吴德东,迟琳琳†,安宇宁,张莉莉,杨海艳,李亚辉
(1.辽宁省固沙造林研究所,123000,辽宁阜新;2.彰武县林业局,123200,辽宁彰武)
辽西北地区包括阜新、铁岭、朝阳、锦州、葫芦岛5 个地级市及沈阳的康平、法库、新民3 县(市),共36 个县(市、区),土地面积约6.82 万km2,占全省的46.2%。辽西北地区属于温带季风型亚湿润干旱区森林—草原气候。其北部多为沙地,突出问题是自然条件恶劣,风沙危害严重。早在20 世纪50年代初,伴随着辽宁省以防风固沙为主要目的农田防护林营造工程的实施,就开始了辽西北沙地植被恢复的研究与实践。半个多世纪以来,我国的专家、学者根据生态退化的实际,结合植物、动物和微生物等修复手段,在森林、草地、农田、湿地等生态脆弱地区就重建的机制、模式、方法和技术方面做了大量的研究,取得了显著的生态效益、社会效益和经济效益[1],提出了适合我国国情的生态恢复研究理论框架和方法体系。例如:王涛[2]认为应加强沙地退化植被的恢复及其稳定性调控理论等建设;蒋德明等[3]认为沙地植被恢复技术是通过建立人工植被或恢复天然植被,增加沙地植被盖度,达到防止土地退化,提高沙区环境质量和生产潜力的目的;赵志国等[4]认为植被恢复是增加地表粗糙度、降低近地表风速、防止土壤风蚀的最基本措施;罗常国[5]认为土壤沙化是辽西北最突出的生态环境问题;王殿金[6]认为科技创新可解决辽西北植被结构优化的问题。但是,对近10 年来由于气候变化、人为不合理经济活动等形成的新沙源地植被恢复对策的研究却显见报道,且近年来辽西北地区生态环境在全省破坏最为严重,极大地威胁了辽宁中部城市群的生态安全,影响了当地生态、经济的发展,已成为农民脱贫致富的最大障碍。笔者根据辽西北沙地生态具有脆弱性和易恢复性的特点,简要介绍辽宁沙化土地现状及危害,并针对阜新沙地植被恢复中存在的诸多问题提出了相应的对策,供有关部门和人员参考。
辽宁现有沙化土地123.68 万hm2,占全省总土地面积8.49%,其范围涉及沈阳、大连、鞍山、锦州、阜新、铁岭、朝阳、盘锦、葫芦岛等9 个市18 个县(市)197 个乡(镇)。其中,流动沙丘(地)2 700 hm2,半固定沙丘(地)2.7 万hm2,固定沙丘(地)29.58 万hm2,沙质耕地87.80 万hm2,闯田2 500 hm2,重盐碱地3.08 万hm2。辽宁沙化土地按沙区类型可分为科尔沁沙地、沿河沙地和沿海沙地。科尔沁沙地主要分布在彰武、昌图、法库、阜新、朝阳等县,面积约63.45 万hm2,占全省沙化土地51.3%;沿河沙地是指辽河、凌河水系现代河流冲积沙地,主要分布在法库、新民、辽中等县,总面积约51.8 万hm2,占全省沙化土地41.9%;沿海沙地是指辽东湾沿海沙地,主要分布在凌海、兴城、盘山等县,总面积约8.4 万hm2,占全省沙化土地6.8%[7]。
地处科尔沁沙地南部的彰武、康平2 县是全省危害最严重,受害人口最多的地区。这2 县有流动、半流动沙地2.36 万hm2,占全省流动和半流动沙地面积的79.3%。土地沙化程度以土壤风蚀、土质粗化和局部地表复沙的沙化为主。彰武县每年约有2万hm2的农田遭受风剥沙压危害,章古台镇大一间房曾因流沙驱赶被迫3 次迁移。柳河沿途侵蚀模数高达5 000 ~8 000 t/(km2·a),年输沙量为2 000 万t,其中大部分淤积在柳河及辽河干流的河道内,使100 多km 的河道成为地上悬河,因河床抬高,辽河两岸大堤的防洪及泄洪能力逐年减低,双台河闸泄洪量较原设计能力降低了46.6%。康平县沿内蒙古边界有22 处风口,有流动及半固定沙地1.42 万hm2,这些沙地在季风的作用下,每年向东南和东北方向移动,大风夹带沙尘直接污染沈阳等地的空气质量。全省每年因沙化造成的经济损失约合2.6亿元。
“十一五”以来,虽然阜新植被恢复与建设取得了较大成就,但制约其恢复与建设的诸多问题依然存在,主要表现在农业、水利、畜牧业和林业4 方面。
1)农业的不合理耕作和农村经济结构不合理,农业经济增长和植被建设之间的矛盾日益突出。荒山、荒沟、荒坡、荒滩多,受眼前经济利益驱使开荒、开大荒,甚至25°以上坡地仍被开垦,边治理边破坏现象极其严重。尤其是大范围种植花生(Arachis hypogaea Linn.)等无茬作物,致使新沙化土地的重新生成,农民增收水平与全省平均线差距较大。
2)缺少设施,农业产业化水平不高。农业和农村已有基础设施保护不够,不仅设施建设投入不足,而且新的节水设施(措施)推广应用不足,倡导不够;因此抗灾能力极差。同时,市场化程度低,各类服务体系不够健全,龙头企业和地方特色产品在规模、数量、专业方面与现代农业的要求还有很大差距,已满足不了现代生产发展的需要。
3)农产品质量安全问题日益突出。农民对化肥、农药、饲料添加剂等的过分依赖已经危及到了人类的健康和生态安全[8]。
1)缺少总体的科学规划,大多数水土保持项目未完全走基本建设程序,或已建设的项目成果后期没有得到较好的保护,成果巩固难、一事一议落实难。一些开发建设项目为了片面追求眼前效益,乱挖、乱采、乱排、乱放问题突出,与水土资源保护矛盾突出。
2)水资源短缺,水土流失呈逐年严重趋势。
3)经费投入严重不足,实际工作经费严重超出国家投入标准,很难大规模的开展生态治理工作。同时,对坡耕地恢复治理没有相应的补偿政策。
1)对草业的认识存在误区,草地生态功能的不可替代性还没有完全被接受,对种草恢复植被重视不够,表现在轻投入、重索取,重林轻草等问题。
2)粗放经营、超载过牧等不合理利用,以及随意开垦、轮荒耕种等不科学的管理方式,导致全市原来比较发达的草甸草原形成盐渍化土壤。受种粮补贴政策的影响,个别地方出现了毁草种粮现象。沙质草地是抵御沙漠化扩张的天然生态屏障,但草地沙化、退化、盐渍化严重,草地面积正在锐减[9]。虽有封山禁牧政策,但缺少畜牧舍饲圈养的引导措施。
3)草业还没有真正形成产业化,仍处于种植业从属地位。草业生产环节多,影响了草业的健康发展。
1)植被建设欠账较多。阜新现有沙化及有明显沙化趋势的土地达42.4 万hm2,占全市总土地面积的41%。其中沙化土地22.39 万hm2,占全市总土地面积的21.6%。此外,有2.19 万hm2荒山亟待恢复。
2)对现有植被保护不够。在沙区,经济不发达,生产方式落后,合理实施载畜难度较大,长期存在放牧、樵采、无林地开垦、毁林开垦等人为活动,导致植被面积迅速减少。
3)森林资源总体质量较低。阜新林分蓄积量平均仅为32.4 m3/hm2;林分结构不合理、稳定性差,特点是纯林多,混交林少;从林龄结构看,中幼林占74.6%、近熟林占6.7%、成过熟林占18.7%,与合理的结构比例有较大差距。
4)生态建设投入不足。由于阜新市、县财政困难,地方配套资金投入严重不足,难以建立起长效投入机制。加之,当前造林地块多为高山、远山和荒沙荒滩,劳动力价格攀升,使植被建设难度及建设成本不断加大。
5)生态建设科技含量低。缺少优良种苗、抗逆性植物材料不足,植被重建、恢复和保护综合技术未能完全突破,以及节水配套技术、生态监测与评价技术不成熟等,致使科技含量低。
6)对林业产业认识不高。近几年,林业投资几乎全部投向第一产业,投入第二、第三产业严重不足,导致整个林业产业发展滞后。同时,因为经济林经营水平低,果品产量较低、质量较差、价格较廉,所以,农民参与林业产业的积极性不高。
近10 年来,气候变化特别是持续干旱少雨,多数县(市)的年降水量不足350 mm 等自然因素,以及人为不合理经济活动的综合作用,使已被林草固定的沙地大多又重新成为流沙地,农田新的风蚀沙化,作物减产绝产,少数草场消失或大多数草原退化,有些草甸被沙压或开垦为水田,草地植物分布面积和种群数量明显减少,加之河流长时间、大面积断流、水土流失不断加剧等,形成了新的沙源地。目前,固定沙丘群中零星、片状分布的流沙,以及中重度沙丘活化显著的沙化面积约占沙地总面积的5%~10%;因此,科学恢复、建设和经营沙区人工与天然植被,应解决好有效预防、科学恢复、提高建设水平、提升经营水平、研究示范5 方面的问题。
1)制止六滥,转变生产方式。政府要下大力气抓防,重点解决滥垦、滥用水资源、滥樵、滥牧、滥挖、滥采和不合理开发沙地资源[10]。要通过改进落后耕作技术、粗放管理、禁止轮荒耕作和在不适宜的地区播种如花生等无茬作物,达到恢复稳定植被的目的。
2)严于执法,推进立法和新机制的执行力。严格执行防沙治沙法、辽宁省防沙治沙条例、辽宁省封山禁牧规定等;将草原恢复纳入规划,加快制订封山禁牧细则;推进辽宁省人大常委会在“十二五”对生态公益林、林地经营、森林公园立法;认真督导市政府的植被恢复目标考核责任机制并建立追究制度,提高其执行力。
3)增加省本级预防工作资金的投入。多渠道筹集补贴资金,把增加的资金直接补偿林农或牧农从事第三产业,以减少对资源的获取量,使沙化预防工作步入正轨。
1)采取恢复天然植被或建设人工植被等措施构建辽西北地区樟子松(Pinus sylvestnis var.mongolica Litv.)二代林。章古台沙地樟子松人工林建设被人们视为科尔沁沙地植被恢复的模式之一,但通过地带性顶极植被分析,认为作为大面积沙地植被恢复的样板——章古台沙地樟子松人工林以密集的森林景观出现是不符合地带性植被自然演替规律的[11]。因此,樟子松二代林恢复与构建应同时考虑2 方面:首先,拟定并实施天然植被恢复方案,其优点是可缩短实现植物覆盖所需的时间,保护珍稀物种和增加林分的稳定性,投资小、效益高;其次,考虑适度造林并实施集约经营的技术规程和操作规范,适度造林的精要在于根据土壤水分的供给能力、地下水位变化调节造林密度和搭配生活型,完全体现疏林灌草且具有较高的生产力。
2)采取滚带更新恢复衰退农田防护林。辽西北地区现有林带树种单一,行数过多,树木个体分化严重,基本上是近、成熟林。近10 年来的连续干旱又使40%林带不同程度出现干梢现象,防护林作用显著降低。过去50 多年,农田林网虽然一般经过2次人工恢复,但恢复速度缓慢、技术落后。针对这些情况,首要的恢复途径是采取滚带更新,可是滚带更新占用的农田一般都涉及农民所承包的几十年不变的土地,需要政府统一协调。其次是伐除老林带,在林带之间重新栽植新林带,适当增加新树种和针叶树数量。在林带生长初期,要允许农民在林带间间种豆科类作物,让农民参与到农田林网的恢复更新中来,新林带栽植2 ~3 年后伐除老林带。第三,原带更新。要全面细致整地、施肥、栽大苗,确保谁栽谁有,使农民拥有林权。
3)采取保护、补植和抚育等增加低质低效林的防护效能。就阜新市彰武县而言,重点是科学制订恢复现有低质、低效林生产力规划,提高其利用效率。对于生态林,可通过补植、抚育措施,形成乔、灌、草立体结构,提高林分稳定性,实现生态功能最优化;对于商品林,可通过高投入、高产出、定向培育,营造速生林等,提高林分生产力,实现经济效益最大化。
1)树立全社会科学建设植被的理念。首先,要重视自然生态平衡。辽西北地区的自然条件蕴藏着植被恢复的先天条件,只要人为活动不超过自然承载力,就能保持很好的生态平衡。其次,要把治沙与治穷相结合且必须很好地结合,沙化土地才会得到真正的恢复;否则,沙化就会加重。第三,倡导保护植被就是保护生产力,建设植被就是发展生产力,优化配置植被就是促进生产力的现代生态文明观,不断提高全社会参与建设植被的自觉性。
2)提高生态建设和生态经济水平。首先,尽量少破土,减少水土流失。在平缓沙地可采用机械开沟植苗、深松插干、根际微灌、覆膜套袋、植苗覆盖、喷洒抗蒸腾剂、混拌保水保肥剂和应用生根粉等技术造林[12]。在水土流失区优先保持其原生植被,并利用植物天然下种和萌芽、萌蘖更新形成适宜林分;在树种选择上除尽可能选择当地乡土、生态经济型树种外,要重点发展辽宁省固沙造林研究所多年选育和引种驯化的樟子松优系、彰武松(Pinus densiflora var.zhanguensis)、沙 地 红 松(Pinus koraiensis Sieb.)、斑 克 松(Pinus banksiana Lamb.)、平 榛(Corylus heterophylla Fisch)和美国皂角(Gleditsia triacanthos Linn.)等良种;要选用无纺布菌根化容器苗、采用直接集水技术,形成乔、灌、草、空留相结合模式。第二,在农田、草场和庭院营造经济型防护林。在农田建设以杨树良种、彰武松、刺槐(Robinia pseudoacacia.L)为主的速生林,在草场和庭院建设以平榛、沙地红松、山杏(Armeniaca sibirica(Linn.)Lam.)、大扁杏(Armeniaca vulgaris×siberia)、大枣(Ziziphus jujuba Mill.)、沙棘(Hippophae rhamnoides Linn.)、树莓(Rubus corchorifolius L.F)、葡萄(Vitis vinifera Linn.)、大果榛子(Corylus heterophylla×avellana)特色经济林。
3)探索植被建设的新模式。一是生态移民。就阜新而言,要围绕沈彰新城或优美小城镇建设,将彰武县北甸子村整体移民,以此作为全省实施生态恢复又一创新试点,推动植被建设实现质的飞跃,解决植被建设多次反弹的问题。二是建立健全植被建设全过程招标制、与干部使用结合的目标考核责任机制和违规使用资金、造成植被质量事故的责任追究制度。三是探索社区参与式发展模式。在尊重本地农牧民发展意愿的基础上,选择若干风沙危害严重、发展相对滞后的乡镇作为社区,探索参与式的植被建设方法。
1)加大宣传力度,切实加强新造林地的经营管护。把每一块地、每一棵树落实到有关责任人。同时,要实施植被恢复工程资金与验收、经营挂钩的办法,即在省级验收造林合格后拨付总资金的70%,待基本成林后再付全额。
2)正确评价现有人工植被,找出科学合理的经营方法,加快集约经营步伐。
3)加强经营体制改革和制度创新。要制订适合林木个体的植被经营作业新规程,建立资源采伐限额分配制度;要建立国有、集体和私有林共同发展的经营机制;要建立造林、经营和管护统一的机制;要制订和实施优惠政策,增强植被经营的融资能力[13]。
3.5.1 研究
1)挖掘乡土树种的潜力,维持生物多样性。分析乡土树种的抗旱特征和水分利用规律,研发有较高技术集成度的沙地节水新技术。
2)研究主要生态修复技术。进行主要生态服务功能现状评估,突破沙地植被恢复关键技术、衰退农田防护林恢复技术等。
3)配套退化草场改良新技术。深度开展退化草地科学恢复和人工草地高产栽培技术等试验。
3.5.2 示范
1)软件示范。结合全省将要实施的林业、农业、河流、草原、水土保持和环境污染整治等生态工程,建立主要植被恢复数据库及对应模型。
2)硬件示范。应用以上技术及良种,与民生配套、与新农村建设或生态优美镇对接,建立沙地生态经济林、节水灌溉技术(喷灌、管灌)、草牧场经营集约化和农林复合经营等模式,大力发展沙产业,拓宽农牧民致富的渠道。
3)发挥软、硬件科技示范作用。培养实用人才,加快科技示范推广。
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[2] 王涛.我国沙漠与沙漠化科学发展的战略思考[J].中国沙漠,2008,28(1):1-6
[3] 蒋德明,刘志民,曹成友.科尔沁沙地荒漠化过程与生态恢复[M].北京:中国环境科学出版社,2003:277
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[5] 罗常国.辽西北土壤沙化现状与原因分析[J].沈阳农业大学学报,1990,21(2):151-155
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[10]蒋高明.防沙治沙应解决“六滥”[EB/OL].[2011-03-29].http:∥zlexit.com/51/Article_print.asp? Article ID=655
[11]姜风歧,曾德慧,于占源.防护林衰退原因的恢复生态学辨析[J].应用生态学报,2006,17(12):2229-2235
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[13]吴德东,王殿金.建设辽西北生态恢复示范区提升生态建设水平的若干问题[J].辽宁林业,2011,2:45-47