1、试论山东省济宁市农业水土资源可持续利用摘要：本文在分析山东省济宁市水土资源现状的基础上，运用农业水土资源匹配分析模型对济宁市各县市区的水资源匹配状况进行分析，结果表明：济宁水土资源匹配程度较优，但区域差异明显，南部优于中部和北部，中部经济发展核心区匹配程度最差。在此基础上，从优化农用土地资源利用结构、科学利用水土资源、煤炭区的水土资源利用方法等方面提出了济宁市农业水土资源可持续利用的对策与方向。 关键词：农业水土资源；可持续利用；对策；山东省济宁市 济宁市位于鲁西南腹地，地处黄淮海平原与鲁中南山地交接地带，为鲁苏豫皖四省结合部。东邻临沂，西接菏泽，南面是枣庄市和江苏省徐州市，北面与泰安市交界。
2、辖市中区、任城区、兖州市、曲阜市、邹城市、泗水县、微山县、鱼台县、金乡县、嘉祥县、汶上县、梁山县，共计 2 区 3 市 7 县。济宁市处于鲁南经济带的中部位置，是山东省重点打造的区域发展新高地和山东向南参与区域经济合作与竞争的战略支点。农业在其经济发展中占有重要位置，近年来由于水土流失、非农占用等问题严重，全市耕地面积锐减。 1 济宁市水土资源概况 水土资源是人类赖以生存和发展的最基本的物质条件，是生态系统中最活跃和影响最广泛的因素，是农业发展的基础。同时，水土资源又是有限的自然资源，因而水土资源的持续利用是人类社会可持续发展的条件和保障。 1.1 济宁市水资源现状 1.1.1 济宁市水资源总
3、量 济宁是山东省淡水资源最丰富的地区。微山湖水面 1，260km2，是全国十大淡水湖之一，储水量达 30 亿 m3。另有丰富的地下水资源，淡水资源占全省的 1/6。济宁市属南四湖水系，境内河流众多，流域面积 50km2 以上的河流共 91 条，总长度 1，516km，均流入南四湖。 济宁水资源总量平水年为 49.98 亿 m3，其中地表水 33.71 亿 m3，地下水天然补给量 16.26 亿 m3；可利用水资源总量 30.37 亿 m3，其中地表水 17.44 亿 m3，地下水 12.93 亿 m3。降水保证率为 50%年份、75%年份、95%年份水资源总量分别为 46 亿 m3、35 亿
4、m3、26.2 亿 m3。天然水资源与可利用水资源的单位面积拥有量、人均占有量均高于全省平均水平。但人均占有水资源量 608m3，不足全国水平的 1/4，低于联合国确定的人均占有量 1，000m3 的警戒线。济宁市水资源相对联合国规定的人均水资源量人口承载力处于超载状态，相对山东省人口承载力处于富余状态（见表 1） 。 表 1 济宁市各县市区多年平均水资源情况表 1.1.2 时空分布不均 济宁市位于山东省西南部，多年平均降水量为 684.4mm，但时空分布不均（见图 1） ，南部地区较为丰富，中部地区缺水严重，年际差异较大，连丰、连枯年份和区域性缺水现象时有发生1。 1.1.3 地下水开采失衡
5、 济宁市各县市区的水源主要取自地下水，自 20 世纪 60 年代以来，地下水开采量不断增加。每年抽取地下水量近 20 亿 m3，远远大于 14.7亿 m3 的多年平均可开采量。过量开采地下水致使地下水位持续下降，形成了大面积的降落漏斗。为控制地下水的持续超采，保障工农业生产及人民生活用水的可持续供给，促进水资源良性循环，全市投入近大量资金，大力推进工农业节水，加强引水回灌补源工程建设，但几个较大的漏斗区地下水位依然持续下降，并由此形成了地面沉降，在某些地方已出现了地面裂缝、建筑物沉陷等环境地质灾害。 图 1 济宁市亩均水资源分布图 1.1.4 水污染不断加重 随着城市化进程的不断加快和国民经济
6、的发展，工业及城市生活废污水的排放量也不断增加，全市每年排放废污水 2.8 亿吨，市区日排废污水超过 10 万吨，邹城市和兖州市超过 5 万吨，其余县市区均在 4 万吨以上。每年化肥施用量折纯 28.5 万吨，年使用农药 990 多吨，这些污染源大部分未经任何处理直接流入河流、湖泊，严重污染了地表水体。污染的地表水体下渗导致地下水水质逐年恶化，并在河流两侧形成地下污染带，使沿岸农田被迫污染灌溉，又导致了污染物的大面积地表沉积扩散，使农产品品质下降，有害物超标1。 1.1.5 水资源浪费严重 济宁市的工业用水重复利用率为 56%，万元产值工业用水量为100m3，均低于全国平均水平。城市供水远未杜
7、绝跑、冒、滴、漏现象，管道漏失率在 15%以上。农业灌溉用水占全市总用水量的近 80%，是名符其实的用水大户。虽然已推广了管道输水和防渗措施，但由于受经济条件的制约，先进的“三灌”面积所占的比例还很小，大部分灌区还是土渠输水、大水漫灌，灌溉水的有效利用率只有 40%左右。 1.2 济宁市土地资源及利用现状 1.2.1 土地利用构成 全市土地资源总面积 1，068，490hm2，约占全省土地总面积的 7.13%，人均用地面积 0.13hm2。耕地面积 600，000hm2，人均耕地面积0.073hm2，林地面积 12，305hm2。 1.2.2 土地资源利用中存在的主要问题 虽然济宁市土地资源较
8、为丰富，但在开发利用过程中，由于缺乏土地保护和治理的有效措施，耕地面积减少的趋势日益严峻，原因一是随着人口增长和经济发展，今后对土地的总需求会更多，诸如农村宅基地、城镇房地产开发、陆上道路交通占地、工矿企业占地等；二是南水北调工程实施后，南四湖蓄水位抬高，滨湖地带地下水位也会相应上升，对湖堤外距离约 25m 以内的约 670hm2 农田造成不利影响；三是济宁市地下煤炭资源丰富，采煤业及煤化工业是济宁市发展经济的支柱产业之一。但这必将使大片农田发生沉陷而形成广阔的湿地水域或涝洼地。每片塌陷区面积小则上千亩，大则上万亩，分散分布， 互不相连。目前全市因采煤而造成的地表下沉面积已有 16，700hm
9、2，预计以 1，400hm2/年的速度增加；四是为了保证南水北调工程的水质，国家在南四湖区建设若干处人工生态湿地，也将减少一部分耕地。 据济宁市水土保持普查统计，近 10 年全市山丘区土壤流失面积2，367km2，占山丘区总土地面积的 82.7%，每年流失土壤问题约 950 万t，相当于山丘区近 2，700hm2 耕地 30cm 厚的表层土壤被剥蚀，被带走的氮、磷、钾等元素，约折合标准化肥 4.8 万 t。 2 济宁市农业水土资源匹配分析 本文从水土资源总量及匹配的动态分析入手， 运用水土资源匹配系数， 分析市域尺度农业水土资源匹配程度及其空间差异性， 为评判济宁市农业可持续发展的基础条件，提
10、高济宁市粮食综合生产能力，进行农业发展的科学规划提供依据。 农业水土匹配系数是反映特定区域农业生产可供的水资源和耕地资源时空适宜匹配的量比关系。其测算模型为 Riwl=wi/Li。式中： Riwl为 i 市域水土资源匹配系数，wi 为 i 市域水资源量，Li 为 i 市域耕地面积， 为市域农业用水比重。 基于济宁市多年平均水资源量、耕地面积及农业用水比重统计数据，运用测算模型, 得出济宁不同市域（不包括市中区）尺度的水土资源匹配系数（见表 2） 。 表 2 济宁市各县市区水土资源匹配系数 根据 Ri 值的集聚与离散的差异特征，将农业水土资源匹配系数划分4 个等级:A.匹配程度较优（1.10Ri
11、3.49） ；B.匹配程度良好（0.55Ri1.10） ；C.匹配程度一般（0.38Ri0.55） ；D.匹配程度较差（0Ri0.38） ；由图表 2 可以看出：济宁市平均水土资源匹配系数为 0.67，匹配程度良好，高于全省 0.23 的平均水平。其水土资源匹配的总体特点是：南部匹配系数最高，北部一般，中部最差。其中匹配程度较优的是微山县和鱼台县；匹配程度良好的地区包括金乡县、曲阜市；匹配程度一般的地区包括兖州市，汶上县，梁山县; 匹配程度较差的地区包括嘉祥县、泗水县、邹城市、任城区。 以上分析结果与现实基本吻合。济宁市南部的微山县和鱼台县、金乡县地处湖泊分布区地，水资源比较充足，耕地相对较少
12、，所以水土资源匹配系数较高；中部地区经济发展的核心区，在水资源匮乏的情况下，工业和城市用水占用了农业用水，所以水资源匹配较差，农业水资源短缺是中部地区粮食生产乃至农业发展的硬约束, 极大地影响了农业的可持续发展。 3 济宁市农业水土资源可持续利用对策 根据分析济宁市的水土资源匹配状况，济宁市的农业可持续发展要从经济效益、社会效益、生态效益三个角度出发，分别对水资源、土地资源的可持续利用提出合理的方案，全面改善水土资源的利用现状。 1合理利用水资源 科学利用水土资源的途径主要包括以下几个方面: 采用先进的节水灌溉技术, 减少灌溉定额以扩大有效灌溉面积，提高水利用效率；充分发挥水肥耦合效应, 通过
13、减少灌溉水量和化肥施用量, 提高土壤中养分的积累, 改善土壤结构, 减轻日益加剧的农田面源污染, 改善农业生态环境。 具体要做好以下几方面的工作： 1）搞好地表水与地下水的联合调度。在工农业生产中，用水规划应以利用地表水为主，超采区范围内坚决禁止新打自备井，以保护有限的地下水资源。邹县电厂四期、运河电厂一期续建、济宁电厂扩建等重点项目，用水都实行了地表水与地下水联合调度，汛前枯水期以地下水为主，汛后以地表水为主。 2）加快实施引水回灌工程，充分利用雨洪资源。由于降水集中，大雨以超渗径流的形式迅速排入河湖。为保证河湖大堤的安全，需及时将大量积聚的水体排泄掉，地下水漏斗得不到充分回补，雨洪资源大部
14、分被浪费。在地理、地质条件适宜的漏斗区建设回灌沟渠和节制闸门，调集汛期洪水回灌不仅可以增加水资源可利用量，还可以降低下游河湖的防洪压力。 3）加大节水治污力度，实现污水资源化。大力推行计划用水和节约用水，提高用水效率。加快工业节水技术改造，使工业万元产值取水量达到全国平均水平。继续因地制宜地推广先进的节水灌溉技术，在经济发达区和高科技农业示范园区，大力推广高标准的“三灌”工程，逐步扭转大面积浪费水的现象。要加大治污力度。按照水体的纳污能力，严格控制入河排污口的设置和扩大。积极推进产业结构调整，坚决关闭一些治污无望的企业，加强点源面源治理，减少工业污染，加快污水处理厂建设，实现污水资源化。 4）
15、开展矿井水回收利用，目的是减少水资源浪费，缩小矿井水对环境的污染。将回收的矿井水经过处理、达到回收利用标准后可广泛用于矿区洗浴、绿化、井下降尘、发电冷却等生产、生活各方面。采煤塌陷是煤矿开采中不可避免的问题。利用矿区塌陷的大坑和电厂水源，以及坑口排放的水发展水产养殖业（鱼、虾、蟹） 。必备的条件是：塌陷大坑离发电厂要近，而且矿坑排水是经过消毒过滤处理的，消除了有害物质后（谨防水产的二次污染）可以便利引到坑中，但塌陷的大坑要做处理。可以就地取材，利用粉煤灰颗粒细腻的特点，将大坑底部和周边做防漏灌浆处。 2 土地资源合理利用 1）要根据土地利用总体规划，在一定区域制定土地用途分区，明确土地用途限制
16、内容，实行土地用途变更制度，对土地资源用途采取行政、经济和法律等手段进行控制监管。一要控制用地总量，严格限制农用地转为非农建设用地；同时要对耕地实行特殊保护并要对现有土地资源进行动态检测。 2）加大对土地的法律管理力度。对农业用地，特别是良田耕地要按照基本农田保护条例规定划定基本农田保护区，建立严格的基本农田保护制度，并落实到地块，明确责任，严格管理。基本农田保护区的划定工作应纳入县级土地利用总体规划，乡镇和县级非农业产业的发展（包括开发区） ，不能规划和配置在农田保护区内。 3）特别指出的是，济宁市存在大量的采煤塌陷地。在地下水位不太高的塌陷区域、积水较浅或季节性积水的塌陷地建立排水系统，达
17、到重新利用土地的目的。对地下水位较高、塌陷较深的常年积水区，采用将积水区继续挖深来充填塌陷地周围的浅塌陷处，建立水产、养殖、农业和环境并举的经济环境基地。在地面沉降未稳沉之前，利用经充分论证无二次污染的采矿固体废弃物、建筑垃圾和河湖淤泥等物充填，将塌陷地整平、复垦，进行土地综合治理。 在已治理的塌陷地选择适当的利用方式，形成景观好、稳定性强、经济效益高的植被，综合设计农、林、渔、畜等生物链，形成稳定、高效的生态系统。在复垦的土地上种植农产品以外还规划种植花草树木，在水域内发展养藕、养鱼等产业，适合济宁兖州曲阜邹城组群式城市生态环境建设区。 4 结束语 虽然济宁市的水土资源比较丰富，可是由于经济
18、的发展、人口增加和人民生活水平的提高，对水土资源的利用量越来越大，人地关系矛盾日益突出，所以济宁市的水土资源可持续研究日益紧迫。特别是济宁市存在大量的煤矿开采地，应根据其水土资源利用特点建立一个水土资源可持续利用的模式，有助于辐射推广以矿区为特征的水土资源可持续利用的具体实施方案，从而延长煤炭产业链，能对实现济宁市水土资源的可持续利用起到很大的促进作用。 ： 1 曹锋，周雪,徐飞.济宁市水资源可持续利用初步探讨J.治淮，2005（5）：27-28. 王传武.济宁市水资源相对承载力研究J.人民黄河，2010（6）：75-76. 顾莉丽，孙立新，倪锦丽.吉林省农业水土资源可持续利用研究J.生态经济，2009（1）：204-206. 李栋，刘景伟，姜立彬等.水土资源可持续利用对策研究J. 水利经济，2008，26（5）：17-19. 董谦，刘宾.我国农业资源可持续利用的问题及对策研究J.安徽农业科学，2006，34（1）：122-123. 尚杰.中国农业资源可持续利用的途径研究J.黑龙江工程学院学报，2002，16（2）：3-6. 杨瑞平，李玉欲，张晓玲等.煤矿区水土资源可持续利用模式研究以太原市煤矿区为例J，.国土资源，2006， （2）：26-27.
