羅永清,李玉強
(1.中國科學院西北生態環境資源研究院,甘肅 蘭州 730000;2.中國科學院奈曼沙漠化研究站,內蒙古 通遼028300;3.中國科學院大學,北京 100101)
荒漠化是在干旱、半干旱和亞濕潤地區,由于氣候變異和人類活動等多種因素造成的土地退化,是當今世界最嚴重的環境問題之一[1]。沙漠化是荒漠化的主要類型,是干旱、半干旱及部分半濕潤地區主要因人類不合理經濟活動和脆弱環境相互作用而造成土地生產力下降,土地資源喪失,地表呈現類似沙漠景觀的土地退化過程[2]。中國是受沙漠化危害最嚴重的國家之一。相關研究表明,北方沙漠化土地自上世紀50年代后期到2000年一直處于加速發展的趨勢,沙漠化土地發展速率1976~1988年為2100km2/年,1988~2000年之間達到3600km2/年,20世紀末,中國沙漠化造成的直接經濟損失約為1281.41億元/年[3]。中國北方土地沙漠化在2000年以前呈發展趨勢,主要是自然與人為雙重因素造成。2000年以后雖然氣候暖干化趨勢不減,仍有利于沙漠化土地的發展,但是沙漠化土地總體呈減少趨勢,其原因主要為“三北”防護林工程、“退耕還林(草)”工程等取得了較好的成效[4]。中國第五次荒漠化和沙化狀況公報顯示,從1999年到2014年間,我國流動沙地(丘)面積凈減少2.84×104km2。
2020年8月31日,習近平總書記主持召開的中共中央政治局會議指出統籌推進山水林田湖草沙綜合治理、系統治理、源頭治理。從“山水林田湖”到“山水林田湖草”,再到“山水林田湖草沙”,表明我國對沙區生態文明建設的需求達到一個全新的高度。“山水林田湖草沙”是對我國多樣化生態系統的簡要概括和通俗表達,它們在外觀和結構上存在明顯差異,但又相互聯系、相互影響,共同構成生命共同體,為人類社會延續發展提供物質基礎和必要條件[5]。“山水林田湖草沙生命共同體”理念強調生態系統不同組分間彼此相依,自然生態系統不同組分間相互影響,人為生態系統與自然生態系統密切關聯,并共同支撐著人類的生存和發展[6]。“山水林田湖草沙”生命共同體是人類文明得以不斷延續的物質基礎和必要條件。因此,正確地對“山水林田湖草沙”進行保護、治理和利用,是擺在當前人類社會面前的一項重要課題[5]。“山水林田湖草沙生命共同體”理念為沙地生態環境治理指明了新方向,但由于自然和社會經濟過程的復雜性、人們認識的局限性,就實施什么、怎樣實施才能滿足此要求,人們尚缺乏充分認識或尚未達到共識[6]。因此,本文基于對我國北方沙地治理歷程、治理成效以及存在問題的系統論述,以“山水林田湖草沙生命共同體”理念為理論基礎,探討了我國沙地治理的方向與潛在模式,以期為北方干旱半干旱區生態文明建設以及區域鄉村振興戰略的實施建設提供理論依據。
我國幅員遼闊,自然氣候和人類活動特性千差萬別。因此,我國北方不同區域土地沙漠化的主要因素也存在較大差異,如位于內蒙古東段的科爾沁沙地,水熱狀況較好,相對強烈的人類活動(如過度放牧、農田擴張、灌溉農業所引起的地下水資源可利用性下降)是近年來土地沙漠化的重要因素[7];在毛烏素沙地,氣候因素和人類活動及其耦合效應導致土地沙漠化的加劇[8];在渾善達克沙地,近幾十年來的氣候暖濕化有利于沙漠化土地的恢復,而人類不合理的經濟活動是導致該區土地沙漠化的主要因素[9];在呼倫貝爾沙地,過度放牧是導致草場沙化的重要因素[10]。因此,根據不同地區土地沙漠化的具體驅動因素,針對性地制定相應的治理或恢復措施是十分必要的。
新中國成立伊始,我國北方部分沙化嚴重區域逐漸開展了零星的沙地治理活動。如1949年,河北西部6縣(正定、行唐、靈壽、新樂、無極和藁城)連片營造了防風固沙林;1952年原東北人民政府組織實施東北區西部防護林帶計劃;1954年陜西、甘肅、寧夏等省區開始實施北部大型防風固沙林帶[11]。自1978年起,國家層面的防沙治沙政策開始逐步實施,至今經歷了4個階段。其中1978至1999年為起步形成階段,在此期間啟動了三北防護林體系建設工程;2000至2010年間為全面推進階段,在該時期制定了《中華人民共和國防沙治沙法》,并啟動了京津風沙源治理等重大生態工程;2011至2015年間為快速發展階段,在該時期防沙治沙工作進入了工程帶動、政策拉動、科技推動、法制促動的快速發展新階段,并形成具有中國特色的防沙治沙政策體系;2016年至今為提升轉變階段,在該階段相繼出臺了《全國防沙治沙規劃(2011-2020年)》《國家沙漠公園發展規劃(2016-2025年)》[12],以及《全國重要生態系統保護和修復重大工程總體規劃(2021-2035年》等一系列規劃,進一步明確防沙治沙的目標任務。
氣候因素變化是影響北方風沙區退化土地恢復的關鍵要素。遙感解譯分析顯示,1998~2018年間,由于持續濕潤指數的下降以及持續干旱指數的增加,呼倫貝爾沙地和渾善達克沙地分別有51.4%和75.2%的區域出現植被覆蓋度指數輕微退化[13]。氣候模型分析顯示,近50年來,我國北方農牧交錯帶最冷溫度指數顯著下降,最暖溫度指數顯著上升,夜間氣溫變暖對整體變暖趨勢的貢獻大于日間氣溫變暖,此外,20世紀80年代末、90年代初以來,氣溫指數呈上升趨勢,在高海拔地區,生長季節延長,在低海拔地區,高溫加速了植被的成熟,這可能導致低海拔地區的生長季節縮短[14]。在黃土高原,近100年來的氣候暖干化發展是導致植被和土壤退化的重要原因[15]。氣候因素不僅直接影響著地表植被的生長和發育,也影響著我國北方沙化土地治理成效。如位于內蒙古東部的科爾沁沙地,在年均降雨量持續下降以及水資源過度利用等多重因素的影響下,地下水位持續下降,導致防風固沙林出現大面積枯梢甚至死亡現象,引起已固定沙地出現再度活化的風險。
當前,我國北方沙化土地治理工程主要為政府主導,這一模式的優勢是資源調配合理、工程進度與規模有保障,且在短時間內能取得良好的效益,如三北防護林體系建設工程、京津風沙源治理工程、退耕還林還草等國家重大生態工程的實施,有效地促進了北方退化草地的生態恢復[16-19]。中國荒漠化和沙化狀況公報顯示,從1999年到2014年間,我國流動沙地(丘)面積凈減少2.84×104km2,由此在防風固沙、水文調控和土壤保育等生態服務功能方面形成了大幅度的提升[20]。如三北防護林體系建設工程的實施,使我國北方防風固沙林面積增加了6.41×106hm2,森林蓄積量凈增加1.26×109m3,水土流失面積減少了66.6%,總固碳增量為2.31×109t,相當于同期(1980~2015年)中國工業CO2排放的5.23%[21]。但是,作為政府主導的重大生態建設工程,隨著時間推移、社會需求以及氣候格局變化,也展現出一定的不足。如三北防護林建設中,部分地區的樹種選擇與當地氣候條件不匹配,導致林地退化或地下水資源消耗過度,最終削弱了其生態功能的發揮[21]。農牧交錯帶過度墾殖造成地下水位下降。禁牧圍封雖可快速實現退化沙質草地的生態恢復,但也限制了農牧民的收入,產生一系列新的社會問題。因此,在“山水林田湖草沙生命共同體”理念下,針對不同區域的自然稟賦及區域發展特色,以生態生產協同發展為目標,制定切實可行的生態恢復方案是我國未來沙化土地治理的基礎。
目前針對單一生態系統的治理相對充分,且對生態治理提供了堅實的理論與實踐支撐。如在科爾沁沙地,人工林建設或禁牧圍封等措施下生態系統碳固存潛力與過程、土壤理化性質變化、植被群落結構與功能動態等有關沙化土地治理的理論與實踐研究較為充分[22~24]。但作為一個共同體,對區域不同景觀單元或系統功能的相互關系及其耦合效應的系統性研究相對不足。如農田擴張、灌溉強度提升所導致的區域水資源可利用性下降對退化草地生態系統的影響過程,現有水資源背景下農田-林地-草地復合生態系統中各個單元的空間配置及穩定性機制,區域空巢化、老齡化、低生育化等人口結構因素與沙化土地治理成效的互饋機理等系統性基礎研究鮮有報道。在“山水林田湖草沙生命共同體”理念下,系統性基礎研究可為我國未來沙化土地治理提供理論基礎。
山水林田湖草沙各要素之間并非相互隔離,而是一個有機的統一體,這些要素組成的統一體是社會發展的環境和物質基礎,忽視這個生命共同體中任何一個方面的重要性都會導致嚴重的系統崩潰。在面對涉及“山水林田湖草沙”的各種事務時,應當充分意識到它們作為生命共同體的整體性,決不能偏重一點、不及其余[5]。因此,在“山水林田湖草沙生命共同體”理念下的沙化土地治理,關鍵在于其系統性與協調性。
3.1.1 以人為本,注重生態保護與社會生產的長期協調
生產、生活和生態的有機結合是保護生態、振興農村經濟的目標[25]。一方面,生態治理工程的實施影響著當地農牧業的發展規模與強度,尤其在我國北方干旱半干旱區,統籌推進山水林田湖草沙綜合治理,應當以當地的水資源承載力為約束條件,綜合考慮當地農牧業發展需求,制定適宜的農牧業用水和生態用水分配方案,保障農牧業生產活動的基本資源配置,避免因資源分配不足導致的農牧業收益不足,而產生新的土地利用矛盾。另一方面,優化產業發展結構,拓展新興產業,如設施養殖、設施農業、人工草地建設等,通過低資源消耗與高勞動力投入,采用“以小保大”的原理[26],實現經濟效益的提升,從產業結構上減少沙地放牧或開墾壓力,從而實現沙化土地生態恢復的長效保障。
3.1.2 基于自然資源條件,制定具有區域特色的沙地治理方案
我國北方沙化土地面積分布廣泛,從東到西,降水、氣溫等光熱資源存在極大的差異性,人口密度、傳統生產生活習性千差萬別。同時,沙地與多個生態系統相互嵌合,由此造成區域特色鮮明的土地沙化驅動模式及生態效應。所以,在借鑒其他區域沙地治理模式的同時,針對本區域的自然資源特征、人口密度、產業需求,在國家重大生態工程建設的基礎上,制定具有區域特色的沙化土地實施方案,是生態工程建設效益保持有效性和長期性的基礎。對于“山水林田湖草沙”的保護、治理、利用,必須從各地區、各生態系統自身的條件出發,做到“宜林則林、宜草則草、宜田則田、宜沙則沙”,既不能簡單地屈從于生態系統的各種變化,更不能僅僅按照人類的主觀意志對其進行強行干預[5]。
3.1.3 統籌規劃,增強部門協作與行業融合,實現資源的整合優化
“山水林田湖草沙生命共同體”理念的核心是生態系統各個組分密切關聯,共同驅動著自然生態系統和人類活動的共同發展[6]。因此,在我國沙區生態治理及產業發展過程中,需要良好的頂層設計,實現生態系統各個組分的有機協調,即以生態良好、產業發展和人類福祉為目標,在保障自然生態系統長期穩定健康存續的基礎上,充分發揮區域資源稟賦特色,根據地區發展特色和民族文化背景,制定適宜的生態保護和產業發展長期方案,通過地區自然和人力資源的統籌分配,以及生態保護與科技教育、產業發展等各個部門的協作,促進地區資源的整合優化,實現地區生態與生產的長期穩定與共同發展。
3.2.1 未來氣候格局的沙地治理模式
北方風沙區是我國典型的生態脆弱區,降水量低且時空變異大,水是該區域制約生態系統穩定恢復的關鍵因子,極端干旱事件進一步加劇和放大了該區域水的制約作用。研究表明,我國北方地區極端干旱發生頻率正在不斷增加[27],而北方風沙區正處在未來極端干旱增多趨勢明顯的區域,日益頻繁的極端干旱事件勢必會對該區域固沙植被的穩定維持和防風固沙功能帶來一定的威脅。同時,溫度增加(尤其是冬季氣溫)也是我國北方風沙區近半個世紀以及未來氣候變化的主要趨勢[14]。極端干旱、溫度升高等未來氣候狀況下的沙地治理模式研究相對不足。因此,深入開展極端降水情景下沙地治理的物種選擇、空間配置、撫育措施、更新策略等基礎研究,在此基礎上,結合區域資源可持續利用空間,確定適宜的沙地治理模式,是未來氣候條件下沙地治理的關鍵。
3.2.2 未來自然資源稟賦格局及社會需求變化下的治理
沙化土地治理是一個長期的過程。因此,在沙區生態保護與產業發展規劃制定過程中,除了充分考慮降水、溫度等未來氣候格局變化以外,資源可利用性發展態勢、人口結構變化以及國家長期發展規劃等社會因素均是影響我國沙化土地治理的關鍵要素。如氣候暖干化和城市或工業用水增加所導致的水資源可利用性下降狀況下,沙區生態治理過程中如何維持喬-灌-草-結皮等植被系統的穩定性?人口老齡化過程以及膳食結構調整所導致的人力資源供給與社會需求改變背景下,如何統籌種植業、養殖業以及生態保護的資源分配?十八億畝耕地紅線、退耕還林還草以及國家生態公園建設等國家重大政策與工程實施下,如何調整沙區傳統農牧業發展規模或模式從而保障生態質量的維系?此外,野生動物數量增加、生物入侵、人口遷徙、欠發達地區空巢化等自然和社會屬性的變化均可能對沙化土地治理產生重要影響。
充分發揮政府部門的主導功能。作為具有長遠戰略意義和公益屬性的事業,沙化土地防治的主體推動力為國家層面的財政投入。政府部門,尤其是基層政府在沙化土地防治方面的執行效率仍然是未來工作的關鍵。因此,一方面,相關政策法規的制定或重大工程的實施需要從多學科多角度予以論證,根據所在旗縣的具體自然資源稟賦以及人類活動規律,制訂合理的農、林、牧等相關行業的長期發展規劃,實現資源的高效利用,同時制定切實可行的沙化土地防治方案,調動多個部門密切合作,以實現沙化土地防治工程實施的高效性和可持續性。另一方面,對山水林田湖草沙的相依關系辨識不清是沙地生態治理面臨的重要挑戰之一[6]。因此,加強基層業務骨干對“山水林田湖草沙生命共同體”理念的理解,在各司其職的基礎上,增強區域生態環境及社會發展的全盤意識,實現各個功能單元的有機契合,提高政府主導性事業的實施成效。
提高科普教育強度,增強全民參與意識。作為人口大國,我國土地資源的緊俏性十分突出。土地資源的長期保護和短期利用一直是影響我國生態文明建設的關鍵。近年來,盡管國家和地方制定了一系列相關法律法規,但土地資源利用的限制在一定程度上影響著基層農牧民收入水平,區域生態建設與民眾生產生活存在一定的矛盾。生態環境治理與經濟發展不協調、生態與生產、生活融合不足是我國部分沙地生態治理面臨的主要挑戰[6],把生產、生活和生態有機結合起來,是保護生態、振興農村經濟的目標所在[25]。因此,對于國家重大生態工程建設的認可度是決定生態工程實施成效的關鍵。改革開放以來,我國基礎教育發展迅速,民眾受教育程度有著飛速的發展。中國受教育程度人口統計資料顯示,我國初中以上受教育人口比率從1982年(11.96%)至2020年(34.02%)增加 了1.84倍[28]。但是,一方面,受國家整體發展程度所限,20世紀中后期全民基礎教育的不足導致當前部分農牧民的科技水平有限,對傳統農牧業發展模式的循守以及新興產業模式認知的不足在一定程度上限制了生態工程的實施成效,如在內蒙古自治區東部的部分地區,盡管實施季節性禁牧政策,但禁牧期放牧現象時有發生。另外,相對于基礎文化教育,針對特定現象或問題,如沙化土地防治的專業性科普教育開展不足,導致民眾對其理解深度和參與廣度的不足[29]。因此,針對沙化土地防治的系統性科普教育是民眾認知程度增加、主觀能動性增強、參與力度提升的有效手段。