孫猛

(西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,重慶 400716)

1 引言

全球共有十大植被生態(tài)系統(tǒng),我國(guó)有其中9類,分別是熱帶雨林、常綠闊葉林、針葉林、紅樹林、草原、高寒草甸、荒漠、苔原,我國(guó)唯一缺乏的是非洲薩王那群落(稀樹疏林生態(tài)系統(tǒng))。由于我國(guó)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中,對(duì)自然資源不合理的開(kāi)發(fā)和利用導(dǎo)致上述九大生態(tài)系統(tǒng)都處在不同程度的退化中。森林銳減,荒漠化擴(kuò)大,那些過(guò)去較少受到影響的高寒草甸、溫帶草原和紅樹林也出現(xiàn)了嚴(yán)重的退化。生態(tài)系統(tǒng)退化造成生態(tài)功能衰退,由此引發(fā)了各種生態(tài)災(zāi)難。近年來(lái)我國(guó)已經(jīng)采取了一定的措施恢復(fù)破壞的生態(tài)系統(tǒng),但很大程度上由于政策導(dǎo)向性的錯(cuò)誤,以致耗費(fèi)大量資金卻沒(méi)有起到很好的效果,造成了“邊治理,變退化”的尷尬局面。因此對(duì)破壞的生態(tài)系統(tǒng)不能完全采用人力,強(qiáng)制性去改變其生態(tài)現(xiàn)狀,而應(yīng)該依據(jù)自然規(guī)律,依靠自然的力量,適當(dāng)施加人為活動(dòng),恢復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)[1]。既要進(jìn)行人工治理,又要充分利用大自然的力量進(jìn)行自我修復(fù),正確處理好兩者之間的關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧關(guān)系[2]。

2 自然力的含義

自然力是指在一定的土地上,不同的植物群落從無(wú)到有的生物群落演替過(guò)程。群落演替是指一個(gè)群落被另一個(gè)群落所取代的過(guò)程,如濕潤(rùn)的森林地區(qū)遭受火災(zāi)之后,在火燒跡地上依次出現(xiàn)多年生草本群落、一年生草本群落、灌叢、森林群落等。利用自然力恢復(fù)的過(guò)程可以簡(jiǎn)單地理解為圍封,就是在保證土壤不損失的前提下,保證自然分布的各類繁殖體得以自然繁衍。

生態(tài)自然恢復(fù)廣義概念是指生態(tài)系統(tǒng)在適宜的外界條件下,通過(guò)自身調(diào)節(jié)能力逐步恢復(fù)生態(tài)平衡,使生態(tài)系統(tǒng)由惡性循環(huán)步入良性循環(huán)的健康發(fā)展過(guò)程[3]。狹義概念是指對(duì)疏林地、殘林地與具有一定數(shù)量的伐根萌芽、具有根蘗更新能力和天然下種植被條件的地區(qū),實(shí)行不同形式地封禁,并借助植被的天然更新能力同時(shí)輔以撫育管護(hù)措施來(lái)逐漸恢復(fù)植被的一種方法[3]。

3 生態(tài)系統(tǒng)退化的原因

3.1 人口的迅猛增長(zhǎng)

我國(guó)1760年人口不足2億人,1860年約3億人,1970年約8億人,2000年超過(guò)13億人。人口增加后,人們通過(guò)不斷開(kāi)荒、毀林、破壞植被來(lái)擴(kuò)大耕地面積,這樣嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。過(guò)于單一的種植農(nóng)作物,降低了生物多樣性,生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱,一旦發(fā)生災(zāi)害性事故,該生態(tài)系統(tǒng)很容易崩潰。同時(shí)由于人口增長(zhǎng)過(guò)快和一些政策錯(cuò)誤,我國(guó)出現(xiàn)了大量的退化的生態(tài)系統(tǒng),水土流失嚴(yán)重,北方沙塵天氣頻繁發(fā)生。

3.2 生境的破碎化

生態(tài)系統(tǒng)退化最重要的原因是生態(tài)系統(tǒng)在自然力或人為干擾下偏離自然狀態(tài),生境破碎,生物失去家園。人為因素主要報(bào)刊修公路、鐵路、水壩等設(shè)施。公路、鐵路將一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)分割成破碎的塊狀,影響了生物遷移和遷徙。同時(shí)公路、鐵路兩側(cè)的土壤植被破壞嚴(yán)重,土壤荒漠化現(xiàn)象十分明顯,水土流失嚴(yán)重。許多動(dòng)物一生僅作一次往返遷移。這些生物離開(kāi)其出生的地方在死之前回到出生地繁殖一次,如鰻鱺和洄游性鮭魚。但水壩破壞了河流生態(tài)系統(tǒng)的完整性,阻止了這些生物的遷徙或洄游,導(dǎo)致一些生物的滅絕,降低了生物多樣性。盡管人類經(jīng)采取了生態(tài)補(bǔ)償措施,如修建洄游通道,但效果并不明顯,甚至有些洄游通道已經(jīng)被沉積的泥沙石礫堵塞,完全失去了作用。

3.3 環(huán)境污染

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)境污染也隨之加劇。環(huán)境污染會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)層次的結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài),進(jìn)而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化。很多情況下生物對(duì)突發(fā)的污染在適應(yīng)上存在很大的局限性,導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化。環(huán)境污染會(huì)在遺傳、種群和生態(tài)系統(tǒng)3個(gè)層次上造成生態(tài)系統(tǒng)的退化。

(1)在遺傳層次上,環(huán)境的污染使種群敏感性個(gè)體消失,導(dǎo)致整個(gè)種群的遺傳多樣性水平降低。污染引起種群規(guī)模減小,由于隨機(jī)的遺傳漂變地增加,可能降低種群的遺傳多樣性水平。污染引起種群數(shù)量減少,由于達(dá)到了種群的遺傳學(xué)閾值,即使種群最后恢復(fù)到種群原來(lái)的大小時(shí),遺傳變異的來(lái)源也大大降低。

(2)在種群水平上的影響,環(huán)境污染可能會(huì)造成種群在該地區(qū)的消失。如酸雨造成針葉林死亡,又隨地表徑流進(jìn)入水體,導(dǎo)致魚類消失。

(3)在生態(tài)系統(tǒng)層次上的影響。污染會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài),降低了其生態(tài)服務(wù)價(jià)值。

3.4 外來(lái)物種入侵

對(duì)于生態(tài)平衡和生物多樣性來(lái)講物種入侵必將擾亂生態(tài)平衡。一個(gè)新的物種侵入到一個(gè)新的生境,在沒(méi)有天敵而又食物充足的情況下,將會(huì)大量繁殖,與其他的本地物種競(jìng)爭(zhēng)空間和食物資源,占據(jù)其他物種的生態(tài)位,導(dǎo)致生物多樣性降低,對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害。如我國(guó)20世紀(jì)70年代從南洋引進(jìn)的水葫蘆對(duì)滇池、洞庭湖、微山湖都造成了嚴(yán)重的危害。

4 生態(tài)系統(tǒng)退化現(xiàn)狀及其危害

中國(guó)各類人均資源都低于世界平均水平,特別是耕地資源只有世界人均水平的三分之一。目前我國(guó)主要靠擴(kuò)大耕地面積,依靠自然力恢復(fù)地力,調(diào)節(jié)人地關(guān)系。導(dǎo)致我國(guó)大面積的毀林、毀草、開(kāi)荒,造成水土流失、土地荒漠化嚴(yán)重,沙塵暴災(zāi)害頻繁發(fā)生。

4.1 森林生態(tài)系統(tǒng)退化現(xiàn)狀

隨著工業(yè)化的發(fā)展,由于病蟲害、干旱、洪澇等自然災(zāi)害,尤其是人為破壞因素,我國(guó)大片的森林遭到破壞。盡管近年來(lái)森林覆蓋率有所增加,但主要表現(xiàn)為疏林和人工林的增加。然而生態(tài)環(huán)境效益較高的天然林和成熟林蓄積量則逐年降低,尤其是成熟林面積與20世紀(jì)70年代相比,減少了約732萬(wàn)hm2。

目前我國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,大都呈片狀或孤島狀分布,森林生態(tài)系統(tǒng)破碎化程度高,人為破壞嚴(yán)重,年齡構(gòu)成不合理,幼林面積所占比重很大,大部分森林生態(tài)系統(tǒng)都處于退化或成熟階段,穩(wěn)定性差,抗干擾能力低,容易受到外來(lái)因素的破壞甚至崩潰。由于人類的不合理開(kāi)荒種地,亂砍濫伐,導(dǎo)致森林面積銳減。面積較小的生態(tài)系統(tǒng)不僅自身脆弱,難以發(fā)揮應(yīng)有的生態(tài)環(huán)境效益,而且容易受到破壞。同時(shí)為了提高森林覆蓋率,片面栽種大量速成林,這些人工林物種過(guò)于單一,穩(wěn)定性不高,大量浪費(fèi)地下水,加速了土壤沙漠化的進(jìn)程,一旦發(fā)生病蟲災(zāi)害,整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)將面臨崩潰的危險(xiǎn)。

4.2 退化生態(tài)系統(tǒng)的類型

根據(jù)退化過(guò)程及生態(tài)學(xué)特征,彭少麟等將退化生態(tài)系統(tǒng)分為裸地、森林采伐跡地、棄耕地、沙漠化地、采礦廢棄地和垃圾堆放場(chǎng)6種類型。這6種類型都最終導(dǎo)致土地荒漠化加劇,土壤的蓄水能力降低。在大風(fēng)天氣條件下形成沙塵暴,席卷我國(guó)北方城市,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

4.3 水土流失

我國(guó)國(guó)土面積的2/3為承載力差的山地,水土流失現(xiàn)象遍及全國(guó),主要分布在黃土高原,江珠、珠江流域,淮河、遼河流域及太行山、魯中山區(qū)等。各地的流失程度有所差別,總體形勢(shì)上強(qiáng)度高、發(fā)展快、成因復(fù)雜、危害嚴(yán)重。水土流失嚴(yán)重降低了土壤肥力,同時(shí)使水體富營(yíng)養(yǎng)化,減少湖泊面積,使江河湖泊的泄洪能力降低,洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生。

4.4 荒漠化

荒漠化是由于氣候變化和人類活動(dòng)在內(nèi)的各種因素造成干旱、半干旱和受干旱影響的半濕潤(rùn)地區(qū)的土地退化。我國(guó)荒漠化面積約260萬(wàn)hm2,占國(guó)土面積的27%,主要分布在西北、華北北部。由于人對(duì)水土、動(dòng)植物資源利用不當(dāng),人口激增對(duì)土地產(chǎn)生的壓力使荒漠化的局面一時(shí)無(wú)法得到改觀。我國(guó)嚴(yán)重的荒漠化情況導(dǎo)致了我國(guó)北部沙塵暴災(zāi)害的頻繁發(fā)生,造成了很大的損失。

5 生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的措施

面對(duì)生態(tài)系統(tǒng)退化,人們長(zhǎng)期以來(lái)治理生態(tài)退化以造林為主。但“盲目造林”不僅沒(méi)有起到很好的防風(fēng)固沙效果,反而加速了生態(tài)的破壞。干旱半干旱地區(qū)降雨稀少,這些樹林不僅起不到涵養(yǎng)水源的作用,反而加速了地下水的耗竭。最終由于地下水嚴(yán)重不足,假活了人工林,真死了天然林。因此生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù),要根據(jù)原始生態(tài)情況,針對(duì)不同地域,采取還草或還荒措施。

5.1 不宜在半干旱、干旱地區(qū)種樹

在年均降雨量不足300mm的地方,天然分布的是草原或灌叢。樹木生長(zhǎng)的雨量和積溫不能滿足的話,樹木很難成活。樹木的生態(tài)耗水遠(yuǎn)大于灌木和草本,再加上沒(méi)有草本層的覆蓋,強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用造成了嚴(yán)重的旱情。樹木并不能阻擋沙塵暴,同時(shí)死亡的樹木留下的樹坑變成了“風(fēng)蝕坑”,加速了生態(tài)系統(tǒng)的破壞。造林過(guò)程中采用飛播,不僅耗費(fèi)大量資金,樹林成活率低,更有可能會(huì)造成生態(tài)入侵,如有毒的醉馬草很容易混到羊柴的種子中入侵到優(yōu)質(zhì)草原。

5.2 休養(yǎng)生息,利用自然力恢復(fù)自然

休養(yǎng)生息就是要給自然生態(tài)以必要的休養(yǎng)、恢復(fù)、生長(zhǎng)的時(shí)間和空間,是對(duì)自然力的自我維持、修復(fù)和更新原理的實(shí)際應(yīng)用。根據(jù)生態(tài)學(xué)原理,自然恢復(fù)的植被結(jié)構(gòu)合理,其穩(wěn)定性和生態(tài)效益遠(yuǎn)優(yōu)于人工植被[4]。在區(qū)域不超過(guò)自然恢復(fù)的閾值條件下,生態(tài)環(huán)境會(huì)自發(fā)的恢復(fù)到原有狀態(tài)。休養(yǎng)生息時(shí),要對(duì)草原進(jìn)行封育,封禁時(shí)間確定為5年。前2年采用全封方式,除了科研調(diào)查和撫育管護(hù)人員外,不準(zhǔn)人畜進(jìn)入,后3年以輪封方式為主,即以草定畜,合理放牧,采集枯枝,但不得砍伐林木、灌叢及挖草皮[5]。用自然力逐漸恢復(fù)其生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能。這種恢復(fù)機(jī)制我國(guó)科學(xué)家已在內(nèi)蒙古草原已經(jīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),成功恢復(fù)了大量?jī)?yōu)良草地。

5.3 人力恢復(fù)措施

當(dāng)生態(tài)破壞程度超過(guò)自身恢復(fù)閾值時(shí),僅靠自然力無(wú)法進(jìn)行恢復(fù),需要人力的輔助作用。Whisenant提出生態(tài)系統(tǒng)的退化與修復(fù)過(guò)程中應(yīng)認(rèn)識(shí)到兩類閾值,一類是由生物相互作用控制的,而另一類是由非生物相互作用控制的。生態(tài)恢復(fù)只需要通過(guò)人為干預(yù)改變生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)結(jié)構(gòu)來(lái)跨越前者,但必須人為干預(yù)改變物理環(huán)境結(jié)構(gòu)來(lái)跨越后者。

即使生態(tài)系統(tǒng)破壞程度未超過(guò)自然力修復(fù)的閾值也需要人力與自然力協(xié)調(diào)作用。因?yàn)樾蒺B(yǎng)生息,需要對(duì)已經(jīng)破壞的草原生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行圍封,但這必將影響當(dāng)?shù)啬撩竦恼Ｉ?因此需要人力來(lái)采取一定的補(bǔ)償措施。主要包括調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),釋放自然力,以市場(chǎng)帶產(chǎn)業(yè),以產(chǎn)業(yè)興市場(chǎng),吸引農(nóng)民變工人。同時(shí)要開(kāi)發(fā)高效地,用極少的高效地,置換其余土地,將生態(tài)恢復(fù)的壓力轉(zhuǎn)移到這極少的高效地上來(lái),在這極少的土地上進(jìn)行高投入的人力恢復(fù),而對(duì)剩余大面積土地上基本不投入,靠自然力恢復(fù)。這種以地養(yǎng)地的生態(tài)恢復(fù)模式將人力與自然力恢復(fù)有效的結(jié)合在了一起。

6 結(jié)語(yǔ)

在以往的生態(tài)恢復(fù)過(guò)程中我國(guó)投入了大量的財(cái)力、物力,但并沒(méi)有起到良好的效果,反而出現(xiàn)了“邊治理,變退化”的尷尬局面。影響林草植被建設(shè)中成活率、保存率的原因是多方面的,其中最關(guān)鍵的是人們違背了林草品種的自然適應(yīng)性,也就是破壞了該品種林草在特定環(huán)境下的自然修復(fù)能力,導(dǎo)致植物群落的自然演替中斷[6]。因此我們今后的恢復(fù)之路,首先應(yīng)制定合理的計(jì)劃,對(duì)那些土壤尚存,或者生態(tài)退化沒(méi)有達(dá)到退化極限的地方,自然力恢復(fù)是最明智的做法。對(duì)于那些遭到嚴(yán)重破壞的,無(wú)法用自然力來(lái)恢復(fù)的可以采用人工恢復(fù)。在草原地區(qū)可以采用以地養(yǎng)地的生態(tài)恢復(fù)措施。并且在人力的輔助作用下,確保自然力的釋放。以自然力為主,人力為輔,自然力與人力有效的結(jié)合才能是我國(guó)的生態(tài)系統(tǒng)得到有效的治理。

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