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国家设立雄安新区，原本目的之一是要为中国新时代的城市和乡镇发展创建一个新模式。其中绿化建设是基础元素。

但是，有人提出植树造林会消耗地下水资源。这实在是在全国人民的雄安新区远景上吐了一口痰，非常恶心。

我不想与这种无知对话。不过，这里，说说有关道理也好。

第一，说说土壤水分消耗的真正元凶是不是树木。

第二，说说地下水如何消耗和补充的。

第三，说说地面植被的作用。

第四，说说雄安绿化的重要性。

雄安那块国土也罢，任何土地也罢，大海也罢，它的水分，是如何散失的呢?

上过初中的人就知道了，那是蒸发散失的，没有人会说那是被树木吸走的。以一个极端情况为例，就是沙漠，那里降水散失很快。那里没有树，你没得怪了吧？再一个推论，就是他自己也应顺着自己的逻辑，进一步反对一切地方发展植被。如果不是神经分裂，应该会自己否定自己的逻辑。

雄安地处华北大平原核心区域。反对雄安绿化的人，如果还是一个较正常的人，那就应当离开他的工作岗位，或别让他再出现在会议上扮演搅屎棍的角色。这样可以不再出现这种针对白痴的解释。

第一土壤水分消耗的元凶是土壤水分蒸发而不是树木

土壤的水分蒸发（evaporation）很可怕。如果没有足够的降水或其它水源补充，它就会彻底毁掉一个地区的任何生命系统。反之，要想维护一个地区的生命系统，也必须治理土壤水分蒸发。这个问题，清末西北大员左宗棠就很明白，西部旱区的群众也发明了一些规避土壤水分蒸发的办法。

很多人认为，一个地方的蒸发量大于降水量，就不能栽树。这是不动脑子的“想当然”。他不知道，大部分地区的蒸发量都大于降水量。

例如，山东东营市年降水量约600 mm左右，但全市平均实际蒸发量为1885mm；青岛年降水量688mm，而实际蒸发量是1000～1100mm。黑龙江大兴安岭地区，蒸发量是1000mmm，而降水量仅400mm。我国大部分地区都是这个情况。

问题是缺水地区，特别是沙漠。如塔克拉玛干沙漠，平均年降水不超过100毫米，最低只有4-5mm；而年理论蒸发量高达2800mm。罗布泊地区,年降水量在50mm以下，该地区的理论蒸发量达到3000mm以上。甘肃民勤县年平均降水量为113mm，理论蒸发量高达2646mm；甘肃景泰县年降水量182mm,年理论蒸发量3000mm。陕西延安地区的吴起、延川，年降水量450mm(绿化前)，年理论蒸发量为1400～1700mm。宁夏盐池县理论蒸发量2200mm，降水量170mm。

蒸发量分为理论蒸发量和实际蒸发量。理论蒸发量是指地面水分充足时的蒸发量。在缺水地区，实际蒸发量很小，因为没那么多水可蒸发。但蒸发有一个贪婪的特性，就是它不达到理论蒸发值不会罢休，它一定会抽走土地的最后一滴水，就像要吸干人的最后一滴血。

土壤水分散失的途径是“蒸散（evapotranspiration）”，即蒸发（evaporation）+蒸腾（traspiration）。蒸发是一个物理过程，就是土地受热或受风后，水分散失，不经过生物机体。这个过程除了受热、风和地被物的影响。地面高温、大风和裸露，都会使得蒸发凶猛。地温、风速较低，地面有覆盖物，蒸发就会被阻滞。

西部旱区有一种耕作制度，叫砂田法，就是农民在农田排满石块，让作物在石缝里生长，他们叫“压砂保墒”（图1）。农民也都知道锄地可以保墒。但这种阻止土壤水分蒸发的做法，只是单一地减少土壤水分蒸发。能够以综合作用的方式改善地区环境的，是发展林、灌、草这种大规模的地被物。林灌草还会降低风速和地温（据我们在各地的实测，可降低20°C以上），减少蒸发也很有效。

图1甘肃的压砂保墒

但是，用植被阻止土壤水分蒸发，植物为了活命，会出现一个蒸腾的代价。植物蒸腾是水分通过植物有机体的生理散失。这正是一些人反对在旱区植树造林的理由。头脑简单的人往往看到这一点，就形成了自己的立场和态度。

关于缺水地区的裸地水分蒸发量与覆盖植被后的蒸腾量的比较研究，太过复杂。专家们的研究只能立足于一个树种、一棵树、一个季节、一个时辰、一个立地等等。所以我们很难找到宏观一点的数据。但一些零散的关于一些树种耗水量的研究数据都说明，树木蒸腾耗水实际是有限的，可能在年度200-300mm上下（不确定），但这已经可以断定用植被阻止土壤水分蒸发，是划算的。

还有，这个蒸腾与蒸发有着本质的不同——蒸腾作用完全把水分蒸发这个纯粹消耗水资源的作用，替代成了可产生多种效用的机制。这些效用，其一是产生正面气象效用，主要是增雨；其二是植被固土、肥地、降风速、降地温；其三是生产产品——木材、粮食和其他生物质。

(一)为什么植被会增雨

森林生态系统不能根本扭转大气环流，但可加大下垫面粗糙度，增加大气湿度，增加空气中的凝结核；还可降低地表温度、降低近地气温、降低近地风速。这里归纳为“三增三降”。这个“三增三降”的核心效果是增雨。

这一增雨效果是基于降水形成的三种机制：

一是湿气冷热交汇形成降水。森林植被可增强湿气的冷热交汇。

二是水汽阻隔降水。当水汽大量被阻，也会形成降水。森林增加下垫面粗糙度，会强化这种阻隔作用。

三是凝结核降水。人工降水就属于凝结核降水，这时的凝结核是人工释放的碘化银或干冰。森林因很强的光合作用能释放大量凝结核。只要有凝结核，空气湿度达到30%以上就可能形成降水。这也是林区降水多的根本原因。

通常认为缺水地区尤其是沙漠种树，会因蒸腾而消耗水资源，这只看到了事物的一个片段，忽视了森林植被规避土壤蒸发的一面，而后者的后果更严重。

如果地表裸露，温度就会非常高，湿度非常低，就不会形成降水。因此，必须种植植物，提升空气湿度，为增雨创造前提条件。如果一个地区有较高的植被蒸腾，空气中的水汽增加，降水就会增加。假设森林每天留住1mm水，365天就是365mm。

一个反证是：印度热带大沙漠（塔尔沙漠）周边地区雨量都很大，但就是不在沙漠地带降下来，原因就是沙漠热浪上升，空气干燥，不会凝聚成雨。如果雄安地区2000平方公里大地上没有植被，倒是也就没有了树木蒸腾耗水，但是它也就无异于一片沙漠，地面和近地温度会上升，风速增加，土壤蒸发会增加，降水会减少。森林可有效吸收太阳辐射和下垫面的反射，可消耗掉60%的辐射能。

需要说明，森林的增雨效应，要求森林植被的规模足够大。如果规模很小，干燥气流深入森林，增雨效果难以产生。

(二)为什么森林会涵水

纽约有90%的人口饮用水直接来自上游的森林。在美国，淡水供应总量的53%来自森林；超过2亿人的饮用水直接依靠森林；900多个城市的用水依靠国有林；保障淡水供应是美国森林经营的主要目标。

一片土地的水资源，分为地上部分（地上水体、径流）和地下部分（土壤水和地下水体）。地上径流会部分渗入地下，部分流走。径流流得越快，渗入地下的机会就越小，流失越多。因此，特别是在缺水地区，要设法留住降水。

森林植被可以通过其诸多功能，使得降水更多地留下来。这就是森林的涵养水源作用。其原理是：

森林减少地表径流:如果林地土壤疏松，有枯枝落叶层，则利于水份下渗，这样的林地吸收的降水，一般为农地或牧场的3-12倍，林地径流很少形成，单次降水量60-65cm时无地表径流，有的地方是上百毫米也无径流下山。但是森林结构不佳，林下无草和枯落物，则地表径流还可能高出裸地。

森林消减洪峰:机理是通过枯落物截持、涵蓄、蒸腾、延缓融雪等作用消减和延迟洪峰。例如黄土高原有林地区的洪峰流量模数只是无林区的1/10，有的小流域是1/100。洪水历程在有林区要比无林区延长2-6倍。洪前历时，在有林流域要比无林流域滞后3-15倍，削洪量达到74.1%-94.3%。

依据上述原理，可以这样认为，在缺水地区，森林植被产生蒸腾，这会消耗一些水资源。但这一作用以其规避土地蒸发量获得代偿，就是森林盘踞的土地范围内，可避免和减少土壤水分蒸发。而蒸腾散失的水分，会以另外多种效用（增雨、减缓径流、防风固沙、增肥、消洪、生态效应、碳汇效益、经济产出等）得以补偿。

以上的分析，说明在缺水地区建设森林环境，是对地区水资源的理性保护和有效扩充，这才是此类地区改善水环境、走向繁荣的希望。

(三)通过绿化改善环境的实例已比比皆是

甘肃省小陇山地区有800万亩森林，增雨效果是年200mm。陕西省吴起县1997年森林覆盖率为19.2%，年均降水量为478.3mm，到2007年森林覆盖率上升到62.9%，年均降水量提高到582mm，增加了21.7%。青海省都兰县从20世纪70年代开始大力度造林，1990年降水量为147.6mm，到1999年为363mm，降水量10年增加了一倍多。内蒙的库布其沙漠绿化后，降水量由几十个mm,增加到了310mm。山西省吕梁市中阳县，从2000年开始大力植树造林，森林覆盖率由43%提升到了56.4%，降水量增加100mm。

陕北毛乌素沙地早已全面绿化，虽然植被还不算茂盛。但这里的沙地低洼地带，在干旱天气仍可见到湿润甚至水洼，这是我们亲眼所见。

西宁市区有南北30万亩黄土山。自20世纪八十年代开始造林，迄今已绿化了23万亩。这种地方的绿化，一定的时期内要依靠管网灌溉。但部分早期营造的林分，已经脱离灌溉而“自食其力”了。如湟水林场，已经停止浇水20年了，林内可见到天然树苗（参见图2）。这也是我们亲眼所见。如果植树造林会吸干土壤水分，那对此现象又如何解释呢？

图2 西宁市湟水林场（左），原为黄土山（右）下部为林内情况，已出现很多天然苗

国外成功的典型案例就是以色列。以色列沙漠约占整个国土面积的一半，年降水量仅180mm。几十年来，以色列种植了2.4亿棵树木，改善了国土环境（图3）。

图3 以色列的荒漠变良田

迄今为止，我国一些专家总在说造林会更加干旱。真是读书读傻了。

他们以树木耗水这个生态侧面得出的结论，没有看到森林植被会规避土壤水分蒸发这个更加重要的功能，忽视了森林生态系统的增雨、涵水等作用，总之没有考察此类地区发展森林植被对水分散失和吸纳的整体生态过程。

通过绿化治理土壤水分蒸发的道理，在国外也是一样。如在阿尔及利亚、摩洛哥、突尼斯等国家，都在系统地种植棕榈树，为的是保存土壤水分。

利用森林增雨和空中调水，在我国西南地区，早已固化在了梯田文明中，学界叫作“四素同构”（森林、村寨、梯田、河流，参见图4）。菲律宾也有保存山顶森林为梯田供水的做法。这些例子虽然不是旱区，但都是利用森林的增雨作用。

图4 西南地区的四素同构

第二 地下水如何消耗和补充的

地下水体，是流动的，甚至我国西部地下水与东部地下水都是一体的。有人专门研究地下水的平衡问题。这个我们不懂得，就不说了。

单说当地的地下水，它是会随着土壤微管和空隙往上升的，如果有树木根系吸水，会上升得更多。但是它也不会无限制的增加上升，因为树木对水的需求受生理需水的限制，这像人一样，喝饱了水，自然就不想再喝水。树木的这一生理需水，也就是两三百mm。可惜没有人全面地研究过各种树木、各种森林植被的需水态势。从西宁绿化来看，那里的降水量是380mm，只要树木成活了，不再浇水也可以。这是否可以说明，那里的森林总蓄水量等于320mm?

这就是说，在没有降水的情况下，森林植被对地下水的消耗，也就是每年300mm上下。但是，如果当地有较好的森林植被，且降水量为500mm，那么，这些降水基本上会全部渗入土壤，其中部分会补充进地下水体。总之，可补充500mm地下水。每年补充这么多。而如果地面无植被，降水就会变为径流流走，很少有渗入地下的机会。而一旦太阳出来，地面马上就会干燥。这叫“公路效应”。这个道理不难理解。我们把无林地面视为公路，下雨后雨水一定是迅速流走，一出太阳路面就干了，但有一堆稻草在那里，就会保持一段时间的湿润。地面也是一样。

大家都知道土壤有机质越多，不仅肥力越强，保水性能也越好，又是农民会友谊覆盖地面或者锄地保墒。现在国外的果园都有意地在果树地面种草覆盖地面保墒（叫生草作业法）。国内也日益流行。这个地面植被铺盖，对于保水很有效。你问问雄安的农民，他们怎么理解。如果有人向他们胡说植树会耗水，农民会把这样的专家轰走。

总之，想办法补充地下水，规避土壤蒸发。农民都懂，专家不懂。

这个通过森林植被涵养水源，也就是把降水带来的无效水，尽可能多地变为有效水。没有这个森林植被，你无论如何做不到这一点。全世界都明白这个道理，全世界也都在这样做，怎么雄安就出了这个奇谈怪论？

20世纪八十年代，法国的学术团体，给总统递交了一个报告，副标题写着《让成千上万亿吨的淡水资源白白流入大海是国民经济的最大浪费》。就是主张全国要通过生物措施和工程措施，把自然降水最大限度地转变为有效水，在国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

上面已经讲了一些，这里再做补充。

地面的森林植被，除了会涵养水源，减少洪灾，把更多的无效水变为有效水，它还会增加大气湿度，带来降水量的增加与均衡分布。一般说来会增加100-200mm.

西欧的平均降水量也就是600mm。但是，他们那里风调雨顺，小雨天气很多，基本没有暴雨。就是得益于茂盛的森林。200年前，当着他们也处于因农牧业发展而破坏森林的时代，他们的国土也是灾害频仍，洪水与干旱交替发生。但自从20世纪五十年代开始，国家大力发展森林植被，就逐渐出现了风调雨顺的气候。

良好的森林植被，它就是一个保护层和调节器，它可以调湿，也可以调干，它可以增加水源，也可以加速水分散失。看当地需要什么。这像动物的羽毛，可以御寒，也可以隔热。

当你赤身处于太阳底下，你是否需要一身衣服遮挡暴晒？当你暴晒于太阳底下，你是否想找一个荫凉避免干晒？大地也是一样。

我们都知道一个山坡的阳面树木生长不如阴坡。那是因为阴坡的光照强度低些，空气湿度大些。大地上有一个好的森林，也起一样的作用。在森林植被的庇护下，人类的生存，和农业、牧业，都会有利很多。

所以自古以来，都是主张多栽树。何来植树有害的谬论？这都是一些什么人在胡说？

第四雄安的绿化

雄安新区有两个关于水的问题。一个是白洋淀的水量，一个是全区2000平方公里的有效水资源。

单纯解决雄安新区范围内的水瓶颈，还不足以使得雄安新区“风调雨顺”，也不会解决白洋淀的水量。必须考虑上游地区的绿化造林（图5、图6）。

图5、图6 白洋淀流域图

4.1白洋淀生态修复

据了解，目前正在推进白洋淀生态林带建设，大力营造净水护堤林、水源涵养林、生态经济型防护林，构建生态绿色屏障。这都是有用的。

至于白洋淀近10年来天然入淀水量几乎为0，水域面积急剧缩减的原因，这不会是因为降水少了，而是周边抽水多了（包括抽取地下水）。这个河北已经在治理。

4.2 新区水资源安全

雄安新区的年均降水量大致是500 mm多。和北京地区差不多。

这个降水，也是很不均匀。有时会发生暴雨洪灾。

如2017年6月21日，保定市大部分地区中到大雨，局部暴雨。降水最大雨量为阜平辽道背91.5mm。雷雨时伴有大风，有地地方出现冰雹，发生了山洪。

所有这些问题，唯有足够的森林植被，才可以改变。良好及足够的森林植被，可以均衡降水，可以减缓和迟滞洪水，把洪灾这类无效水变为有效水，包括向白洋淀自然补水。