黃土高原西起日月山,東至太行山,南靠秦嶺,北抵陰山,是黃河泥沙的主要來源地,也是我國重要的能源重化工基地和北方地區(qū)的生態(tài)屏障。而作為我國最具特色的地貌單元之一,中國科學院院士安芷生、朱顯謨、郭正堂、彭建兵等已研究表明,黃土高原深受東亞季風影響,降雨變率大,且以暴雨形式為主,加之長期不合理的土地利用方式和易于侵蝕的黃土性質(zhì),使得黃土高原生態(tài)環(huán)境異常脆弱、自然災(zāi)害頻發(fā),是對氣候變化和人類活動極為敏感的地區(qū)?! ?/p>
為保障黃河的安全,國家高度重視黃土高原的生態(tài)治理工作,實施了一系列生態(tài)和水土保持治理工程,尤其是1999年啟動實施的退耕還林還草工程,取得了明顯的生態(tài)成效,黃土高原植被覆蓋度顯著提高,水土流失明顯減弱,入黃泥沙大幅減少?! ?/p>
但是,中國科學院院士邵明安等近期研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn):黃土高原過度植被恢復產(chǎn)生的環(huán)境負效應(yīng)也逐步顯現(xiàn),尤其是水資源的不可持續(xù)性問題十分嚴峻,即退耕還林還草工程實施至今僅20余年,從植被恢復的角度而言,時間不長,但生態(tài)系統(tǒng)的反饋非常強烈。這主要是短時期、高強度植被恢復的結(jié)果;如果從長期角度來看,例如未來50—100年,黃土高原退耕還林還草工程的環(huán)境效應(yīng)與可持續(xù)性如何,目前缺乏前瞻性的研究和科學認識?! ?/p>
當前,黃土高原植被恢復已進入一個節(jié)點性時期,前期高強度的植被恢復實現(xiàn)了由黃到綠的轉(zhuǎn)變,但黃土高原植被重建的終極目標是什么,并不十分明確。近幾年,政府部門和學術(shù)界提出了由“淺綠”向“深綠”轉(zhuǎn)變的目標,但黃土高原能否承載“深綠”,則需要進行充分的科學論證?! ?/p>
為此,中國科學院地球環(huán)境研究所黃土與第四紀地質(zhì)國家重點實驗室金釗研究員,對自己在甘肅省慶陽南小河溝長期退耕還林(楊家溝)和還草(董莊溝)小流域持續(xù)開展近10年的觀測研究成果進行總結(jié)分析,探討長期自然和人為植被恢復背景下小流域的環(huán)境反饋和正負效應(yīng),以期能為黃土高原退耕還林還草工程的持續(xù)實施提供一些新認識,促進黃土高原植被恢復政策更加科學和完善。
金釗介紹,這兩條小流域位置毗鄰,流域面積和地形地貌相似,均從1954年開始實施退耕還林和還草,至今已近70年,研究結(jié)果能為黃土高原退耕還林還草工程持續(xù)實施50—100年可能產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)提供預測參考?! ?/p>
其相關(guān)研究結(jié)果刊發(fā)于新出版的《地球環(huán)境學報》上?! ?/p>
金釗研究結(jié)果主要有以下三點:
?。?)黃土高原實施退耕還林還草工程20余年,區(qū)域的生態(tài)、水文、侵蝕和氣候環(huán)境發(fā)生了巨大變化,植被覆蓋度增加一倍,土壤水資源匱缺嚴重,流域產(chǎn)水能力普遍下降,坡面侵蝕明顯減弱,河流泥沙減少,植被恢復對區(qū)域降雨量增加呈現(xiàn)正效應(yīng)。
?。?)小流域退耕還林70年,其植被覆蓋度明顯高于退耕還草小流域,兩者之間的生態(tài)過程也出現(xiàn)明顯分異;與退耕還草小流域相比,持續(xù)70年的人工林恢復使退耕還林小流域的產(chǎn)水能力降低了90%,產(chǎn)流機制也發(fā)生明顯變化;退耕還林小流域在水資源被極度消耗的同時,也基本實現(xiàn)沒有泥沙產(chǎn)出;從小流域角度而言,地形要素和植樹造林對地表能量平衡的影響同等重要?! ?/p>
?。?)退耕還林還草工程如果持續(xù)實施50—100年,黃土高原水沙還將發(fā)生變化,徑流和泥沙將進一步減少?! ?/p>
針對當前黃土高原退耕還林還草工程取得的成績和面臨的挑戰(zhàn),金釗提出了退耕還林還草的兩階段論。第一階段為退耕還林還草實施至今20年,主要目標是增綠、控蝕、減泥沙,目前這一目標已基本實現(xiàn);第二階段為未來20—30年,目標是穩(wěn)綠、增水、促發(fā)展,當前工作的重點是需要針對第二階段的目標開展規(guī)劃和研究工作,以提高黃土高原生態(tài)質(zhì)量的持久性和區(qū)域人地關(guān)系的協(xié)調(diào)?! ?/p>
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