生態(tài)脆弱區(qū)域如何開展生態(tài)修復?
一、生態(tài)脆弱區(qū)的概念內涵
(一)生態(tài)脆弱區(qū)的基本含義
所謂生態(tài)脆弱區(qū),也稱生態(tài)交錯區(qū),是指兩種不同類型生態(tài)系統(tǒng)交接過渡區(qū)域,具有以下基本特征(環(huán)發(fā)〔2008〕92號文《全國生態(tài)脆弱區(qū)保護規(guī)劃綱要》):
1)系統(tǒng)抗干擾能力弱。生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)結構穩(wěn)定性較差,對環(huán)境變化反映相對敏感,容易受到外界的干擾發(fā)生退化演替。對全球氣候變化反應靈敏。具體表現為氣候持續(xù)干旱,植被旱生化現象明顯,生物生產力下降,自然災害頻發(fā)等。
2)時空波動性比較強。波動性是生態(tài)系統(tǒng)的自身不穩(wěn)定性在時空尺度上的位移。在時間上表現為氣候要素、生產力等在季節(jié)和年際間的變化;在空間上表現為系統(tǒng)生態(tài)界面的擺動或狀態(tài)類型的變化。
3)邊緣效應比較顯著。生態(tài)脆弱區(qū)具有生態(tài)交錯帶的基本特征,因處于不同生態(tài)系統(tǒng)之間的交接帶或重合區(qū),是物種相互滲透的群落過渡區(qū)和環(huán)境梯度變化明顯區(qū),具有顯著的邊緣效應。
4)環(huán)境異質性較高。生態(tài)脆弱區(qū)的邊緣效應使區(qū)內氣候、植被、景觀等相互滲透,并發(fā)生梯度突變,導致環(huán)境異質性增大。具體表現為:植被景觀破碎化,群落結構復雜化,生態(tài)系統(tǒng)退化明顯,水土流失加重等。
(二)生態(tài)脆弱區(qū)的主要分布
我國是世界上生態(tài)脆弱區(qū)分布面積最大、脆弱生態(tài)類型最多、生態(tài)脆弱型表現最明顯的國家之一。全國中度以上生態(tài)脆弱區(qū)面積約占陸地總面積的55%,荒漠化、水土流失、石漠化等主要集中在西北和西南地區(qū),占國土面積的22%左右(甄霖等,2019)。中國生態(tài)脆弱區(qū)主要分布在北方干旱半干旱區(qū)、南方丘陵區(qū)、西南山地區(qū)、青藏高原區(qū)及東部沿海水陸交接地區(qū)。主要類型有東北林草交錯生態(tài)脆弱區(qū)、北方農牧交錯生態(tài)脆弱區(qū)、西北荒漠綠洲交接生態(tài)脆弱區(qū)、南方紅壤丘陵山地生態(tài)脆弱區(qū)、西南巖溶山地石漠化生態(tài)脆弱區(qū)、西南山地農牧交錯生態(tài)脆弱區(qū)、青藏高原復合侵蝕生態(tài)脆弱區(qū)、沿海水陸交接帶生態(tài)脆弱區(qū)等。生態(tài)脆弱區(qū)草地退化、土地沙化面積巨大、水土流失嚴重、自然災害頻發(fā)、水資源短缺、生物多樣性喪失,對國家和區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展造成重大影響。加強生態(tài)脆弱區(qū)的國土空間生態(tài)修復,是國家的重大戰(zhàn)略之一。
二、生態(tài)脆弱區(qū)修復的主要技術
生態(tài)脆弱區(qū)修復技術需要達到的核心目標是調整人與地之間不合理和不協調的關系,關鍵是要解決區(qū)域的水土失衡問題,需要因地制宜并具有鮮明的地域針對性。在一般意義上,生態(tài)脆弱區(qū)的生態(tài)修復技術主要包括以下幾種類型(甄霖等,2019):
1)生物類,主要包括人工建筑技術、高效旱作經果林技術、防除毒雜草技術、景觀格局優(yōu)化技術、物種篩選技術、人工生物結皮和林分改造技術。
2)農作類,主要包括高效種植技術、等高溝壟種植技術、土壤保水技術、免耕/休耕技術、土壤快速熟化和土壤改良技術。
3)工程類,主要包括植物沙障技術、新型水窖技術、地坎/地埂保護技術、機整梯田技術、壩系水土資源利用和人工濕地建設技術。
4)其他類,主要包括生態(tài)補償、劃區(qū)禁牧/輪牧/休牧、舍飼養(yǎng)畜、建立自然保護區(qū)、人工降雨和化學固沙等。
單項技術或綜合技術的選用,需要緊密結合受損生態(tài)系統(tǒng)的診斷結果進行,如生態(tài)系統(tǒng)受損的類型、主導因子、受損程度和受損趨勢等進行匹配性和可行性評估。從實際應用的角度來看,還要著重考慮技術成本、技術成效和技術潛力因素,以及利益相關者的意愿等綜合進行。
三、農牧交錯帶生態(tài)修復
我國北方農牧交錯帶是一個半農半牧的生態(tài)脆弱地帶,該區(qū)地處森林與草原的過渡地帶,原生植被為疏林草原,但受人為強烈干擾,大部分地區(qū)的植被退化嚴重,多已被次生的沙生植被代替,農牧交錯帶的生態(tài)環(huán)境修復與重建是近百年來的艱巨任務。
(一)農牧交錯帶生態(tài)系統(tǒng)退化成因
1)氣候因素。氣候條件上,北方農牧交錯帶是半濕潤氣候向半干旱氣候過渡的區(qū)域,大致沿400毫米降水等值線兩側分布。區(qū)域降水量季節(jié)分配極不均勻,主要集中于6~8月,占全年降水量的60%~70%,降水變率大使得水分利用率較低,還造成了強烈的水土流失。區(qū)域年蒸發(fā)量為1600~2500毫米,導致區(qū)域氣候更加干燥。該區(qū)域風季主要發(fā)生于每年的3~6月的干旱季節(jié),牧草發(fā)育較差,地表疏松裸露,表層干燥疏松,導致區(qū)域風蝕沙化嚴重(汪芳甜,2018)。
2)土壤基質不穩(wěn)定。地表沙性物質是農牧交錯帶沙漠化和生態(tài)環(huán)境惡化的重要物質基礎。帶內土壤類型按地表物質組成大致分為風沙土覆蓋區(qū)和黃土覆蓋區(qū)。風沙土區(qū)土壤貧瘠、含沙量高,松散易流動,土壤易受侵蝕;黃土覆蓋區(qū)的土層結構疏松,孔隙裂隙多,地形破碎,溝壑縱橫。
3)土地利用方式不合理。過度放牧是草地退化的主要因素,放牧、樵采等導致植被遭到嚴重破壞,綿刺、沙冬青、四合木等古老殘遺植物受到嚴重威脅,灌草面積減少,草場退化,植被破壞嚴重,致使固定沙丘活化,流沙面積迅速增加。
(二)農牧交錯帶生態(tài)修復措施
由于人類不合理的開墾利用活動是造成農牧交錯區(qū)生態(tài)系統(tǒng)退化的主要原因,因而在開展該區(qū)域國土空間生態(tài)修復時應當以減少人為干擾因素為核心。調整控制人為因素的修復措施主要包括農業(yè)結構調整、坡耕地退耕還草、糧草輪作、種植結構調整、已墾草原恢復、農田防護林建設、挖掘飼草料生產潛力等。
1)農業(yè)結構調整。改善農牧交錯帶生態(tài)脆弱性的首要措施就是調整農業(yè)結構。①將以糧為綱的單一種植模式轉變?yōu)榧Z草兼顧的生產模式,大力推廣糧草間作,將牧草引入農田耕作系統(tǒng),發(fā)展糧食-飼料-經濟作物的三元結構種植模式。培肥土壤促進優(yōu)質原料、飼料生產,綜合采用合理限時放牧、合理補飼舍飼、合理育肥和出欄等技術,實現減畜增效、畜牧養(yǎng)殖結構的優(yōu)化。②落實草原承包責任制,調動廣大牧民改良草場的積極性,培育優(yōu)良高產牧草,實行以草定畜,實現草畜平衡。③合理利用水資源,加大水利設施建設力度,發(fā)展淺井汲水灌溉和攔蓄集水工程,配套節(jié)水灌溉設施,大力發(fā)展節(jié)水型家庭草庫侖牧草基地。推行圍欄、輪牧、舍飼等措施,提高草場生產力。④通過國土空間規(guī)劃壓縮調整農業(yè)空間比重,增加林業(yè)用地和牧業(yè)用地的比重,將粗放低產的耕地建設為精種多收的基本農田。
2)退耕、休牧與還林還草。在保護好現有林草植被基礎上,固定活化沙丘,遏制沙地的活化趨勢;加快草原建設,擴大林草植被。主要治理措施包括:①在沙丘重度活化地段,采用建設人工沙障與種植灌木林相結合的措施固定沙丘,改變地表環(huán)境,為發(fā)展人工草場創(chuàng)造條件。②在沙丘輕度活化地區(qū),通過飛播和人工種植、封育相結合的措施,恢復固沙能力強的灌草復合植被,設立禁止開發(fā)區(qū)域保護天然草原。③在草原退化地區(qū),積極保護和改良草場,增加草原植被,提高植被覆蓋度,恢復退化草地生態(tài)系統(tǒng),按區(qū)域劃定輪牧區(qū)、禁牧區(qū),實行推廣舍飼圈養(yǎng),控制草原鼠蟲害。④以草定畜,合理配置水資源,發(fā)展以水為中心的家庭草庫侖建設,營造草場林網、農田林網,提升區(qū)域水土保持、涵養(yǎng)水源能力。
3)挖掘農業(yè)生產潛力。引入現代旱作農業(yè)技術,如旱地麥類分層帶肥補水播種農機作業(yè)技術、高產糧食品種種植技術等,推廣農林園、喬灌草立體種植模式,發(fā)展有助于降水效益提高的土壤培肥、模式栽培、耐旱作物品種栽培、農牧結合等優(yōu)化旱農技術體系,提高基本農田的產量。采取補播、施肥、劃破草皮、松土、激素調節(jié)、微肥調節(jié)等措施,改善草地生態(tài)和生產活力,挖掘草原生產潛力,建設高產低耗的人工草地建設技術體系以及高效低耗的反芻動物飼養(yǎng)技術體系,運用高新技術發(fā)展生態(tài)畜牧業(yè)(侯向陽,2016)。推廣噴灌、滴灌、微灌、膜下灌等高效節(jié)水灌溉技術,實施續(xù)建配套與節(jié)水改造,完善田間灌排渠系,并在嚴重缺水地區(qū)實行退地減水,嚴格控制地下水開采。
四、海岸帶生態(tài)網絡構建與修復
海岸帶是海岸動力與沿岸陸地相互作用、具有海陸過渡特性的獨立環(huán)境體系,受氣候變化和人類活動的雙重脅迫,海岸帶的敏感性、脆弱性尤為凸顯。海岸帶正面臨著海平面上升、海水入侵、生物多樣性減少、污染加重、漁業(yè)資源退化等巨大壓力,直接威脅著海岸防護、社會經濟發(fā)展和生態(tài)安全。海岸帶脆弱區(qū)域生態(tài)修復的重點內容包括:人工岸線整治、自然岸線修復、海岸灘涂整治修復、海岸地質遺跡景觀修復等,構建網絡狀的生態(tài)保護格局,維護自然風貌,提高生態(tài)服務功能;對防災能力減弱、利用效率低下的海域海岸帶進行修復整治等。
(一)構建網絡狀生態(tài)安全格局
以斑塊、廊道、保護區(qū)為重點,基于山形水系框架,以各類保護區(qū)為支撐,以河口海灣為核心,以重要湖庫為節(jié)點,以自然山脊及入海河流為廊道,以生態(tài)岸段和海域為支撐,以保護和修復濱海濕地、紅樹林、珊瑚礁、入海河口、海灣、海島等典型海洋生態(tài)系統(tǒng)為主要內容,構建網絡帶狀的海岸帶生態(tài)安全格局。嚴格實施自然保護區(qū)、森林公園、濕地公園等管控措施,擴大水源涵養(yǎng)林、沿海防護林、陸域和海域動植物的天然空間,保護岸線、河流和林帶的開放特性,加快形成海岸帶生態(tài)廊道。
基于濱海區(qū)域生態(tài)防護工程建設,合理營建堤岸防護林,實施退塘還林工程。加強海防林質量改造,通過植被恢復把純林逐步改造成混交林,串聯生態(tài)源地與生態(tài)斑塊,構建網絡狀的生態(tài)安全格局。以現有紅樹林保護區(qū)為基礎營造海陸交錯帶的生態(tài)緩沖區(qū),推進紅樹林裸灘造林、次生紅樹林的生態(tài)恢復改造造林,建設接近自然、比較穩(wěn)定和景觀生態(tài)型綠色屏障,將沿海防護林建成“帶、網、片”相結合,生態(tài)、經濟、社會效益相統(tǒng)一的多功能、多效益的綜合森林防御體系。
(二)典型生態(tài)系統(tǒng)保護與修復
加強對紅樹林、河口、海灣、珊瑚礁、海島、森林等典型生態(tài)系統(tǒng)的本底調查和監(jiān)測,加強生物多樣性修復力度,維護典型生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)特性和生態(tài)服務功能,強化環(huán)境監(jiān)督管理能力。加強沿海防護林和其他重點生態(tài)公益林的保護與建設,對海岸前沿受風沙危害的耕地實行退耕還林和營造農田林網,遏制開發(fā)活動侵占和破壞沿海基干林帶。保護珍稀瀕危物種,重點實施珍稀瀕危野生動物、植物的保護救護,完善野生動植物保護體系,強化對野生動物越冬地、繁殖地、停歇地的保護。根據生物多樣性保護優(yōu)先區(qū)域特有物種的種類、分布地、種群數量、地理坐標,建立監(jiān)控系統(tǒng),提高保護和監(jiān)測能力。
(三)海岸帶環(huán)境綜合整治與修復
1)陸域部分。加強入海污水源頭的處理和控制,規(guī)范近岸臨海開發(fā)區(qū)、風景區(qū)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)生產廢水、工業(yè)固廢的排放和處置。對于不合理海岸工程布局所造成的侵蝕區(qū),可采用拆除或增設部分填海區(qū)等措施重新構筑平衡態(tài)勢下的海岸格局,對于圍填海后沉降明顯的區(qū)域進行整治,采取工程措施防止對已有工程設施和居民生活造成影響。對風景名勝區(qū)及重要旅游區(qū)、大中城市毗鄰海域具有開發(fā)潛力的海岸和海域,進行科學的景觀設計與規(guī)劃,通過濱海休閑長廊、海岸公園、濱海步行道等海岸景觀建設,營造適宜人民群眾親水的海岸環(huán)境,整體提升區(qū)域景觀質量,改善沿岸人居環(huán)境。對影響正常海域使用、損害海岸健康的廢置堤壩、圍塘以及海洋工程垃圾、生產廢棄物等進行清理。依據其破壞和影響程度,制定清理計劃,實現海洋工程廢棄物的減容減量,減小近岸環(huán)境風險,增強海岸和近岸海域開發(fā)的空間潛力。對海岸侵蝕等情況較為嚴重的岸段,采用修建近岸防護堤、海岸養(yǎng)護、海灘喂養(yǎng)(海灘補沙)等主動措施,理順近岸海域海流,維護海岸自然系統(tǒng)平衡,防治海洋災害
2)海域部分。通過清淤通流、排污治理、海底清淤和底質改造等措施改善海洋環(huán)境質量,拆除灣口(河口)的人工設施和人工構筑物,增強海灣水交換能力和河流泄洪能力。綜合運用微生物修復、植物修復和光降解等技術降解海水中的農藥、化肥或石油殘留,通過栽培種植耐鹽植物和海洋植物如海蓬子、堿蓬、蘆葦、菊芋、油葵、海草和大型海藻等修復海洋有機氮、磷酸鹽等污染,重點清除互花米草等外來入侵物種,保障海域生態(tài)系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮。清除不符合海洋功能區(qū)劃要求的養(yǎng)殖設施,修理破損養(yǎng)殖設施,規(guī)范并且美化海上養(yǎng)殖設施。對粗放式用海進行清理和整合,對閑置的淤漲型高涂和低潮高地進行合理規(guī)劃與開發(fā),引導各類用海實現經濟規(guī)模化的生產布局,實現海岸和近岸海域空間的節(jié)約集約利用,在滿足正常用海需求的同時,為后續(xù)發(fā)展騰出海岸和近岸國土空間。
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