羅永清,李玉強(qiáng)
(1.中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院,甘肅 蘭州 730000;2.中國科學(xué)院奈曼沙漠化研究站,內(nèi)蒙古 通遼028300;3.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100101)
荒漠化是在干旱、半干旱和亞濕潤地區(qū),由于氣候變異和人類活動等多種因素造成的土地退化,是當(dāng)今世界最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一[1]。沙漠化是荒漠化的主要類型,是干旱、半干旱及部分半濕潤地區(qū)主要因人類不合理經(jīng)濟(jì)活動和脆弱環(huán)境相互作用而造成土地生產(chǎn)力下降,土地資源喪失,地表呈現(xiàn)類似沙漠景觀的土地退化過程[2]。中國是受沙漠化危害最嚴(yán)重的國家之一。相關(guān)研究表明,北方沙漠化土地自上世紀(jì)50年代后期到2000年一直處于加速發(fā)展的趨勢,沙漠化土地發(fā)展速率1976~1988年為2100km2/年,1988~2000年之間達(dá)到3600km2/年,20世紀(jì)末,中國沙漠化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為1281.41億元/年[3]。中國北方土地沙漠化在2000年以前呈發(fā)展趨勢,主要是自然與人為雙重因素造成。2000年以后雖然氣候暖干化趨勢不減,仍有利于沙漠化土地的發(fā)展,但是沙漠化土地總體呈減少趨勢,其原因主要為“三北”防護(hù)林工程、“退耕還林(草)”工程等取得了較好的成效[4]。中國第五次荒漠化和沙化狀況公報顯示,從1999年到2014年間,我國流動沙地(丘)面積凈減少2.84×104km2。
2020年8月31日,習(xí)近平總書記主持召開的中共中央政治局會議指出統(tǒng)籌推進(jìn)山水林田湖草沙綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理。從“山水林田湖”到“山水林田湖草”,再到“山水林田湖草沙”,表明我國對沙區(qū)生態(tài)文明建設(shè)的需求達(dá)到一個全新的高度?!吧剿痔锖萆场笔菍ξ覈鄻踊鷳B(tài)系統(tǒng)的簡要概括和通俗表達(dá),它們在外觀和結(jié)構(gòu)上存在明顯差異,但又相互聯(lián)系、相互影響,共同構(gòu)成生命共同體,為人類社會延續(xù)發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)和必要條件[5]?!吧剿痔锖萆成餐w”理念強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)不同組分間彼此相依,自然生態(tài)系統(tǒng)不同組分間相互影響,人為生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)密切關(guān)聯(lián),并共同支撐著人類的生存和發(fā)展[6]?!吧剿痔锖萆场鄙餐w是人類文明得以不斷延續(xù)的物質(zhì)基礎(chǔ)和必要條件。因此,正確地對“山水林田湖草沙”進(jìn)行保護(hù)、治理和利用,是擺在當(dāng)前人類社會面前的一項(xiàng)重要課題[5]。“山水林田湖草沙生命共同體”理念為沙地生態(tài)環(huán)境治理指明了新方向,但由于自然和社會經(jīng)濟(jì)過程的復(fù)雜性、人們認(rèn)識的局限性,就實(shí)施什么、怎樣實(shí)施才能滿足此要求,人們尚缺乏充分認(rèn)識或尚未達(dá)到共識[6]。因此,本文基于對我國北方沙地治理歷程、治理成效以及存在問題的系統(tǒng)論述,以“山水林田湖草沙生命共同體”理念為理論基礎(chǔ),探討了我國沙地治理的方向與潛在模式,以期為北方干旱半干旱區(qū)生態(tài)文明建設(shè)以及區(qū)域鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施建設(shè)提供理論依據(jù)。
我國幅員遼闊,自然氣候和人類活動特性千差萬別。因此,我國北方不同區(qū)域土地沙漠化的主要因素也存在較大差異,如位于內(nèi)蒙古東段的科爾沁沙地,水熱狀況較好,相對強(qiáng)烈的人類活動(如過度放牧、農(nóng)田擴(kuò)張、灌溉農(nóng)業(yè)所引起的地下水資源可利用性下降)是近年來土地沙漠化的重要因素[7];在毛烏素沙地,氣候因素和人類活動及其耦合效應(yīng)導(dǎo)致土地沙漠化的加劇[8];在渾善達(dá)克沙地,近幾十年來的氣候暖濕化有利于沙漠化土地的恢復(fù),而人類不合理的經(jīng)濟(jì)活動是導(dǎo)致該區(qū)土地沙漠化的主要因素[9];在呼倫貝爾沙地,過度放牧是導(dǎo)致草場沙化的重要因素[10]。因此,根據(jù)不同地區(qū)土地沙漠化的具體驅(qū)動因素,針對性地制定相應(yīng)的治理或恢復(fù)措施是十分必要的。
新中國成立伊始,我國北方部分沙化嚴(yán)重區(qū)域逐漸開展了零星的沙地治理活動。如1949年,河北西部6縣(正定、行唐、靈壽、新樂、無極和藁城)連片營造了防風(fēng)固沙林;1952年原東北人民政府組織實(shí)施東北區(qū)西部防護(hù)林帶計劃;1954年陜西、甘肅、寧夏等省區(qū)開始實(shí)施北部大型防風(fēng)固沙林帶[11]。自1978年起,國家層面的防沙治沙政策開始逐步實(shí)施,至今經(jīng)歷了4個階段。其中1978至1999年為起步形成階段,在此期間啟動了三北防護(hù)林體系建設(shè)工程;2000至2010年間為全面推進(jìn)階段,在該時期制定了《中華人民共和國防沙治沙法》,并啟動了京津風(fēng)沙源治理等重大生態(tài)工程;2011至2015年間為快速發(fā)展階段,在該時期防沙治沙工作進(jìn)入了工程帶動、政策拉動、科技推動、法制促動的快速發(fā)展新階段,并形成具有中國特色的防沙治沙政策體系;2016年至今為提升轉(zhuǎn)變階段,在該階段相繼出臺了《全國防沙治沙規(guī)劃(2011-2020年)》《國家沙漠公園發(fā)展規(guī)劃(2016-2025年)》[12],以及《全國重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程總體規(guī)劃(2021-2035年》等一系列規(guī)劃,進(jìn)一步明確防沙治沙的目標(biāo)任務(wù)。
氣候因素變化是影響北方風(fēng)沙區(qū)退化土地恢復(fù)的關(guān)鍵要素。遙感解譯分析顯示,1998~2018年間,由于持續(xù)濕潤指數(shù)的下降以及持續(xù)干旱指數(shù)的增加,呼倫貝爾沙地和渾善達(dá)克沙地分別有51.4%和75.2%的區(qū)域出現(xiàn)植被覆蓋度指數(shù)輕微退化[13]。氣候模型分析顯示,近50年來,我國北方農(nóng)牧交錯帶最冷溫度指數(shù)顯著下降,最暖溫度指數(shù)顯著上升,夜間氣溫變暖對整體變暖趨勢的貢獻(xiàn)大于日間氣溫變暖,此外,20世紀(jì)80年代末、90年代初以來,氣溫指數(shù)呈上升趨勢,在高海拔地區(qū),生長季節(jié)延長,在低海拔地區(qū),高溫加速了植被的成熟,這可能導(dǎo)致低海拔地區(qū)的生長季節(jié)縮短[14]。在黃土高原,近100年來的氣候暖干化發(fā)展是導(dǎo)致植被和土壤退化的重要原因[15]。氣候因素不僅直接影響著地表植被的生長和發(fā)育,也影響著我國北方沙化土地治理成效。如位于內(nèi)蒙古東部的科爾沁沙地,在年均降雨量持續(xù)下降以及水資源過度利用等多重因素的影響下,地下水位持續(xù)下降,導(dǎo)致防風(fēng)固沙林出現(xiàn)大面積枯梢甚至死亡現(xiàn)象,引起已固定沙地出現(xiàn)再度活化的風(fēng)險。
當(dāng)前,我國北方沙化土地治理工程主要為政府主導(dǎo),這一模式的優(yōu)勢是資源調(diào)配合理、工程進(jìn)度與規(guī)模有保障,且在短時間內(nèi)能取得良好的效益,如三北防護(hù)林體系建設(shè)工程、京津風(fēng)沙源治理工程、退耕還林還草等國家重大生態(tài)工程的實(shí)施,有效地促進(jìn)了北方退化草地的生態(tài)恢復(fù)[16-19]。中國荒漠化和沙化狀況公報顯示,從1999年到2014年間,我國流動沙地(丘)面積凈減少2.84×104km2,由此在防風(fēng)固沙、水文調(diào)控和土壤保育等生態(tài)服務(wù)功能方面形成了大幅度的提升[20]。如三北防護(hù)林體系建設(shè)工程的實(shí)施,使我國北方防風(fēng)固沙林面積增加了6.41×106hm2,森林蓄積量凈增加1.26×109m3,水土流失面積減少了66.6%,總固碳增量為2.31×109t,相當(dāng)于同期(1980~2015年)中國工業(yè)CO2排放的5.23%[21]。但是,作為政府主導(dǎo)的重大生態(tài)建設(shè)工程,隨著時間推移、社會需求以及氣候格局變化,也展現(xiàn)出一定的不足。如三北防護(hù)林建設(shè)中,部分地區(qū)的樹種選擇與當(dāng)?shù)貧夂驐l件不匹配,導(dǎo)致林地退化或地下水資源消耗過度,最終削弱了其生態(tài)功能的發(fā)揮[21]。農(nóng)牧交錯帶過度墾殖造成地下水位下降。禁牧圍封雖可快速實(shí)現(xiàn)退化沙質(zhì)草地的生態(tài)恢復(fù),但也限制了農(nóng)牧民的收入,產(chǎn)生一系列新的社會問題。因此,在“山水林田湖草沙生命共同體”理念下,針對不同區(qū)域的自然稟賦及區(qū)域發(fā)展特色,以生態(tài)生產(chǎn)協(xié)同發(fā)展為目標(biāo),制定切實(shí)可行的生態(tài)恢復(fù)方案是我國未來沙化土地治理的基礎(chǔ)。
目前針對單一生態(tài)系統(tǒng)的治理相對充分,且對生態(tài)治理提供了堅實(shí)的理論與實(shí)踐支撐。如在科爾沁沙地,人工林建設(shè)或禁牧圍封等措施下生態(tài)系統(tǒng)碳固存潛力與過程、土壤理化性質(zhì)變化、植被群落結(jié)構(gòu)與功能動態(tài)等有關(guān)沙化土地治理的理論與實(shí)踐研究較為充分[22~24]。但作為一個共同體,對區(qū)域不同景觀單元或系統(tǒng)功能的相互關(guān)系及其耦合效應(yīng)的系統(tǒng)性研究相對不足。如農(nóng)田擴(kuò)張、灌溉強(qiáng)度提升所導(dǎo)致的區(qū)域水資源可利用性下降對退化草地生態(tài)系統(tǒng)的影響過程,現(xiàn)有水資源背景下農(nóng)田-林地-草地復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中各個單元的空間配置及穩(wěn)定性機(jī)制,區(qū)域空巢化、老齡化、低生育化等人口結(jié)構(gòu)因素與沙化土地治理成效的互饋機(jī)理等系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究鮮有報道。在“山水林田湖草沙生命共同體”理念下,系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究可為我國未來沙化土地治理提供理論基礎(chǔ)。
山水林田湖草沙各要素之間并非相互隔離,而是一個有機(jī)的統(tǒng)一體,這些要素組成的統(tǒng)一體是社會發(fā)展的環(huán)境和物質(zhì)基礎(chǔ),忽視這個生命共同體中任何一個方面的重要性都會導(dǎo)致嚴(yán)重的系統(tǒng)崩潰。在面對涉及“山水林田湖草沙”的各種事務(wù)時,應(yīng)當(dāng)充分意識到它們作為生命共同體的整體性,決不能偏重一點(diǎn)、不及其余[5]。因此,在“山水林田湖草沙生命共同體”理念下的沙化土地治理,關(guān)鍵在于其系統(tǒng)性與協(xié)調(diào)性。
3.1.1 以人為本,注重生態(tài)保護(hù)與社會生產(chǎn)的長期協(xié)調(diào)
生產(chǎn)、生活和生態(tài)的有機(jī)結(jié)合是保護(hù)生態(tài)、振興農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)[25]。一方面,生態(tài)治理工程的實(shí)施影響著當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)的發(fā)展規(guī)模與強(qiáng)度,尤其在我國北方干旱半干旱區(qū),統(tǒng)籌推進(jìn)山水林田湖草沙綜合治理,應(yīng)當(dāng)以當(dāng)?shù)氐乃Y源承載力為約束條件,綜合考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)發(fā)展需求,制定適宜的農(nóng)牧業(yè)用水和生態(tài)用水分配方案,保障農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)活動的基本資源配置,避免因資源分配不足導(dǎo)致的農(nóng)牧業(yè)收益不足,而產(chǎn)生新的土地利用矛盾。另一方面,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu),拓展新興產(chǎn)業(yè),如設(shè)施養(yǎng)殖、設(shè)施農(nóng)業(yè)、人工草地建設(shè)等,通過低資源消耗與高勞動力投入,采用“以小保大”的原理[26],實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升,從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上減少沙地放牧或開墾壓力,從而實(shí)現(xiàn)沙化土地生態(tài)恢復(fù)的長效保障。
3.1.2 基于自然資源條件,制定具有區(qū)域特色的沙地治理方案
我國北方沙化土地面積分布廣泛,從東到西,降水、氣溫等光熱資源存在極大的差異性,人口密度、傳統(tǒng)生產(chǎn)生活習(xí)性千差萬別。同時,沙地與多個生態(tài)系統(tǒng)相互嵌合,由此造成區(qū)域特色鮮明的土地沙化驅(qū)動模式及生態(tài)效應(yīng)。所以,在借鑒其他區(qū)域沙地治理模式的同時,針對本區(qū)域的自然資源特征、人口密度、產(chǎn)業(yè)需求,在國家重大生態(tài)工程建設(shè)的基礎(chǔ)上,制定具有區(qū)域特色的沙化土地實(shí)施方案,是生態(tài)工程建設(shè)效益保持有效性和長期性的基礎(chǔ)。對于“山水林田湖草沙”的保護(hù)、治理、利用,必須從各地區(qū)、各生態(tài)系統(tǒng)自身的條件出發(fā),做到“宜林則林、宜草則草、宜田則田、宜沙則沙”,既不能簡單地屈從于生態(tài)系統(tǒng)的各種變化,更不能僅僅按照人類的主觀意志對其進(jìn)行強(qiáng)行干預(yù)[5]。
3.1.3 統(tǒng)籌規(guī)劃,增強(qiáng)部門協(xié)作與行業(yè)融合,實(shí)現(xiàn)資源的整合優(yōu)化
“山水林田湖草沙生命共同體”理念的核心是生態(tài)系統(tǒng)各個組分密切關(guān)聯(lián),共同驅(qū)動著自然生態(tài)系統(tǒng)和人類活動的共同發(fā)展[6]。因此,在我國沙區(qū)生態(tài)治理及產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,需要良好的頂層設(shè)計,實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)各個組分的有機(jī)協(xié)調(diào),即以生態(tài)良好、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人類福祉為目標(biāo),在保障自然生態(tài)系統(tǒng)長期穩(wěn)定健康存續(xù)的基礎(chǔ)上,充分發(fā)揮區(qū)域資源稟賦特色,根據(jù)地區(qū)發(fā)展特色和民族文化背景,制定適宜的生態(tài)保護(hù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展長期方案,通過地區(qū)自然和人力資源的統(tǒng)籌分配,以及生態(tài)保護(hù)與科技教育、產(chǎn)業(yè)發(fā)展等各個部門的協(xié)作,促進(jìn)地區(qū)資源的整合優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)地區(qū)生態(tài)與生產(chǎn)的長期穩(wěn)定與共同發(fā)展。
3.2.1 未來氣候格局的沙地治理模式
北方風(fēng)沙區(qū)是我國典型的生態(tài)脆弱區(qū),降水量低且時空變異大,水是該區(qū)域制約生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定恢復(fù)的關(guān)鍵因子,極端干旱事件進(jìn)一步加劇和放大了該區(qū)域水的制約作用。研究表明,我國北方地區(qū)極端干旱發(fā)生頻率正在不斷增加[27],而北方風(fēng)沙區(qū)正處在未來極端干旱增多趨勢明顯的區(qū)域,日益頻繁的極端干旱事件勢必會對該區(qū)域固沙植被的穩(wěn)定維持和防風(fēng)固沙功能帶來一定的威脅。同時,溫度增加(尤其是冬季氣溫)也是我國北方風(fēng)沙區(qū)近半個世紀(jì)以及未來氣候變化的主要趨勢[14]。極端干旱、溫度升高等未來氣候狀況下的沙地治理模式研究相對不足。因此,深入開展極端降水情景下沙地治理的物種選擇、空間配置、撫育措施、更新策略等基礎(chǔ)研究,在此基礎(chǔ)上,結(jié)合區(qū)域資源可持續(xù)利用空間,確定適宜的沙地治理模式,是未來氣候條件下沙地治理的關(guān)鍵。
3.2.2 未來自然資源稟賦格局及社會需求變化下的治理
沙化土地治理是一個長期的過程。因此,在沙區(qū)生態(tài)保護(hù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃制定過程中,除了充分考慮降水、溫度等未來氣候格局變化以外,資源可利用性發(fā)展態(tài)勢、人口結(jié)構(gòu)變化以及國家長期發(fā)展規(guī)劃等社會因素均是影響我國沙化土地治理的關(guān)鍵要素。如氣候暖干化和城市或工業(yè)用水增加所導(dǎo)致的水資源可利用性下降狀況下,沙區(qū)生態(tài)治理過程中如何維持喬-灌-草-結(jié)皮等植被系統(tǒng)的穩(wěn)定性?人口老齡化過程以及膳食結(jié)構(gòu)調(diào)整所導(dǎo)致的人力資源供給與社會需求改變背景下,如何統(tǒng)籌種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)以及生態(tài)保護(hù)的資源分配?十八億畝耕地紅線、退耕還林還草以及國家生態(tài)公園建設(shè)等國家重大政策與工程實(shí)施下,如何調(diào)整沙區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展規(guī)?;蚰J綇亩U仙鷳B(tài)質(zhì)量的維系?此外,野生動物數(shù)量增加、生物入侵、人口遷徙、欠發(fā)達(dá)地區(qū)空巢化等自然和社會屬性的變化均可能對沙化土地治理產(chǎn)生重要影響。
充分發(fā)揮政府部門的主導(dǎo)功能。作為具有長遠(yuǎn)戰(zhàn)略意義和公益屬性的事業(yè),沙化土地防治的主體推動力為國家層面的財政投入。政府部門,尤其是基層政府在沙化土地防治方面的執(zhí)行效率仍然是未來工作的關(guān)鍵。因此,一方面,相關(guān)政策法規(guī)的制定或重大工程的實(shí)施需要從多學(xué)科多角度予以論證,根據(jù)所在旗縣的具體自然資源稟賦以及人類活動規(guī)律,制訂合理的農(nóng)、林、牧等相關(guān)行業(yè)的長期發(fā)展規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)資源的高效利用,同時制定切實(shí)可行的沙化土地防治方案,調(diào)動多個部門密切合作,以實(shí)現(xiàn)沙化土地防治工程實(shí)施的高效性和可持續(xù)性。另一方面,對山水林田湖草沙的相依關(guān)系辨識不清是沙地生態(tài)治理面臨的重要挑戰(zhàn)之一[6]。因此,加強(qiáng)基層業(yè)務(wù)骨干對“山水林田湖草沙生命共同體”理念的理解,在各司其職的基礎(chǔ)上,增強(qiáng)區(qū)域生態(tài)環(huán)境及社會發(fā)展的全盤意識,實(shí)現(xiàn)各個功能單元的有機(jī)契合,提高政府主導(dǎo)性事業(yè)的實(shí)施成效。
提高科普教育強(qiáng)度,增強(qiáng)全民參與意識。作為人口大國,我國土地資源的緊俏性十分突出。土地資源的長期保護(hù)和短期利用一直是影響我國生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵。近年來,盡管國家和地方制定了一系列相關(guān)法律法規(guī),但土地資源利用的限制在一定程度上影響著基層農(nóng)牧民收入水平,區(qū)域生態(tài)建設(shè)與民眾生產(chǎn)生活存在一定的矛盾。生態(tài)環(huán)境治理與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不協(xié)調(diào)、生態(tài)與生產(chǎn)、生活融合不足是我國部分沙地生態(tài)治理面臨的主要挑戰(zhàn)[6],把生產(chǎn)、生活和生態(tài)有機(jī)結(jié)合起來,是保護(hù)生態(tài)、振興農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)所在[25]。因此,對于國家重大生態(tài)工程建設(shè)的認(rèn)可度是決定生態(tài)工程實(shí)施成效的關(guān)鍵。改革開放以來,我國基礎(chǔ)教育發(fā)展迅速,民眾受教育程度有著飛速的發(fā)展。中國受教育程度人口統(tǒng)計資料顯示,我國初中以上受教育人口比率從1982年(11.96%)至2020年(34.02%)增加 了1.84倍[28]。但是,一方面,受國家整體發(fā)展程度所限,20世紀(jì)中后期全民基礎(chǔ)教育的不足導(dǎo)致當(dāng)前部分農(nóng)牧民的科技水平有限,對傳統(tǒng)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展模式的循守以及新興產(chǎn)業(yè)模式認(rèn)知的不足在一定程度上限制了生態(tài)工程的實(shí)施成效,如在內(nèi)蒙古自治區(qū)東部的部分地區(qū),盡管實(shí)施季節(jié)性禁牧政策,但禁牧期放牧現(xiàn)象時有發(fā)生。另外,相對于基礎(chǔ)文化教育,針對特定現(xiàn)象或問題,如沙化土地防治的專業(yè)性科普教育開展不足,導(dǎo)致民眾對其理解深度和參與廣度的不足[29]。因此,針對沙化土地防治的系統(tǒng)性科普教育是民眾認(rèn)知程度增加、主觀能動性增強(qiáng)、參與力度提升的有效手段。
赤峰學(xué)院學(xué)報·自然科學(xué)版2022年10期