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

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

我不想與這種無知對話。不過，這里，說說有關(guān)道理也好。

第一，說說土壤水分消耗的真正元兇是不是樹木。

第二，說說地下水如何消耗和補(bǔ)充的。

第三，說說地面植被的作用。

第四，說說雄安綠化的重要性。

雄安那塊國土也罷，任何土地也罷，大海也罷，它的水分，是如何散失的呢?

上過初中的人就知道了，那是蒸發(fā)散失的，沒有人會說那是被樹木吸走的。以一個極端情況為例，就是沙漠，那里降水散失很快。那里沒有樹，你沒得怪了吧？再一個推論，就是他自己也應(yīng)順著自己的邏輯，進(jìn)一步反對一切地方發(fā)展植被。如果不是神經(jīng)分裂，應(yīng)該會自己否定自己的邏輯。

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

第一土壤水分消耗的元兇是土壤水分蒸發(fā)而不是樹木

土壤的水分蒸發(fā)（evaporation）很可怕。如果沒有足夠的降水或其它水源補(bǔ)充，它就會徹底毀掉一個地區(qū)的任何生命系統(tǒng)。反之，要想維護(hù)一個地區(qū)的生命系統(tǒng)，也必須治理土壤水分蒸發(fā)。這個問題，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，一個地方的蒸發(fā)量大于降水量，就不能栽樹。這是不動腦子的“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，山東東營市年降水量約600 mm左右，但全市平均實際蒸發(fā)量為1885mm；青島年降水量688mm，而實際蒸發(fā)量是1000～1100mm。黑龍江大興安嶺地區(qū)，蒸發(fā)量是1000mmm，而降水量僅400mm。我國大部分地區(qū)都是這個情況。

問題是缺水地區(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)量和實際蒸發(fā)量。理論蒸發(fā)量是指地面水分充足時的蒸發(fā)量。在缺水地區(qū)，實際蒸發(fā)量很小，因為沒那么多水可蒸發(fā)。但蒸發(fā)有一個貪婪的特性，就是它不達(dá)到理論蒸發(fā)值不會罷休，它一定會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)是一個物理過程，就是土地受熱或受風(fēng)后，水分散失，不經(jīng)過生物機(jī)體。這個過程除了受熱、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，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。林灌草還會降低風(fēng)速和地溫（據(jù)我們在各地的實測，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，會出現(xiàn)一個蒸騰的代價。植物蒸騰是水分通過植物有機(jī)體的生理散失。這正是一些人反對在旱區(qū)植樹造林的理由。頭腦簡單的人往往看到這一點，就形成了自己的立場和態(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，太過復(fù)雜。專家們的研究只能立足于一個樹種、一棵樹、一個季節(jié)、一個時辰、一個立地等等。所以我們很難找到宏觀一點的數(shù)據(jù)。但一些零散的關(guān)于一些樹種耗水量的研究數(shù)據(jù)都說明，樹木蒸騰耗水實際是有限的，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“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，也會形成降水。森林增加下墊面粗糙度，會強(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，會因蒸騰而消耗水資源，這只看到了事物的一個片段，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，溫度就會非常高，濕度非常低，就不會形成降水。因此，必須種植植物，提升空氣濕度，為增雨創(chuàng)造前提條件。如果一個地區(qū)有較高的植被蒸騰，空氣中的水汽增加，降水就會增加。假設(shè)森林每天留住1mm水，365天就是365mm。

一個反證是：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，原因就是沙漠熱浪上升，空氣干燥，不會凝聚成雨。如果雄安地區(qū)2000平方公里大地上沒有植被，倒是也就沒有了樹木蒸騰耗水，但是它也就無異于一片沙漠，地面和近地溫度會上升，風(fēng)速增加，土壤蒸發(fā)會增加，降水會減少。森林可有效吸收太陽輻射和下墊面的反射，可消耗掉60%的輻射能。

需要說明，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)為什么森林會涵水

紐約有90%的人口飲用水直接來自上游的森林。在美國，淡水供應(yīng)總量的53%來自森林；超過2億人的飲用水直接依靠森林；900多個城市的用水依靠國有林；保障淡水供應(yīng)是美國森林經(jīng)營的主要目標(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）。地上徑流會部分滲入地下，部分流走。徑流流得越快，滲入地下的機(jī)會就越小，流失越多。因此，特別是在缺水地區(qū)，要設(shè)法留住降水。

森林植被可以通過其諸多功能，使得降水更多地留下來。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)地或牧場的3-12倍，林地徑流很少形成，單次降水量60-65cm時無地表徑流，有的地方是上百毫米也無徑流下山。但是森林結(jié)構(gòu)不佳，林下無草和枯落物，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)要比無林區(qū)延長2-6倍。洪前歷時，在有林流域要比無林流域滯后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，說明在缺水地區(qū)建設(shè)森林環(huán)境，是對地區(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)通過綠化改善環(huán)境的實例已比比皆是

甘肅省小隴山地區(qū)有800萬畝森林，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)蒙的庫布其沙漠綠化后，降水量由幾十個mm,增加到了310mm。山西省呂梁市中陽縣，從2000年開始大力植樹造林，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，在干旱天氣仍可見到濕潤甚至水洼，這是我們親眼所見。

西寧市區(qū)有南北30萬畝黃土山。自20世紀(jì)八十年代開始造林，迄今已綠化了23萬畝。這種地方的綠化，一定的時期內(nèi)要依靠管網(wǎng)灌溉。但部分早期營造的林分，已經(jīng)脫離灌溉而“自食其力”了。如湟水林場，已經(jīng)停止?jié)菜?0年了，林內(nèi)可見到天然樹苗（參見圖2）。這也是我們親眼所見。如果植樹造林會吸干土壤水分，那對此現(xiàn)象又如何解釋呢？

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

國外成功的典型案例就是以色列。以色列沙漠約占整個國土面積的一半，年降水量僅180mm。幾十年來，以色列種植了2.4億棵樹木，改善了國土環(huán)境（圖3）。

圖3 以色列的荒漠變良田

迄今為止，我國一些專家總在說造林會更加干旱。真是讀書讀傻了。

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

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

利用森林增雨和空中調(diào)水，在我國西南地區(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，是流動的，甚至我國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題。這個我們不懂得，就不說了。

單說當(dāng)?shù)氐牡叵滤?，它是會隨著土壤微管和空隙往上升的，如果有樹木根系吸水，會上升得更多。但是它也不會無限制的增加上升，因為樹木對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。樹木的這一生理需水，也就是兩三百mm。可惜沒有人全面地研究過各種樹木、各種森林植被的需水態(tài)勢。從西寧綠化來看，那里的降水量是380mm，只要樹木成活了，不再澆水也可以。這是否可以說明，那里的森林總蓄水量等于320mm?

這就是說，在沒有降水的情況下，森林植被對地下水的消耗，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，這些降水基本上會全部滲入土壤，其中部分會補(bǔ)充進(jìn)地下水體?？傊?，可補(bǔ)充500mm地下水。每年補(bǔ)充這么多。而如果地面無植被，降水就會變?yōu)閺搅髁髯撸苌儆袧B入地下的機(jī)會。而一旦太陽出來，地面馬上就會干燥。這叫“公路效應(yīng)”。這個道理不難理解。我們把無林地面視為公路，下雨后雨水一定是迅速流走，一出太陽路面就干了，但有一堆稻草在那里，就會保持一段時間的濕潤。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)民會友誼覆蓋地面或者鋤地保墑?，F(xiàn)在國外的果園都有意地在果樹地面種草覆蓋地面保墑（叫生草作業(yè)法）。國內(nèi)也日益流行。這個地面植被鋪蓋，對于保水很有效。你問問雄安的農(nóng)民，他們怎么理解。如果有人向他們胡說植樹會耗水，農(nóng)民會把這樣的專家轟走。

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。

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

20世紀(jì)八十年代，法國的學(xué)術(shù)團(tuán)體，給總統(tǒng)遞交了一個報告，副標(biāo)題寫著《讓成千上萬億噸的淡水資源白白流入大海是國民經(jīng)濟(jì)的最大浪費(fèi)》。就是主張全國要通過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趪辽献畲笙薅鹊乩昧酥?，再排入大?！?/p>

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，除了會涵養(yǎng)水源，減少洪災(zāi)，把更多的無效水變?yōu)橛行?，它還會增加大氣濕度，帶來降水量的增加與均衡分布。一般說來會增加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)展而破壞森林的時代，他們的國土也是災(zāi)害頻仍，洪水與干旱交替發(fā)生。但自從20世紀(jì)五十年代開始，國家大力發(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。看當(dāng)?shù)匦枰裁?。這像動物的羽毛，可以御寒，也可以隔熱。

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

我們都知道一個山坡的陽面樹木生長不如陰坡。那是因為陰坡的光照強(qiáng)度低些，空氣濕度大些。大地上有一個好的森林，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)，都會有利很多。

所以自古以來，都是主張多栽樹。何來植樹有害的謬論？這都是一些什么人在胡說？

第四雄安的綠化

雄安新區(qū)有兩個關(guān)于水的問題。一個是白洋淀的水量，一個是全區(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年來天然入淀水量幾乎為0，水域面積急劇縮減的原因，這不會是因為降水少了，而是周邊抽水多了（包括抽取地下水）。這個河北已經(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。

這個降水，也是很不均勻。有時會發(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)這類無效水變?yōu)橛行?，包括向白洋淀自然補(bǔ)水。