我国环境保护中的几个生态学问题

2010-04-07 13:00张霜菊
湖南科技学院学报 2010年1期
关键词:大气水体环境保护

张霜菊

(江华县环保局,湖南 江华 425500)

我国环境保护中的几个生态学问题

张霜菊

(江华县环保局,湖南 江华 425500)

环境保护是一项系统工程,运用生态学理论解决我国环境保护中存在的问题具有重要的现实意义,该文从土地资源保护、水资源保护、大气环境保护、城市环境保护等四个方面进行了探讨。

环境保护;生态学;土地资源;大气资源;水资源

我国的环境状况一直让人不容乐观,除了污染和资源破坏严重这一根本原因外,环境保护措施成效不显著也是一个重要因素。在我国,环境保护事业刚刚起步,还处于探索和尝试的阶段,许多地方的环境保护都没有与当地自然生态实际相结合,也没有充分认识或 是误解了保护环境与生态学知识之间的关系。这种缺乏生态学理论正确指导的环境保护措施一旦在实践中被大规模地普及应用,不仅收不到显著的成效,而且极有可能出现一些违背自然规律、不切实际甚至造成严重后果的做法。如不及时地加以改善,不但治理不好环境,反而将造成环境和生态的再次污染或破坏。因此,在环境保护中迫切需要认真掌握一些必要的生态学知识以作为实践中的理论指导,真正实现环境和生态的有效保护与恢复。

一 土地资源的保护

目前我国的土地资源由于盲目占用、污染、浪费及缺乏规范使用等原因使得土地资源锐减,人均土地资源更是少得可怜。土地资源是农业的基础,是关系到国计民生和我国国家安全的大事。土地资源环境保护也因之成为最为迫切的一个方面。当前土地保护的重点是保护耕地(尤其是商品粮油基地)和有着明显的重要价值的地域,如工业用地、风景名胜区以及濒危及特有物种栖息地等。这些措施在很大程度上缓解了土地资源的压力,但在保护过程中也发现了不少的问题。造成了保护成效不显著,甚至出现一些违背生态学常识的做法:如孤立地划分保护地,断绝了其与周边环境的物质能量交流;商品粮油基地品种单一,人为干扰较多使得其竞争力和抗虫能力下降促进了品种退化;保护环境却把人与环境完全隔绝开来等。从现有的土地资源保护措施的不足来看,下列的几个生态学问题是需要特别注意的。

(一)农业作物必须增强其自身的环境适应能力、竞争

力和抗干扰能力

商品粮油基地的保护及其高产不能单单依靠人类的干预,从生态学角度来看,粮油品种也是生态系统中的一个物种,它的生长几乎完全依赖于人类(当然人类也需要它的正常生长)的这种关系从本质上讲仅仅是一种特殊的生态关系,除了这一特殊关系外,它不可避免地还与其它物种及人类不可控制(至少目前是如此)的环境、天气发生着千丝万缕的生态关系。这种生态关系对它的影响是如此之大,以致于在某些时候即使人类对它施以再大再全面的所谓的“保护”,它的脆弱的竞争力和抗干扰力仍将导致大面积减产和死亡。因此有必要适当地增强粮油品种的环境适应能力、竞争力和抗虫力上来,这除了需要利用转基因工程优化品种外,也是栽培和管理等田间实践的重要任务之一。虽然在短期内由于品种有部分能量花费在竞争和适应环境上而影响了一部分产量,对之的人类干预如化肥、除草剂使用却将得到大幅下降,收获产量与投入之比将得到很大提高,而且品种逐步优化,达到高产高质,是实现集约化农业的一个重要发展方向。

(二)特别保护的地域要注意其与周边环境的生态学关系,保证其与环境的物质能量流动的正常进行

美国科学家曾在20世纪60年代进行了一个“生物圈二号”的庞大计划,试图在一片具有十分丰富的正常生长的植物、动物,各种景观都齐全的密闭的地域模拟“小型生物圈”,结果却不到几个月的时间就失败了。这样一个面积巨大、各种物种和景观都齐全的小生物圈都不能正常运行,何况人为划分出来的一小片土地呢?所以,注意保护地域与外界的物质能量交流,甚至包括人类适当的行为都是维持该地域的生态平衡所必须的。

(三)不要把人类看成是土地资源的敌人

在生态学上,任何物种都必须适应环境才能生存、繁衍,生物与环境之间的关系是相互影响的辩证关系。所以,所有物种实际上都是环境的朋友――当然也包括人类本身。人类作为一种特殊的高级动物,占据一定的土地作为生活、生产场所是十分正常的,也是环境和生态系统的有机组成部分。所谓的自然保护区不应该强令当地居民完全迁出,也不应杜绝该区域内的一切人类活动及对某些资源的合理利用。正确的做法是当地居民要节制、合理、平衡地利用资源和放弃使用破坏生态环境的落后生产方式,并大力减少对现有的濒危特有物种的压力以恢复生物多样性。

象大城市和大片农业用地之类的人类占据主导地位的地方,人类也不应当成为土地资源的敌人。对土地资源进行合理的分配利用,划出部分区域进行绿化增加生物多样性并保护原有的或建立新的林地、河流、湖泊甚至还有坡地等,增加景观异质性。而且正如前面所指出来的,这些场所不应该相互隔离,也应该周围的生态系统完全隔绝开来。

二 水资源的保护

水资源对生命的重要意义及在全球生态系统中的重要地位毋庸赘述,人类与日益匮乏的水资源之间的矛盾随着人口增长和水资源的减少越来越尖锐。遗憾的是,水资源的污染与浪费也是惊人的,对之的保护也是雷声大,雨点小,难以形成良好的保护成果。那么,应该如何正确有效地保护我们的“生命之源”呢?

(一)在保护陆地或水资源的同时不能忽略对另一方正常生态过程可能带来的影响

陆地和水(尤其是在陆地内部的淡水水资源)是两大相互影响的生态系统,任何以牺牲一方的代价而获取另一方的做法所造成的后果都将是灾难性的。如大肆填湖造田以增加土地面积不是土地保护,废田挖湖以蓄水搞水产等也不是水资源的保护。相反,这还有可能引起环境污染加剧、生态环境退化、局域小气候恶化、水旱或地质灾害频发,为人类的生命财产安全带来严重危害。在实践中这样的偏袒做法是比较常见的,不能不引起重视。

(二)水环境的治理中要注意不同污染物的相互影响和制约

尤其是一些目前对其生态学本质还未认清的现象更要积极研究其环境影响机理和生态学规律,在此基础上谨慎地开展治理工作。尽管对水体富营养化和有机污染这两大环境问题分别进行的研究已经开展了很多工作,但在我国,两者间的相互关系还未真正进行过详细的研究探索,而这两大环境问题之间的相互影响极有可能是水环境污染中相当关键的部分。据现有的生态学知识,可以预料水体富营养化虽然会造成藻类疯长产生水华、水体溶解氧剧减、生物多样性下降、水质恶化等严重的环境污染,但疯长的藻类可以大量吸收有机有毒污染物固定在其体内,而后因死亡(或被水生动物吞食后排泄及其死亡)而沉到水体底部,从而降低了水体中有机有毒污染物的浓度和含量,减轻了有机污染物对水环境的危害;另外,有机有毒污染物也通过影响藻类、水生动物等正常生长与繁殖及水生态系的生态过程而影响到水体的富营养化水平。但是,两者间更为具体的相互影响关系仍是不为人知:如降低富营养化水平,缺少了藻类等生物吸收的水体有机有毒污染物是否会达到更加危险的浓度?沉积在水体底部的有机有毒污染物是否会因富营养化水平降低、溶解氧升高而分解释放到水体造成严重的内源污染?如果减少了有机有毒污染物进入水体,水体富营养化水平是否会出现相应的波动而诱发水环境出现别的不可预知的污染呢等等。这些问题如不及时进行研究解决,恐怕现在的水环境保护不仅难以收到满意的实效,甚至可能造成难以预料的环境灾难。

三 大气环境的保护

我国大气污染早已“走到世界的前列”。1999年全球大气污染最严重的十个城市中我国就占了7个。由于大气污染类型多变、移动性强以及可预测性低,造成大气污染的治理任重而道远。

(一)由于大气的飘动性,许多污染物质相互作用和影响引发二次污染

其中的生态学关系更是复杂多变,对大气环境的污染状况具有极大的影响。目前人类对大气环境的污染主要有四个方面:温室气体排放过多;城市热岛效应和阳伞效应形势严峻;臭氧层出现空洞;有毒气体进入大气层等。另外如酸雨、光化学烟雾等大气污染也是不容忽视的。这些污染都是由某种及几种污染物或者是它们之间的相互作用所引起的,尤其是几种污染物相互影响所造成的二次污染如光化学烟雾等,因其不易确定而更具危害性。有些对人体影响较小或对环境破坏不严重的气体物质有可能在大气中由于相互发生物理及化学反应而产生不容忽视的毒性。在大气环境保护中要特别注意在防治有害有毒气体进入大气的同时要限制一些可能产生不良后果的气体,在对大气环境中某种气体进行治理过程中要注意其它有害气体的相应变动及可能造成的环境不良影响。

(二)大气环境的治理与保护与土地及水资源的保护在生态学上具有密切的关联

我们生活的星球是一个随时随地进行着物质、能量交换的大生态系统,各种物质及其中的能量在全球水圈、大气圈和岩石圈中以各种形式穿梭流通――当然也包括各种形态的污染物质。土地或水环境的污染在一定条件下会转化成为大气环境中的污染,大气环境污染也可能对土地和水资源造成严重污染。如水体和土地中的污染物在降解成有害气体进入大气后可造成大气环境的污染;石油泄漏和工业排水造成的水体油污染会隔断水与大气的水汽代谢,影响到水-大气界面层CO2、O2以及其它气体的交换;大气中的SO2或其它含硫物质形成的酸雨降落到陆地将造成土地和水资源的极大污染。在环境保护中,环境污染物质的变迁与及在不同环境中的相互影响值得引起高度重视。

四 城市环境的保护

联合国教科文组织的人与生物圈计划第十一项的主要研究内容就是城市的生态学。这一研究把城市视为以人类为中心的生态系统。城市环境为人类所改造,绿色植物和动物的比例极低。城市直接承受着人类活动产生的大量有机废物和无机废物,又缺乏正常的生态系统功能,所以城市环境的污染程度最大,也是上述其它污染的主要来源。城市环境还有许多其它环境所没有的特有污染:除上面提及的热岛效应外,噪音污染、光污染、白色污染等等都是城市的“特征”。这些污染具有量大面广、不易治理等特点,保护起来难度极大。

城市不是一个独立的生态系统,它的能量和物质代谢强度很高,必须依靠周围的农业、草原、森林、水体等各种生态系统,依赖于各种食品、工业原料的输入,其输出的废物也离不开四周各生态系统来负荷、处理和转化。不论从何种角度来说,城市都是与其它生态系统密切联系的。在进行城市或其它生态系统的保护时,保持这种生态学关系的正常运行乃是至关重要的。

综上所述,不同生态环境之间是相互联系的,环境问题中的许多方面也是牵一发而动全身地相互作用。对环境的保护工作必须首先研究认清这种影响的内在机制,充分考虑到它们之间的相互影响,在这基础上进行环境的综合治理、保护和恢复才能真正实现环境的可持续发展。同时,这也对生态学和环境科学提出了新的更严峻的挑战。

[1]张凤祥,冯学成.急鸣的警钟——人口环境思考录[M].成都:四川人民出版社,1994.

[2]孙儒泳.动物生态学原理[M].北京:北京师范大学出版社,1991.

[3]蒋志学,邓士谨.环境生物学[M].北京:中国环境科学出版社,1989.

(责任编校:王晚霞)

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2009-09-25

张霜菊(1974-),女,湖南江华人,现在永州市江华瑶族自治县环保局工作。

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