王偉 姚文藝 張攀 徐建昭
關鍵詞:水土保持;生態治理;生態經濟;協同發展;產業發展;黃河流域
黃河流域是我國乃至全球水土流失最嚴重、生態環境極度脆弱的地區,其生產力低下,“生態致貧”現象突出,生態退化與經濟落后惡性循環,成為農業現代化和持續發展的直接障礙。尤其黃土高原地區,山地丘陵面積約占總面積的80%,河谷平川面積只占20%,水土流失嚴重的溝壑地貌嚴重制約著交通物流、農業經濟、規模經濟的發展以及生態系統與經濟系統的協同發展。黃河流域60%以上的縣域生態系統與經濟系統嚴重失調,使黃河流域生態保護和高質量發展面臨嚴峻挑戰。黃河流域生態保護和高質量發展重大國家戰略(簡稱黃河國家戰略)辯證地將生態保護和高質量發展作為相輔相成的統一有機體,強調生態優先、綠色發展理念,把保護生態、創造更多生態產品、全力保障和改善民生作為主要目標任務。生態治理一生態經濟協同發展必將成為實現黃河流域高質量發展的重要途徑,探索黃河流域生態治理與生態經濟協同發展模式,既是落實鄉村振興、生態文明建設、黃河國家戰略的需求和重要途徑,也是新時期水土保持學、生態學、經濟學等領域的重點研究方向。為此,本文對多年來黃河流域生態治理與生態經濟協同發展的研究成果、關鍵技術及典型模式進行了系統歸納,以期為黃河國家戰略的實施和鄉村振興等提供科技支撐。
1生態治理與生態經濟協同發展典型模式
黃河流域生態治理與生態經濟協同發展的概念,是隨著水土保持工作不斷發展而逐步建立和不斷豐富完善的。最早的概念所具有的內涵相對單一,主要是指土地利用和水土保持措施的優化配置,力求解決水土保持與糧食生產用地的矛盾。在長期的水土保持實踐中,先后探索出了不少兼顧當地農業經濟發展的水土保持措施配置模式,例如水土保持一地貌一生態經濟高適配生態經濟型綜合治理模式、水土保持型生態農業經濟模式、風沙區水土保持一生態經濟融合發展模式、砒砂巖區生態治理一衍生產業協同發展模式、半干旱區鄉村能源生態型良性循環模式、黃土高塬水土保持型生態經濟帶治理模式等。
1.1黃土丘陵溝壑區水土保持一經濟開發治理模式
1)水土保持一地貌一生態經濟高適配生態經濟型綜合治理模式。該模式主要根據梁峁頂、梁峁坡和溝道等不同地貌單元的水土資源分異性和土壤侵蝕規律,因地制宜、因蝕施措,分別布設具有水土保持功能和經濟開發效益的治理措施。
梁峁頂——水源涵養林。由于坡頂較陡,土壤條件較差,需要最大限度地提高林草植被覆蓋率,增強水源涵養功能,因此在梁峁頂建立以水源涵養為主要目的的生態林體系,本著適地適樹的原則,營造楊樹與檸條混交林,配套修建魚鱗坑等,最大限度保持水土、涵養水源、改善生態環境。
梁峁坡——林帶牧草間作。山坡上中部的梁峁坡坡度為15°~25°,立地條件差,土壤貧瘠,含水率低,故采取林帶牧草間作方式,用大犁開溝等高布設林帶,帶間種草和農作物,既能蓄水保土,又可充分利用土壤中有限的水分。
緩坡坡面——生態經濟林網。在立地條件相對較好、坡度為5°~15°的緩坡地帶,建設喬灌草混交生態經濟型林網,網內栽杏樹,杏樹行間種植沙打旺、紫花苜蓿等草類植物,以及蕎麥、大豆、綠豆等經濟作物,形成既有生態防護功能又有經濟效益的立體式生態經濟型林網。
坡腳——梯田高效農業。坡腳有距村屯較近、土層較厚、土質較好、面積較大且集中連片的坡耕地,坡度多為5°~10°,交通方便,采取坡改梯和水源工程相結合的治理模式,修建高位水池和低水高調梯田灌溉工程,梯田內種植玉米、葵花、豆類、芝麻等糧食和經濟作物,地埂種植黃花菜,利用農業新技術,建設高產、優質、高效的生態經濟型種植業體系。
溝道——綜合治理開發。在水土資源較好的溝道,修建水庫塘壩,利用地表水,發展多種經營。在水庫兩岸建果園,水庫下游改灘造田,溝坡上修建臺地,利用水庫自流灌溉下游蔬菜及經濟作物,水庫養魚、蝦、鵝等,形成既能有效控制水土流失又具有經濟功能的多層次、多防線、多功能立體型綜合治理模式。
2)水土保持型生態農業經濟模式。該模式以紙坊溝流域為代表。紙坊溝流域位于陜西省安塞縣,屬于黃土丘陵溝壑區第二副區,是延河支流杏子河下游的一級支溝,流域面積為8.27km2。該流域植被稀少,天然植被主要為半旱生草灌,開墾指數極高,水土流失嚴重,溝壑密度高達8.1km/km2,平均侵蝕產沙模數14000t/(km2.a)。1975年開始實施治理,根據水土流失規律和地形地貌特征,以強化降水入滲、防治水土流失為主,以土地資源合理利用為前提,以恢復植被、建設基本農田、發展經濟林和養殖業為主導措施,建立了水土保持生態農業體系,實現農林牧綜合發展、生態經濟良性循環。目前已形成了以人工林為主體的植被景觀,洪水泥沙減少80%以上,林地覆蓋率由治理前的不足4%提高到30%,加上草地,覆蓋率達到60%。
1.2黃土高塬水土保持型生態經濟帶治理模式
黃土高塬區小流域治理可分為塬面農業(兼工業和副業)、塬邊林果、溝坡草灌、溝底水土資源綜合利用4個生態經濟帶,治理與開發相結合,兼顧生態、經濟和社會效益。該類模式較多,主要有多元小生態系統模式、全方位一體化林田路草農綜合防治模式。
1)多元小生態系統模式。該模式以甘肅省寧縣老虎溝流域為代表,按照因地制宜、因害設防的原則,把水土保持同土地合理開發利用、經濟效益提升和生態環境改善相結合,通過建設多層次、多功能的生態小單元,實現生態治理與生態經濟的同步發展。其由6個單元組成:由田間道路林網、水平條田、農桐間作、地埂經濟、旱作技術等構成的塬面農田生態小單元;由壩埝攔蓄工程、溝頭防護工程、小型攔蓄工程、防沖林等構成的塬面道路和溝頭生態小單元:由種植業、養殖業、工副業、服務業等構成的莊院產業生態小單元;由梯田、果樹、用材林等構成的塬邊經濟林園生態小單元;由梯田、生物地埂、耕作技術等構成的溝坡農田生態小單元;由人工種草、工程整地、適生樹種等構成的溝坡林草生態小單元。從防護體系組成來看,主要有三部分:以水平條田為主體的塬面防治體系,以造林為主體的坡面防治體系,以塘壩、谷坊及防沖林為主體的溝道防治體系。
2)全方位一體化林田路草農綜合防治模式。該模式以甘肅省涇川縣茜家溝流域為代表,依據水土流失規律,按照因地制宜的原則,從源面到溝底實施塬、坡、溝兼治,從農田到荒地實施田、路、村全面設防,以基本農田為主體實施工程措施與生物措施相結合的塬、坡、溝多層次防護體系。經過治理后,生產條件得到較大改善,生態環境逐步走向良性循環,土地利用率達89%,造林面積占總面積的40%以上,蓄水.攔泥效益顯著。
1.3風沙區水土保持一生態經濟融合發展模式
黃河流域風沙區主要包括黃河寧夏一內蒙古河段左岸分布的烏蘭布和沙漠、內蒙古河段右岸分布的庫布齊沙漠,以及陜西榆林長城兩側分布的毛烏素沙地,總面積2.84萬km2。相對來說,毛烏素沙地降水量相對較大,地下水資源比較豐富,不少治理措施在毛烏素沙地的適宜性較好:而烏蘭布和沙漠、庫布齊沙漠降水量相對較小,地下水資源匱乏,又存在大量流動沙丘,需要采取沙障固沙、簇式植灌、塊狀密播等方法進行治理。
以毛烏素沙地風沙區為例,生態治理與生態經濟融合發展的治理體系包括沙丘治理、灘地治理兩大部分。沙丘治理措施有防風固沙林帶和防護林等,灘地治理措施有防護林網、草庫倫、引水拉沙等,這些措施共同構成生態經濟系統。在固定沙丘、移動沙丘種植灌木林、喬木林和經濟林,在草灘地種植牧草,在灘地、壩地、水澆地、梯田種植糧食作物和經濟作物,在水域養殖魚類等,以此為發展基礎,形成糧食加工、粉條加工、油料加工、毛皮加工、乳品加工和紡織加工等企業,進而促進運輸、銷售市場發展,實現風沙治理與生態經濟協同發展。還可以結合風沙治理樣板工程,發展旅游業,形成多元沙產業、多環沙經濟鏈。近年來,鄂爾多斯在沙區旅游業方面進行探索并得到很好發展,創建了響沙灣、庫布齊沙漠等景區。把景區與治理區結合,融旅游、鄉村經濟、科普、風沙治理科學試驗探索為一體,將取得更好的效果。
1.4砒砂巖區生態治理一衍生產業協同發展模式
砒砂巖區北依庫布齊沙漠,西鄰毛烏素沙地,東、南接壤黃土丘陵區,面積1.67萬km2,氣候干旱、土壤貧瘠、立地條件差,作物難以生長,植被覆蓋率僅15%左右,水土流失非常嚴重。根據地表覆蓋物及覆蓋程度不同,可把砒砂巖區分為覆土砒砂巖區、覆沙砒砂巖區和裸露砒砂巖區,面積分別為0.84萬、0.38萬、0.45萬km2。近年來通過大量研究和試驗探索,針對各類砒砂巖區的地形地貌和環境條件,堅持因地制宜、分類施策,以小流域為單元,遵循生態學原理,提出了包括生態治理、植被恢復、系統穩定、資源利用的生態治理一衍生產業協同發展模式。
1)裸露砒砂巖區。基于裸露砒砂巖區坡頂一坡面一溝道地貌單元組合特征,提出了以草被恢復為主、輔以林果產業發展的徑流高效利用模式,其治理措施配置體系為:坡頂溝網攔水,灌草混交:坡面陡坡裂隙注漿固結防治重力侵蝕,緩坡籬灌藤草封坡:溝底改性材料谷坊、塘壩及灌草柔性壩。采取的關鍵技術包括:砒砂巖改性材料制備及其筑壩技術,溝道植物柔性壩筑壩技術,全坡面固結植生綜合治理技術,陡坡塊體狀重力侵蝕注漿固結技術,坡頂徑流自翻蓋集流設施制作技術、坡頂灌草綜合治理技術、坡頂林果生態經濟建設技術。
2)覆土砒砂巖區。采用植被類型優選+植被空間配置+土地整理+促滲抑蒸+土壤改良“五位一體”生態經濟型植被恢復技術體系,治理措施配置體系為:坡頂梯形截流溝網,間作山杏+蘋果+甘草:坡面陡坎注漿固結,緩坡灌草抗蝕植生:溝底砒砂巖改性谷坊+沙棘酸棗柔性壩;溝口砒砂巖改性材料淤地壩。采取的關鍵技術與裸露砒砂巖區的類似。
3)覆沙砒砂巖區。該區地表沙化嚴重,治理措施配置體系為:坡頂等高挖溝,溝間種植沙柳甘草、設置草障,豎向節節設池蓄滲,地衣結皮護埂;溝坡草灌結合,輔以灌漿固溝;溝底灌草封溝。采取的關鍵技術:水平截流溝+縱向截流溝建設技術,沙障+檸條混交護坡技術,截流溝苔蘚基質+深根植物固埂技術,匯水出口集水桶收集徑流技術,坡頂沙柳+甘草+草被防風固沙技術,檸條與甘草套種固沙增收技術,地衣結皮護埂技術,等高截滲竹節水平溝+截滲集水池建設技術等。
在水土流失治理基礎上,形成了油松、沙棘、山杏、長柄扁桃等經濟林果的種植業,以及酸棗葉茶、果品飲料生產和砒砂巖改性建材加工等衍生產業,建立了具有“多元投資、多方參與、共同受益”的良好運行機制的經濟林果業種植模式示范區,開創了一條“政府政策性支持,企業產業化、公益化投資,農牧民市場化參與”的綠色經濟發展模式,讓當地農牧民以土地人股、以勞務投入等方式參與治理開發,為當地農牧民提供了就業機會。該模式的推廣應用,使林草覆蓋度提高至60%,減水減沙效益顯著、生態環境明顯改善。準格爾旗現已建成5.3萬hm2山杏基地,使17000多戶農民戶均增收超1000元/a,在砒砂巖地區起到積極的示范和輻射作用。
1.5半干旱區鄉村能源生態型良性循環模式
位于黃土高原半干旱區的甘肅省定西市,根據生態環境薄弱的現狀,探索了生態型能源農業經濟發展模式,將生態系統的基本原理運用到農業生產中,利用生物之間的生態關系,以沼氣發酵為紐帶,把植被建設、作物種植、水產養殖聯系起來。以太陽能為動力,以旋流布料自循環沼氣池為紐帶,配套曖圈、廁所、太陽灶、集雨水窖并種植中藥材,形成集雨節灌、暖圈養殖、畜禽糞便生產沼氣、沼液沖廁、沼肥還田的“草一畜一沼一藥”生態型能源農業經濟發展模式:或將中藥材種植改為無公害馬鈴薯種植,形成“草一畜一沼一薯”生態型能源農業經濟發展模式:或以太陽能為動力,以沼氣池為紐帶,將日光溫室、畜禽養殖、沼氣生產和蔬菜種植有機結合,使四者優勢互補,構成“四位一體”能源生態綜合利用體系,達到保護地栽培、高效飼養、厭氧發酵、太陽能高效利用的“畜一沼一菜”經濟發展模式,進而形成“種草+養畜+水窖+沼氣+太陽灶+高效農業”能源生態型良性循環體系,走上生態環保、循環利用、優質高效的生態經濟發展之路,實現農村庭院經濟高效化、農業生產無害化、農村廢物資源化、生活用能再生化。
1.6生態治理一衍生產業綜合高質量發展模式
近年來,隨著黃河國家戰略的實施和鄉村振興的推進,各地對山區生態經濟多元化發展開展了較多的探索。不少學者認為:新時期黃土高原生態治理與經濟協同發展的模式應以培育特色產業、保障農產品供給、增加農民收入為目標,找準黃土高原農業生態區的定位,突破以傳統初級農產品原料生產為主的局限:通過農業種植結構優化調整,在旱作農業區發展中藥材、小雜糧、草畜等產業,同時創新農業發展方式,推動循環農業、“互聯網+”“旅游+”、生態修復產業、田園綜合體的發展:提倡發展適應于旱作農業區且有較大生態、經濟價值的重點產業,包括中藥材產業、果蔬產業、草畜產業、雜糧產業和全膜種植業,同時發展新型產業:在有條件的地方可以發展農產品加工業,包括生物醫藥加工業、綠色農產品加工業、畜牧養殖加工業等,并引入標準化生產線,進行精細化深加工、規范加工,保證產品質量及品質。在此基礎上,根據資源條件探索發展特色產業園區,包括扶貧新能源產業、文化旅游產業、生態文化產業、鄉村旅游和生態旅游產業等。
近年來,黃土高原鄉村旅游得到較快發展,不少地方依托當地獨特地質地貌和優質生態農業,建設農家生活旅游體驗基地,發展以“吃農家飯、品農家菜、住農家院、摘農家果”為主題內容的農家樂旅游體驗項目,采取“一戶一業態”的差異化發展策略,形成了各具特色的旅游品牌和發展模式。
2生態治理與生態經濟協同發展存在的主要問題
隨著生態文明建設、鄉村振興國家戰略的實施,綠水青山就是金山銀山的理念已深人人心,黃河流域取得了水土流失面積和強度“雙下降”、植被覆蓋度大幅度提高、經濟社會快速發展的顯著成就,山區生態保護的地位得到進一步提高,山區資源開發與生態修復、土地利用及產業發展等引起了多方高度關注。然而,目前黃河流域生態建設仍然存在經濟服務價值低和生態系統建設與產業發展協同模式單一碎片化、結構不穩定、質量不高等問題,黃河流域生態建設與經濟協同發展現狀與高質量發展的要求不相匹配,尤其近年來中心城市和城市群的規模化建設等,在經濟得到發展的同時給脆弱的生態環境帶來了一定的負面影響,生態治理與產業發展之間的矛盾依然突出。生態治理與生態經濟協同發展的理論研究與實踐探索還不能滿足新時期實施黃河國家戰略的要求,主要存在以下突出問題。
1)水土保持助力山區經濟高質量發展的協同效應未能有效發揮。雖然生態保護和水土流失治理的實踐取得很大成效,但是人們對新時期水土保持新使命的理解還不夠深刻,傳統的水土保持和生態治理舊觀念禁錮著人們對水土保持高質量發展理念的理解與內涵創新,對水土保持功能的展延不夠,水土保持工作與山區現代設施農業、藥材和果蔬種植加工業、鄉村旅游業等生態治理衍生產業發展明顯脫節,缺乏水土保持與鄉村產業發展的協同規劃,忽視水土流失治理對生態保護與經濟發展的融合,水土保持助力山區經濟高質量發展的服務功能、服務價值難以得到充分發揮。
2)生態治理與生態經濟發展協同性不高且耦合協調空間不均衡。由于對如何有效充分發揮水土保持服務于生態、經濟、社會發展的整體功能缺乏深刻認識,因此就整體而言,黃河流域生態治理與生態經濟發展的協同性較弱,長期處于中低度耦合狀態,而且其協同性呈現出從下游到上游逐漸減弱格局,區域發展不平衡問題突出。雖然在個別地方開展了生態治理與生態經濟協同發展的探索和實踐,但局限于小流域尺度或局部區域,未能實現全流域大尺度的實踐探索。
3)現有的生態治理與生態經濟協同發展模式大多存在結構單一、規模效益不高等問題。生態治理與生態經濟協同發展涉及水土保持、生態環境、產業經濟、人文社會等多學科多行業,應具有以水土保持與生態治理為景觀支撐層,由多態多類農牧業、精深加工業和文旅鄉村游等多要素構成的多層級結構,生態、經濟、社會、文化、景觀等多元多向服務功能,滿足多功能多結構系統良性運行的尺度規模。因此,生態治理與生態經濟協同發展的完整模式不是單一生態治理的退耕還林還草等,也不是單一糧油或果林或藥材種植等的農業經濟發展模式,而應該是具有一定規模的區域性的生態景觀與多產業鏈共同構成且相互驅動的多價值的生態系統,由此才能促進生態文明建設、經濟發展和社會進步三位一體的和諧發展。目前,黃河流域生態治理與生態經濟協同發展的功能設計仍然處于較低水平,關注的重點還是如何通過水土流失治理,提升糧食、林果或藥材等農產品初級生產水平,對文旅鄉景建設、精深加工等高效益產業的重視不足,未能形成完善的生態一經濟協同的系統結構,難以提升生態服務價值、實現經濟效益與生態效益雙贏目標。
3生態治理與生態經濟協同發展的對策與建議
以生態治理與經濟協同發展為切入點,以水資源承載力閾值為約束,樹立生態治理與生態經濟協同發展理念,創新生態治理與生態經濟協同發展關鍵技術,建設具有地域特色的生態治理與生態經濟協同發展模式,形成生態治理與生態經濟協同發展的產業鏈,強化技術引導與示范,促進區域生態治理與生態經濟的高質量發展。
1)創新生態治理與生態經濟協同發展的理論與關鍵技術。圍繞黃河國家戰略目標任務及其科技需求,針對制約生態治理與生態經濟協同發展的關鍵技術瓶頸,在基礎理論、關鍵技術上開展系統性創新。從經濟學、生態學和社會學相結合的視角,針對有效阻控水土流失的植物群落優化構建與功能定向調控和水土保持、資源配置與生態產業協同發展兩個核心科學問題,重點研發植物群落構建與景觀優化設計、水土保持措施優化布局與系統服務功能提升、區域特色生態衍生產業培育與產業鏈提質增效、水土流失綜合治理與生態衍生產業協同發展等核心關鍵技術,探索具有區域特色的協同發展模式。
2)建立多元化投入機制,創建以高質量發展為目標的新型生態治理與生態經濟協同發展模式及其生產與產業體系,探索“全托全鏈”的推廣機制。重組農業生態系統中各生產要素及其組合方式,挖掘、提升生態系統的服務價值,引導和支持種養大戶、家庭農場、農民合作社、實體產業、文旅行業發展,使金融投資企業逐步成為發展現代農業的主導力量,推動多方積極性的釋放,完善多元化投入機制,并通過創新運行管理機制,形成生態治理與生態經濟協同發展專業合作組織,調優、調高、調精生態農業產業,構建新產業、新業態,打造生態農業全產業鏈,促進農村第一、第二、第三產業融合發展,進而推動生態治理與生態經濟協同發展。在有條件的地方,根據村集體和農戶的意愿,全過程全要素委托有實力的科技型企業進行全鏈化產業布局與經營,農戶深度參與,政府強化服務與監督管理,金融機構資金支持,形成由企業、農戶或村集體、政府、金融機構多要素構成的具有利益深度融合的聯合體。
3)構建適宜的技術體系、產業體系、經營體系和人才支撐體系。利用現有傳媒平臺,對基層管理人員和農技人員進行生態治理、生態經濟、綠色低碳、現代信息融合與可持續發展理論等培訓,對農業生產企業管理者、新型職業農民、農業職業經理人和農業生產者進行實用技術培訓,加快推廣農業生產環境保護及農產品生產、加工、銷售等環節的實用技術,提高自主創新能力.發展生態衍生產業,促進區域高質量發展。
4)建立生態治理與生態經濟協同發展先行試驗示范縣,引領和優化區域現代生態治理與生態經濟的協同發展。在各類型區建立生態治理與生態經濟協同發展先行示范縣,推廣應用生態治理與生態經濟協同發展關鍵新技術,推廣綠色生產方式,促進農業綠色發展,健全農業社會化服務體系,提高農業經營規模化、標準化、社會化、現代化水平,健全農產品質量和食品安全標準體系及依托第三方的質量評價機制,率先搭建生態治理與生態經濟協同發展信用評價平臺,從源頭保障農產品質量安全。