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在中国的历史上,没有一个时代像今天这样重视国家的生态建设,重视资源、环境、生态的作用及它们和公众的关系。从来也没有像今天这样投入那么多项目、投入如此巨额的经费,去改造和建设我们国家的新型生态格局。
历史的教训是深刻的,对于我国的生态与环境、误导造成过对它的历史亏欠,也有对自然规律的认识不足,好事没有办好,反蒙受损失,对此不能再重复历史。今天如果我们在生态建设中多注意一些生态原则,可能得到事半功倍的结果,否则我们将难以避免某方面的重蹈覆辙。
尊重自然规律
“尊重自然规律”已很久没有人提及了,甚至有的人认为这是老生常谈。自然规律,是地球上岩石圈、水圈、气圈、生物圈各成分长期以来相互制约又相互协调的产物。这种制约和协调过去是这样、现在是这样、将来也会是这样。这种制约和协调常常保留有一定时期的相对稳定。人们利用这种相对稳定,创造着一代又一代的文明。在大自然各要素的抑制和协调过程中,也留给了人们利用对自然规律的认识、人为的协调各因素的关系,加速或稳定各关系的空间。突发性事件是永远存在的,这也是自然规律,它给予各生态要素的关系造成新的不平衡,又留给了自然界或者人类去完成平衡的过程。
都江堰水利工程是近二千年前的历史巨作,至今仍为我们这个时代发挥着巨大的效益。吐鲁番的坎儿井也是人们掌握自然规律的典范。“因势利导”去利用自然规律,适应着人类的需要。
沙尘暴、荒漠化、水土流失与其它
我们在惊呼沙尘暴、荒漠化、水土流失与山地石质化。我们更注重于水质和大气严重污染。
沙尘暴其实历来就有,我们的黄土高原,就是几百万年来风力搬运形成的。翻开我们的气象记录,在北京几乎没有一年没有沙尘暴,问题是频度和强度增加了。
荒漠和荒漠化是两个概念。荒漠是自从欧亚大陆基本格局定型后(大约在第三纪)就形成的。它源于两个原因,其一是位于欧亚大陆的中心,离海洋距离遥远;其二是青藏高原的隆升,阻挡了水汽通道。这里有必然性也有合理性。荒漠化却是自然或人为活动的结果,是趋于形成荒漠的过程。就自然而言,某些年份降水量少(这是常出现的周期性旱期)导致荒漠区域的扩大,人为的荒漠化,则与过度的开垦、不合理土地利用与自然条件改变偶合的结果。荒漠化面积经常波动,时而扩大,时而缩小,与自然气候与人类活动密切相关。
水土流失是一种自然现象,只要有降水,水土流失永远阻止不了。这里有自然水土流失和人为造成的水土流失加剧的区别。后者是当前水土流失中最根本的问题。水土流失因土壤基质的不同有极大差别,降水强度、频度和总量严重影响水土流失的程度。植被覆盖在一定程度上阻止着水土流失,植被的组成、结构(包括密度)关系很大。但植被不能绝对阻止水土流失。
石质化指的是山区一定坡度上土壤被侵蚀后的结果,主要是指石灰岩山区或其它石质山地植被遭严重破坏后降雨量较大侵蚀严重基质大面积裸露的地区。石质化这个名词其实早就有,如石质化荒漠,指的是一种荒漠类型。石质化农业,是指卵、碎石含量较高的农田。在荒漠及高原,由于石块吸热快,白天很快可以吸收太阳能量增加地表温度,有利植物生长,夜晚释放热量也快,地表温度下降,抑制植物的呼吸作用,降低能量消耗,有利有机物积累,石块还有一定的防止土壤水份过多蒸发的保水作用,曾是一种有效的耕作方式。
沙尘暴、荒漠化、水土流失或石质化,被公认的治理办法是恢复植被和增加地表覆盖。植树造林、种树种草、秸秆掩埋等等方法大量的应用。这无疑是改善目前我国生态与环境的重要措施。
恢复植被 改善环境
恢复植被、什么地方种树、什么地方种草、种什么树、种什么草、怎么种树、怎么种草等等问题不能不予以注意。
在严重破坏后的草原(大都开始荒漠化),被破坏后的荒漠中的自然绿洲,森林被严重砍伐的山地、丘陵,其环境质量往往要下降1-3个等级。土壤的水分、营养级别都大为降低,种树种草困难重重。这里就必需考虑工程措施、鱼鳞坑、水平阶梯、塑膜覆盖、化学保水剂、防沙障、灌渠、喷灌、滴灌等可以发挥作用,以增加幼树幼苗成活率。与此同时,种树种草的时间选择也十分重要。冒雨种树、雨季造林,都是利用自然规律,恢复植被的途径。种什么树和草,应当具体问题具体分析,必须遵循适地适树、生物安全的规则。当地种类应当是植树种草的首选。即使这样也不能把当地村旁路边的物种不顾一切的往山上搬。因为还有一个小环境问题。如果一种植物对生态条件的要求(生态位)甚宽尚可,如果生态位很窄的物种,易地时必须深入探讨。一般来说,干旱区不宜种植叶面偏大、耗水量大、不耐干旱的物种。胡杨叶面积较大,有三种叶型,除有一定的抗旱生理机制外,其实原是主要分布在荒漠区古河床或低地,不是在荒漠的任何地方都有分布的植物。怪柳、麻黄、白刺、梭梭等荒漠植物也都是除有一定抗旱的生理机制外,需要有一定条件。葡匐性植物是加强地面覆盖的重要种类,如百里香、园柏等。
无论如何荒漠和草原地区不是到处可以植树造林的,即使在不宜造林的地方大面积勉强造了林,其后果也不会是成功的,更不用说其投入的成本,不过有时这种失败的体现常常较晚。
土壤也是植树造林中首要关注的问题之一。这在我国西南地区造林中尤为重要。有不少植物对土壤的类型、厚度、肥力是有选择的。符合其生态要求的土壤,对它来说定居容易、长得快,而且产出高。
植树造林的密度,在我们的生态建设中表面上被十分重视,但实际上并不予注意。种树都有规定,即横纵向间隔距离,实际上这里大有文章。在水分供应丰富的地区,造林密度适当偏大,种内竞争有利于林木高生长,有利于群落提前郁闭。在经营性林区,可在一定时间,通过抚育产出一批小径材或薪炭材。即使疏伐中不作为产出而取出,疏伐的弱生树、枝叶,也在林地中将被腐烂,增加土壤养分,对群落生长、对保持水土也是有意义的。干旱或半干旱区,在有水分供应条件地区的造林,则不宜密度太大,否则水分消耗过大,不宜群落的长期稳定。什么密度最合适,种植的地区、种树的目的及其树种,应具体问题具体分析。一种统一的密度值,不是不能获得理想的效益,就是浪费光、热、水、肥力资源。
大面积的林地,会影响局域气候,但绝难左右大气环流。森林,特别是多层结构的常绿林(针叶或阔叶),对保持水土具有重要意义。森林根系固土,林冠截留降水,阻滞对土壤的强度溅蚀。落叶吸收、储存水分并降低地表径流,森林的覆盖,还降低着林地的水分蒸发,使一般降雨过程不致导致水灾和强烈的水土流失。有资料表明,郁闭度0.6以上的森林或森林覆盖率达到60%以上的地区,抗干旱或抗强降雨有较好的作用,因此有人认为“森林是绿色水库”,它所截滞水分,可以较长时间保存供应群落的生存与发展。但是森林又是耗水的。树木的生理活动需要根系从土壤中吸收大量水分并向大气蒸腾。叶面积指数越大,蒸腾量越大,叶片的气孔数越少,启闭次数越少,蒸腾量越小。树木根系也有固土与裂土能力。有些树木,根系的生长反使土壤结构断裂,有些树木分泌的物质还有一定的化学侵蚀能力。在自然界中树木根系崩裂岩石(如榕树),顶起石板(如竹笋)的事实也颇多。因此有人认为“森林是抽水机”,这在二十世纪五十至六十年代争论的问题虽时而低调,却从没有消失。其实林木有抽水机功能这点是事实,它靠根系吸收水分,供值物生长之需要,也向大气大量蒸腾水分。除有特殊结构的植物外,水分都来于土壤。这一点在干旱半干旱区域特别应当清楚。但在湿润区,森林的保水能力往往高于它们的需水要求,这样森林的作用就不同了。森林是水库或抽水机的问题不能一概而论,造林除水分的功能外,还要综合考虑其它的效益。
生态工程建设必须考虑整体效益。黄河断流最大年份达262天/年。这是历史上从来没有的,纠其原因是上中游过度截流造成的,数年来黄河流域降水偏少也是一个因素。塔里木河的断流,使尾闾湖干涸,下游原河边的胡杨林及其它对水分有较强需求的植被类型枯亡或消失,也是因为上游平原水库蓄水所造成的。除雨季外,永定河基本上变成了干沟,使中下游不得不靠井灌解决用水,这也与北京的水库建设与蓄水有关。
照理水库建设不一定绝对影响下游,水库蓄水到一定库容后,除水库蒸发、水量季节供水改变外,水量应基本平衡,放水用于发电。我国的水库,基本上属水利工程项目,水库蓄水后有重要的灌溉,提供工、农业及人口需水,这样就使中下游对来水无望,断流时而发生。
与此相同,在干旱半干旱区的水分利用,如果不当,也将严重影响相邻区域,导致荒漠化扩大。虽少数或局部地区受益,但广大区域加速和加强干旱。
荒漠中的绿洲是荒漠中最有生气的地方。绿洲主要靠地表径流和地下径流供应水分,在土壤适宜的地方出现的绿地。自然绿洲,生长着乔木,如胡杨、灌木,如怪柳及较大面积的草地,其中不少是芦苇。我国古代约在4000多年前就注意到这些地方的利用价值,在这绿洲中开垦土地或聚居村落。但其外围仍然被荒漠包围着,并一直处于荒漠与绿洲的对峙之中。有些地区,在地表径流——河流两侧不断开发,使来自荒漠中山地所形成的地表和地下径流的水量被截。古城楼兰的消失,除兵荒马乱的原因外,这是致命性的。现代人类注意到这点,在荒漠与绿洲间保留或设立自然绿洲,对防止风沙侵蚀当然是有效的。但如果对河流水量的利用不予控制,这种自然绿洲的保存也是不能长久的。坎儿井是荒漠区重要的利用地下水,防止水分过份蒸发,保持水温偏低的绝妙的人工灌渠,但随着地下水的下降,坎儿井也难以维持其清澈的水流。这里说明一点,作为荒漠区的内流河,开发绿洲必须考虑全流域的生态系统,统筹安排。
截水修建水库平原或南水北调,要慎重考虑地下水位的上升及难以治理的次生盐积化。
沙漠,特别是固定沙丘,一般在30-50厘米以下有湿沙层,即具有一定的水分,这是由于沙地土壤毛细管断裂,水分蒸发受阻所致。在改造中如果种植(树木或草皮)过密,只会加强该层水分的消耗,适宜的密度和水分蒸腾强度较小的植物种植致关重要。
草原应是严禁开垦的类型,在我国的森林草原区尤为如此。森林和草原接壤带是一个过度带,与草原和荒漠接壤区一样。森林和草原过度带,一般降雨量在300毫米上下,开垦草原可以得到较好的收益。但一旦遇到干旱年份或风力强劲的年份,狂风吹起开垦的草原土壤,将向森林区域侵袭,甚至堆积,所谓沙尘暴大都是这样来的。高空的沙尘搬运也是有的,如1982年,从撒哈拉吹向欧洲的沙尘,甚至使当时的西德也几乎暗无天日。但大多数的沙尘暴,沙尘的搬运距离不会太大。草原开垦利在于得到农业的丰收,弊则在于土壤蒸发加大,地面湿度减小,小区域环境变劣,正常年份不致影响收获,但一遇旱、风年黄沙四起,难以控制,甚至影响过度带的摆动。
黄土高原的过去有多种说法,有人认为它原来是一片森林,也有人认为是森林草原。这要看哪个地质时期。晋、陕、宁、内蒙的大面积煤层,说明这里曾有过森林,但那是石炭纪到侏罗纪的事,到了第四纪不仅大陆格局发生了重大变化,生物也已是完全不同的构成,黄土高原已完全不是本来面目。黄土堆积是水土流失最易发生的地域,黄河年15亿吨的泥沙搬运大都产在这里。黄土高原的沟、梁、岗、峁的生物治理,不可能一步到位,得有先有后,且必须与工程措施相结合。沟蚀在这里十分严重,有资料表明,黄土高原的支沟源头,年平均向源头推进1米,沟侧的侵蚀也十分严重。治沟应当先行。四川盆地的水土流失也相当严重,紫色土松散的结构,有记录称年侵蚀可达4厘米深。密度较大的人工林在这里有特殊的优势。
遵循自然规律实现可持续发展
生态治理的目的是优化人们的生活环境和改善人们的生活。经济的发展应是与环境的治理相伴进行。不顾环境的保护与治理,仅希望经济发展,只可能造成生态失衡。我国不少地区已尝到恶果,有地无法种、有水不能喝,频频灾害难以抵御。同时注重生态保护和生态建设下的经济发展,虽然有时表现的效果慢一点,却带来的是可持续发展。我国的退化草原占全国草原面积的1/3,载畜量下降,灾害频繁已是事实。这是强求扩大畜群超强度放牧所致。最近控制放牧强度、改变放牧方式与注重草原的改良,已证明退化草场是可以恢复的。我国广东鹤山热带雨林的恢复实验,也取得了良好的结果。
还是要重视尊重自然规律,急于、过于向大自然索取,会导致大自然的报复。“大自然是永远读不完的天书”,人们还应不断认识大自然、了解大自然,因势利导的利用大自然的规律,我国未来的生态与环境一定是美好的。”
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