天時(shí)、地利、人和促進(jìn)水土保持生態(tài)修復(fù)
來(lái)源: 水土保持生態(tài)環(huán)境建設(shè)網(wǎng) 上傳日期:2018-07-23 打印本文章 【字體】 大 中 小在水土保持生態(tài)修復(fù)中如何處理人工與自然的關(guān)系?哪些地區(qū)適宜水保生態(tài)修復(fù)?修復(fù)后幾年能見成效?修復(fù)的正面效應(yīng)之外又會(huì)有哪些負(fù)面影響?請(qǐng)看專家的解答——
根據(jù)第二次全國(guó)土壤侵蝕遙感調(diào)查,我國(guó)現(xiàn)有水土流失面積356萬(wàn)平方公里,占國(guó)土面積的37%,其中水蝕面積165萬(wàn)平方公里,風(fēng)蝕面積191萬(wàn)平方公里。每年因生產(chǎn)建設(shè)還將造成1萬(wàn)多平方公里新的水土流失。特別是風(fēng)蝕沙化面積并沒(méi)有得到有效遏制,每年仍以2460平方公里的速度在擴(kuò)大。草地的“三化”面積以每年2萬(wàn)平方公里速度不斷遞增。風(fēng)蝕區(qū)的侵蝕強(qiáng)度也在不斷加大。大面積的水土流失已成為制約整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和人民生活改善的瓶頸。所以,進(jìn)行生態(tài)修復(fù)是治理水土流失,改善水土流失地區(qū)生態(tài)環(huán)境的迫切需要。
在人與自然和諧相處,人口、資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略思路指導(dǎo)下,水利部提出“加強(qiáng)封育保護(hù),充分發(fā)揮生態(tài)自我修復(fù)能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路,并在全國(guó)128個(gè)縣開展水土保持生態(tài)修復(fù)試點(diǎn)工作。為進(jìn)一步研究、總結(jié)和探討水土保持生態(tài)修復(fù)理論、技術(shù)路線、標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)政策,交流和宣傳各地開展水土保持生態(tài)修復(fù)工作的好經(jīng)驗(yàn)和好做法,水利部和中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合召開了“全國(guó)水土保持生態(tài)修復(fù)研討會(huì)”。本刊記者采訪了與會(huì)代表。
從概念看自然和人工的主次
本刊記者:20多年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者從不同角度對(duì)生態(tài)修復(fù)概念進(jìn)行了界定,您認(rèn)為應(yīng)如何界定符合我國(guó)國(guó)情的水土保持生態(tài)修復(fù)的概念?
楊愛民:水土保持生態(tài)修復(fù)有廣義水土保持生態(tài)修復(fù)和狹義水土保持生態(tài)修復(fù)之分。廣義水土保持生態(tài)修復(fù)是指在特定的土壤侵蝕地區(qū),通過(guò)解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負(fù)荷壓力,根據(jù)生態(tài)學(xué)原理,依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力以及外界人工調(diào)控能力,使部分或完全受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到相對(duì)健康的狀態(tài)。而狹義水土保持生態(tài)修復(fù)是指在特定的土壤侵蝕地區(qū),通過(guò)解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負(fù)荷壓力,根據(jù)生態(tài)學(xué)原理,依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力,或輔以外界人工調(diào)控能力,使部分或完全受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到相對(duì)健康的狀態(tài)。
本刊記者:廣義和狹義生態(tài)修復(fù)之間有何差別,水土保持生態(tài)修復(fù)更側(cè)重哪個(gè)?
楊愛民:兩者區(qū)別在于前者不強(qiáng)調(diào)作用力的主次,而后者則強(qiáng)調(diào)必須以生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力為主,以外界人工調(diào)控能力為輔。目前,通常所說(shuō)的水土保持生態(tài)修復(fù)指的是狹義的概念。
是不是每個(gè)地區(qū)都能進(jìn)行水保生態(tài)修復(fù)
本刊記者:我國(guó)是水土流失嚴(yán)重的國(guó)家,水土流失面積大,分布范圍廣,進(jìn)行水土保持生態(tài)修復(fù)的具體區(qū)域分布情況如何?是不是每個(gè)地區(qū)都能進(jìn)行水保生態(tài)修復(fù)呢?
解明曙:水土保持生態(tài)修復(fù)的適宜地區(qū)選擇是有條件的。鑒于水保生態(tài)修復(fù)成功速率及其功能發(fā)揮的漸進(jìn)性,加之我國(guó)人口眾多,工業(yè)化程度還不高的國(guó)情,適宜的地區(qū)大致是:人口稀少,土地承載力小的地區(qū);流域上游邊遠(yuǎn)深山區(qū),山高坡陡、不適于做農(nóng)作和經(jīng)果林基地的地區(qū);土層瘠薄,水肥條件差,但耐旱耐貧的草、灌尚可生長(zhǎng)的地區(qū);風(fēng)蝕、水蝕程度雖嚴(yán)重,但還不是寸草不生,其侵蝕物很少,且不對(duì)下游產(chǎn)生遷移性二次危害的地區(qū);平均降水量約在300毫米以上,雨季中地表土層含水量應(yīng)在8%以上的地區(qū),若一旦出現(xiàn)土壤含水率低于5%時(shí),其連續(xù)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)十天;在表土喪失殆盡,但裸巖裂隙發(fā)育且以泥巖或碎屑巖類為主的地區(qū);鹽堿地修復(fù)應(yīng)選擇含鹽量小于3克每公斤,否則就得采取工程措施,用水洗鹽或在0~50厘米內(nèi)換土;沒(méi)有嚴(yán)重滑坡、崩崗及泥石流高危區(qū),或者是雖有此類災(zāi)害危險(xiǎn),但對(duì)人類和下游環(huán)境不產(chǎn)生嚴(yán)重威脅與危害的地區(qū)。
綜合以上8類地區(qū),可以認(rèn)為凡是對(duì)土地沒(méi)有高效高產(chǎn)要求,但還不是寸草難生的山丘、河網(wǎng)或濕地等地域內(nèi)均可實(shí)施水土保持生態(tài)修復(fù)。
本刊記者:我們都希望生態(tài)修復(fù)過(guò)程越短越好,那么您認(rèn)為生態(tài)修復(fù)所需的時(shí)間是多長(zhǎng)呢?
解明曙:“水保生態(tài)修復(fù)”主要是以發(fā)揮綠色植物與環(huán)境間相互補(bǔ)償、再生與協(xié)同發(fā)展能力為主的運(yùn)作過(guò)程。綠色植物自身生命周期就是長(zhǎng)歷時(shí)的,從播種-發(fā)芽-生長(zhǎng)-繁衍-結(jié)實(shí)-收獲,直至再播種,往往需一年以上,且等級(jí)愈高的植物時(shí)間愈長(zhǎng),如被子類植物喬木等往往是3~5年,甚至7~8年以上才開花結(jié)實(shí)。因而,在基巖裸露的荒漠地帶,總是先著生最低等植物如地衣等,而且必須具備一定的哪怕是少量的水分和土壤條件才得以實(shí)現(xiàn)。
在溫暖濕潤(rùn)地區(qū),自裸巖上著生地衣也3~5年以上;在一般干旱區(qū),理應(yīng)8~10年;在極度干旱區(qū),得15年以上,甚至就無(wú)法生長(zhǎng)。另從地衣再進(jìn)化至草、灌木又約需5年以上,直至最后形成森林,沒(méi)有50~100年以上是不行的。在干旱和極度干旱區(qū),100年甚至200年以上也不會(huì)輕易成林。
可見,水保生態(tài)修復(fù)成功的速度是緩慢的,完善功能的發(fā)揮則時(shí)間更長(zhǎng),但歷時(shí)長(zhǎng)短會(huì)因修復(fù)地區(qū)水、土條件及其生態(tài)系統(tǒng)被干擾、破壞和污染程度不同而差異很大。如在年降水量大于800毫米、裸巖面積率小于30%的條件下,兩年即可達(dá)到不再發(fā)生土壤侵蝕,綠色植被率達(dá)50%以上,但其功能卻仍是低下的。若年降水量小于300毫米的非流沙地區(qū),沒(méi)有3~5年以上是不成的。
本刊記者:水土保持生態(tài)修復(fù)的成功與否和成功的速度與什么因素有關(guān)呢?
解明曙:水保生態(tài)修復(fù)的成功與否和成功的速度要依實(shí)施地區(qū)的水、土資源條件而定。地球表面的任何生物,尤以綠色植物為主體的地球陸地生態(tài)系統(tǒng),其水、土資源乃是生態(tài)系統(tǒng)中最基本,也是一切生物衍生繁殖的最基礎(chǔ)條件。我們當(dāng)今選定的修復(fù)地區(qū),多半已是破壞進(jìn)程達(dá)70%~80%的劣質(zhì)地區(qū),水、土資源不是極少就是被污染了的,物種不是沒(méi)有也是僅存的稀有狀。若不加以人為輔助措施,短時(shí)間是很難有好效果的。
“有所為,有所不為”
本刊記者:有專家指出,生態(tài)修復(fù)要尊重自然規(guī)律,“有所為,有所不為”,要“宜林則林,宜荒則荒”,您怎么看?
劉國(guó)彬:我國(guó)水土流失類型多樣、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件千差萬(wàn)別,修復(fù)措施應(yīng)尊重自然規(guī)律,不同地區(qū)不同對(duì)待。對(duì)水土流失輕度區(qū)通過(guò)封育保護(hù),盡快遏制水土流失,大面積地進(jìn)行生態(tài)修復(fù),加快治理進(jìn)度;對(duì)地廣人稀土地利用率不高的區(qū)域,即輕度或部分中度水土流失但人口較少的區(qū)域,進(jìn)行灌草補(bǔ)植、封育保護(hù);在強(qiáng)度水土流失的部分區(qū)域,因投資力度的限制,無(wú)法進(jìn)行大面積的治理,可先實(shí)行較簡(jiǎn)單的治理措施,控制大的水土流失,再進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。
本刊記者:現(xiàn)在有很多地區(qū)都實(shí)施了生態(tài)修復(fù),他們的主要做法和措施都有哪些值得借鑒呢?
劉震(水利部水土保持司司長(zhǎng)):在推進(jìn)生態(tài)修復(fù)過(guò)程中,各地因地制宜,采取了許多行之有效的措施。這些措施概括起來(lái),主要有五大類:一是以建促修。通過(guò)加強(qiáng)基本農(nóng)田、小流域治理、水源工程、飼草料基地等建設(shè),變廣種薄收為集約經(jīng)營(yíng),以建促修。二是以草定畜。從控制載畜量入手,采取多種手段降低草場(chǎng)載畜量,實(shí)現(xiàn)草畜平衡。三是以改促修。通過(guò)改變飼養(yǎng)方式和畜群種類,擴(kuò)大飼草料種植面積,為大范圍生態(tài)修復(fù)提供保證。四是以移促修。把生活在生態(tài)條件異常惡劣地區(qū)的農(nóng)牧民和他們的牲畜,遷往小城鎮(zhèn)和條件好的地方異地安置,減少生態(tài)壓力和人為破壞,為生態(tài)修養(yǎng)生息創(chuàng)造條件。五是能源替代。在燒柴問(wèn)題相對(duì)比較突出的地區(qū),通過(guò)沼氣、節(jié)柴灶等途徑,解決群眾能源問(wèn)題,促進(jìn)生態(tài)修復(fù)。
本刊記者:在生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)中有很多行之有效的措施,其中有哪些合理的管理措施呢?
趙文智:建立“種子島”。土壤種子庫(kù)及其鄰近是否具有種源是確定修復(fù)時(shí)間和能否達(dá)到修復(fù)目標(biāo)的關(guān)鍵。因此,對(duì)那些土地轉(zhuǎn)換完全、天然生態(tài)系統(tǒng)保留較少的地區(qū),建立斑塊人工植被(植物種為天然生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)種)為生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)提供種源是十分必要的。
輕度干擾的生態(tài)系統(tǒng)是自然界比較穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。無(wú)論哪種生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)到一定程度,必須加以管理利用。適度的放牧和刈割,有利于草地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和恢復(fù)。但是多長(zhǎng)時(shí)間才能施加輕度干擾,干擾周期和強(qiáng)度如何,應(yīng)該是亟待研究總結(jié)的問(wèn)題。
減少圍封,強(qiáng)化封禁管理。圍封的實(shí)質(zhì)是消除放牧和刈割等人為活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響,這在過(guò)去的草地管理和實(shí)踐中廣泛應(yīng)用,也是以往實(shí)施生態(tài)工程常用的方法。相對(duì)圍封草地的比例來(lái)講,草地是廣闊的,完全圍封不現(xiàn)實(shí),圍封也不是消除人為干擾最好的方法。生態(tài)修復(fù)中應(yīng)該改變觀念,比如取消圍封、加強(qiáng)禁牧管理。
本刊記者:我們知道生態(tài)修復(fù)對(duì)環(huán)境有很多正面的效應(yīng),那在長(zhǎng)時(shí)間序列中,它是否會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響呢?
劉國(guó)彬:近年來(lái)生態(tài)修復(fù)的環(huán)境效應(yīng)引起了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的高度重視。研究表明,在生態(tài)保護(hù)項(xiàng)目實(shí)施后對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響主要表現(xiàn)在土壤理化現(xiàn)狀被明顯改善,土壤侵蝕明顯減少;明顯控制土壤退化;野生動(dòng)物生境得到改善。但在項(xiàng)目結(jié)束以后,隨著土地再度開墾,在一定程度上又帶來(lái)了負(fù)面影響。如有機(jī)碳和氮將明顯減少,生物營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)存量將明顯降低,這預(yù)示著土壤質(zhì)量的退化。
在水土保持生態(tài)建設(shè),特別是植被建設(shè)的水環(huán)境效應(yīng)研究中,“土壤干層”現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和研究是一個(gè)重大成果。黃土丘陵區(qū)土地利用結(jié)構(gòu)變化對(duì)土壤水分的影響研究表明,林地土壤水分含量相對(duì)較低。黃土丘陵區(qū)營(yíng)造人工林,將會(huì)使之向干燥化發(fā)展。一些多年生人工林草使深層土壤含水量接近于凋萎濕度,形成土壤干層甚至出現(xiàn)人工草地的衰敗或死亡。土壤干燥化被認(rèn)為是一種普遍存在的現(xiàn)象,是當(dāng)前黃土高原土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整和植被建設(shè)中普遍關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。
目前在對(duì)環(huán)境要素的影響方面,較多注意了土壤水分、侵蝕產(chǎn)沙和養(yǎng)分的分析研究,對(duì)于區(qū)域性侵蝕土壤的抗侵蝕性變化、植物多樣性等方面的影響卻缺乏系統(tǒng)的分析。對(duì)環(huán)境的影響,較多注意了短期、正面影響(水土保持效益)的分析評(píng)價(jià),中長(zhǎng)期和負(fù)面影響基本尚未涉及。
生態(tài)修復(fù)對(duì)環(huán)境的影響是深遠(yuǎn)的,多方面的。研究的方面應(yīng)該包括:對(duì)流域、區(qū)域生態(tài)水文過(guò)程的效應(yīng);不同修復(fù)措施下的水分行為及其調(diào)控機(jī)制;生態(tài)修復(fù)過(guò)程中物質(zhì)遷移與養(yǎng)分循環(huán);對(duì)土壤質(zhì)量及侵蝕產(chǎn)沙的影響;對(duì)植被演替及生物多樣性影響;對(duì)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)和人文的影響;對(duì)全球變化的影響及響應(yīng),以及環(huán)境效應(yīng)的綜合評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)等。
構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)體系
本刊記者:水土保持生態(tài)修復(fù)作為一種手段,完成時(shí)還不是成品,還必須評(píng)價(jià)是否已經(jīng)成功地進(jìn)入了自然恢復(fù)的軌道,那么有沒(méi)有一個(gè)水保修復(fù)的成效評(píng)價(jià)?
劉國(guó)彬:與生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)關(guān)系最為密切的是當(dāng)前國(guó)際上興起的生態(tài)系統(tǒng)健康研究。所謂“健康”即是指系統(tǒng)在各種不良環(huán)境影響中結(jié)構(gòu)和功能保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),并可持續(xù)發(fā)展不斷完善的特性。健康的生態(tài)系統(tǒng)具有的特征是:不存在失調(diào)癥狀,具有很好的恢復(fù)能力和自我維持能力,對(duì)鄰近的其他生態(tài)系統(tǒng)沒(méi)有危害,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類的健康有支持推動(dòng)作用。建立健康的流域生態(tài)系統(tǒng)是水土保持生態(tài)修復(fù)的最終目標(biāo)。
無(wú)論是廣義的生態(tài)修復(fù)還是水土保持生態(tài)修復(fù),目前對(duì)于評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)健康尚無(wú)成熟的理論和方法,一般的過(guò)程是首先根據(jù)區(qū)域特征、生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能確定評(píng)價(jià)的目標(biāo)及生態(tài)健康的標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)對(duì)反映系統(tǒng)水、土、氣、生各要素特征的指標(biāo)敏感性及其相關(guān)性分析,選擇健康診斷指標(biāo),然后建立生態(tài)系統(tǒng)健康診斷指標(biāo)體系及診斷模型。
就評(píng)價(jià)指標(biāo)的類型而言,生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)主要可分為指示物種法和結(jié)構(gòu)功能指標(biāo)法。
指示物種法評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)健康,主要是依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵物種、特有物種、指示物種、瀕危物種、長(zhǎng)壽命物種和環(huán)境敏感物種等的數(shù)量、生物量、生產(chǎn)力、結(jié)構(gòu)指標(biāo)、功能指標(biāo)及其生理生態(tài)指標(biāo)來(lái)描述生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況。指示物種評(píng)價(jià)法適用于一些自然生態(tài)系統(tǒng)的健康評(píng)價(jià)。雖然采用生態(tài)群類指示生態(tài)系統(tǒng)健康的研究取得了很大進(jìn)展,已經(jīng)成為生態(tài)系統(tǒng)健康研究常用的基本方法,但是仍然存在著一些問(wèn)題。例如,指示物種的篩選標(biāo)準(zhǔn)不明確,有些采用了不合適的類群以及標(biāo)準(zhǔn)并不一致等。
作者:閆麗娟
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