三江源区生态环境退化、恢复治理及其可持续发展

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三江源区生态环境退化、恢复治理及其可持续发展

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三江源区位于青藏高原腹地,行政区域涉及青海省玉树、果洛、海南、黄南四个藏族自治州的16个县和格尔木市的唐古拉乡,总面积36.6万km2。三江源区是我国和亚洲最重要河流的上游关键源区,也是欧亚大陆上孕育大江大河最多的区域,每年向下游供水约500亿m3,其中长江总水量的25%、黄河总水量的49%、澜沧江总水量的15%都来自三江源地区。该区的植被以湿地和草甸类型为主,在水源涵养和维持生物多样性方面有着不可替代的作用和巨大的生态功能,成为我国和世界上影响力最大的生态调节区之一。三江源区独特的生态环境造就了世界上高海拔地区独一无二的高寒森林、灌丛、草甸、草原、荒漠等各类生态系统,孕育了独特的生物区系,被誉为高寒生物自然种质资源库。近年来,受全球气候变化及日趋频繁的人类经济活动的共同影响,该地区人与自然的不协调性矛盾逐渐突出,源区生态环境恶化,人口、资源、环境与发展之间的矛盾日渐严重,使得三江源区高寒草地大面积退化,部分草地沦为次生裸地——“黑土滩”,生态环境保护与自然资源开发利用的形势日益严峻。

三江源区的生态退化及环境保护和建设引起了社会各界的关注,目前正在组织实施的《三江源自然保护区生态保护和建设总体规划》,项目投资大、周期长,是一项惠及三江流域乃至全国的宏大工程,不仅关系到源区人民的利益,更关系到中下游地区社会经济的可持续发展。保护和建设好三江源区生态环境,恢复生态功能,实现区域生态环境良性循环与草地畜牧业的可持续发展,改善农牧民生存条件,提高人民生活水平,是历史赋予我们的共同使命。

1 三江源区生态环境现状

1.1 草地退化与沙化加剧

据调查,三江源区的草地已呈现全面退化的趋势,其中中度以上退化草场面积达0.12亿hm2,占本区可利用草场面积的58%。同上世纪50年代相比,单位面积产草量下降30%—50%,优质牧草比例下降20%—30%,有毒有害类杂草增加70%—80%;草地植被盖度减少15%—25%,优势牧草高度下降了30%—50%1。仅黄河源头80—90年代平均草场退化速率比70年代增加了1倍以上。三江源区“黑土滩”面积已达283万hm2,占可利用草地总面积的15%。沙化面积也已达293万hm2,每年仍以0.52万hm2的速度在扩大2。大面积的草地退化与沙化导致三江源区原生生态景观破碎化,植被演替呈原生高寒草地→退化高寒草地→荒漠化地区的逆向演替趋势。

1.2 水土流失日趋严重

三江源地区是青海省最严重的土壤风蚀、水蚀、冻融地区之一,中度以上水土流失面积为9.62万km2,占该区总面积的26.5%。重度以上侵蚀面积达3.45万km2,其中黄河源区1.55万km2,年均输沙量8814万吨,长江源区1.02万km2,年均输沙量1613万吨,澜沧江源区0.88万km2,年均输沙量1392万吨3。

1.3 草原鼠害猖獗

据统计,三江源区发生鼠害面积约644.4万hm2,占三江源区总面积的17%,占可利用草场面积的33%2,高原鼠兔(Ochotona curzoniae)和高原鼢鼠(Myospakax baikeyi)的数量急剧增多。黄河源区有50%以上的黑土型退化草场是因鼠害所致,如达日县高原鼠兔的平均数量高达374只/hm2。

1.4 源头产水量逐年减少

近年来源区产水量逐年减少,尤以黄河流域更为严峻。水文观测表明:黄河上游连续7年出现枯水期,年平均径流量减少22.7%,其中源头的鄂陵湖和扎陵湖水位下降了近2m2。源头产水量减少不仅制约了源区社会经济发展和农牧民的生产生活,还将影响中下游地区的社会经济发展。

1.5 生物多样性急剧下降

目前,三江源区的物种多样性面临严峻形势,部分生物及其种群数量呈现锐减状态,生境破碎岛屿化。受到威胁的生物物种占总种数的15%—20%,高于世界10%—15%的平均水平,生物多样性将在基因、物种和生态系统三个层次上蒙受巨大损失3。

1.6 生态难民逐年增加

近年来,三江源区地表水径流日益减少,引起一些居民点水资源危机,甚至到了“守着源头没水喝”的尴尬境地。另外,严重的草场退化使可放牧利用的草地资源减少,牧民为了维持生活,只得增加放牧压力,进一步引起草地退化,使三江源区的社会经济运行模式陷入了“贫穷→破坏草地生态环境→更贫穷”的恶性循环之中,最终产生大量的生态难民。

2 三江源区生态环境退化成因、机理与生

态过程

2.1 过度放牧利用是导致植被退化的主要

原因

20世纪50年代以来,随着人口的快速增加,三江源区畜牧业发展迅速,区内各州县家畜数量呈同步波动快速增长模式4。各县在畜牧业发展中片面追求牲畜存栏数,1960年以后数量急剧增长,在70年代末80年代初达到最高峰。由于天然草场载畜能力有限,出现严重超载过牧现象,按理论载畜水平分析,甘德、玛沁和达日超载4—5倍,冬春草场超载率达41.5%。三江源区冬春草场普遍存在较为严重的超载过牧现象,尤其在离定居点和水源地接近的滩地、山坡中下部以及河道两侧等地的冬春草场,频繁、集中放牧,严重破坏了原生优良嵩草、禾草的生长发育规律,导致土壤、草群结构变化,给鼠害的泛滥提供了条件,进一步加剧了草地退化4。周华坤、赵新全等7利用层次分析法对江河源区草地退化原因的定量分析表明,长期超载过牧的贡献率达到39.35%,位居第一。

2.2 气候的异常扰动加速了退化进程

三江源区近几十年来气候变化十分显著。据青海省气象局对果洛、玉树两州9个典型地区40年来气象资料的综合分析认为9,三江源地区年平均气温变化倾向率为0.019℃,明显高于全国平均值0.011℃。从降水倾向率来看,40年来冬春两季降水量呈明显增加趋势,夏季呈减少趋势,秋季变化不明显。干燥指数分析发现,20世纪70年代以后该区域开始干旱,90年代后明显趋于暖干化。

气候的异常扰动变化对草地植被的影响主要表现在物种丰富度、牧草生育期、草群结构、产草量和群落演替等方面。中科院西北高原生物所与美国加州大学通过实验增温和模拟放牧对植物物种多样性的独立影响和综合影响的合作研究6表明,实验增温(1.2℃—1.7 ℃)导致物种丰富度减少26%—36%,而模拟放牧导致凋落物减少会减缓物种的丧失速率;研究还发现气候变化对物种丰富度影响的间接效应可能被植物间的相互作用所减弱。整个三江源区的暖干化气候导致产草量下降,草群矮化,草畜矛盾加剧,为草地退化演替提供了条件。这种气候扰动变化对广布于该区的高寒草原和高寒沼泽化草甸植被生长极为不利,气温升高,干燥指数增大,造成了该类型植被因干旱而退化9。另外,这种气候变化趋势也影响该区域的冻土分布,导致多年冻土退化,使植物根系层土壤水分减少,表土干燥,沼泽疏干;冻土层的上界下降为鼠虫的越冬生存提供了温床,加速了鼠虫害的形成与发生,并使土壤结构、养分发生变化,从而使高寒草甸、沼泽化草甸植被退化。据研究5,三江源区气候的异常扰动加速了该区草地生态环境的退化进程,暖干化气候在三江源区草地退化中的贡献率达到26.64%。

2.3 鼠害是植被退化的产物

三江源区鼠害的发生与人类活动关系密切,超载过牧所导致的中轻度退化草地,为害鼠提供了适宜的栖息地和生存环境,为鼠害进一步猖獗创造了条件。三江源区绝大部分退化高寒草甸都不同程度与鼠害有关,过牧引起的草地退化,若没有伴生鼠害出现,一般不容易演变为裸土化。尽管三江源区人口密度低(小于2人/km2),草地面积大,但由于草场承包到户导致家畜数量的急剧增加,加上草场季节分布不平衡和人为的草场不合理利用,导致该区域绝大部分冬春草场超载过牧严重,造成植被退化,继而引发严重的鼠害。所以,鼠害是该区草地初始退化的一个伴生产物。

2.4 高寒草地植被和土壤退化生态过程

随着高寒草甸退化程度加大,植被覆盖度、草地质量指数和优良牧草地上生物量比例逐渐下降,草地间的相似性指数减小,而植物群落多样性指数和均匀度指数则随着退化程度加大7。随着退化程度加剧,杂草生物量增加显著,莎草和禾草生物量减少显著,分布在各层的植物根系量越来越少,地下根系具有浅层化特点7。中度退化草地的土壤种子库密度最大,随着草地的退化程度加大,土壤种子库密度下降8。土壤中微生物三大类群及微生物总数在未退化高寒草地的数量显著大于退化高寒草地。三种退化草地中土壤微生物数量以细菌占绝对优势8,地上植被的变化往往改变了土壤环境特征,进而引起土壤微生物数量变化。

随着草地的退化程度加大,土壤理化性状恶化7 9,其中土壤有机质、速效磷和速效钾的含量以及土壤坚实度、湿度都减小,土壤容重增加,土壤速效氮含量在极度退化阶段不能满足植物生长的需要。随高寒草甸退化程度加大,有机质含量在表层土壤中流失严重。

3 三江源区植被恢复的技术集成和有效

途径

3.1 遵循自然规律,因势利导

在三江源区植被恢复的过程和实践中需要遵循自然规律和因势利导的原则,根据草地退化的具体原因、退化程度、退化草地气候条件、地势和水源地等具体情况采取单一或综合措施因地制宜地进行恢复治理,才可以避免盲目行为,节约成本,最大限度地恢复退化植被而不破坏原有植被。

3.2 封育

封育措施是恢复和提高退化草场生产力的有效手段。由于其投资少,见效快,已成为当前退化草场恢复与重建的重要措施之一。草原围栏建设作为“四配套”建设项目之一在三江源牧区大面积推广使用,取得了一定的经济和社会效益。该措施一般在中轻度退化草地上实施,效果较明显。研究表明9,封育处理对退化矮嵩草草甸的恢复效应明显,优良牧草比例和草场质量明显提高,草场退化趋势得到一定程度的遏止。

3.3 草地鼠害防治

草地害鼠的防治是草地生态学研究的重要内容,大多数工作均集中在药物灭鼠方面。我们在果洛州玛沁县的试验也说明,植被经人工治理后对草原主要害鼠——高原鼠兔和高原鼢鼠有明显的抑制作用。在防治中,应根据鼠危害程度、面积和害鼠种类,制定详细灭治规划,达到防治目标。坚持用生物防治法,提高灭效并有效保护鼠天敌。同时,对草地因地制宜地进行施肥、灌溉、补播和灭杂等改良措施,不给鼠害的大发生提供栖息地环境,促进草地的良性发展,达到综合防治草地鼠害的目的。

3.4 建立稳产、高产的人工草地

开展种草养畜,建立稳产、高产的人工草地,有效减轻天然草地的放牧压力,这种“以地养地”的模式,是解决草畜之间季节不平衡矛盾的重要措施,也是保证冷季放牧家畜营养需要和维持平衡饲养的必要措施。中科院西北高原生物所在三江源区内玛沁县的大面积黑土滩(海拔4000m)上种植垂穗披碱草(Ekymus nautans)多年人工草地已经取得了成功10。筛选出了比较理想的混播组合:披碱草属+早熟禾+羊茅属+碱茅属,同时发现以人工草地收获青干草为主的饲料配方在牦牛和羔羊育肥中可获得较高经济收益9。我们认为在三江源区“黑土滩”建植人工植被是可行的也是必要的;人工植被建植草种的选择是关键,应选择适应高寒气候、产量高、适口性好的垂穗披碱草、老芒麦Ekymus sibiricus、早熟禾Poa annua等优良牧草种9。

3.5 防治结合,综合治理

三江源区退化草场的恢复和治理是一个长期的过程,要“防与治”结合,具体途径和措施已有较多报道。总的来说,采取什么样的防治策略和技术措施,要根据当地的放牧制度与强度、气候、土壤和草场退化成因等综合因素来考虑,先试验后推广,稳步进行。对于轻度退化草场,应以保护为主,通过减轻放牧压力的措施,即可以防止其进一步退化9。对于中度退化草场,应采取补播、施肥等措施,提高土壤肥力,同时消灭鼠害,将会有效遏制草场继续退化,并取得较好的经济效益5。对于重度和极度退化草场,应采取综合治理措施。首先灭鼠和灭除毒杂草,而后对草场松耙并补播多年生牧草,封育一二年后待补播牧草完全定植,再补播嵩草、针茅、羊茅、早熟禾等丛生牧草,使草皮层较快形成,建立起刈牧兼用、结构优化的人工、半人工草场,同时进行保护管理,防止再次退化。

4 三江源区放牧生态系统及草地畜牧业

可持续发展策略

4.1 尊重自然规律,制定科学发展规划

从保护与可持续发展的双重角度出发,针对三江源自然保护区的特殊性和生态生产生活承载力,尊重自然规律和科学发展观,分阶段、分层次(核心层、缓冲层、试验层、外围层)制定三江源自然保护区产业发展的总体定位、发展目标、保护重点与发展方向。制定与资源优化配置及生态环境建设相适应的生态型产业体系和产业结构调整与优化布局方案,支柱产业和接替产业的培育方案;并对建设方案的实施过程进行动态滚动监测评估,对实施效果进行滚动预警,使三江源自然保护区建设成为生态、生产、生活共同繁荣的自然保护区、国家级可持续发展实验区和国家循环经济示范区。

4.2 以草定畜,优化控制放牧生态系统

高寒草地生态系统是一个受控放牧系统,通过调节放牧强度,即可实现放牧生态系统的优化控制。选择最适放牧强度和放牧制度等最优放牧策略,将提高草地初级生产力,维护草地生态平衡,有效防止草地退化。以牧草产量和利用率来衡量高寒草地的放牧强度配置,两季草场均为45%左右的牧草利用率最佳9。高寒两季草场轮牧制度下,夏秋草场的不退化最大放牧强度为4.30只藏羊/hm2,冬春草场为4.75只藏羊/hm2 9。高寒草场地区藏系绵羊和牦牛的比例以31,藏系绵羊的适龄母畜比例为50%—60%,牦牛的适龄母畜比例为30%—40%较为合理14。这些研究成果为现代化畜牧业经营方式提供了有力的理论依据和具体的实施方案。

4.3 发展集约生态畜牧业,实现生态环境

保护与区域经济发展的共赢

发展生态畜牧业是解决生态移民后续产业较为合适的模式,而发展畜牧业关键是解决饲草料的问题,因此,在农牧交错地区(如同德、贵南牧场等地),建立饲草料加工厂,利用大量的、未充分利用的农副产品,加工颗粒饲料,用于牧区移民畜牧生产,将实现三江源头的生态服务功能与毗邻地区的物质与能流的合理交换,在经济、技术等众多方面取得双赢效益,从而实现农牧业生产系统耦合的三大效应:时空互补效应、资源互作效应、信息与资金的激活效应。同时在三江源区内部的适应耕种农作物的地区,把部分粮田改为饲草料种植基地(如玉树州的东三县),种植优良的一年生牧草,这样,既可减少水土流失,还能改革农业结构,提高生产水平,实现局部生产系统的耦合。另外,三江源区的高寒草场夏场丰富,冬场短缺,所以根据家畜对饲草的需求,在夏季可提高家畜数量,充分利用富余草场,并利用入冬前的短暂时间,对羯羊进行育肥出栏,提高家畜的出栏率和商品率,在保留足够的繁殖母畜的前提下,减少冬场的放牧压力,有效防止草场退化。

4.4 发展教育事业,提高广大牧民的文化素质

重视草地畜牧业的科学研究,大力发展三江源区教育事业,加速人才培养,提高广大牧民的文化、科技素质,是恢复和重建该区退化草地,保证高寒草地生态系统健康,促进草地畜牧业健康发展的基础。采用多渠道多方式对牧民进行教育,使其逐步走上科学养畜、科学种草的道路,对于防止三江源区草地退化,恢复治理退化草场意义深远。

三江源区是我国重要的生态功能区,其生态环境保护和建设问题将愈来愈倍受关注。充分认识三江源地区生态环境的退化现状,科学分析生态环境退化的成因、机理与生态过程,在实践中遵循自然规律和因势利导的原则,采用封育、施肥、鼠害防治、人工草地建设等技术集成措施防治结合,综合治理。只有尊重自然规律,制定科学发展规划,以草定畜,优化控制放牧生态系统,发展集约生态畜牧业,加大对草场的投入,提高广大牧民的文化素质,实现生态环境保护与区域经济发展的共赢,才能有效防止草地退化,实现三江源区草地畜牧业的可持续发展。

致谢 本研究得到国家“十五”科技攻关项目(2001BA606A-02)资助和支持。特此致谢!

主要参考文献

1 王启基, 来德珍, 景增春等. 三江源区资源与生态环境现状及可持续发展. 兰州大学学报(自然科学版), 2005, 41(4): 31-37.

2 青海省工程咨询中心. 青海省三江源自然保护区生态保护和建设总体规划. 青海: 西宁, 2005年8月.

3 师燕, 周华坤, 周立等. 青海省生态环境现状、演变趋势及保护对策. 中国人口·资源与环境, 2005, 15(86): 199-201.

4 Zhou H K, Zhao X Q, Tang Y H et. ak. Alpine grassland degradation and its control in the source region of Yangtze and Yellow Rivers, China. Grassland Science, 2005, 51:191-203.

5 周华坤, 赵新全, 周立等. 层次分析法在江河源区高寒草地退化研究中的应用. 资源科学, 2005, 27(4): 63-70.

6 Klein J A, Harte J, Zhao X Q. Experimental warming causes large and rapid species loss, dampened by simulated grazing, on the Tibetan Plateau. Ecology Letters, 2004: 1170-1179.

7 周华坤, 赵新全, 周立等. 青藏高原高寒草甸的土壤退化与植被退化特征研究. 草业学报, 2005, 14(3): 31-40.

8 龙瑞军, 尚占环, 马玉寿等. 江河源区域退化高寒草地植被更新库、土壤微生物库与土壤环境特征.三江源区生态保护与可持续发展高级学术研讨会. 青海: 西宁, 2005年8月.

9 周华坤. 江河源区高寒草甸退化成因、生态过程与综合治理研究. 西宁: 中科院西北高原生物研究所博士学位论文, 2004年6月.

10 马玉寿, 郎百宁, 李青云等. 江河源区高寒草甸退化草地恢复与重建技术研究. 草业科学, 2002, 19(9): 1-5.



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