李子鏞
(黃河水土保持西峰治理監(jiān)督局,甘肅 慶陽 745000)
黃河的根本問題在于黃土高原水土流失造成的黃河“水少沙多”問題。泥沙不僅使黃河下游形成著名的“懸河”,也是下游河堤“三年兩決口”的罪魁禍首。黃土高原水土流失面積達45.4 萬km2,使64 萬km2黃土高原植被遭到嚴重破壞,嚴重制約了區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。70 年以來,黃土高原水土保持各項治理技術(shù)已基本完善,水土保持實踐已取得決定性的成就。例如,黃河的水沙已發(fā)生明顯變化,王光謙等[1]研究表明黃河潼關(guān)水文站1919-1959 年實測平均徑流量426.1億m3,輸沙量為15.92 億t,平均含沙量為36 kg/m3。2000-2018 年平均徑流量大幅減少至239.1 億m3,輸沙量減少至2.44 億t,平均含沙量為10 kg/m3。與1960 年以前相比,水量減少44%,沙量減少85%。與此同時,黃土高原降雨量大于400mm 的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)“由黃變綠”,降雨量小于400 mm 的干旱半干旱地區(qū)雖整體變化不大,但其中的小流域水土保持治理試驗區(qū)內(nèi),不僅實現(xiàn)減沙減水,而且植被覆蓋率明顯增加,生態(tài)環(huán)境向好,生物多樣性顯現(xiàn)。
黃土高原形成于250 萬年前。隨著自然環(huán)境的變化和人類活動的影響增加,黃土高原的草地植被逐漸發(fā)生演替[2]~[4]。從四世紀至全新世中期,黃土高原地區(qū)的植被經(jīng)過多次演變過程,到全新世晚期,隨著農(nóng)耕文化的發(fā)展,墾殖活動愈發(fā)頻繁,人類活動對黃土高原植被演替的影響日益凸顯。
歷史上黃土高原東南部曾有大量森林分布;黃土高原西北部主要為草原地帶;內(nèi)蒙古西部及寧夏地區(qū)主要為荒漠地帶。但黃土高原東南部森林地帶中兼有草原,并隨歷史時期而不斷變遷。黃土高原森林的淵源可溯源至新石器時期。據(jù)《孟子·滕文公上》記載,堯舜時期,黃土高原曾草木繁盛,鳥獸的繁殖甚至曾影響農(nóng)業(yè)發(fā)展。在西安半坡遺址中也曾發(fā)現(xiàn)榛子、栗子、樸樹子。夏商時期,人類主要沿河谷及沖積平原活動,黃土高原絕大部分保持著良好天然植被。西周至戰(zhàn)國時期,生產(chǎn)力低下使得黃土高原絕大部分地區(qū)保持著較好的疏林草原景觀?!渡胶=?jīng)·西次四經(jīng)》記載,位于黃土高原的禿尾河源頭有大量森林分布。
戰(zhàn)國時期鐵質(zhì)工具得到廣泛應(yīng)用,不斷增加的耕地逐步取代了平原地區(qū)的森林及草原植被,黃土高原植被保持原始狀態(tài)的狀況到了戰(zhàn)國時期基本終止[3]。秦至西漢時期農(nóng)耕業(yè)興起,秦國重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn),重農(nóng)政策的實施使得黃土高原農(nóng)耕區(qū)逐漸向西北拓展,不斷地屯田及開荒對天然植被破壞嚴重。至西漢年間,農(nóng)業(yè)開發(fā)力度增大,大量移民及駐兵使黃土高原人口高達千萬,草地面積逐漸萎縮。東漢至魏晉南北朝時期戰(zhàn)禍頻增,黃土高原農(nóng)業(yè)人口大量遷出,加之游牧經(jīng)濟發(fā)展,使得黃土高原草原面積變大,相當部分農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)榇紊菰凸鄥仓脖?。隋唐時期文化繁榮、人口增長,農(nóng)耕人口不斷增加并向黃土高原西部和北部邊緣推進。至唐末,由于降雨量大幅度減少,自然環(huán)境改變,黃土高原土地沙化問題嚴重,部分草原向荒漠草原和荒漠轉(zhuǎn)變。宋代社會技術(shù)和經(jīng)濟的繁榮,使得人類對黃土高原的人為破壞活動愈演愈烈,林草資源消損嚴重,黃土高原汾渭谷地等區(qū)域天然森林已消失殆盡。金元時期,游牧民族不斷開墾坡耕地,發(fā)生嚴重人為土壤侵蝕,黃土高原疏林和灌叢草原遭受破壞。明清時期,黃土高原自然資源和草地植被在濫墾、濫牧、戰(zhàn)亂之下幾乎破壞殆盡。
民國時期連年戰(zhàn)爭,黃土高原丘陵山區(qū)植被破壞嚴重。建國后人口快速增長、自然災(zāi)害頻發(fā),人地矛盾突出使得黃土高原植被生境極度惡化。以寧夏50年代與1981 年天然次生林數(shù)據(jù)對比為例,固原縣從48 000 km2減少到5 333 km2,減少了88.9%,西吉縣從2 593 km2減少到300 km2,減少了88.4%[4]。
從上世紀50 年代開始,黃土高原水土流失治理先后經(jīng)歷了三個治理時期:第一時期是為實現(xiàn)攔泥增產(chǎn)的目的,嘗試在溝道進行淤地壩建設(shè),后期探索研究小流域綜合治理措施。上世紀80 年代,國家推廣“戶包治理小流域”,讓“千家萬戶治理千溝萬壑”,在實踐中探索治理模式。第二時期強調(diào)了生態(tài)自然恢復(fù)作用,在黃河流域?qū)嵤┝恕巴烁€林(草)”及封育政策,充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)的天然修復(fù)能力。第三時期是在黨的十八大以后堅持不懈推進水土流失綜合治理、系統(tǒng)治理、源頭治理,我國水土流失持續(xù)呈現(xiàn)流失面積和流失強度“雙下降”、水力侵蝕和風(fēng)力侵蝕“雙減少”的趨勢。據(jù)統(tǒng)計,從2011-2021 年,我國因地制宜開展“黃河水土保持生態(tài)工程”“坡耕地綜合整治”“病險淤地壩除險加固工程”和“塬面保護”等國家水土保持重點工程,使全國水土流失面積從2011 年的294.91 萬km2,下降到了2021 年的267.42 萬km2,水土流失面積減少了27.49 萬km2,水土保持率達到72.04%。特別是黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展重大國際戰(zhàn)略決策實施以來,人為造成的水土流失面積得到有效防控。根據(jù)《全國水土保持公報》數(shù)據(jù),2021 年西北黃土高原區(qū)水土流失面積20.55 萬km2,與2020 年相比水土流失面積減少0.29 萬km2,減幅為1.4%;國家重點生態(tài)功能區(qū)——黃土高原丘陵溝壑水土保持生態(tài)功能區(qū)2021 年水土流失面積49 603 km2,比2020 年的50 208 km2減少了605 km2;黃河粗沙多沙區(qū)2021 年水土流失面積106 757 km2,比2020 年的107 980 km2減少了1 223 km2。越來越多地區(qū)實現(xiàn)了從“泥水禿山”到“綠水青山”的轉(zhuǎn)變。
20 世紀80 年代黃土高原生態(tài)建設(shè)進入集中規(guī)模治理階段,通過幾十年的治理,黃土高原生態(tài)環(huán)境和生物多樣性都發(fā)生了變化。建設(shè)之初,由于缺乏植被建設(shè)的理論基礎(chǔ)與實踐經(jīng)驗,林草保存率較低。隨著植被建設(shè)經(jīng)驗積累以及持續(xù)不斷的科學(xué)研究探索,到70 年代使造林種草的成活率和保存率都有了明顯提高。90 年代后黃土高原退耕還林還草工程產(chǎn)生了一系列生態(tài)效應(yīng),其中變化最為顯著的是植被覆蓋度的提高,研究結(jié)果表明:植被覆蓋度由2000年的27.4%增長至2019 年的57.5%。以晉陜兩省為例,山西省通過水土保持治理全省森林覆蓋率治理前后從13.29%增加到23.57%,林草覆蓋率達到49.57%。陜西省從1999 年啟動“退耕還林(還草)”以來,累計還林還草2.75 萬km2,居全國前列。2020年陜西省植被覆蓋度為73.29%,陜北退耕還林區(qū)和風(fēng)沙區(qū)增加最為顯著,93.24%的沙化土地治理率使毛烏素沙漠幾近從陜西版圖“消失”,榆林57.33 萬km2流沙披上綠衣。
水土保持生態(tài)效應(yīng)體現(xiàn)在多個方面,除了植被覆蓋度的增加,土壤理化性質(zhì)的改善,土壤肥力的提高,森林生態(tài)水文效應(yīng)與可持續(xù)發(fā)展[5]和局地小氣候的改善,還體現(xiàn)在治理區(qū)的生物多樣性變化。
1995-2006 年開展的砒砂巖地區(qū)沙棘植物“柔性壩”試驗資料顯示[6],沙棘植物“柔性壩”項目啟動后,兩壩之間的淤積體上長出了旱柳、北京楊等喬木,烏柳、沙柳等灌木以及大量野草?!叭嵝詨巍表椖繀^(qū)還出現(xiàn)了雉雞、野兔等動物,生物多樣性顯現(xiàn)。黃土高原丘陵區(qū)沙棘人工林土壤微生物群落演變研究表明,隨著沙棘作為生態(tài)水保治理措施的種植,沙棘樹齡對土壤微生物種群結(jié)構(gòu)和養(yǎng)份特性有顯著影響[7]。內(nèi)蒙準旗世行貸款項目區(qū)[8]布爾陶亥的李家圪楞社,原來自然環(huán)境惡劣,水土流失嚴重,農(nóng)田僅有25.8 hm2,還多屬于坡耕地,自從1995 年確立筑壩蓄水發(fā)展水澆地的生態(tài)戰(zhàn)略后,修塘壩、修梯田、造林種草,在25°以上的退耕坡地、光禿的山峁及已沙化的坡地栽種沙棘、沙柳、油松、檸條、楊樹等喬—灌混交林帶162.2hm2,種植沙打旺、揚柴、苜蓿等良種牧草100hm2,使得這片曾經(jīng)的荒山禿嶺植被覆蓋率達80%,這一數(shù)據(jù)相比1993 年,增加了4 倍之多,隨著植被愈發(fā)茂盛,生態(tài)環(huán)境條件日趨改善。小動物物種數(shù)量也逐漸豐富,食物鏈上端的中型動物也偶爾可見,據(jù)觀測,白天鵝、野鴨、鴛鴦等國家保護動物也因此繁衍生息。20 世紀90 年代后半期,英國贈款對黃土高原水土保持世行貸款一、二期項目實施效果進行了小流域監(jiān)測評價[9],對花池縣樊莊小流域進行典型案例調(diào)查分析,經(jīng)過觀測,項目區(qū)治理后昆蟲綱由671 種增至1 023 種,隸屬目由14 目增至17 目,隸屬科由162 科增至175 科,昆蟲種類增加34.41%。植物、動物的變化使得種群建立了新的平衡,鳥類和獸類的物種數(shù)量及豐富度有所增加,從治理前的81 種增至133 種,隸屬目由12 目增至16 目,隸屬科由28 科增至33 科,鳥類總種數(shù)增加39.1%。項目區(qū)治理前后,哺乳類動物由19 種增至30 種,并以嚙齒目為主。
通過以上分析,不難看出,隨著小流域生態(tài)環(huán)境的恢復(fù),生物多樣性有了一定改善。
黃土高原水土保持工作的持續(xù)開展,對減少當?shù)厝朦S泥沙、改善生態(tài)環(huán)境、增加生物多樣性等發(fā)揮了重要作用。建議進一步開展黃土高原水土保持重點治理區(qū)生物多樣性變化研究,對總結(jié)水土保持治理成效,促進生態(tài)文明建設(shè)、人與自然和諧共處具有重要的現(xiàn)實意義。
一是加強頂層設(shè)計。貫徹落實習(xí)近平生態(tài)文明思想,貫徹黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量重大國家戰(zhàn)略的要求,按照《黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》相關(guān)要求,加強生物多樣性治理保護,開展黃土高原水土保持重點治理區(qū)生物多樣性發(fā)展變化研究。
二是完善相關(guān)制度。制定和完善黃土高原地區(qū)生物多樣性保護相關(guān)政策制度,健全自然保護地生態(tài)保護補償制度,完善生態(tài)環(huán)境損害賠償制度,健全生物多樣性損害鑒定評估方法和工作機制。
三是推進科學(xué)研究。推進黃土高原水土流失治理前后生物多樣性比較研究,探索其規(guī)律。制定水土保持生物多樣性監(jiān)測技術(shù)標準體系,為水土保持有效性研究和評估奠定基礎(chǔ)。
四是拓寬資金渠道。積極爭取國家項目資金,支持水土保持治理生物多樣性研究及監(jiān)測相關(guān)業(yè)務(wù)開展。堅持政府投資為主,社會多元化參與的資金投入長效機制,多渠道、多領(lǐng)域籌集資金。
五是強化人才保障。加強水土保持生物多樣性研究監(jiān)測工作的組織領(lǐng)導(dǎo),完善多學(xué)科人才選拔機制,設(shè)立高素質(zhì)專業(yè)化復(fù)合型人才庫,為工作開展提供人才保障。