杨爱国,王晓军
·试验研究·
神池县生态建设适应性管理研究
杨爱国1,王晓军2
(1.山西省神池县生态建设办公室,山西 神池 036100;2.山西大学环境与资源学院,山西 太原 030006)
神池县地处北方农牧交错带,对我国国土生态安全非常重要。笔者从分析历史和现实生态退化原因入手,阐述了神池县未来生态建设的适应性管理构想。首先,通过历史资料分析,澄清该县历史上为森林茂密地带,而经元明以来军事和商业活动的持续开发,森林几近消失;其次,通过分析建国几十年来的生态建设历程,指出不合理的农牧业发展限制了当地生态建设的空间;最后,基于复杂系统理论,提出神池县生态建设适应性管理的框架、途径和内容等。笔者采用历史与现实相结合的分析方法,构建未来生态建设适应性管理思路的途径,可为同类地区生态建设提供借鉴。
神池县;生态史;生态退化;生态建设;适应性管理
神池县位于中国北方农牧交错带中段南侧和黄土高原北侧。近几十年来,虽然生态治理投入大,生态环境有所恢复,但农耕、放牧和资源的过度开发等仍使人口、资源和环境压力越来越大。神池县生态系统恢复是一项复杂的系统工程,其不确定性使人们越来越清晰地认识到生态系统恢复是一个长期渐进的过程。
2015年以来,笔者在神池县开展了生态调查和适应性管理理论研究,从生态变迁史和现实面临的生态问题入手,提出了神池县生态建设适应性管理的目标及实现途径。
神池县地处山西内长城以内,地貌以黄土丘陵为主,东、南与北部为土石山区,中部为小型山间盆地。海拔1 300 m~1 600 m,属温带大陆性季风气候,植被类型为温带森林草地。神池县是典型的农业县,主要收入来源为农牧业。人均耕地面积0.77 hm2,广种薄收,土地利用率低,集约化程度不高,存在农林牧争地的矛盾。
生态建设中的不确定性源于我们对资源动态变化的生物和生态关系结构以及社会、经济等众多变化因素缺乏足够的认识。近几十年来应运而生的适应性管理(adaptive management)是理清未来不确定性的有力工具。笔者基于神池县历史和现实的自然、经济和社会情况,依据生态学原理,运用适应性管理方法,以超长期的未来为导向,提出建立以森林为主体,并与社会系统和经济系统相耦合的神池县生态建设管理新思路。
3.1生态史与现状分析
3.1.1 生态现状分析
神池县国土面积14.71×104hm2,森林覆盖率为7.87%,林业用地面积占近50%,生态建设空间潜力巨大。县域南部管涔山主要为国有林,大部分为建国后恢复的天然次生林,以云杉等针叶树种为主,集体林以人工杨树林为主。林地与草地等其它土地类型界线分明,林牧矛盾突出。
草地超载过牧和土壤侵蚀严重,禁牧政策落实难,乔、灌等树木难以自然恢复。公共草地空间散养着大量羊群,对整个生态系统中的生物及其无机环境产生巨大的影响和破坏。
近几十年来,神池县生态建设进展缓慢,其原因为农林牧间矛盾难以协调,再加上人们认识上存在误区,即仍以简单种树为主,没有制定社会、经济和生态等相协调的长远目标,走长期发展之路。
3.1.2 历史时期生态史分析
神池县生态恶化最主要的根源在于历史上人为对森林的破坏,尤其是明朝高强度的军事活动和樵采活动。
从新石器时代到先秦的数千年中,虽有少数戎狄和楼烦人在本地活动,但基本不深入到山区。从秦汉到北朝末的八百余年中,本地人口逐渐增加,人为活动增多,农牧业开始发展,森林面积比起先秦有所减小,约占土地总面积的80%左右。隋唐时期,本地森林遭到破坏,人类活动开始深入到山区腹地。至辽初,神池县森林茂密,风灾极少,无沙害。此后,晋北出现了大规模森林资源开发活动,森林面积显著减少。而神池县地处偏远,人为森林破坏较少。至元代,在开辟山田、屯垦和大驰山禁等诏令下,乱砍滥伐现象严重,加上大肆采伐,木材大量外运,使森林资源损失严重,森林面积迅速降到40%左右。
从明初起,为了防御外族入侵,晋北大量驻军,筑造了长城及关堡营垒等一系列防御工程。在明朝的二百多年间,由于长期驻兵,神池县也设有卫所。为防御外族骑军,长城沿线连年大量烧荒。加之皇家采伐和军民滥伐成风,森林迅速减少。明末时,神池县大部分地区几乎无材可取。
从清中叶起,森林持续减少。清朝后期,不但林相残破,且出现了大片荒山秃岭。神池县南部山区高山上,清初以云杉和华北落叶松为主,混杂有成片杨柳桦幼杂林,残林已退缩至绝顶深涧,灌木草地也基本被摧毁殆尽,森林覆盖率低于10%.民国时期残林面积更趋缩减,1947年全境解放时森林覆盖率已不足3%.
从神池县生态变迁史看,几百年来,人类对神池县森林的破坏,使生物条件逐渐发生改变,引起生境退化,气候条件和土壤性质也随之发生变化。
3.2生态退化的历史与现实原因分析
神池县生态退化的历史根源在于人类长期对森林的无节制获取,是人类军事活动、商业用材以及过度放牧和农耕等造成的,全球气候变化的影响为其次。
生态环境转好发生在建国以后,然而与此同时,神池县为了解决农民的贫困问题,大量开发宜林荒地,扩大种植业规模。1985年至2004年,全县耕地面积增加近6×104hm2;近十多年来牲畜存栏量更是呈爆炸式增长,1941年以来神池县羊存栏量统计结果见图1.
图1 神池县养羊数量(存栏量)发展情况
由图1可知,神池县羊存栏量从1985年的4.03×104只增加到2015年的65.38×104只。神池县环境严重超载,增加的放牧量和生态建设形成了“负和博弈”。迅速发展的自由畜牧业,造成草地和土壤严重退化,植被难以自然恢复,生态建设进程缓慢。
神池县生态退化的历史原因是过度的军事和商业活动,现实原因是农林牧间难以协调的结果。简单扩大农牧业规模造成生态、经济与社会三大系统间的矛盾。
3.3生态建设目标分析
过去人们习惯按现实景观和资源情况推定未来生态建设目标,偏颇的理念必然导致偏失的建设目标。如果神池县依据大量草地和旱地空间的现实,很可能将生态建设定位于提高草地质量上,以提高稀树草地生产力为目标,那就会限制生态建设的发展空间。
然而,从生态史的观点来看,神池县稀树草原的景观现状是人类长期破坏森林的结果,重建森林景观应成为今后的生态建设目标。而社会、经济和生态的“负和博弈”也是需要解决的现实问题,这些决定了神池县的生态建设必然是一个长期事业。神池县现有大量宜林草地和低效农田,自2014年起被确定为国家主体功能区限制开发的重点生态试点示范县,其发展目标应以生态友好型发展为主导,建立以森林为主体的生态系统。生态建设与经济、社会建设高度复合,才能实现区域的可持续发展。
3.4生态建设途径分析
3.4.1 生态建设阶段分析
按照适应性管理理念,初步将神池县生态建设划分为3个主要阶段。
1) 自1949年以来是神池县森林初步恢复时期,南部山区的天然残林已基本恢复为以云杉为主的森林生态系统,其结构和功能已基本稳定。大量生态工程恢复后,同时恢复的还有当地人对生态建设的信心。据相关监测研究,目前该县植被面积增加,农用地和草地减少,生态环境变好。植被初步恢复只是开始,是生态系统、结构、过程和功能向健康状态演变的开端。
2) 今后神池县应当开启森林生态系统恢复期。森林生态系统能否正常发挥其生态功能,维持系统内生物多样性、结构复杂化和功能完善化,改善和维护生态环境,发展生态产业和生态基础设施,建立以森林生态系统为基础的社会—经济—生态复合系统,是该区域社会、经济和生态可持续发展的关键。
3) 若干年后,神池县将步入生态系统稳定发展期,逐步成为晋北地区社会、经济和生态可持续发展的典范。
3.4.2 生态建设过程分析
今后神池县生态建设宜采取以下步骤:
1) 分析现状及问题。辨识区域生态系统,包括深入分析资源本底、区域生态以及周边环境等主要生态因子。
2) 确定战略目标。为实现森林生态系统的生态建设目标,应当耦合城乡、工矿、水域、农田和森林等各类空间。
3) 制定整体性的区域管理计划。
4) 制定社会—经济—生态复合监测计划。
5) 实施管理与监测。
6) 评估阶段性成果。
7) 基于结果学习与适应,是适应性管理的重点,识别和减少不确定性,并通过管理试验和学习消减不确定性。
3.4.3 生态建设内容分析
从简单造林的森林初步恢复时期到森林生态系统的恢复阶段,其实质是生态建设内容的重大转变,其核心是建设森林生态系统网络。内容应当包括:
1) 对现有天然林的保护。对一些已形成森林生态系统,且生态功能良好的天然次生林景观,应持续保持其森林特征,加强保护。
2) 天然林空间扩展。在天然次生林或残留天然林周边,营造人工—天然(树)混交林。将人工—天然混交林逐步扩大,使稀树草地和低效农地转变为森林。同时实行封育,为生态系统恢复留出时间和空间。
3) 人工林提质。基于现有人工纯林,在林内引入原生乡土树种,增加种质资源,建立多物种混交大型斑块和小型斑块,小型人工树或天然树斑块可作为物种跳板斑块和战略点(战略小斑块)。实行封育和局部地带性禁牧,有条件时引入天然林种子库。
4) 建立生态廊道。沿公路、铁路、河流等建立生物多样性通道,作为联系各类斑块的纽带。也可依据土地条件保证一定的宽度,形成生物迁徙走廊。廊道可以加强孤立斑块之间及斑块与种源之间的联系,以利于物种的空间运动和孤立斑块内部物种的生存和延续。
5) 农田林网建设。在农区建立小网格、高密度农田林网,提高农田综合产出。发展“一村一品”和牧草种植,建立农—林—牧复合经营系统,发展生态产业,实现畜牧舍饲化和农业地方特色。
神池县生态环境退化的现状是几百年来人类对森林持续高强度破坏造成的,只有社会系统、经济系统和生态系统共同作用才能根本改善。今后生态建设应借鉴适应性管理的理念和方法,制定长远生态建设管理目标。
生态建设定位,除了以现实生物、气候条件为依据外,还应开展生态史分析,避免生态建设目标出现偏差。从生态变迁史的角度看,晋北地区现在的植被和降水量水平都是历史上人为破坏森林的结果,森林环境的消失逐渐影响了气象因子和土壤。以森林植被恢复为生态建设目标是当地生态史诊断的结果,只有这样森林、土壤、气候等因子才有可能回到历史上生态良好时期的水平。
神池县生态建设应以形成稳定的森林生态系统为目标,同时考虑经济和社会效益,将各种人类活动有机耦合,建立社会—经济—自然复合生态系统。
基于适应性管理理念和方法开展今后的生态建设是一条可行的途径。该方法针对愈来愈全面和长期化的生态建设,结合景观生态学,可将未来面临的不确定性逐步消解,为综合、科学、持续的生态系统与工程管理开辟新道路。
县级生态建设以生态系统的全面恢复为目标,其结果是有限的。生态系统是一个开放系统,神池县的生态系统处于晋北的系统环境之内。而晋北又受北方农牧交错带生态建设好坏的影响。因此,尽快制定大区域尺度上的生态建设目标是当前我国的重要任务。
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StudyonAdaptiveManagementforEcologicalConstructionofShenchiCounty
YangAiguo1,WangXiaojun2
(1.EcologicalConstructionOfficeofShenchiCounty,Shenchi036100,China;2.EnvironmentandResourcesCollege,ShanxiUniversity,Taiyuan030006,China)
Being a part of agriculture and pasturage interlaced zone in the northern China,Shenchi County has great significance to land ecological safety for China.The concept of adaptive management for ecological construction in Shenchi County had been elaborated from historical and realistic points of view.Firstly,the historical documents clearly showed that the area of Shenchi County was covered by dense forests in the history,while the continuous human exploitation began from the Yuan and Ming Dynasties took the forests off.Then,the review result on ecological construction of this county among recent decades illustrated that the unsustainable agricultural and grazing pattern had profoundly limited the restoration of ecosystem.Finally,the structure,approaches and contents of the adaptive management for ecological construction in Shenchi County have been proposed based on the complex system theory.The approaches constructing adaptive management thinking for ecological construction in the future through the historical and reality methods could provide references in similar regions.
Shenchi County; History of ecology; Ecological degradation; Ecological construction; Adaptive management
X171.4
A
1007-726X(2017)03-0001-04
2017-03-22
杨爱国(1960— ),男,山西神池人,1993年毕业于北京师范大学,高级教师。
王晓军(1968— ),男,山西绛县人,1991年毕业于北京林业大学,副教授。