2.2 新疆福海县气候与生态特点
2.2.1 自然概况
2.2.1.1 地理位置
福海县隶属于新疆阿勒泰市，位于地区中部，其范围处于东经87°00′～89°04′，北纬54°00′～48°10′之间，海拔350～3200m，县境东邻富蕴县，西接吉木乃县、和布克赛尔蒙古自治县，南跨准噶尔盆地与昌吉回族自治州毗邻，北靠阿勒泰市。全县东西宽25～150km，南北长350km，行政区域总面积3.65万km2，占阿勒泰地区总面积的38.5%，占全疆总面积的2.2%。县城南距新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐市637km，北距地区行署驻地阿勒泰市99km。福海县行政区划示意如图2.23所示。
2.2.1.2 地形地貌
阿勒泰地区位于新疆北部准噶尔盆地内，境内有山地、平原、沙漠3个大的地貌单元，北部和西部分别为阿尔泰山和萨吾尔山，中部为额尔齐斯谷地南部，乌伦古河以南是准噶尔盆地北缘的丘陵平原和古尔班通古特大沙漠的一部分，总的地势趋势是北高南低，东南高西北低。
福海县地域辽阔，地形总趋势北高南低，由北而南依次分布有山地、丘陵、戈壁、平原、沙漠等多种地貌，主要为侵蚀山地、干燥剥蚀高原、洪积平原、湖积平原为固定半固定沙丘等。地势由北向南呈阶梯状递减，雄踞县境北部的阿尔泰山，阴坡森林密布，多为红松、白松、云杉等名贵树种，木材蓄积量达80万m3。阳坡水草丰茂，是优良夏牧场，山前一望无际的丘陵、戈壁为春秋牧场。横贯县境的额尔齐斯河和乌伦古河之间，地势平坦，土地开发潜力巨大，尤其乌伦古河下游河谷土地肥沃，渠路纵横、村落棋布，清代为重要屯田处所，今为县境主要农林牧区。
2.2.1.3 气候特征
福海县地处欧亚大陆腹地，属大陆性中温带气候，其气候特点是夏季温和，冬季严寒，降水稀少，蒸发强烈，空气干燥，光照充足，气温年日差较大，无霜期较短。
图2.23 福海县行政区划示意图
1.气温
福海县多年平均气温3.4℃，极端最高气温39.6℃，极端最低气温-42.7℃，各月多年平均气温见表2.7。
不小于10℃积温多年平均为2904.9℃。由于其西侧乌伦古湖的“冷湖”效应，气温变化表现为春季升温慢，秋季降温快。
表2.7 福海县各月多年平均气温表
无霜期较短，多年平均为147d，其中最长为185d，最短仅为129d，见表2.8。
表2.8 试验区无霜期统计表 单位：d
2.日照
年太阳总辐射量仅为546.7kJ/cm2（表2.9）。其中，年内作物生长期（4—9月）的太阳总辐射量为390.1kJ/cm2，占年太阳总辐射量的71.4%（表2.9）。
表2.9 试验区太阳总辐射量统计表
日照时数较长，见表2.10，日照百分率在65%以上，其中作物生长期（4—9月）的日照时数占年日照时数的62.94%。
表2.10 试验区日照时数统计表
3.降水量
福海县降水特点总体是：大气降水稀少，年内分布不均，且年际变化也很大。年均降水量114.4mm，最大年降水量1821mm（1969年），最小年降水量42.3mm（1974年）。
4.蒸发量
福海县年平均蒸发量1844.0mm，年日照时数2873.4h，日照百分率为65.9%，太阳总辐射能量为5274～5651MJ/m2，光合有效辐射量为太阳总辐射量的48%。
5.风速、最大冻土深度
福海县历年平均风速3m/s，最大风速40m/s，风向全年主要以西北风为主。最大冻土深度2.0m，最大积雪深度0.28m。
6.积雪情势
平原区积雪消融供给土壤水分，对土壤保墒、增墒都有作用。试验区冬季降水较少，仅占年降水总量的12%，积雪厚度一般变化为12～15cm，积雪初日在10月底至11月初，终日在3月底至4月上旬。
7.农业气象灾害
（1）寒潮、低温。由于试验区地处中纬大陆性温带寒冷气候区，受西伯利亚寒冷气流影响，常因寒潮入侵，气温急剧下降。寒潮主要在冬季，强冷空气主要出现在春、秋两季。
（2）大风天气。试验区位于额尔齐斯河和乌伦古河两河河间平原区，由于地形作用，区内大风天数较多，其中8级以上大风达60d（表2.11），多出现在春季，有时大风加寒潮，危害较大。
表2.11 试验区大风特征值统计表
（3）雷暴、冰雹。试验区的雷暴天数较多，年平均在22d左右；冰雹较之为少。雷暴和冰雹天气主要出现在夏季6—8月，常对区域农牧业生产造成危害。
8.植被土壤
试验区气候干燥，植被属于草原化荒漠类型，以低等旱生的小蓬、假木贼、蒿类为主，伴有少量针茅，土层较薄，0～40cm基本为砂壤土，其下为砂石和砾石，土壤持水量低，渗透性大，下伏为古、新近纪不透水层，极易造成土地盐渍化。土壤类型主要为淡棕钙土，有机质含量低，土壤贫瘠，呈荒漠戈壁地自然景观。
2.2.1.4 草地生态状况
福海县是新疆维吾尔自治区的主要畜牧业基地县之一，县境天然草场总面积3500万亩，可利用天然草场总面积2300万亩。其中，夏牧场107万亩，春秋牧场862万亩，冬牧场1331万亩。主要分布在县境阿尔泰山高山带、低山带、山前，南至准噶尔盆地的广阔平原地区和乌伦古河河谷及下游三角洲地带。草原气候凉爽、湿润，土质肥沃，盛产苔草、湖草、紫花苜蓿、羽衣草、燕麦草等近百种优良饲草料。由于超载过牧严重，天然草原退化沙化较为严重，中度以上退化沙化草地面积占可利用草地面积的38%。
草地超载放牧，盲目开荒造田、砍挖植被、滥垦及工业的发展带来的环境污染等，造成草原生产力大幅度下降。根据20世纪90年代全疆草地资源普查，全疆草地有效利用面积比20世纪60年代初减少了240万hm2，天山山区著名的尤尔都斯盆地草地植被覆盖率由60年代的89.4%下降到30.0%～50.0%，牧草高度由24.6cm下降到14.2cm，鲜草产量由1470kg/hm2降至600kg/hm2。草地退化也使牧草的组成成分发生变化，优良牧草减少，杂类草、不食草、毒害草增多，牧草品质变劣。
2.2.1.5 水资源开发利用状况
1.全疆情况
新疆位于内陆干旱区，山区降水较丰沛，98%的水资源形成于山区。而平原区和沙漠区，降水稀少，蒸发强烈，降水量除少量补给地下水外很少或不产生地表径流，是径流散失区和无流区，也是地表水与地下水相互转化区，平原区地下水80%来自地表水的转化补给。据资料统计，新疆牧区水资源开发利用总潜力为214.13亿m3，其中地表水潜力为142.9亿m3，占67%；地下水潜力为71.22亿m3，占33%。
新疆水资源区域分布不平衡，北多南少，西多东少。如果以天山山脊线为界，将新疆分为北疆和南疆两大部分。南、北疆河川径流量约各占一半。但南疆国土面积是北疆国土面积的2.6倍，所以北疆年径流深或单位面积产水量比南疆多两倍。若将新疆分为西北和东南面积大致相当的两部分。西北部分的地表水资源占全疆地表水资源量的93%，而东南部分仅占7%。特别是新疆西北部地区的伊犁河和额尔齐斯河流域水资源丰富，占全疆地表水径流量的32.1%，但绝大部分流出境外。流域内两条河流地表水的利用率都不到20%，这远远低于全疆内陆河流域地表水利用率68%的平均水平。总的来讲，新疆水资源在牧区的各地区和流域上表现为开发利用的不平衡，但有较大潜力可以挖掘。
新疆草原畜牧业主要分布在北疆的伊犁、阿勒泰、塔城、昌吉，东疆的哈密和南疆的巴州、克州等58个县（市、区、旗）。水资源总量为761.3亿m3，其中地表水资源量714.5亿m3；地下水天然补给量46.82亿m3。据资料统计，2000年用水总量244.2亿m3，其中地表水为214.12亿m3，占总量的87.7%；地下水为30.11亿m3，占总量的12.3%，总体上水资源利用以地表水为主。用水结构上，工业及生活用水占总用水量的4.2%、农田用水占总用水量的77.1%、牧业用水占总用水量的7.9%。
2.福海县情况
福海县多年平均年径流量为60610万m3，地下水资源量为27065.62万m3，扣除其重复计算的水资源量，水资源总量为66252万m3。
福海县农牧业总用水量多年平均为24550万m3左右，其中灌溉用水为24200万m3，牲畜饮用水量为350万m3。福海县现有有效灌溉面积为48.7万亩，其中地面灌溉水利用系数为0.60，滴灌灌溉水利用系数为0.82。
2.2.2 灌溉饲草料地发展状况
新疆的现状农业用水量占全社会总用水量的95%以上，为高效利用、合理配置水资源，满足产业结构调整、新型工业化的发展以及农牧民增收的需要，新疆将农业高效节水建设作为一项根本性措施加以推进。“十一五”以来，农业高效节水建设取得了跨越式的发展。2000年，新疆高效节水灌溉面积累计不足100万亩，2010年以后，新疆在《牧区草原生态建设水资源保障规划》基础上，启动了定居兴牧水利工程，建设27项水源工程，其中小水库25座、渠首1座、引水工程1项，工程涉及7个地州，25个县市，总投资19.46亿元。2010年新增农业高效节水面积400多万亩，累计达到了1400余万亩，这些工程的建设，破解了新疆牧区水利工作中水源工程长期难以突破的难题，为全面实现牧民定居创造了条件，也为大批节水灌溉饲草料地建设提供了水源保障，新疆的农业高效节水灌溉走上了快速稳步发展的道路。
近10年来，以大田膜下滴灌为主导的高效节水技术在新疆得到了迅速发展。在节水技术方面，已形成膜下滴灌、低压管道灌溉、自压喷灌、常压软管灌溉等工程技术与抗旱品种选育、水肥调控技术、高产栽培技术等农艺技术相结合的技术体系。节水工程材料、器具已做到新疆疆内生产、供应有余，全疆具有高效节水工程施工专业资质的企业已达100余家。加上近10年来牧区节水灌溉示范项目建设积累的经验，进行大规模牧区高效节水饲草料地建设在技术上是有保障的。