摘要:通過水土保持生態(tài)修復,促進土壤肥力的提高、結構的改善、土地可持續(xù)利用;創(chuàng)造條件促進群落進展演替;采取措施加快系統(tǒng)物質和能量的轉化等。解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負荷壓力,使部分受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復到相對健康的狀態(tài)。實施水土保持生態(tài)修復,應根據(jù)土壤侵蝕類型、強度、侵蝕區(qū)的經濟選擇相應的技術方法與途徑。
關鍵詞:水土保持;生態(tài)修復
1 關于“生態(tài)恢復、生態(tài)修復”的理解
生態(tài)修復是指對生態(tài)系統(tǒng)停止人為干擾,以減輕負荷壓力,依靠生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力與自我組織能力使其向有序的方向進行演化,或者利用生態(tài)系統(tǒng)的這種自我恢復能力,輔以人工措施,使遭到破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步恢復或使生態(tài)系統(tǒng)向良性循環(huán)方向發(fā)展;主要指致力于那些在自然環(huán)境突變和人類活動影響下受到破壞的自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建工作。
目前學術上用的比較多的是“生態(tài)恢復”和“生態(tài)修復”,生態(tài)恢復的稱謂主要應用在歐美國家,在我國也有應用。而生態(tài)修復的叫法主要應用在日本和我國。關于“生態(tài)修復”一詞,近年來也不時見諸文獻報道,它和“生態(tài)恢復”一詞十分相近,有時互相通用也不會有什么問題,但“修復”一詞,帶有修理、整治、補償使之回歸原來狀態(tài)的意思,帶有更強的人為措施促進的含義。為加快水土流失治理,水利部提出治水新思路,把“生態(tài)修復”概念引進水土流失治理領域,表明了人們對水土流失的治理的認識逐漸從保水保土的層次提高到了生態(tài)學層次。
在生態(tài)修復的研究和實踐中,涉及的相關概念有生態(tài)恢復(Ecological Restoration)、生態(tài)修復(Ecological Rehabilitation)、生態(tài)重建(Ecological Reconstruction)、生態(tài)改建(Ecological Renewal)、生態(tài)改良(Ecological Reclamation)等。雖然在涵義上有所區(qū)別,但是都具有“恢復和發(fā)展”的內涵,即使原來受到干擾或者損害的系統(tǒng)恢復后使其可持續(xù)發(fā)展,并為人類持續(xù)利用。
2 水土保持生態(tài)修復是以生態(tài)恢復為目標的水土流失綜合治理
水土保持生態(tài)修復:指在特定的土壤侵蝕地區(qū),通過解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負荷壓力,根據(jù)生態(tài)學原理,依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調控能力的單獨作用,或輔以人工調控能力的作用,使部分受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復到相對健康的狀態(tài)。
水土保持生態(tài)修復是獨具中國特色的概念,標志著中國治理水土流失的理念有了重大突破。水土保持生態(tài)修復概念的界定應符合中國的土壤侵蝕面積廣、類型多、強度大,經濟落后,人口眾多等國情。
我國是世界上自然生態(tài)系統(tǒng)退化和喪失很嚴重的地區(qū),土地荒漠化、沙塵暴、洪水災害、水資源短缺等,已嚴重威脅我國的社會經濟發(fā)展和國民福利。為此我國采取了一系列工程措施,如植樹造林、自然保護區(qū)建設、退耕還林等,但總體上我國的生態(tài)環(huán)境還是相當嚴峻。水土流失治理的對象是水土流失區(qū),也就是生態(tài)系統(tǒng)的退化區(qū)。依據(jù)恢復生態(tài)學原理,應該從滿足系統(tǒng)的功能、結構的恢復和改善并使之能自我維持的三方面要求上來采取綜合治理措施。通過水土保持生態(tài)修復,促進土壤肥力的提高、結構的改善、土地可持續(xù)利用;創(chuàng)造條件促進群落進展演替;采取措施加快系統(tǒng)物質和能量的轉化等,才能使部分受損的生態(tài)系統(tǒng)恢復到相對健康的狀態(tài)。
3 水土保持生態(tài)修復的技術方法
3.1 退化坡面生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復
我國是一個多山的國家,山區(qū)丘陵區(qū)約占國土面積的2/3,耕地面積1.33 億hm2,其中有坡耕地4667 萬hm2,占總耕地面積的35%。在山區(qū)丘陵區(qū),坡耕地是主要的農業(yè)生產場所。
退化坡耕地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)修復:少施化肥,增施農家肥料;種植綠肥植物,增加固氮作物品種;輪作、套作,間種、混種;減少化學防治,增加生物防治;植等高植物籬等。退化林地、草地、荒地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)修復:在封禁的基礎上,補種鄉(xiāng)土樹種、草種。封禁時間的長短因生態(tài)系統(tǒng)類型、受損程度、氣候等因素的不同而不同,一般來說,喬木林、灌木林、草地生態(tài)系統(tǒng)可分別為8a 以上、5~8a、3~5a。一般坡度小于20°的坡地可修建成水平梯田;坡度小于10°的也可通過水土保持耕作措施,達到控制土壤侵蝕的目的。另外,對于坡度更大的坡地(>20°),就需建立水土保持林業(yè)生態(tài)工程。
水土保持林業(yè)生態(tài)工程就是在同一地塊上相間種植農作物和林木(含經濟林木和草),包括配置在緩坡耕地上的水流調節(jié)林帶、生物地。ㄉ飰、生物籬),配置在梯田地埂的梯田地坎防護林及坡地農林(草)復合工程。水流調節(jié)林帶能夠分散、減緩地表徑流速度,增加滲透,變地表徑流為土內徑流,阻截從坡地上部帶來的降雨徑流。多條林帶可以做到層層攔蓄徑流,達到減流沉沙,控制水土流失的目的。
3.2 退化河流生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復
在土壤侵蝕地區(qū),導致河流退化的驅動力主要有修路、開礦、河岸放牧、化肥與農藥的面源污染、工業(yè)廢水與生活污水的點源污染、過度捕魚等,對由于這些驅動力所導致的退化河流生態(tài)系統(tǒng)進行生態(tài)修復,最重要的是要減輕或解除導致河流生態(tài)系統(tǒng)退化的驅動力,讓河流休養(yǎng)生息。此外,還可采取如下兩種方法:①減少河流人工直線化的程度,增加河流彎曲度,以增加河流生境的多樣性,進而增加水生生物多樣性;②在河流兩岸種植生物隔離帶(種類和寬度應因地制宜),一方面防治面源污染,另一方面為河流水生生物增加營養(yǎng)源。
同時,合理開發(fā)利用水資源,實施生態(tài)應急補水工程,至少要滿足天然綠洲生態(tài)系統(tǒng)最小生態(tài)需水量;合理調整土地利用結構,適當減少人工綠洲面積,使人工綠洲和天然綠洲面積比例調整到1:1 左右。
3.3 退化礦山生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)修復
該生態(tài)系統(tǒng)的土壤、植物等組分完全受損,缺乏植物生長所需要的營養(yǎng)元素,對這種嚴重退化的生態(tài)進行生態(tài)修復,可采取的方法有:覆蓋土壤,對土壤進行物理處理,添加營養(yǎng)物質,去除有害物質,種植適應性強的先鋒樹種或草種、間種鄉(xiāng)土樹種或草種。植被恢復對于礦山生態(tài)恢復效果是十分顯著的。但這種生物措施必須與工程措施相結合,才能早日見效。開采前嚴格規(guī)劃棄土場、尾礦壩。根據(jù)礦場范圍內地形特點以及礦種、蘊藏量、開采方式等規(guī)劃棄土場。棄土場必須先設置攔沙壩(擋土墻),以控制植被恢復前水土流失。攔砂壩應根據(jù)棄土場地形以及每年棄土量而逐年加固加高。同時棄土場周圍要修防洪溝。尾礦壩必須納入整個工程預算之內,與主體工程同時施工,同時驗收投產,以減少對下游農業(yè)生產和群眾生活的危害。護坡護岸工程。礦區(qū)采場臺階、邊坡以及公路等附屬工程的邊坡,應全部規(guī)劃護坡工程,以防止采場及公路等出現(xiàn)滑坡、崩塌。同時礦區(qū)下游河道也要對河壩、河堤等加固、加高,經常清理河床淤積的泥沙石,以防洪水沖毀堤壩、農田、公路、橋梁、房屋等。
4 水土保持生態(tài)修復的途徑
4.1 “封禁”法―――生態(tài)自然修復該方法適用于受損程度較輕的生態(tài)系統(tǒng)。如封山禁牧、舍飼養(yǎng)畜、退耕還林還草、調整用地結構,以電代燃料、發(fā)展沼氣、生態(tài)移民等,這是生態(tài)系統(tǒng)恢復的最基本也是最重要的措施。
4.2 “封禁+補種”法―――自然和人工共同修復
通常選擇植物群落演替中的先鋒物種,它有較強的抗逆性、較強的生命力和再生能力,如南方的馬尾松、楊梅、沿海風沙區(qū)的木麻黃等,以此迅速形成利于植被進展演替的小氣候和生物環(huán)境。該方法適用于受損程度較重的生態(tài)系統(tǒng)。
4.3 “果―牧―沼、草―牧―沼”法―――人工強化促進
此方法是通過加強食物鏈聯(lián)系,加大物質能量循環(huán)角度促進土壤的熟化,提高土地生產力,形成良好生態(tài)平衡,此方法對技術有較高要求,適用于人力、資金和技術有較大優(yōu)勢的地區(qū)。
水土保持是土壤侵蝕地區(qū)經濟社會可持續(xù)發(fā)展的生命線,是生態(tài)環(huán)境建設的主體。水土保持生態(tài)修復的提出與實施是水土保持工作理念的重大創(chuàng)新。但水土保持生態(tài)修復只是水土保持流域綜合治理的一個重要方面,它不能完全替代人工造林種草等水土保持生物措施,更不能替代坡改梯、攔沙壩、小型水庫、蓄水池等水土保持工程措施。