鄭海臣
(陜西師范大學美術學院,陜西 西安 710100)
鹽堿地的生態(tài)恢復在一定程度上減少了土地荒漠化和土質沙化的程度,提供給該地區(qū)動植物較好的生存空間,從而使環(huán)境得到一定的改善,同時也為當?shù)氐慕?jīng)濟和文化建設提供空間環(huán)境基礎。此次研究著重針對絲綢之路節(jié)點城市——張掖市的城市周邊鹽堿地的生態(tài)恢復,拓展解決絲綢之路節(jié)點重要城市的鹽堿地環(huán)境問題,通過科學方法和根據(jù)當?shù)貙嶋H情況相結合,來解決現(xiàn)存城市周邊鹽堿化生態(tài)環(huán)境問題。
張掖市位于我國甘肅省河西走廊中段,處于第一階梯和第二階梯交界處,南北分別有祁連山和龍首山相對,南北縱向穿過我國第二大內(nèi)陸河黑河,同時也位于地震帶區(qū)域,因此地質地貌豐富,根據(jù)當?shù)赝翆咏孛婵芍庇^看出多為落石沉積和雨水沖刷的地質結構,在該地區(qū)域形成之后,雨水和泥石流沖刷帶走了大量的有機物,迫使土壤不在含有適宜植物生長的元素,土壤中有機物的缺乏是鹽堿地的形成的初始因素。此外,張掖市屬于溫帶大陸性氣候,四季分明,季節(jié)溫差變化明顯,全年降水集中在春秋兩季,每年所需的灌溉用水較多,雖然當?shù)氐叵滤Y源較為豐富,但是開采地下水資源會導致地表塌陷或空洞,實際可用于植被生長的水源分非常缺乏,水源的缺乏也加速了土地的鹽堿化。最后,當?shù)刂饕赞r(nóng)業(yè)畜牧業(yè)為主,農(nóng)田和牧場使用方面占地較多,部分地區(qū)存在農(nóng)田過度開墾和草原過度放牧的情況,人為的導致了植物覆蓋不穩(wěn)定的土地出現(xiàn),且后期無人進行修復,導致一些土地因肥力下,加速了土地鹽堿化。[1]
目前,分布在張掖市城區(qū)東西兩側鹽堿地,對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和生產(chǎn)生活都帶來了嚴重的影響。在張液市土地鹽堿化嚴重的地區(qū)已出現(xiàn)土地荒漠化趨勢,該區(qū)域植被物種減少或者是無法生長,水土流失嚴重,土地保水能力變差。雖然由于張掖市區(qū)遠離高山多為平原和河谷地帶,山體滑坡地質危害較少,但是市區(qū)恰巧位于風谷中央,常年有西北風,鹽堿地隨著風向向東南方向蔓延擴散,且常年的大風也加劇了沙塵天氣。城市居民每年將遭受7-10次的沙塵和揚沙天氣鹽堿地在破壞張掖環(huán)境的同時,它所帶來的危害同時也會影響到該地區(qū)的文化遺產(chǎn)。張掖作為歷史文化名城,歷史古跡豐富,目前已有一些文化古建和遺跡受到了鹽堿地影響,若不加以治理,一些文化古建和遺跡也會在土地鹽堿化中消失。鹽堿地的擴散,低矮植物受到風沙覆蓋,逐漸減少,鹽堿濃度含量高的土壤無法使植物生長,一些耐鹽堿的植物也應為土地保水能力差,導致生長緩慢,且分布較散。周邊農(nóng)作物受到鹽堿地侵蝕以后,糧食產(chǎn)量和質量也因此下降。在植物缺失的同時,一些以低矮植被為食的嚙齒類動物也在減少,也影響到下級食物鏈的肉食動物的減少,本地一些特有的鳥類因鹽堿地擴散導致的湖水蒸發(fā),每年增加的數(shù)量也在減少。隨著張掖鹽堿地的擴散,低矮植物受到風沙覆蓋,逐漸減少,鹽堿濃度含量高的土壤無法使植物生長,一些耐鹽堿的植物也應為土地保水能力差,導致生長緩慢,且分布較散。城區(qū)周邊農(nóng)作物受到鹽堿地侵蝕以后,糧食產(chǎn)量和質量也因此下降。在植物缺失的同時,一些以低矮植被為食的嚙齒類動物也在減少,也影響到下級食物鏈的肉食動物的減少,張掖本地一些特有的鳥類因鹽堿地擴散導致的湖水蒸發(fā),每年增加的數(shù)量也在減少。
張掖市因有豐富的地下水資源曾經(jīng)古稱為“甘州”,地下暗河較多,水源供給來自于祁連山雪水融化,擁有豐富的地質地貌環(huán)境,當?shù)氐柠}堿地環(huán)境也是穿插在這些地貌環(huán)境的周圍,因其各鹽堿地做依靠的地貌環(huán)境不同,在治理方面和生態(tài)景觀設計方面也需要根據(jù)周圍環(huán)境的特點來進行治理和恢復,張掖城區(qū)周邊鹽堿地依靠地貌環(huán)境可以分為:濕地公園、黑河兩岸、農(nóng)田三類,在后期的恢復措施方面需要根據(jù)這三個地域鹽堿地的特性展開不同的研究和考察。
1.濕地公園類。濕地公園類是指濕地公園周邊區(qū)域的鹽堿地,土地質量較好,植被覆蓋較多,含鹽堿量也比其余兩塊區(qū)域少,依附濕地周邊的濕潤環(huán)境,更有利于后續(xù)鹽堿地恢復的植物種植和衍生,綠地覆蓋將受到濕地特有的循環(huán)系統(tǒng)向外擴張,在覆蓋鹽堿地的同時,涵養(yǎng)水分,提高改善效率。
2.黑河區(qū)域類。黑河區(qū)域類是指黑河區(qū)域的鹽堿地主要多為石頭和沙土混合,河道兩邊長有低矮的灌木,砂石土壤受到河水的影響土質較松,受地下水影響的部分也較多,在一些較為濕潤的區(qū)域,還有積水滲出,治理方面在水資源方面不受拘束,且土地容易生長植物。
3.農(nóng)田區(qū)域類。農(nóng)田區(qū)域類是指東區(qū)農(nóng)田區(qū)域的鹽堿地,因過度開墾導致土地肥力下降,鹽堿化嚴重,低矮植物在春季沙塵暴活動較多的時候直接被掩埋,農(nóng)作物會和周邊其他植物爭奪土地的營養(yǎng)物質,區(qū)域內(nèi)防沙固沙植物較少,土質較細地面堅硬,跟隨西北風一直在向東南方向擴散。
1.在鹽堿土地質量較為良好的區(qū)域種植保水能力強的植物,通過植物搭配減少鹽堿地的區(qū)域,也可人工進行鹽堿地翻新,對鹽堿地進行網(wǎng)格劃分,再通過采樣格子區(qū)域內(nèi)的土地鹽堿含量,對應種植合適的植物,能夠有效地和周圍濕地景觀融合,且反彈的概率也比較小,分區(qū)域治理也能更節(jié)省時間和財力、物力等。
2.積水區(qū)域的鹽堿地,因水的囤積,會產(chǎn)生沼澤和無法種植的情況,這種情況建議小范圍的積水先抽干水體,再找尋積水的來源,通過人工填埋改變凹陷地區(qū),從而減少積水情況,積水較大的片區(qū)可作為小型池塘或者設計為景觀水池,用作觀賞景觀使用。
3.濕地周邊的鹽堿地在種植植物后可選擇定點澆水,定期檢查土地鹽堿化改變和植物生長情況,及時對有問題的區(qū)域進行解決改良。
1.黑河兩岸的鹽堿地因過去幾百年里的河水沖刷,土壤里含有的鵝卵石較多,一些區(qū)域挖坑植樹的成本比較高,可選用種植低矮的灌木為主,但總體的治理還需要依附整個黑河區(qū)域的生態(tài)環(huán)境,可采用淡水洗鹽的方式來進行治理,灌水洗鹽是鹽堿地改良的主要技術措施,通過 配套完善的灌溉和排水系統(tǒng),利用夏、秋季地表水水量充足的實際,采取大水足額漫灌,以充分溶解土壤鹽分,沖洗土壤表層中的可溶性鹽堿,經(jīng)下滲排到深層土壤中或者被直接淋洗,達到改良鹽堿地的目的。[2]黑河夏季少雨,主要春秋兩季雨水較多,因而可在這兩個季節(jié)黑河水汛期的時候進行取水沖洗。
2.兩岸的延伸地段現(xiàn)階段已經(jīng)有防沙林帶建立,區(qū)域內(nèi)的砂石不會受風的影響覆蓋地表植被和其他樹種的生長,從歷年來我國鹽堿地的植物種植情況來看,白蠟、檉 柳、沙棗和紫穗槐等是我國常用的鹽堿土壤種植樹種。[3]沙棗樹是當?shù)剌^為常見的樹種,在延伸區(qū)域可種植沙棗林來鞏固防沙林體系,澆灌水源可直接從黑河中引水灌溉。
3.黑河鹽堿地的治理目的也在于保護整個流域的生他環(huán)境,應為河流盡頭的居延海生態(tài)最近幾年得到了較好的恢復,需要上游提供更好的水源,在后期的維護方面可以綜合黑河流域的水質凈化和動植物保護展開。
1.城東區(qū)域的鹽堿地也是張掖市城區(qū)周邊鹽堿地面積最多的地方,同樣也是治理較為困難的區(qū)域,區(qū)域內(nèi)農(nóng)田占底面積較多,地表沒有河流經(jīng)過,灌溉系統(tǒng)不完善,過度開墾種植農(nóng)作物的現(xiàn)象較多。該地區(qū)治理之前需要相關部門對當?shù)剞r(nóng)民土地分配制度進行審查,對私自開墾和種植的農(nóng)田予以收回,并告知鹽堿地修復區(qū)域,盡量減少修復地區(qū)人為的破壞,對已經(jīng)破壞較為嚴重的區(qū)域圍欄限制,當?shù)亟⑸罾刑幚睃c。
2.西北地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉多為水渠定時灌溉,因為水利灌溉系統(tǒng)的不完善導致了該區(qū)域地下水位的升高,周圍的高大灌木較少,蒸發(fā)量較大,鹽堿化加重。現(xiàn)階段科學研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈可以有效控制地表蒸發(fā)量減少,在一定程度上阻礙了地表鹽分的聚集,阻止了水分與發(fā)起間的直接的交流,對于土表的水分起到阻隔的作用,同時還增加了光的反射率和熱量的傳遞,有利于降低土表溫度,進一步降低水分的蒸發(fā),從而改良鹽堿化土地。[4]
3.灌溉系統(tǒng)的改良,將原有的水渠送水灌溉,更換為管道運輸,農(nóng)田里可鋪設滴水或者噴霧灌溉裝置,將該區(qū)域其他多余地下水井拆除,避免過度取水導致地下水位下降。定期對肥力下降嚴重的農(nóng)田,停休堆肥,恢復土地的生長能力。
在完成各區(qū)域治理基本目標以后,需要長期監(jiān)控地區(qū)內(nèi)鹽堿地和度低質量變化,并實時監(jiān)測低下水位的變化,和周邊其他生態(tài)區(qū)域的情況,為防止各定點區(qū)域的鹽堿地反彈,需要制定相關規(guī)定對其保護和管理,定點治理任務完成以后,則進入城區(qū)周邊環(huán)裝生態(tài)的聯(lián)防聯(lián)治。由于張掖市周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境的復雜性,在完成各地區(qū)主要的鹽堿地規(guī)整以后,新生成土地需要更具區(qū)域特點融入大環(huán)境中去,除去鹽堿地的治理維護,其他包括水源凈化,街道綠化,動物保護等相關措施需要共同進行,才能確保城區(qū)周邊生態(tài)穩(wěn)定,不受城外其他區(qū)域環(huán)境的影響,為未來城外景觀和生態(tài)恢復打下基礎,在此基礎上,總體生態(tài)的發(fā)展可繼續(xù)向濕地景觀靠攏,最終將連接祁連山自然生態(tài)圈,穩(wěn)固河西走廊整體大環(huán)境。
聯(lián)防聯(lián)治體系建設將穩(wěn)固城區(qū)生態(tài)監(jiān)控,鹽堿地生態(tài)恢復作為體系生成的基礎階段,也是重要階段,在每一步的技術實行上面,都得預先進行實驗監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集,才能準確的對癥下藥。

圖1:城區(qū)周邊鹽堿地定點治理與聯(lián)防聯(lián)治區(qū)域圖[5]
1.濕地區(qū)域的公園綠地景觀設計,將繼續(xù)為城市環(huán)境發(fā)展做基礎保障工作,為后期城市西遷和濕地面積擴大提供生物能量,濕地區(qū)域的公園作為張掖市面積最大,水資源最為豐富的區(qū)域,景觀設計方面將減少建筑體建造和硬裝鋪設,將地表空間盡可能地留給植物進行生長,道路規(guī)劃采用環(huán)形圍繞,棧道串聯(lián)等方式來進行設計,減少地表植物破壞。
2.少量建筑體和集中客流集散點的服務設施,采用原木材料和自然石磚,設計風格采用已經(jīng)建成的濕地公園內(nèi)的鄉(xiāng)村風格,道路鋪設可采用滲水磚和石英石為主。
1.黑河兩岸的景觀設計,需要考慮沿線兩岸的環(huán)境提升和下游旅游景點的水資源供給,以及親水景觀的安全問題,在此建議在周邊地勢較為平緩的區(qū)域設計沿河運動公園,設施都可選用環(huán)保材料的產(chǎn)品。
2.積水較多的區(qū)域設計小型觀景池塘,種植荷花和睡蓮等水生植物以供觀賞,在河床裸露的區(qū)域設計親水景觀和種植水景植物,河流湍急的地方則設計較為安全的高架全景平臺,需要注意的是,河流雖然在枯水期水流流速較小,但是為了安全起見,需要在能夠到達湍急水流的地方設置防護網(wǎng),用來保障人身安全。
1.由于城東南區(qū)域農(nóng)田較多,作為當?shù)剞r(nóng)民收入的主要來源,后期的發(fā)展需要兼顧到農(nóng)民的利益,在竟可能減少破壞的同時,也需要保留足夠的土地用來種植和畜牧,當?shù)剞r(nóng)家居住環(huán)境也需要配合后面相關恢政策進行協(xié)調。
2.新農(nóng)村建設中,對農(nóng)田、建筑、綠地、街道占比有明確的劃分,在保證基本功能的同時,農(nóng)林生態(tài)可考慮縱向景觀的設計,例如圍墻采用綠籬植物圍合,文化景觀展示可用植物雕塑代替石材雕塑,將硬裝部分延伸出來的空間都添加上植物,來更好的完善農(nóng)林生態(tài)。
綜上所述張掖市城區(qū)周邊鹽堿地的治理,對未來絲綢之路經(jīng)濟發(fā)展和城市建設有著重要的影響,在治理前期要對各區(qū)域鹽堿地的特點進行調查和研究,然后對癥下藥,解決各區(qū)域基本鹽堿地問題。為防止反彈情況的發(fā)生,建議前期采用各區(qū)域定點防治,在完成基本治理任務以后,后期采用聯(lián)防聯(lián)治,配合城區(qū)周圍其他環(huán)境進行鞏固建設,已到達最后預期預想的效果,治理工作完全結束以后,對各區(qū)域需要完善的景觀和生態(tài)環(huán)境,再進行系統(tǒng)設計和美化。最后,張掖市在未來絲綢之路城市發(fā)展新方向上將繼續(xù)努力,建設西北美好家園,建設美麗中國。
注釋:
[1]吳培賓.《張掖市鹽堿地治理現(xiàn)狀及對策》,甘肅:農(nóng)業(yè)科技與信息,2016,2,P105-107:“主要表現(xiàn)…不健全等”。
[2]田伏紅,鄭三軍,邢志軍,賈天鵬,許國才.《河西走廊提高鹽堿地造林成活率的主要技術措施》,甘肅:農(nóng)業(yè)科技與信息,2020,10,P84-89:“灌水洗鹽…的目的”。
[3]郭樹慶,耿安紅,李亞芳,彭亞民.《耐鹽植物生態(tài)修復技術對鹽堿地的改良研究》,江蘇:鄉(xiāng)村科技,2018,10,P117-118:“從歷年來…樹種”。
[4]王燕.《關于農(nóng)田鹽堿地治理的綜合措施及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展探討》,新疆:中國水運,2012,12,4,P174:“阻止了…土地”。
[5]城區(qū)周邊鹽堿地定點治理與聯(lián)防聯(lián)治區(qū)域圖(自制)