孙发政
(深圳市大自然生态园林技术有限公司,广东 深圳 518131)
我国已迈上全面建设社会主义现代化国家的新征程,应坚定不移地推进中国式现代化。其中人与自然和谐共生的现代化是中国式现代化的重要特征之一。由此可见,尊重自然、顺应自然、保护自然,促进人与自然和谐共生,走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,是全面建设中国式现代化的内在要求之一。
水土生态理论在思考人与自然和谐共生的范式上,提供了新的思路。纷繁复杂的生态环境问题可归咎于环境污染、水土生态退化、资源衰竭,三者既有区别,又有联系。其中,水土生态是生态与环境的主体、资源的载体,是重中之重[1],环境污染可以治理,而水土生态破坏了则无法还原。当前,生态环境危机中全球最为关注的气候变暖和生物多样性丧失等,究其根本原因,是地球水土生态的改变和破坏。自然的水土生态是地球历史长期演化的结果,比人类的历史还要久远。人类在漫长的采集狩猎时期至农业文明时期,对地球水土生态的影响是微弱的。近代以来,工业化特别是城市化给地球水土生态带来了颠覆性的影响,地球表面原生地貌及水土生态被大面积改变和破坏。炸山填海、围湖造地、开矿钻井、铺路架桥、筑坝修路、盖楼建园等强烈的活动,彻底改变了地球原生地貌及水土生态平衡,使固碳释氧的原生植被和土壤消失,生物多样性受到空前威胁,有些物种以地质史上最快的速率走向灭绝。目前全球每年排放约510亿t温室气体,产生的温室效应已引起冰川融化、海平面升高,即将危及人类安全[2]。因此,保护和修复地球上水土生态的原真、多样、清洁和完整,是实现人与自然和谐共生的关键。
水土生态是指水、土、植被在其运动和演化过程中的一切关系的总和,水、土与植被三大要素之间存在着相互联系、相互依存、相互制约、相互促进与发展的关系。地球上有水土的地方必然有植被的生长,而植被的生长又培育和保护着水土资源,可谓一方水土滋养一方植被,一方植被保护一方水土。植被不是孤立存在的,其间总是生活着一定数量的动物和无数计的微生物。 因此,水土是环境系统的主导要素,植被是生物系统的关键要素[1],水、土、植被三者构成一切生态系统的骨架,是生物多样性和人类发展的基础。随着地球上水土生态的演化和发展,逐渐形成了众多的、丰富多彩的各类生态系统,分布在不同的地理位置,如山地生态系统、荒漠生态系统、湿地生态系统、海洋生态系统等。这些类型多样的生态系统,孕育、滋养着丰富多样的生物,支撑着地球上的水文过程、生态过程和物质循环过程,为人类的生存和发展提供了物质和能量。
人与自然和谐共生是以良好的水土生态为前提的。人与自然的关系,寻根溯源可归结为人与水的关系、人与土壤的关系、人与植被的关系,即人与水土生态的关系。水土生态是地球生命系统的历史自然体,是地表最活跃、最富有活力的部分,包括土壤、岩石、水、空气和生物间相互发生的复杂的作用过程,它是维持人类赖以生存和发展的自然环境和提供生态服务功能的基础。因此,维护地球生态系统安全首要的是维护水土生态的稳定和完整,这也是实现人类可持续发展的基本要求。
生物生境离不开水、土、植被三大要素。植被给动物和微生物制造食物,提供栖息地和多种多样的生境。植被结构愈复杂,动物和微生物的种类就愈丰富。植被通过枯枝落叶、分泌物,改变土壤生物生境,构成生物的栖息地。当代生物多样性大量丧失的原因是多方面的,生物生境和栖息地的减少、破坏及质量下降,是生物多样性丧失的最直接和最普遍的原因[2]。保护生物的栖息地是保护生物多样性的关键,而生物的栖息地是由水土生态构建的。
植被是生态系统的能量来源。地球上大约99%的有机物质是植物,无论在陆地或水生生态系统中,植物的生物量都远远超过动物的生物量。绿色植物具有叶绿素,能够利用太阳光把二氧化碳和水制造成有机物,通过光合作用固定太阳能,使太阳辐射能转变成有机分子中的化学能,供生态系统其他组分利用,从一个生物转移到另一个生物,逐渐地降解为热。没有生产者植物,消费者动物和分解者微生物就不可能获取生命中必不可少的能量,没有能量来源也就没有生物多样性和生态系统,也就没有人类。所以,植被在生态系统中起着关键作用,是一切生物生存、繁衍和发展的能量来源[3]。
水与矿物营养交织循环是生态系统的物质来源。生物除需要能量外,还需要水和矿物养分。生物体内发生的大量化学反应所必不可少的元素,来源于矿物养分。生物维持生命所需要的基本元素,先是以矿物形式被植物从水、土和空气中吸收,然后以有机分子的形式,从一个营养级传递到下一个营养级。当动植物残体被微生物分解时,它们又以矿物养分的形式归还到水、土和空气中,再被植物吸收利用,如此循环。水是最好的溶剂,水循环提供了所有陆地生物和淡水生物所依赖的淡水。生态系统矿物元素的生物地球化学循环,必须与水循环交织进行。因此,保护好具备完整水循环的水土生态,对于保护生物多样性十分重要。
土壤是地球生态系统物质迁移和能量交换的核心。土壤具有生物质生产及营养物质和水分储存、过滤和转化功能,如同地球表面的各类生物一样,土壤是有活性的,正是土壤中无数生物的存在和活动,才使得大地披上绿色植被。土壤是地球上生物多样性最丰富的生境,“一把土”可能是上千种类甚至几十亿生物的家园。土壤中隐藏着众多的生物群落,土壤生物多样性在保持土壤功能及维护地球水土生态平衡中发挥着根本性的作用。
广义上讲,地球上广泛分布的地质地貌都是水土生态的表现形式,均有其成因和历史,具有生态价值、经济价值、科学价值和文化价值。复杂多样的生物生境与地质地貌是紧密相连的,在一定程度上生物多样性依赖于地质地貌。纯天然的水土生态,如原始森林、冰川、冻原、沼泽等,是未曾受到人类扰动的地质地貌或生态系统,具有特殊的生态功能和科研教学价值。纯天然水土生态在地球上已愈来愈少,十分宝贵,需要加以保护。
人类要生存,经济要发展。人类的历史是一部不断与水土生态打交道的历史。人类过往已在地球上创造了农田、牧地、林地等,一般来说,其地质地貌是自然原生的,没有经过人类的强烈扰动,人类只是利用地表土壤和气候条件,种植农作物、牧草和林木等,发展农牧业和林业生产。目前需要控制城镇化扩张所带来的对农田、牧地、林地等自然水土生态的改变和破坏,避免钢筋水泥化[3]。江、河、湖、海等自然水土生态已经遭到破坏的,应遵循水土生态规律,科学地开展生态保护和修复,努力实现人与自然和谐共生,保护自然水土生态情境下的生物多样性和人类生存发展的根基。
随着人类社会经济的发展,城市化、矿山开采、交通建设、房地产开发、水利工程和工业园区建设等行为,对自然水土生态和生物生境造成了改变和破坏。这种情形下,需要建设和再生人工水土生态,再造生物生境。由于地质地貌已经不再是原生的,土地被强烈扰动,岩土被搬运,有的还被大量钢筋水泥化,需要进行植被复绿,构建水体,创造新的、人工的水土生态和生物生境。采取以生物量平衡为基础的生态补偿方法,破坏多少植被,恢复多少植被,对保护生物多样性和维护水土生态平衡,也是一种较有效的方法。
水土生态理论提供了一种解决当前人类面临的生态环境问题的理论向导,是保护地球生态环境的共同理论基础[4]。从源头上保护和修复水土生态,维护水土生态平衡,防止人类对地球水土生态的进一步破坏,形成良好的水土生态系统,是实现人与自然和谐共生的关键,也是实现中国式现代化的必由之路。