张伟锋
(山西省环境规划院,山西 太原 030002)
昕水河流域生态系统恢复对策
张伟锋
(山西省环境规划院,山西 太原 030002)
以昕水河为研究对象,针对流域内普遍存在的问题,如水土流失严重、水环境容量减少、植被退化等,提出了恢复退化生态系统的对策,即对流域生态环境现状及生态历史进行全面调查,为生态恢复和保护提供决策依据;建立合理的流域生态变化的指标体系;建立和完善流域生态保护和恢复的政策法规体系;用3S技术制定流域生态功能保护区规划、建立流域管理信息系统。
流域生态系统;环境退化;生态恢复;昕水河流域
流域作为一个开放的社会—经济—生态复合系统,在自然方面存在着频繁的物质、能量交换,在经济方面又是一个对地区和经济发展具有特殊意义的区域,开展流域生态学研究对区域生态、经济的可持续发展具有重要意义[1-3]。20世纪50年代以来,恢复生态学的研究在西方,特别是北美取得了长足进展。到目前为止,我国关于流域生态研究方面的研究成果较少[4-6]。下面以昕水河流域为例,分析半干旱地区受损流域生态系统的管理问题,以期为区域的经济社会可持续发展提供建议和参考。
昕水河为黄河流域山西境内入黄的一级支流,发源于蒲县摩天岭,经隰县午城镇、大宁昕水镇,在大宁古镇村西北注入黄河,干流全长约102km。整个流域包括临汾市的隰县、蒲县、大宁县全境和吉县的一部分(即屯里镇所辖范围)以及临汾市区、永和县和吕梁市交口县的少部分,大体介于 110°30′~111°27′E,36°36′~36°55′N,流域总面积 4325.79km2。该区属大陆性半干旱季风气候,冬季干燥寒冷,春季少雨多风。由于农业垦殖历史悠久,区内无论是黄土覆盖的塬区还是河谷区,均已开垦为农田,原始的落叶阔叶林或森林草原生态系统已被人工农田生态系统所代替,仅在个别基岩山区(如五鹿山等)残存小片森林或灌木林的零星天然植被。截至2010年底,流域内总人口约29.25万人,人口密度平均为68人/km2,与20世纪80年代初人口情况相比,呈持续增长态势。综上所述,流域内的经济发展与生态环境间的矛盾越来越突出,严重影响了该区域经济社会的可持续发展。
昕水河流域是黄河中游段水土流失较严重的地区之一,区域内沟壑纵横,其密度为4.20km/km2,植被稀疏,多年平均土壤侵蚀模数为6735t/km2·a,河流多年平均输沙量2380万t。长期的侵蚀使得流域内的地貌景观成为典型的破碎黄土残塬丘陵区。虽然近年来的综合整治取得了显著成效,水土流失治理度由20世纪80年代初的19%提高到2010年的41.2%(这里仅考虑大宁、隰县和蒲县,吉县屯里镇等其他地区缺少水土流失面积资料而未统计)。但总体而言,水土流失仍处于扩展态势,严重的水土流失使土壤表层有机质大量丧失,肥力下降,土壤结构破坏,土壤蓄水性能降低,从而使农田生态系统、森林生态系统和草地生态系统环境退化。
水资源承载力主要考虑生活用水、农业用水和工业用水,总用水量约5315.0万m3,其中生活需水量1121.4万m3,农业需水量2147.8万m3,工业需水量2045.8万m3。据有关水资源资料统计,昕水河流域地下水资源量11333.5万m3,其中可采量3513.4万m3,可利用的地表水资源351万m3。这样昕水河流域年可利用的水资源量为3864.4万m。相对于需求量,出现了较严重的超载现象,导致流域内水资源过度开发,引发了河流径流逐年减少,地下水位持续下降,水质恶化,局部地区人畜饮水困难等生态和社会问题,再加上水体污染、水质恶化,流域内的水资源承载力不容乐观。
改革开放30年来,昕水河流域人口增长约为7万人。为满足人类最基本的生活需求,林草地不断被开垦种植。例如,在20世纪50年代,蒲县牧坡草地有5万余hm2。经过多年垦殖,目前牧坡草地面积已不足l万hm2,导致流域内人均耕地面积由原来的0.27hm2减少到目前的0.22hm2。加之耕作方式粗放,投入不足,导致地力和粮食单产逐渐下降。地表缺乏植被保护,既造成了林草植被的退化,又加重了水土流失,同时也使整个农业经济陷入“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环中。严峻的生态破坏形势不利于昕水河流域的可持续发展。因此,解决昕水河流域生态恢复和保护问题成为本流域面临的最重要、最紧迫的任务。
长期以来,由于片面注重资源的开发和经济发展,缺乏生态环境保护意识,加之对生态环境保护的重视程度不够和投入不足,对生态问题的危害程度和范围缺乏全面认识,导致生态环境遭到严重破坏。因此,开展生态恢复和保护工作,首先应进行系统、全面的生态环境现状和历史调查,评估生态环境的破坏程度,确定生态恢复和保护目标,为昕水河流域的生态恢复和保护提供决策依据。
建立合理的流域生态指标是流域生态恢复和合理管理的基础,包括陆生生态和水生生态指标。流域生态的评价指标应在不同尺度上进行,注重不同区域、不同生态系统的本底值。陆生生态指标应当包括合理的作物、植被分布,动物栖息地的植物种类,土地资源的最佳利用、土地质量的恢复和土壤侵蚀的限度以及退耕还林的数量、地理位置等。水生生态指标主要指符合最低生态要求的河流、沼泽及湿地所需的水质、水量,同时考虑其他人为景观,如水域观赏的恢复指标。
水是流域生态系统恢复的关键。流域生态环境的好坏很大程度上取决于水资源能否合理利用。由于水资源利用存在严重浪费、效益不高、地域分配不平衡、水质污染及生态用水得不到保障等问题,因此必须进一步完善流域规划,加强综合治理,发展节水事业,合理布局水利工程,在技术和经济允许的条件下,大力发展山区水利枢纽工程,实行有计划按需合理配置发展生产和维护生态用水,使上中下游水量相对均衡,地表水和地下水结合利用,并防治水质污染。
生态恢复和保护是一项综合、全面的工作,必须有配套的法律、法规和政策支持。为此,应加快流域生态环境保护立法步伐,尽快制定重点流域生态环境保护和生态功能保护区管理条例,抓紧编制流域生态环境功能区划;建立经济社会发展与生态保护综合决策机制,重视重大经济技术政策、社会发展规划、经济发展计划所产生的生态影响,以法律法规和政策引导产业结构调整,建立符合生态承载力的社会经济体系,实现经济、环境和水资源的协调发展。
昕水河源头土石山地森林水源涵养区生态状况较好,应采取严格的保护措施,防止新的人为破坏和退化。上游黄土残塬灌木草丛水土流失防治区应积极进行退耕还林还草,恢复林草植被生态系统功能。中下游河川沟壑农业生态水土流失防治区主要是农田生态系统,应重视农田基本建设,解决农牧争地问题,控制水土流失,积极发展生态农业和生态畜牧业。
实践证明,通过采取科学规划和综合措施,既能增加林草植被覆盖度,又能防止水土流失,改善生态环境。与此同时,农林牧产业结构调整更趋合理,生态农业、生态畜牧业及干鲜果、小杂粮等特色产业形成集约化、规模化经营,社会综合实力显著提高,取得了流域社会效益、经济效益和生态效益的协调发展。
[1]任海,彭少麟.恢复生态学导论[M].北京:科学出版社,2002:123-128.
[2]尚宗波,高琼.流域生态学——生态学研究的一个新领域[J].生态学报,2001,21(3):468-473.
[3]吴刚,蔡庆华.流域生态学研究内容的整体表述[J].生态学报,1998,18(6):575-581.
[4]罗跃初,周忠轩,孙轶,等.流域生态系统健康评价方法[J].生态学报,2003,23(8):1606-1614.
[5]HUANGChunchang.EnvironmentChange[M].Beijing:Science Press,2000.
[6]DAVISMA,SLOBODKINLB.TheScienceandValuesof RestorationEcology[J].RestorationEcology,2004,12(1):1-3.
TV213.4
C
1004-7042(2011)07-0026-02
张伟锋(1979-),男,2008年毕业于山西大学生态学专业,助理工程师。
2011-05-09;
2011-06-17