜,因为人过多食用且在体内富集后容易出现恶心、呕吐、烧胃感、腹痛等中毒症状,所以我们还是能避免就避免得好,遇到这样的蔬菜我们还是尽量不要购买、尽量避免食用来的安全。
三、买回来的蔬菜食用前如何清理比较安全?
对于波尔多液、硫酸铜这类极溶于水的药物,我们在买回来后食用前,应当在水龙头下反复多冲刷搓洗几遍,一般经过多次冲刷搓洗即可清理干净蔬菜上残留的药物,即可放心地食用了,如果大家实在不放心,担心吃了对自己的身体有害,大不了咱们直接扔了就是,毕竟几棵青菜也糟蹋不了几个钱!
对于咱们种菜的农民朋友来说,大家也应当多掌握一些科学种菜技术知识,争取在平常管理中预防和减少病虫害的发生率、降低各类农药的使用次数,即使需要使用农药来防治病虫害,也应当严格按照药物规定的用量浓度科学合理地用药,同时要注意在蔬菜采收前半个月内就要立即停止用药,争取多给大家种植出高产、优质、绿色、安全的优质农副产品,一来大家买起来放心、吃起来放心,二来也能给自己带来更好的种植收益。
除此之外,咱们大家在购买蔬菜时,也要多认真仔细地看一看蔬菜的叶片和根茎部,如果发现有蓝色物质的残留痕迹,咱们能不买就不要买,这样也就不用费心劳力的担心安全问题了。
同时,咱们大家也不能把所有的责任全部推到种菜的农民身上去,毕竟他们种菜也确实是很辛苦,他们也需要确保蔬菜不因病虫害而大幅减产,你说是不是这个道理?
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葡萄定植后,对主干上除第1个以外的萌芽抹掉,每株留第1个壮芽抽生的新梢向前延伸生长。
(2)绑蔓
当主梢长到50厘米时,开始进行绑蔓。在离苗15厘米处,插一木棍,将主梢固定在木棍上,主梢绑缚时,要绑成活扣,主梢一定要绑直,以利于主梢快速生长
(3)摘心
当主梢长到180厘米时,进行摘心。一周后,保留顶端两个健壮的新梢,其余新梢全部去除;当顶端保留的两个新梢长到50厘米时,分别向南、北两方向进行水平绑缚,并进行摘心。两条水平新梢上发出的副梢留2叶进行反复摘心。9月份以后,所有副梢全部摘心,促进枝蔓成熟。此外,要及时去除新梢上的卷须。
2、土壤管理
(1)追肥和灌水
一般追肥2次,第一次在葡萄发芽抽枝后(即6月中旬),距植株25厘米处挖5厘米深的穴,株施尿素25克左右;第2次在7月中旬距植株30厘米处,穴深5~10厘米,株施复合肥50克左右。施肥后立即灌水。
一般在栽植后,6月中旬、7月中旬、8月上旬各灌1次水。
(2)中耕除草
每次灌水后,及时进行中耕、松土,同时除去株行距内所有杂草。
3、病虫害防治
定植当年的植株,重点针对黑痘病和霜霉病进行预防和防治。在主梢长到50cm后,可以间隔15天左右喷施1:0.5:200倍波尔多液预防病害发生。如早期有黑痘病发生,可采用50%多菌灵可湿性粉剂600-800倍、70%甲基托布津可湿性粉剂600~800倍、25%施保功乳油600~800倍等进行防治;如生长期间有霜霉病发生,可使用20%烯酰吗啉悬浮剂800~1200倍、40%乙磷铝可湿性粉剂200~300倍或58%瑞毒霉(甲霜灵)可湿性粉剂600~800倍等进行防治。
4、小结
阳光玫瑰有‘白南’的血缘,虽属欧美杂交种,但具有典型的欧亚种特性。该品种果粒大、含糖量高、风味佳、肉硬皮薄,可以成为葡萄产业的更新替代推广品种之一。
葡萄冬肥是来年葡萄丰收的基础,一说到冬肥不少人就会想到鸡粪,前几年鸡粪作为有机肥原料为葡萄高产立下过汗马功劳,但最近两年人们发现:无论是未经加工的鸡粪还是用鸡粪为原料生产的有机肥(发酵不完全),都存在引发葡萄一系列问题的可能,比如葡萄地里线虫肆虐,土壤酸化加速,白腐,掉粒等问题频繁出现,直接给葡萄种植户造成巨大的经济损失,遗憾的是不少种植户依然没有意识到鸡粪这个慢性毒瘤的危害,下面就来了解一下鸡粪对葡萄的慢性毒害作用。
叶面追肥--是种植葡萄时最常见的,也是效果很不错的一种施肥方法。由于果实对光合产物竞争力强,致使根系生长不佳,这时如果仅靠一般的土壤施肥,难以满足葡萄生长发育所需,这时配合叶面喷肥,我使用的是碳补饱,就可以达到不一样的效果。
黄荣辉院士:
主要讲讲黄河源区气象、气候的变化情况。具体讲3个方面的问题:一是西北地区和黄河上游地区气候的年代(际)变化;二是源区径流和降水的变化;三是今后这个地区气候大概会发生什么变化。
黄河是我们的母亲河。由于气候变化,加上工农业用水的猛增,使得黄河下游径流减少得很厉害,甚至出现了断流,从而严重影响了华北一些地区的工农业用水和城乡人民的生活�用水。
受气候变化的影响,从1977年开始我国北方发生了严重干旱,致使经济和粮食损失很大。所有灾害当中,天气灾害占了70%以上,而干旱灾害占了其中的50%左右。20世纪90年代黄河断流的时间比较长,近几年采取了分水措施,使断流现象得到了杜绝。我们的研究主要是利用黄河上游和其他地区气象站50年来的气象观测资料以及黄河上游有关水文站40多年的径流资料进行的。
首先,谈一下我国西部降水的年代(际)变化。这个区域在20世纪50、60年代年降水量偏少;从70年代开始,西北东部降水有所增加;到了80年代,西北大部分地区降水均有所增加;90年代降水增加得比较多。可是我们要看到,黄河源区的气候变化跟西北是不一样的,而跟华北西部以及关中地区的变化差不多,所以该地区90年代降水大幅减少,径流也随之减少。
从夏季来说,每年的5~9月是西北降水比较集中的时期,并且夏季降水占了全年降水的很大一部分。20世纪50、60年代,西北地区降水比较少,从70年代后期开始特别是80年代西北降水呈增加趋势,而黄河源区降水情况相对还是好一些的。但是当90年代西北降水增加时,黄河源区和上游的降水却比较少。
50、60年代西北的春季是比较旱的,到了80年代西北降水开始增加,到90年代增加了很多。但70年代以后,我国气候有很大的变化,1977年以后华北变旱,西北的降水开始增加;1977年以后到80年代末黄河源区降水有所增加,但从90年代开始降水又开始偏少。
秋季降水相对少一些,但是变化是一样的,50、60年代西北的降水少一些。到了70年代,西北东部降水开始增加,80、90年代西北西部降水增加,但是黄河上游降水的变化跟关中这一带的变化差不多,总体还是偏少。
冬季主要是降雪,50年代西北的降雪很多,60年代也不少,70年代也是很好的,80年代更好,90年代也可以。
从上可以看到,我国西北地区降水量有明显的年代(际)变化,经历了60~70年代的降水偏少期之后,从80年代开始年降水量增加。这种变化在春、夏、秋季表现尤其明显。黄河上游地区无论是年降水量距平或各季节的降水距平的年代(际)变化与西北地区降水量距平的年代(际)变化有明显的不同,这个地区的年降水量,特别是夏、秋降水量在20世纪90年代均有所减少。
虽然黄河源区降水量在80年代是比较多的,但在90年代有所减少。从气温来看,蒸发跟气温有很大的关系。从1977年以后,春、夏两季全国都在升温,除长江上游与黄河上游若尔盖地区的气温降低外,其他地区气温均升高了,升高最多的是东北与华北。全国秋、冬两季气温也有明显升高。气温的升高使得蒸发增加,从而导致径流减少。气温升高导致雪线上升了30~60 m;另外,气温升高有利于冰川的融化,在整个西北地区,自60年代以后冰川面积大约减少了1 400 km2。
上述是整个西北和上游源区降水和气温的变化情况,也就是说,黄河源区的气候年代(际)变化跟西北不一样,西北70年代后期以后降水增加了,但源区90年代降水减少。
下面谈谈包括玛多、达日、兴海、若尔盖、红原等整个地区的降水、气温以及径流的变化。我们主要研究唐乃亥流域包括红原、若尔盖、玛多、达日、兴海这几个代表站降水、气温和径流的变化。该地区年降水量平均为522 mm,但年代(际)变化很大,年际变化大概是4~7年为一周期,70~80年代降水主要是增加的,90年代降水减少。从气温来看,包括代表黄河上游的5个站气温均升高了很多,全年升高了1.0 ℃左右,这是比较大的。60年代气温距平是-0.5 ℃,到了2000年大概是�+0.5 ℃,�升高了1 ℃左右,这种升温幅度与华北地区的升温幅度差不多。
唐乃亥水文站径流量比较大的年代是50、60年代,大约为200亿m3,到90年代减少为150多亿m3。黄河下游断流,除了工农业用水增加以外,还与上游来水减少有关。
这个区域径流具有与降水一样的周期,年际变化周期是3~7年。对唐乃亥以上流量进行了小波分析,从年代(际)来看径流变化周期约为20年。70~90年代初径流量比较大,90年代以后有所减少,距平从90年代初开始为负值,若干年以后可能会变为正值。因此,无论是从年际变化还是从年代(际)变化的趋势来看,黄河源区的径流量都会增加。
上游其他几个站的情况是:玛多靠近黄河发源地,降水并没有太大的变化,基本上和整个区域的变化差不多;达日站虽然有些波动,但波动不是太大。当然从气温来看,玛多、达日两站的气温都是上升的。
蒸发与气温有关系,玛多站蒸发量是增加的,达日站蒸发量也稍有增加,地温也升高了,但幅度要小一些。唐乃亥等站降水量80年代增加,90年代有所减少,但减少不是很多,径流量变化却很明显。兰州站的流量变化趋势与唐乃亥站差不多。因为唐乃亥、贵德2站平均气温都升高,所以蒸发量增加了,加上人类活动使得兰州站流量减少得比唐乃亥站还多。从小波分析看,兰州站的径流量经历了少、多、少的过程,90年代到现在已经经历了13年多的持续减少阶段,现处于转折时期。径流量的年际变化也正处于从偏小变偏大的转折期。
上述分析表明,唐乃亥以上黄河源区包括红原、若尔盖、玛多、达日、兴海等站平均降水量变化不是太大。从60年代到现在年降水量虽有些变化,但不太明显。从60年代初到70年代初降水相对偏少,70年代中期到90年代初降水相对偏多,从90年代到现在降水偏少。此流域的气温变化特征是80、90年代偏暖,气温上升明显,相对于60年代气温上升了1℃。
降水和气温的这些变化也可以从黄河上游玛多、达日等站的观测值看出来。从唐乃亥水文站来看,黄河上游径流量在60年代中期到90年代初期相对偏多,但由于气温明显上升,使得蒸发量加大,加上工农业用水和城乡人民用水量剧增,使得黄河上游径流量从90年代初到现在呈锐减趋势。黄河上游的流量与该流域降水量有很大的关系,相关系数可达到0.75,这说明黄河上游的流量主要依赖于降水。但是从降水资料来看,90年代黄河上游降水虽有所减少,但并不是太明显,那么为什么黄河上游流量锐减得这么厉害?这只能说明一方面是蒸发增加了,另一方面说明流域的工农业用水、畜牧业用水、城乡居民用水增加了。
最后谈谈今后黄河源区的气候可能会发生什么样的变化。今后由于工业的发展,温室气体排放会越来越多,致使大气中二氧化碳的浓度升高,现在大气中二氧化碳的质量分数比80年代初增加了30×10-6~40×10-6。《全球变暖》这本书介绍,2100年地表升温幅度有的预测是2℃,有的是3℃,有的是1℃,总的来说气温都是上升的,但是增温幅度不太确定。
根据我的学生高原杰博士利用中科院大气所的气候数值进行的计算,今后20~30年间黄河源区的气温将会升高,降水也将有所增加。虽然根据黄河上游径流的小波分析结果外推以及全球模式的数值预测结果,黄河上游降水可能增加,但气温升高很明显,表明黄河上游的蒸发量将继续增大,加上开发大西北,黄河上游的工农业生产和城乡用水也可能会增加,因此,可能还会导致上游径流今后进一步减少,使黄河源区生态进一步退化。
我的看法是:对黄河上游地区对气候变化的适应情况以及可持续发展,不仅要考虑以前气候和环境的变化以及现在的状态,而且必须考虑未来几十年、上百年的气候和水文变化。今后,黄河上游地区将要升温,生态将会更加恶化,用水量将增加,要做到可持续发展,就必须把黄河上游地区的气候、水文、生态环境和可持续发展等问题作为一个重要的系统科学问题来研究。这个问题我曾经在全国政协人口资源环境委员会呼吁过,他们也很赞成这一看法。
李吉均院士:
10年前,我为了研究古冰川,研究青藏高原,研究长周期的气候变化和环境变化,在黄河上游考察了几次,联系到现在这个会议,我想讲一点意见。
随着全球气温上升和季风的变化,按照地质气候记录来说,一般规律是高温跟高湿是配合的,但是温度与降水有高温高湿、低温低湿等匹配关系,就是干旱,也有高温干旱和低温冷湿之分。几千万年以来,西北地区的主导是高温和高湿配合,低温和低湿配合。根据这个预测,黄河上游是不会这样干下去的,它会变湿。7年前我的一位研究生做西北干旱区荒漠化趋势研究时,曾经得出这样一个结论:真正的干旱区在新疆和河西走廊的西部,那里的河流从20世纪80年代后期开始出山径流量明显增加,但是祁连山东段的半干旱区、半湿润区则明显半干。这怎么解释呢?我想主要是蒸发造成的。真正的干旱区蒸发量也随气温升高而增大,但地方性的局部环流强,还有冰川的消融,也许高风水汽还有什么变化,共同表现就是出山径流量增加,不过现在还分不清楚哪个占主导地位,这值得研究。这些因素促使新疆及河西走廊西部径流增大10%以上。前年施雅风先生注意到这个问题,称之为气候转型,并对此作了认真研究,引起了学术界和社会上的广泛重视。与此同时,北方的半干旱区包括甘肃东部的变干是很显著的,我很同意是蒸发的加强导致这一变化的观点。
随着全球气温升高,季风加强,亚洲内陆是变湿的,这是地质记录告诉人们的,而没想到干旱区很快转湿了。在半干旱区和半湿润区这些地方,由于蒸发迅速加强,土壤失去水分,大气环流还没调整过来,海洋上来的水汽还不足以使降水明显增加,因此造成了干旱化。青藏高原凡是发现泥炭的地方都是从全新世气温升高以后降水增加、温度增高、植被变好才开始聚集的。而冰期气候非常寒冷且干旱,在这种情况下植被是很差的,当然不会有泥炭生成。具体是多长时间能变过来,还要具体研究。现在新疆这个地方降雨增加,冰川融化、降水增加、地方性环流、高空输送的水汽各占了其中多大比例,这确实是要具体研究的。
我同意丑院士讲的“仅停止生态破坏不会有大量的水”这一观点,关键是看大的环境气候。那么是不是在生态上就不做事情了?应该做。黄河上游我们去了好几次,玛多这个地方的人在80年代说:别看这个地方很差劲,我们这里可是青海省人均收入很高的地方。为什么?就是放羊,羊多,产值就高。不过听说这几年不行了,牲畜太多,草原超载,自己跟自己过不去。上月兰州分院成立50周年庆典的时候,请张新时院士做报告,他坚决主张把原始的游牧全部停止,改为人工草场放牧,原因就是原始游牧效益极低且破坏生态。当然,怎样做到这一点还存在经济上和政策上调整的问题,但不能让牧区无限制地增加牲口的数量。随着我们国家的发展,最终还是要靠工业化、城市化来解决问题。
黄河上游是黄河径流的主要形成区,其中兰州是300亿m3,唐乃亥大概是200亿m3。总的来看兰州正好是青藏高原的出水口。青藏高原是中国地貌的第一个阶梯,到第二个阶梯黄土高原开始进入耗水地区,往北入银川、包头就到了荒漠戈壁,耗水量更大,转了一个大弯之后又进入黄土地区,泥沙大增。中国的大地构造格局到了西部过后,方向变了:在洛阳以东是北北东向,洛阳以西是北西西向。从渭河谷地,到兰州、西宁、祁连山北麓,再到天山北麓,现在的产业带是这么布置的,古丝绸之路也沿此走向。以后西北发展工农业和各种产业都要水,也应该把水集中在这个地方。
现在有一个想法,在唐乃亥把水堵住,内蒙古需要多少水就放多少水,关中这一带需要水,产业带在这里,就调到这里来,让水的经济作用得到充分发挥,这是题外话。对黄河要好好研究,我们的水是非常稀缺的,特别是北方非常稀缺。有一个研究生答辩的时候,算了一本账,表明西北地区每公斤小麦花了将近3 m3水,这种农业是极其落后的农业,最后应废掉,把人口都集中在生活条件比较好的地方,这样生态也能得到保护。黄河上游也是一样,牧民住在游牧帐篷,也不是好日子,可以把他们迁到别的地方去,因为原始游牧必然会带来生态破坏。
丑纪范院士:
我主要谈3个问题:一是黄河源区气候的变化特征,特征就是干旱化;二是干旱化是什么原因造成的;三是从大气的水分循环,分析源区边界的水汽输送净流入量的变化,再分析降水和水汽输送年代(际)变化的转折点。
黄河源区的气候变化特征:黄河上游年平均温度的变化从1961年到2001年的资料看是明显上升的。我觉得在我国除了西南地区之外都明显升温,因为这个升温是年代(际)的时间尺度。我们讲的全球变暖是讲全球的平均温度,但是全球平均温度的升高在各个地区的响应是不完全一样的,例如青海省东部的增温要比西部厉害。
黄河上游降水量的变化趋势是下降的,但不是非常明显。从1961年到2001年来看,去掉年代(际)的变化,趋势是减缓的。这里就有一个问题,一般说来,从全球范围看,随着全球变暖,水分蒸发加剧,降雨量增多,但由于各个地区的响应不一样,因此在这里气温升高,降水减少。
黄河上游蒸发量增大得很厉害。蒸发量的变化,人们一般的观念是温度升高,蒸发加大,但前不久宁夏气象局陈晓光研究员做了一个工作,把宁夏境内所有站的气温和蒸发的变化做了一个分析,结果表明气温虽然明显升高,但蒸发却减少了。叶笃正先生说他从国外资料中也发现了这个现象。那么是什么原因造成的呢?陈晓光进一步做了分析,指出影响蒸发不只是气温的因素,还有一个因素是风速。为此陈晓光统计了宁夏的风速变化,发现随着气温的增高,风速显著减小,因此他提出了一个初步的想法,即风的减小对蒸发的影响超过了温度的升高。
总体来讲,黄河上游温度升高是大家都知道的。温度的升高,降水的减少,蒸发的增大,导致干旱化非常明显。
干旱化是什么原因造成的呢?可以从大气水汽输送的角度看一看。因为黄河之水天上来,局地的降水实际上是全球水循环的一个结果。全球的水循环不仅是重要的物质循环,也是能量的循环,太阳能把占地球表面积70%的海洋上液态的水转化为汽态的水,随着大气环流输送到各个地方,在适当的条件下转化为降水,把热量释放出来,实际上是这个过程。
分析一下黄河源区,实际上是按经纬度划出这一块来,看看通过边界输送进去的水汽量,通过NCEP再分析资料来看,实际上降水应该是这样的,流进了多少水汽,流出了多少水汽,地面蒸发了多少水汽,空气里的水汽含量变化很小,这就是降水。如果进去的水汽很少或没有水汽进去,也没有流出来,地面也没有蒸发的话,是不可能有降水的。除此之外,降水跟这个地区水汽的转换率有关系,流进那么多水汽,降水加上蒸发就是流出去的,如果降水效率很高,流出去的就会减小。为什么我说到这点呢?因为这跟人工增雨有关。同样进去这么多水汽,同样蒸发这么多,可能影响降水,因此会影响到流出去的情况。希望将来可以通过这个办法诊断一下人工增雨的效率。
黄河上游整层的QV变化。发现南北经向的水汽净输送跟降水有非常好的同步效应,完全是同相位的,并且南北向是正相关,而东西向是反相关。现在黄河上游降水跟整个西北的不一致,西北这段时间变湿了,黄河上游反而变干了,不完全一致。从水汽的情况看,西北的水汽多半是西风带来的,所以东西向的水汽输送是增加的。但从资料来看,东西向水汽输送与黄河源区的降水是反相关的关系。西边界流入,东边界流出,跟整个黄河源头的南北边界合起来看,正好水汽的流入量跟降水量的变化是一致的。
结论:为了探讨黄河上游源区区域异常现象的影响因子,计算了黄河源区箱型各个侧边界水汽净流入的年际变化,分析了源区箱型各侧边界水汽输送与源区降水的相关关系,结果发现源区南、北边界层水汽与源区降水显著相关,相关系数超过90%的信度标准,但计算源区降水序列与东西边界水汽输送相关,相关系数却未超过90%的信度标准。进一步讨论黄河源区水汽的输送跟哪些因素有关系,就是跟西太平洋副热带高压的偏南还是偏北,跟季风的强还是弱有比较密切的关系。因此我们得到的结论就是降水的减少是整个大气环流年代(际)变化的反映,既然是这样,很难采取什么措施能够使得降水变多。如果仅仅就黄河源区来看,那个地方每平方公里才两个人,很难谈到有规模化的工农业生产等,可以考虑把人迁出来,不要过度放牧。但是这样的改善不能使降水增加。什么办法能使降水增加?是不是完全无能为力了?根据目前青海省从1998年开始进行的人工增雨作业来看,在作业的区域和时间里,根据调研和当地群众的反映,增雨效果是明显的,但是目前每年用于黄河上游和环青海湖地区人工增雨的经费仅有500万元,而且只是在夏季短时间、局部的地方实行,因此,在合适的情况下展开黄河源区的人工增雨,应该说是我们可以做到的一件事。
人工增雨可以增加降水量的幅度,也就是10%~15%,我们不能过分地夸大,这解决不了整个干旱问题。
符淙斌院士:
我今天主要是想把刚刚通过结题验收的国家重点基础研究规划项目,即我国生存环境演变和北方干旱化趋势预测研究的成果介绍给大家。根据这个项目的成果,从我国北方干旱化的过去、现在和未来这几方面的情况,为黄河源区的径流和生态变化的讨论提供一些信息,供大家参考。
先来看一看北方干旱化的现状。从最近5年用来表现干湿状况的3个指标即降水量、地表湿润指数和干旱指数来看,北方的大部分地区干旱状况是非常严重的,其中包括了跟黄河有关的相当一部分地区。根据国家民政局统计,最近10年的旱灾是十分严重的,占了整个气象灾害的50%。特别是最近5年比以前的10年增长了10%,这是现状。回过头来看看北方的干旱化是在什么样的背景下形成的,内陆干燥度的变化从200万~300万年前开始,干燥度突然增大,而且以后变率变得非常大。科学家还发现,这个变化可能是跟青藏高原的快速隆升有关系。因此,北方干旱化及亚洲内陆的干旱化是长期形成的。
第四纪以来,地球轨道的参数主要有4种周期,产生了相应的周期性的干湿波动以及变干趋势。我们研究得到的最基本的结论是,第四纪时北方沙漠分阶段扩大,北方干旱区总体上朝着越来越干的趋势发展。毛乌素沙漠南缘的界限在末次间冰期比末次盛冰期向北推移了大约250 km。最近1万年来的孢粉记录解释了岱海湖区全新世植被与气候变化的历史,距今2 900年以来森林消失,植被覆盖率降低,进入了寒冷干燥的时期。
岱海湖湖水古盐度和古温度的主要特征揭示了大约3 000年以来的干旱化趋势。长期的自然背景是,在百万年一直到几千年的情况下,北方地区总体来讲已经形成了干旱化的格局。最近100年来的情况怎么样?最近100年来,北方的干湿变化主要有两种准周期的变化,一个是大概在20年,一个大概是在70年。最近50年以来,北方大部分地区干旱少雨,气温升高,加剧了干旱化的发展,特别是华北和西北东部干旱化趋势非常明显,半干旱区的边界振荡式地向东南方向扩展。
干旱出现的频率,北方大部分地区是增大的,土壤湿度也是减小的,其中包括我们所关心的黄河源区,这是最近50年的情况。
分区的情况,西北东部大概是从20世纪80年代后期开始系统地变干,并且干旱化是振荡式地向东、向南扩展。
从我们利用的径流量资料来看,花园口自20世纪60年代以来径流量减少,兰州是80年代以后径流量减少。
70年代黄河上游径流量有突然下降的特征,其中人类活动引起的径流量减少占了相当大的比例。
下面讲一讲未来。我们的项目建立了干旱化趋势预测工作体系,提出了未来10~50年的干旱化发展趋势预测意见,已经报国家有关部门了。
该工作体系包括3个部分:一个是干湿状况的自身变化规律,二是影响干旱化的主要物理因子,三是区域和全球数值的模式情景预测。我们利用误差反向传播的神经网络对大概15种意见进行了集合,得到了对未来10~50年的预测的初步意见。在我们的实际预测中,所有的因素都是定量的,但是考虑到我们目前预测水平的可信度,只给出了一些定性的结果。
对2010年以前,主要做了4个地区即东北、华北北部、华北南部和西北东部的预测。西北西部的工作有另外一个项目,所以我们没有做那方面的工作。从预测结果可以看到大部分地区继续偏干,特别是华北南部干化有可能加剧,西北东部有可能转向偏湿。2010~2020年,大部分意见认为有可能由干旱转向缓和,但是这个预测意见的可信度比较低,因为有相反的意见。2020~2050年西北东部可能偏湿,华北南部继续偏旱。
还有些其他的预测意见,比如未来10~50年,北方地区极端大旱、大涝年份出现的频率加大,其中华北北部和华北南部大旱出现的频率将分别可能增加10%和20%;未来10~20年黄河上中游和下游的实测年径流量将分别减少10%和20%。在气候和干旱预测以及土地利用变化预测的基础上,我们建立了水资源模型以及在社会经济变化驱动下的需水模型,预测未来水资源的供需关系和缺水的势态。结果是未来50年花园口的径流量每10年减少5.7%,整个黄河每10年减少0.43%,并且在预测2030年用水低速增长的情况下,华北大部分和东北南部地区的年缺水量将达到1亿m�3。因此,建议在全球变暖和人类活动的共同作用下,在未来50年北方缺水势态严重的情况下,必须利用外流域调水和非开发水。
这个项目专门用区域环境系统模式讨论了气候生态系统的过渡带,就是半干旱地区恢复自然植被可能产生的气候环境效益。该模式最主要的特点是发展了简化的大气环境系统模式,可以考虑各类大气成分的变化,包括硫酸盐、气溶胶、黑炭气溶胶、沙尘气溶胶等,还发展了新的水文过程模式。新的水文模式包括了蓄满产流和超渗产流两种过程,考虑了降水在水平方向的不均匀性,此外还发展了土壤湿度的反演流程,因为土壤湿度对模拟干旱半干旱地区的降雨量是极其重要的。
在内蒙古半干旱地区用数值模拟进行了在不同土地利用状况下,自然植被恢复25%、50%、75%和全部恢复以后产生的土壤上层湿度的变化和降水的变化的虚拟试验。可以看到恢复自然植被对于区域水文状况的影响是明显的。
虽然这个试验是在内蒙古半干旱地区做的,但这个方法是数值模拟试验的方法,同样可以用其于他地区,如果需要了解黄河源区恢复自然植被可能产生的气候影响和环境影响,这个模式可能是可用的工具。
任继周院士:
今天,很多院士、专家对气象、水文和个别生物方面做了很精辟的深刻阐述,黄河源的问题大家研究得相当深刻,我就农业生态特别是草地生态方面谈一谈如何适应现在的变化。
黄河源生态问题的根源是气候干旱化,大家一致认同,没有异议。此外还有人类不合理的干扰。气候干旱化我们无能为力,人类不合理的干扰,要看我们怎么使用,怎么管理,这是我们能做的。
江河源管理的特点与难点。江河源区一般属于高寒草地生态系统,自然条件严酷,生态生产力低,生产方式是与高寒草地生态系统相适应的适应性生产方式,这是人类最早的仿生学。适应性生产方式看上去很简单,但实际上有很多道理。还有藏族的居住家园,以草地畜牧业为主的生产、生活方式。藏传佛教文化的核心地区,宗教文化有它的系统性和保守性。在这个地方进行生态工作是有难度的。怎样治理?黄河源的生态恢复应该在自然生态系统与社会生态系统综合治理的框架内谋求持续发展,丢掉任何一个都是不行的。其具体任务是在确保生态安全的基础上,尊重藏族的传统文化,合理组织以适应性生产为主的生产方式,减轻草地压力,创建藏族社会生产、生活的新模式,这个任务非常艰巨,不但是生态自然界的问题,还有社会问题,对生产生活新模式的逐渐形成要持之以恒。
第一,有哪些战略措施?一个是确定发展方向,改以畜牧业生产为主为生态安全为主。建立健全的生态系统,包含地境、生物、社会。鼠害为什么这么严重?过去若干年用毒药毒老鼠,实际上老鼠的天敌也被毒死了,这是非常严重的。把老鼠消灭的同时,把天敌消灭了,老鼠恢复得很快,而天敌恢复得很慢。有一次我从俄罗斯经蒙古人民共和国到内蒙古,看得很清楚,蒙古人民共和国这边有鹰,草地不错,一到我们这儿就光秃秃的,鹰都不见了。恢复一个系统,不只是植物系统,而且包括整个系统,包括动物