基于“山水林田湖草沙生命共同体”理念的我国北方沙地治理模式探索

2022-01-01 20:54罗永清李玉强
赤峰学院学报·自然科学版 2022年10期
关键词:林田湖沙漠化沙化

罗永清,李玉强

(1.中国科学院西北生态环境资源研究院,甘肃 兰州 730000;2.中国科学院奈曼沙漠化研究站,内蒙古 通辽028300;3.中国科学院大学,北京 100101)

荒漠化是在干旱、半干旱和亚湿润地区,由于气候变异和人类活动等多种因素造成的土地退化,是当今世界最严重的环境问题之一[1]。沙漠化是荒漠化的主要类型,是干旱、半干旱及部分半湿润地区主要因人类不合理经济活动和脆弱环境相互作用而造成土地生产力下降,土地资源丧失,地表呈现类似沙漠景观的土地退化过程[2]。中国是受沙漠化危害最严重的国家之一。相关研究表明,北方沙漠化土地自上世纪50年代后期到2000年一直处于加速发展的趋势,沙漠化土地发展速率1976~1988年为2100km2/年,1988~2000年之间达到3600km2/年,20世纪末,中国沙漠化造成的直接经济损失约为1281.41亿元/年[3]。中国北方土地沙漠化在2000年以前呈发展趋势,主要是自然与人为双重因素造成。2000年以后虽然气候暖干化趋势不减,仍有利于沙漠化土地的发展,但是沙漠化土地总体呈减少趋势,其原因主要为“三北”防护林工程、“退耕还林(草)”工程等取得了较好的成效[4]。中国第五次荒漠化和沙化状况公报显示,从1999年到2014年间,我国流动沙地(丘)面积净减少2.84×104km2。

2020年8月31日,习近平总书记主持召开的中共中央政治局会议指出统筹推进山水林田湖草沙综合治理、系统治理、源头治理。从“山水林田湖”到“山水林田湖草”,再到“山水林田湖草沙”,表明我国对沙区生态文明建设的需求达到一个全新的高度。“山水林田湖草沙”是对我国多样化生态系统的简要概括和通俗表达,它们在外观和结构上存在明显差异,但又相互联系、相互影响,共同构成生命共同体,为人类社会延续发展提供物质基础和必要条件[5]。“山水林田湖草沙生命共同体”理念强调生态系统不同组分间彼此相依,自然生态系统不同组分间相互影响,人为生态系统与自然生态系统密切关联,并共同支撑着人类的生存和发展[6]。“山水林田湖草沙”生命共同体是人类文明得以不断延续的物质基础和必要条件。因此,正确地对“山水林田湖草沙”进行保护、治理和利用,是摆在当前人类社会面前的一项重要课题[5]。“山水林田湖草沙生命共同体”理念为沙地生态环境治理指明了新方向,但由于自然和社会经济过程的复杂性、人们认识的局限性,就实施什么、怎样实施才能满足此要求,人们尚缺乏充分认识或尚未达到共识[6]。因此,本文基于对我国北方沙地治理历程、治理成效以及存在问题的系统论述,以“山水林田湖草沙生命共同体”理念为理论基础,探讨了我国沙地治理的方向与潜在模式,以期为北方干旱半干旱区生态文明建设以及区域乡村振兴战略的实施建设提供理论依据。

1 我国沙化土地治理历程

我国幅员辽阔,自然气候和人类活动特性千差万别。因此,我国北方不同区域土地沙漠化的主要因素也存在较大差异,如位于内蒙古东段的科尔沁沙地,水热状况较好,相对强烈的人类活动(如过度放牧、农田扩张、灌溉农业所引起的地下水资源可利用性下降)是近年来土地沙漠化的重要因素[7];在毛乌素沙地,气候因素和人类活动及其耦合效应导致土地沙漠化的加剧[8];在浑善达克沙地,近几十年来的气候暖湿化有利于沙漠化土地的恢复,而人类不合理的经济活动是导致该区土地沙漠化的主要因素[9];在呼伦贝尔沙地,过度放牧是导致草场沙化的重要因素[10]。因此,根据不同地区土地沙漠化的具体驱动因素,针对性地制定相应的治理或恢复措施是十分必要的。

新中国成立伊始,我国北方部分沙化严重区域逐渐开展了零星的沙地治理活动。如1949年,河北西部6县(正定、行唐、灵寿、新乐、无极和藁城)连片营造了防风固沙林;1952年原东北人民政府组织实施东北区西部防护林带计划;1954年陕西、甘肃、宁夏等省区开始实施北部大型防风固沙林带[11]。自1978年起,国家层面的防沙治沙政策开始逐步实施,至今经历了4个阶段。其中1978至1999年为起步形成阶段,在此期间启动了三北防护林体系建设工程;2000至2010年间为全面推进阶段,在该时期制定了《中华人民共和国防沙治沙法》,并启动了京津风沙源治理等重大生态工程;2011至2015年间为快速发展阶段,在该时期防沙治沙工作进入了工程带动、政策拉动、科技推动、法制促动的快速发展新阶段,并形成具有中国特色的防沙治沙政策体系;2016年至今为提升转变阶段,在该阶段相继出台了《全国防沙治沙规划(2011-2020年)》《国家沙漠公园发展规划(2016-2025年)》[12],以及《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021-2035年》等一系列规划,进一步明确防沙治沙的目标任务。

2 我国沙化土地治理的不足

2.1 气候因素的变化导致治理成效下降

气候因素变化是影响北方风沙区退化土地恢复的关键要素。遥感解译分析显示,1998~2018年间,由于持续湿润指数的下降以及持续干旱指数的增加,呼伦贝尔沙地和浑善达克沙地分别有51.4%和75.2%的区域出现植被覆盖度指数轻微退化[13]。气候模型分析显示,近50年来,我国北方农牧交错带最冷温度指数显著下降,最暖温度指数显著上升,夜间气温变暖对整体变暖趋势的贡献大于日间气温变暖,此外,20世纪80年代末、90年代初以来,气温指数呈上升趋势,在高海拔地区,生长季节延长,在低海拔地区,高温加速了植被的成熟,这可能导致低海拔地区的生长季节缩短[14]。在黄土高原,近100年来的气候暖干化发展是导致植被和土壤退化的重要原因[15]。气候因素不仅直接影响着地表植被的生长和发育,也影响着我国北方沙化土地治理成效。如位于内蒙古东部的科尔沁沙地,在年均降雨量持续下降以及水资源过度利用等多重因素的影响下,地下水位持续下降,导致防风固沙林出现大面积枯梢甚至死亡现象,引起已固定沙地出现再度活化的风险。

2.2 生态工程建设与区域资源禀赋及经济发展的契合度不足

当前,我国北方沙化土地治理工程主要为政府主导,这一模式的优势是资源调配合理、工程进度与规模有保障,且在短时间内能取得良好的效益,如三北防护林体系建设工程、京津风沙源治理工程、退耕还林还草等国家重大生态工程的实施,有效地促进了北方退化草地的生态恢复[16-19]。中国荒漠化和沙化状况公报显示,从1999年到2014年间,我国流动沙地(丘)面积净减少2.84×104km2,由此在防风固沙、水文调控和土壤保育等生态服务功能方面形成了大幅度的提升[20]。如三北防护林体系建设工程的实施,使我国北方防风固沙林面积增加了6.41×106hm2,森林蓄积量净增加1.26×109m3,水土流失面积减少了66.6%,总固碳增量为2.31×109t,相当于同期(1980~2015年)中国工业CO2排放的5.23%[21]。但是,作为政府主导的重大生态建设工程,随着时间推移、社会需求以及气候格局变化,也展现出一定的不足。如三北防护林建设中,部分地区的树种选择与当地气候条件不匹配,导致林地退化或地下水资源消耗过度,最终削弱了其生态功能的发挥[21]。农牧交错带过度垦殖造成地下水位下降。禁牧围封虽可快速实现退化沙质草地的生态恢复,但也限制了农牧民的收入,产生一系列新的社会问题。因此,在“山水林田湖草沙生命共同体”理念下,针对不同区域的自然禀赋及区域发展特色,以生态生产协同发展为目标,制定切实可行的生态恢复方案是我国未来沙化土地治理的基础。

2.3 系统性基础研究不足

目前针对单一生态系统的治理相对充分,且对生态治理提供了坚实的理论与实践支撑。如在科尔沁沙地,人工林建设或禁牧围封等措施下生态系统碳固存潜力与过程、土壤理化性质变化、植被群落结构与功能动态等有关沙化土地治理的理论与实践研究较为充分[22~24]。但作为一个共同体,对区域不同景观单元或系统功能的相互关系及其耦合效应的系统性研究相对不足。如农田扩张、灌溉强度提升所导致的区域水资源可利用性下降对退化草地生态系统的影响过程,现有水资源背景下农田-林地-草地复合生态系统中各个单元的空间配置及稳定性机制,区域空巢化、老龄化、低生育化等人口结构因素与沙化土地治理成效的互馈机理等系统性基础研究鲜有报道。在“山水林田湖草沙生命共同体”理念下,系统性基础研究可为我国未来沙化土地治理提供理论基础。

3 “山水林田湖草沙生命共同体”理念下的沙化土地治理模式展望

3.1 共同体理念下的沙地治理

山水林田湖草沙各要素之间并非相互隔离,而是一个有机的统一体,这些要素组成的统一体是社会发展的环境和物质基础,忽视这个生命共同体中任何一个方面的重要性都会导致严重的系统崩溃。在面对涉及“山水林田湖草沙”的各种事务时,应当充分意识到它们作为生命共同体的整体性,决不能偏重一点、不及其余[5]。因此,在“山水林田湖草沙生命共同体”理念下的沙化土地治理,关键在于其系统性与协调性。

3.1.1 以人为本,注重生态保护与社会生产的长期协调

生产、生活和生态的有机结合是保护生态、振兴农村经济的目标[25]。一方面,生态治理工程的实施影响着当地农牧业的发展规模与强度,尤其在我国北方干旱半干旱区,统筹推进山水林田湖草沙综合治理,应当以当地的水资源承载力为约束条件,综合考虑当地农牧业发展需求,制定适宜的农牧业用水和生态用水分配方案,保障农牧业生产活动的基本资源配置,避免因资源分配不足导致的农牧业收益不足,而产生新的土地利用矛盾。另一方面,优化产业发展结构,拓展新兴产业,如设施养殖、设施农业、人工草地建设等,通过低资源消耗与高劳动力投入,采用“以小保大”的原理[26],实现经济效益的提升,从产业结构上减少沙地放牧或开垦压力,从而实现沙化土地生态恢复的长效保障。

3.1.2 基于自然资源条件,制定具有区域特色的沙地治理方案

我国北方沙化土地面积分布广泛,从东到西,降水、气温等光热资源存在极大的差异性,人口密度、传统生产生活习性千差万别。同时,沙地与多个生态系统相互嵌合,由此造成区域特色鲜明的土地沙化驱动模式及生态效应。所以,在借鉴其他区域沙地治理模式的同时,针对本区域的自然资源特征、人口密度、产业需求,在国家重大生态工程建设的基础上,制定具有区域特色的沙化土地实施方案,是生态工程建设效益保持有效性和长期性的基础。对于“山水林田湖草沙”的保护、治理、利用,必须从各地区、各生态系统自身的条件出发,做到“宜林则林、宜草则草、宜田则田、宜沙则沙”,既不能简单地屈从于生态系统的各种变化,更不能仅仅按照人类的主观意志对其进行强行干预[5]。

3.1.3 统筹规划,增强部门协作与行业融合,实现资源的整合优化

“山水林田湖草沙生命共同体”理念的核心是生态系统各个组分密切关联,共同驱动着自然生态系统和人类活动的共同发展[6]。因此,在我国沙区生态治理及产业发展过程中,需要良好的顶层设计,实现生态系统各个组分的有机协调,即以生态良好、产业发展和人类福祉为目标,在保障自然生态系统长期稳定健康存续的基础上,充分发挥区域资源禀赋特色,根据地区发展特色和民族文化背景,制定适宜的生态保护和产业发展长期方案,通过地区自然和人力资源的统筹分配,以及生态保护与科技教育、产业发展等各个部门的协作,促进地区资源的整合优化,实现地区生态与生产的长期稳定与共同发展。

3.2 未来情景下的沙地治理应对模式

3.2.1 未来气候格局的沙地治理模式

北方风沙区是我国典型的生态脆弱区,降水量低且时空变异大,水是该区域制约生态系统稳定恢复的关键因子,极端干旱事件进一步加剧和放大了该区域水的制约作用。研究表明,我国北方地区极端干旱发生频率正在不断增加[27],而北方风沙区正处在未来极端干旱增多趋势明显的区域,日益频繁的极端干旱事件势必会对该区域固沙植被的稳定维持和防风固沙功能带来一定的威胁。同时,温度增加(尤其是冬季气温)也是我国北方风沙区近半个世纪以及未来气候变化的主要趋势[14]。极端干旱、温度升高等未来气候状况下的沙地治理模式研究相对不足。因此,深入开展极端降水情景下沙地治理的物种选择、空间配置、抚育措施、更新策略等基础研究,在此基础上,结合区域资源可持续利用空间,确定适宜的沙地治理模式,是未来气候条件下沙地治理的关键。

3.2.2 未来自然资源禀赋格局及社会需求变化下的治理

沙化土地治理是一个长期的过程。因此,在沙区生态保护与产业发展规划制定过程中,除了充分考虑降水、温度等未来气候格局变化以外,资源可利用性发展态势、人口结构变化以及国家长期发展规划等社会因素均是影响我国沙化土地治理的关键要素。如气候暖干化和城市或工业用水增加所导致的水资源可利用性下降状况下,沙区生态治理过程中如何维持乔-灌-草-结皮等植被系统的稳定性?人口老龄化过程以及膳食结构调整所导致的人力资源供给与社会需求改变背景下,如何统筹种植业、养殖业以及生态保护的资源分配?十八亿亩耕地红线、退耕还林还草以及国家生态公园建设等国家重大政策与工程实施下,如何调整沙区传统农牧业发展规模或模式从而保障生态质量的维系?此外,野生动物数量增加、生物入侵、人口迁徙、欠发达地区空巢化等自然和社会属性的变化均可能对沙化土地治理产生重要影响。

3.3 治理成效的提高策略

充分发挥政府部门的主导功能。作为具有长远战略意义和公益属性的事业,沙化土地防治的主体推动力为国家层面的财政投入。政府部门,尤其是基层政府在沙化土地防治方面的执行效率仍然是未来工作的关键。因此,一方面,相关政策法规的制定或重大工程的实施需要从多学科多角度予以论证,根据所在旗县的具体自然资源禀赋以及人类活动规律,制订合理的农、林、牧等相关行业的长期发展规划,实现资源的高效利用,同时制定切实可行的沙化土地防治方案,调动多个部门密切合作,以实现沙化土地防治工程实施的高效性和可持续性。另一方面,对山水林田湖草沙的相依关系辨识不清是沙地生态治理面临的重要挑战之一[6]。因此,加强基层业务骨干对“山水林田湖草沙生命共同体”理念的理解,在各司其职的基础上,增强区域生态环境及社会发展的全盘意识,实现各个功能单元的有机契合,提高政府主导性事业的实施成效。

提高科普教育强度,增强全民参与意识。作为人口大国,我国土地资源的紧俏性十分突出。土地资源的长期保护和短期利用一直是影响我国生态文明建设的关键。近年来,尽管国家和地方制定了一系列相关法律法规,但土地资源利用的限制在一定程度上影响着基层农牧民收入水平,区域生态建设与民众生产生活存在一定的矛盾。生态环境治理与经济发展不协调、生态与生产、生活融合不足是我国部分沙地生态治理面临的主要挑战[6],把生产、生活和生态有机结合起来,是保护生态、振兴农村经济的目标所在[25]。因此,对于国家重大生态工程建设的认可度是决定生态工程实施成效的关键。改革开放以来,我国基础教育发展迅速,民众受教育程度有着飞速的发展。中国受教育程度人口统计资料显示,我国初中以上受教育人口比率从1982年(11.96%)至2020年(34.02%)增加 了1.84倍[28]。但是,一方面,受国家整体发展程度所限,20世纪中后期全民基础教育的不足导致当前部分农牧民的科技水平有限,对传统农牧业发展模式的循守以及新兴产业模式认知的不足在一定程度上限制了生态工程的实施成效,如在内蒙古自治区东部的部分地区,尽管实施季节性禁牧政策,但禁牧期放牧现象时有发生。另外,相对于基础文化教育,针对特定现象或问题,如沙化土地防治的专业性科普教育开展不足,导致民众对其理解深度和参与广度的不足[29]。因此,针对沙化土地防治的系统性科普教育是民众认知程度增加、主观能动性增强、参与力度提升的有效手段。

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