有關(guān)我國北方水土保持的生態(tài)對策問題

 

張新時

 

（中國科學(xué)院植物研究所、北京師范大學(xué)資源學(xué)院）

 

水土流失是我國最嚴(yán)重的生態(tài)與環(huán)境問題，水土保持是生態(tài)建設(shè)的重要組成部分，涉及到生態(tài)學(xué)的基本原則、重建（restoration）方式、物種適應(yīng)與選擇等方面。

1、水土保持的地帶性

水土流失（包括風(fēng)蝕）與水土保持均有鮮明的地理地帶性。我國北方由東至西相應(yīng)的植被地帶梯度是：溫帶森林、森林草原、典型草原、荒漠草原、荒漠，各地帶的水土流失性質(zhì)，保持方式等措施均不相同，因此首先需要一個水土流失（或廣義“荒漠化”）的類型區(qū)劃，以便分區(qū)分類，根據(jù)其特點(diǎn)分別對待。

 

 

 

 

 

 

 

在我國北方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式與生態(tài)建設(shè)有極度為密切的關(guān)系，不合理的農(nóng)業(yè)（含林、牧）會導(dǎo)致嚴(yán)重的水蝕、風(fēng)蝕與土壤退化，充分考慮生態(tài)安全原則的農(nóng)業(yè)則是保持水土和改良土壤的最有力措施。除各種少耕、免耕與覆蓋地表的農(nóng)耕措施，以及各類水土保持林以外，建立多年生豆科草本為主的人工草地或草田輪作制是極為有效的保土與肥土措施，尤其是在此基礎(chǔ)上發(fā)展現(xiàn)代化的舍飼畜牧業(yè)，避免了放牧退化這一引起最大水土流失的粗放落后生產(chǎn)方式，使天然草原得以休養(yǎng)生息以致全面退牧，恢復(fù)與發(fā)揮其主要的覆蓋土地、防風(fēng)固沙、保持水土作用，并使草原土壤避免退化或得以恢復(fù)，使我國北方天然草原成為減緩全球變化的重要碳匯以及保育有價值野生動植物種質(zhì)資源的基因庫。

　　灌木是草原或森林退化后的演替種，雖然是植物群落退化的標(biāo)志，但其根深、莖干叢生，枝繁葉茂，防風(fēng)固沙與防止水土流失功能良好，尤其是適于干旱生境和在沙丘生長，或耐鹽堿，不與農(nóng)林爭地爭水，可在邊際土地（marginal land）生長，在旱年可充作飼料，并可作為生物質(zhì)能的原料，應(yīng)重視在水土流失區(qū)大量采用。

 

　　3、生態(tài)建設(shè)/自然修復(fù)—對自然生態(tài)恢復(fù)的質(zhì)疑

　　生態(tài)學(xué)的傳統(tǒng)觀點(diǎn)是要利用生態(tài)系統(tǒng)的自然恢復(fù)能力，既省錢省事又能按照自然演替規(guī)律形成適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀粭l件的生態(tài)系統(tǒng)。這是理想的生態(tài)重建方式，但往往不符合實際。

　　現(xiàn)實的觀點(diǎn)是，由于地球人口的劇烈膨脹，多數(shù)的自然資源，如：淡水、土地、森林、草場、甚至海洋魚產(chǎn)已經(jīng)不能滿足不斷增長的人口需求。在人類不合理利用的情況下，自然生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的時空尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上退化與破壞性利用的速度：

　?。淮值淖匀桓乱?0-100年以上，而機(jī)械化的砍伐森林不超過一個月；

－30cm表土層的形成要數(shù)萬到數(shù)十萬年，而1cm原裸露土層的沖刷流失不超過一、二十年；

－沙質(zhì)土上的植被層形成要數(shù)十到一百年以上；而由于過牧或開墾而變成流沙的過程只要3-5年……。

　　由于上述自然恢復(fù)與人為活動之間達(dá)到幾個數(shù)量級的巨大時間差，在許多情況下，依靠生態(tài)系統(tǒng)自然恢復(fù)的美妙想法，往往不僅是一廂情愿的空想，甚至是有害無益的。

在生態(tài)建設(shè)中的無情游戲規(guī)則是：

　　——人類必須為對自然的破壞和損害付出勞力、能量、物質(zhì)、能力、金錢和智力的代價，以促進(jìn)其較快和較好的恢復(fù)；

　　——“誰損壞誰賠償、誰污染誰治理、誰享用誰買單”,不能把生態(tài)重建與修復(fù)的責(zé)任推諉給自然界,而美其名曰“自然修復(fù)”。

 

　　即使是在生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)的情況下，也必須有人為措施的輔助或代替。例如，為了使退化的天然草原得以圍欄禁牧自然恢復(fù)，發(fā)揮其防風(fēng)固沙和水土保持功能與土壤碳匯的固碳作用，必要的前提是建立高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的人工草地或?qū)嵤┎萏镙喿鳎ú莸剞r(nóng)業(yè)），以保證牧民的生計和牲畜的飼草供應(yīng)；要使山地森林不再遭受工業(yè)式砍伐，而發(fā)揮其水源涵養(yǎng)功能，則應(yīng)當(dāng)在平原發(fā)展速生豐產(chǎn)的人工用材林，以提供經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活必需的木材；即所謂天人互補(bǔ)、相得益彰。

 

4、北方水土保持的樹種選擇

　　生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)的樹種選擇，首選無疑是當(dāng)?shù)卦泥l(xiāng)土樹種，尤其是氣候頂極樹種。因為它們是經(jīng)過長期自然選擇演化形成的，最適應(yīng)于當(dāng)?shù)貧夂蚺c其它生態(tài)因子的種類。但有幾個難處：

　　1）在原生植被受到長期破壞或干擾，局地氣候與土壤等與原來的狀況發(fā)生了很大的變化，已形成不適于原生植物的生境；例如，森林變成了草原，草原變成了沙地等；

　　2）次生植物群落（偏途頂極）的穩(wěn)定性與競爭力很強(qiáng)，如一些灌叢與雜草叢等阻礙原生樹種的進(jìn)入；

　　3）該地原生樹種已消失或所剩無幾，種源缺乏。例如，華北落葉闊葉林原生的多種櫟類（Quercus spp.）已很難得到足夠的種子。

　　在上述情況下則可以引進(jìn)一些經(jīng)過試驗的外來樹種或植物種類，以建立地面覆蓋，先鋒群落或穩(wěn)定的人工草地，灌叢和人工林。但要防止有害物種的侵入。

　　由于北方水土流失（包括風(fēng)蝕）地區(qū)多屬于森林，草原或耕地退化（裸地，沙化，鹽漬化，礫質(zhì)化，石化）后不適農(nóng)耕或再造林的土地，即所謂的”邊際土地”（marginal land）,卻適于一些耐寒力強(qiáng)的深根灌木的生長，因而灌叢的出現(xiàn)一般被認(rèn)為是森林或草原退化的標(biāo)志。但這些灌木種卻由于適應(yīng)性強(qiáng)（耐寒，耐風(fēng)蝕煞賣，耐鹽堿）而可以作為退化土地覆蓋或防風(fēng)固沙的樹種；其中有些豆科灌木可用作飼料，有些種類可作為工業(yè)原料，可大規(guī)模種植用作生物質(zhì)能源：

　　多種檉柳（Tamarix spp.）耐鹽堿風(fēng)沙

　　多種灌木柳（Salix spp.) 適濕潤沙地

　　多種檸條（錦雞兒）（Caragana spp.) 適黃土。沙地

　　沙棘（Hippophae rhamnoides)

　　沙棗 (Elaeagnus angustifolia)

　　黃連木（Pistacia chinensis) 生物柴油

　　文冠果（Xanthoceras sorbifolia) 生物柴油

　　歐李（Cerasus humilis)

　　榿木（Alnus spp.)

　　白刺花（Sophora vicifolia)

　　紫穗槐（Amorpha fruticosa)

　　多種榆（Ulmus pumila et spp.)

　　荊條（Vitex chinensis）

　　山杏（Prunus sibirica）

　　銀槭（Acer dasyphylla）