西北地区不同类型区生态恢复的途径与措施

西北地区不同类型区生态恢复的途径与措施陈怀顺1,赵晓英2(1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州730000;2.中国科学院资源环境科学信息中心,甘肃兰州730000)摘要:根据西北地区自然条件、生态退化现状及生态恢复的要求,把西北地区分为黄土高原区、青藏高原区、荒漠—绿洲区及中高山地4个类型区,提出了相应的恢复措施。

黄土高原区应以退耕还林还草为主,生物措施与工程措施相结合,逐步恢复以水土保持植被为主的生态系统;青藏高原区应保护植被和恢复植被并重,根据退化程度分别采取复垦种草、人工促进和自然保护等不同措施;荒漠—绿洲区应根据绿洲的区位资源优势,在绿洲内部进行防风固沙和改良盐渍化土地的同时,建立适宜的节水技术体系,以绿洲为中心,向外环形扩展,形成功能不同的生态圈,逐步向荒漠区扩展治理;中高山地区应综合恢复乔、灌、草等植被,形成水源涵养型自然—人工复合生态系统。

关键词:生态退化;生态恢复;黄土高原;青藏高原;荒漠绿洲;西北地区中图分类号:S181 文献标识码:A 文章编号:100120629(2000)0520065204α　据研究,仅西北五省(区)典型生态区生态破坏的经济损失1993年为49.44亿元,而生态破坏经济损失的恢复费用1993年为129.52亿元,是全国的42.96%,比1985年增加了46.80亿元[1]。

日趋严重的环境问题对西北地区乃至周边地区的生存环境和社会经济的可持续发展构成了严重威胁。

因此如何整治西北地区日趋恶化的生态环境,防止自然生态系统的退化,恢复已遭破坏的生态系统,重建人工复合生态系统,已成为改善西北乃至全国的生态环境,提高区域生产力,实现西北地区可持续发展的关键。

依据西北地区的气候条件、生态退化现状以及恢复要求[2～4],笔者认为,可以把全区分为黄土高原区、青藏高原区、蒙新甘荒漠—绿洲区以及中高山地4个类型区,不同地区的生态恢复,应采取不同的方法和措施。

1　黄土高原区该区大致位置为贺兰山—乌鞘岭一线以东,榆林—靖边—定边一线以南的广大地区,其西南方向与青藏高原边缘区接壤,大致包括宁夏、陕西大部和甘肃的陇中、陇南,该区降水量在200mm以上,最高可达800mm 以上[5,6],热量与光能条件相对较好,依水分情况可分为干旱和半干旱区两大类,部分地区为半湿润区;依热量条件其跨越亚热带、暖温带、温带3个气候带(由于温暖、湿润区面积较小,因而也划归到这个区),植被以森林、草原和荒漠化草原为主。

该区生态退化的自然影响主要来自于水土流失,人为因素主要是森林砍伐、开垦、樵采、过牧等。

生态退化主要以植被退化为主,部分区域地表土壤丧失也很严重,因而退化程度以中—重度退化为主。

该区生态恢复的主要途径是以退耕还草17卷　5期V o l.17,N o.5草　业　科　学PRA TA CUL TU RAL SC IEN CE 6510 2000α收稿日期:2000203209;修订日期:2000206230基金项目:中国科学院兰州分院择优基金(98203)作者简介:陈怀顺(19662),男,甘肃靖远人,助理研究员。

还林及退化草地恢复和重建为主,生物措施与工程措施相结合,小流域治理与大区域生态恢复相结合,逐步恢复以水土保持植被为主的生态系统。

具体措施为:1.1　工程措施　该区以独特的黄土地貌和严重的水土流失为特征,疏松的黄土和稀疏植被使地表抗蚀作用减弱,而侵蚀的程度往往与其坡度的大小有关,因而工程措施的制定不仅要考虑恢复植被的要求,而且要考虑坡度及其地貌类型。

以一个小流域为例,包括坡、侵蚀细沟及支沟等,工程措施的配置则应为:1.1.1　拦截坝:多建于支沟下段,以拦截上游侵蚀泥沙及洪水,同时蓄积洪水可做灌溉补给之用。

1.1.2　山地水平阶:在黄土高原区,坡度5°以上的山地不应作为农地之用,所以坡地生态恢复的工程措施可分为宽带水平阶、窄带水平阶、水平沟、鱼鳞坑4种,5°以下坡地以宽带水平阶为主,或建成较宽的水平梯田;5～10°的坡面上修筑3～5m宽的窄带水平阶;10～15°坡地上修筑水平沟,沟宽不大于2m;16°以上坡地以鱼鳞坑工程为主,并结合覆盖等措施。

1.1.3　覆盖措施:在黄土高原西部的干旱区以及部分半干旱区,为了防止土壤水分蒸发,保证生物措施的实施,可在有条件的地区利用砂石、秸秆、草木灰、地膜等对地面进行覆盖。

1.2　生物措施1.2.1　物种选择:在黄土高原降水400mm 以上的半干旱及半湿润区,生态恢复的物种应以中旱生及旱中生植物为主;在降水400 mm以下的干旱区,应以旱生和强旱生物种为主。

1.2.2　生物配置:黄土高原区渭源—甘谷—天水—宁县—合水—志丹—延安延长到山西石楼一线的东南部为森林地区,这部分区域的生物配置应以乔、灌为主,结合草本植物,形成水土保持型乔—灌—草复合生态系统,逐步向乔—灌林地演进;此线以北为草原地区,仅局部河谷和水源条件较好的区域有林地分布,因而这一区域的生物配置应以草灌为主,建立草—灌复合生态系统,河谷两岸水源允许的情况下建立乔—灌农用防护林体系。

另外,黄土高原特别是干旱区降水年际变率较大,因而植被的恢复可根据其降水规律实行丰水期播种保苗、旱期抚育,对恢复不尽好的局部区域丰水期补植,逐步达到期望的复合生态系统。

2　青藏高原区该区包括青海(除柴达木盆地)、甘肃的甘南州和天祝县以及新疆西南局部,该区降水较少,光能条件优越但热量条件较差。

依热量条件跨越寒带和寒温带,依水分条件可分为干旱、半干旱和半湿润3个区。

在高原气候条件下,该区形成了一系列适应高寒气候的植被类型——高寒灌丛、高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠,也有局部地区分布有针叶林或针阔混交林,构成了特有的高原地带性植被类型[3,7]。

影响该区生态退化的因素主要有寒冻与冻融、水蚀、风蚀沙化、干旱化、过牧、开垦、采集经济植物、鼠害等。

寒冻与冻融是本区特殊的退化主导因子。

鼠害的大面积发生一方面是民族习惯所致,但主要还是由于草场退化和环境变化引起。

一般认为鼠害的发生与草场退化互为因果关系,该区域严重鼠害发生区鼠洞密度可达6～10穴 m2。

在江河源区由于冻土退化和不合理的利用形成大面积的“黑土滩”,植被稀疏或完全丧失。

沙漠化也是该区生态退化的一个类型。

该区由于高寒环境的限制,植被和土壤形成发育过程很慢,因此其恢复途径应是保护和恢复植被并重,在减轻牲畜对生态系统压力的同时,对已经退化的土地进行复垦,建66 草　业　科　学 10 2000立人工植被,同时,促使植被逐步向人工—自然复合型演进,逐步形成稳定的生态系统,对植被已退化的区域采用人工措施促进生态恢复过程。

2.1　植被保护　青藏高原区大多为畜牧业区域,牲畜压力和自然灾害的频繁发生使得大部分草地发生退化。

在轻度和中度退化区适宜采取植被保护结合人工措施进行恢复,这些区域主要为高寒灌丛、高寒草甸、高寒草原以及森林区,除采取围封、禁牧、划区轮牧等措施外,在适宜条件下应有意识地引入适合该区立地条件的物种种子,进行补播,促进其恢复。

另外,青藏高原植物种复杂,有多样的物种和遗传基因,这也是有待于保护和开发的优势资源。

因而,保护区的建立也是植被保护的一个重要措施。

在保护的同时,还应进行适当的草地培育,如鼠害的防治、营养元素的人为补给等。

2.2　植被重建　植被重建主要针对重度退化区和裸地区,必须考虑到水分条件和当地的其它立地条件。

2.2.1　干旱区:干旱区植被的建立一方面要引入耐旱物种,在风蚀区还必须采取固定基质措施。

这一区域植被配置应以抗旱性的丛生禾草和旱生灌木、小半灌木为主。

青海省畜牧局在海西地区重建的芨芨草草原生长良好,就是一个成功的范例。

2.2.2　半干旱区:半干旱区植被重建以旱生和中旱生的草灌为主,一般不需采用其它特别措施即可形成草—灌生态系统。

2.2.3　半湿润区:一般处于高寒地带,热量条件差,因此,选择耐寒的中生或旱中生灌木和草本植物,配置时以草本为主,引入种与乡土种结合,一年生植物与多年生植物相结合,人工植被建立中引入当地种或创造其侵入的条件,使恢复区植被向人工—自然复合系统演进。

2.2.4　黑土滩的恢复:黑土滩大多是冻土退化或沼泽干涸以及人为垦殖、撂荒而形成的,恢复到冻土或沼泽显然是不可能的,因此可通过移植和人工种植,逐步恢复为人工草地或高寒草甸草原。

在黑土滩周围的致密高寒草甸区,可结合致密草甸改良,蜂窝状铲取小块草甸草皮人工移植到恢复区。

不具备条件的区域采取人工种植方式重建草地生态系统。

另外,该区建立种源基地是非常必要的,因为独特的自然条件决定了靠引入种形成自我维持生态系统很难,因而需要选择条件适宜区域进行种子繁殖。

3　荒漠—绿洲区该区包括青藏高原区以北、黄土高原以西以北的广大区域,包括内蒙阿拉善高原、甘肃河西走廊、青海柴达木盆地、新疆塔里木盆地、准噶尔盆地等大部分区域以及陕西榆林及宁夏北部的沙漠和毗邻沙漠的边缘区,是西北面积最大的一个生态退化类型区。

本区降水量大部分在200mm以下,最低处仅3.9 mm[8],属干旱及极干旱气候类型区,热量条件良好,光照充足,地带性植被以灌木、半灌木灌丛为主,还有大面积的裸露沙地、戈壁和沙漠。

该区生态退化的主要影响因子有干旱、风蚀风积、灌木樵采、放牧等,绿洲区农业生态系统退化主要为不合理灌溉及强蒸发共同造成的次生盐渍化。

区内风蚀风积活动强烈,形成大面积流动沙丘(地)和戈壁,并有逐步向绿洲区侵袭之势。

植被稀疏,旱灾、风沙、沙尘暴、干热风等灾害频繁。

其恢复的主要途径是依据绿洲的区位和资源优势,在防止风沙对绿洲侵蚀的同时,以绿洲为中心,向外呈环形扩展治理,形成功用不同的生态圈,逐步向沙漠及戈壁区域扩展。

3.1　绿洲生态退化的恢复　绿洲区是该区域农业发展的基地,也是经济和社会发展的中心,目前绿洲区主要生态系统为农—林复合系统,以农业生态系统为主,林业基本以附7610 2000 PRA TA CUL TU RAL SC IEN CE(V o l.17,N o.5) 属型的防风固沙林为主。

农业用地的次生盐渍化是该区生态系统退化的主要标志,其治理措施主要为:3.1.1　工程措施:在次生盐渍化严重及水源充足的区域可利用排碱沟、压设排碱管道等措施进行土地的洗盐排碱。

3.1.2　农业技术措施:引进和推广微灌、滴灌、暗管灌溉、根灌及地表覆盖等技术,降低土壤蒸发,提高水资源利用率。

3.1.3　生物措施:在重度盐渍化区域选择耐盐植物进行退耕种植,发展灌木和草地。

3.2　绿洲—荒漠过渡带的恢复　绿洲—荒漠过渡带是绿洲生态系统与荒漠生态系统的耦合带,是该区生态退化最为敏感的区域,也是该区生态恢复的第一个生态圈带。

其恢复应以绿洲区为依托,同时作为绿洲区保护的第一道屏障,具体恢复措施为:3.2.1　工程措施:在流沙成片并前移的区域,利用草方格、沙障、挡沙墙等措施固定流沙,在水源有保证的区域可建立灌溉设施以发展防护体系。