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優(yōu)秀論文:西北干旱區(qū)生態(tài)建設(shè)的若干科學(xué)問(wèn)題
黨中央提出以“五個(gè)統(tǒng)籌”和“以人為本”為核心的科學(xué)發(fā)展觀,符合我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展新階段的要求!敖y(tǒng)籌和協(xié)調(diào)”就是要解決矛盾,化解沖突。
一、氣候變化背景下的水資源演化問(wèn)題
西北地區(qū)為干旱半干旱區(qū),土地廣闊,但水資源相對(duì)貧乏,水資源是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的主要限制因子。在全球氣候變化的背景下,未來(lái)西北地區(qū)水資源將會(huì)有什么樣的變化?既是重要的科學(xué)問(wèn)題,又對(duì)規(guī)劃當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展戰(zhàn)略具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
施雅風(fēng)對(duì)西北地區(qū)的氣候與水資源變化進(jìn)行了很多研究。他認(rèn)為西北干旱區(qū)在20世紀(jì)處于氣候干旱化、水資源萎縮過(guò)程中,而烏梢?guī)X、日月山以西的西北西部地區(qū)于80年代末出現(xiàn)氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型的現(xiàn)象。2005年6月在蘭州“科學(xué)與中國(guó)”報(bào)告會(huì)上,他進(jìn)一步明確了如下觀點(diǎn):“未來(lái)降水量增加趨勢(shì)明顯,結(jié)合冰川融水增加,則西北和青藏高原徑流量或地表水資源量也存在增加趨勢(shì),西北東部與黃河源區(qū)已持續(xù)多年的干旱現(xiàn)象將會(huì)轉(zhuǎn)入多雨的豐水期,但還不能確切預(yù)估轉(zhuǎn)向濕潤(rùn)的具體年份”。
西北地區(qū)西部降水從80年代末呈增加趨勢(shì)已得到氣象和水文資料的證實(shí)。但關(guān)于溫度升高后蒸發(fā)的變化趨勢(shì)則有不同的認(rèn)識(shí)。一些研究認(rèn)為陸面蒸發(fā)量會(huì)增加,而另一些研究則認(rèn)為蒸發(fā)會(huì)下降。特別是對(duì)氣候暖濕(或暖干)轉(zhuǎn)變導(dǎo)致的內(nèi)陸河流域兩個(gè)水源地——冰雪帶與森林帶徑流變化對(duì)山區(qū)總徑流變化的綜合效應(yīng),仍需深入探討。
目前,回答這一問(wèn)題最大的障礙之一是沒(méi)有滿足研究(模型模擬)所需要的山區(qū)不同地帶的綜合觀測(cè)。今后,在加強(qiáng)冰雪帶與森林帶徑流變化觀測(cè)的基礎(chǔ)上,應(yīng)重點(diǎn)研究以下問(wèn)題:
。1)西北地區(qū)氣候暖干與暖濕轉(zhuǎn)型在時(shí)空尺度上的變化;
(2)氣候變化背景下西北地區(qū)蒸發(fā)將如何變化?
(3)氣候變化對(duì)山區(qū)冰雪帶和森林帶徑流變化的總體效應(yīng)。
二、生態(tài)用水與生產(chǎn)生活用水的協(xié)調(diào)問(wèn)題
流域生態(tài)需水量是指維持流域正常的生態(tài)和環(huán)境功能所必需蓄存和消耗的水資源量。長(zhǎng)期以來(lái),由于對(duì)生態(tài)需水的重視不夠,西北干旱區(qū)水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)利用的現(xiàn)象普遍存在。生態(tài)需水被大量擠占,生態(tài)和環(huán)境質(zhì)量惡化問(wèn)題非常嚴(yán)重。如塔里木河、黑河、石羊河,由于水資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用,導(dǎo)致了其河流下游水資源量銳減、河道斷流、湖泊沼澤萎縮(臺(tái)特瑪湖、居延海、青土湖等已干涸)、地下水位下降、植被(胡楊、紅柳等)枯死、生物棲息地破碎、消失等生態(tài)和環(huán)境退化現(xiàn)象。
在西北干旱地區(qū),由于降水稀少,使水成為維系生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵因子。只有在降雨較多的山區(qū)和平原的河流兩岸才有較好的植被分布。西北地區(qū)生產(chǎn)、生活用水與生態(tài)用水矛盾非常突出。要解決這一矛盾,合理配置兩者的用水量,一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是生態(tài)需水的定量估算。
生態(tài)需水估算的常用方法包括:
。1)傳統(tǒng)的水文流量計(jì)算方法(標(biāo)準(zhǔn)流量法);
。2)基于水力學(xué)基礎(chǔ)的水力學(xué)方法;
。3)基于生物學(xué)基礎(chǔ)的生物棲息地方法。然而,對(duì)于西北內(nèi)陸河流域生態(tài)需水量的估算,傳統(tǒng)方法仍存在很多問(wèn)題。如:如何確定下游適宜的生態(tài)水位?它與沿岸植被生長(zhǎng)的關(guān)系如何?與河水水位和流量的關(guān)系如何?尾閭湖泊要保護(hù)到什么程度?需水量如何確定?天然綠洲的變化與河流水量是什么關(guān)系?與洪水流量和淹沒(méi)范圍之間是什么關(guān)系?等等問(wèn)題,現(xiàn)有方法都很難確定。缺乏足夠的觀測(cè)數(shù)據(jù)也是重要的原因之一。今后重點(diǎn)科研工作包括:(1)加強(qiáng)生態(tài)水文學(xué)的研究,特別是水與生態(tài)系統(tǒng)變化關(guān)系的規(guī)律性研究;
。2)將生態(tài)用水、生產(chǎn)生活用水的配置與流域水循環(huán)和水量平衡結(jié)合起來(lái),開(kāi)展研究;
(3)綜合研究不同水資源配置下的生態(tài)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
三、草地退化問(wèn)題
據(jù)北方地區(qū)實(shí)測(cè)的樣方資料,目前西北五省區(qū)草地總面積11975萬(wàn)ha,因各種因素造成的退化草地總面積為6960萬(wàn)ha,占草地總面積的58%。其中輕度退化面積3020.9萬(wàn)ha,占退化總面積的43.4%;中度退化2650.7萬(wàn)ha,占退化總面積的38%;重度退化面積1289萬(wàn)ha,占退化總面積的18.5%。與80年代和90年代的調(diào)查結(jié)果比較,草地退化有加劇的趨勢(shì)。關(guān)于如何控制西北干旱區(qū)草地的退化、走可持續(xù)草原畜牧業(yè)經(jīng)營(yíng)之路,爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是:在我國(guó)西北生態(tài)這樣脆弱的地區(qū),應(yīng)該粗放還是集約?是較大尺度的自然輪牧還是定居?支持集約的觀點(diǎn)認(rèn)為:
(1)集約化的草地畜牧業(yè)生產(chǎn)是現(xiàn)代草業(yè)發(fā)展的方向;
。2)人工草地建設(shè)是解決飼養(yǎng)家畜飼草料穩(wěn)定來(lái)源的有效途徑;
(3)人工草地的建設(shè)有利于草場(chǎng)的管理;
(4)可以減輕天然草地壓力;
。5)有利于社區(qū)建設(shè)和草原地區(qū)教育事業(yè)的發(fā)展。而支持粗放的觀點(diǎn)認(rèn)為:
。1)游牧和季節(jié)性遷移生產(chǎn)方式是世界上幾乎所有牧業(yè)地區(qū)(包括我國(guó)北方草原地區(qū))牧民千百年來(lái)智慧的結(jié)晶,符合北方地區(qū)草地資源空間分布不均、季節(jié)性差異大的特點(diǎn)。而定居高強(qiáng)度的草地畜牧業(yè)生產(chǎn)在北方和西北的干旱地區(qū)更容易造成草地的退化;
(2)在澳大利亞等國(guó)家類(lèi)似我國(guó)西北的內(nèi)陸干旱地區(qū)也實(shí)行粗放的經(jīng)營(yíng)方式,并不提倡集約化的生產(chǎn);
。3)大規(guī)模的人工草地建設(shè),由于耗費(fèi)土壤水分,造成土壤干化。
實(shí)際上,因地制宜,在空間上合理配置集約化和粗放化經(jīng)營(yíng),才是正確的選擇。然而,要做到這一點(diǎn),尚有許多科學(xué)問(wèn)題有待探討:
。1)在氣候的季節(jié)和年際波動(dòng)都很大的我國(guó)西北地區(qū),如何合理確定放牧“壓力”,合理計(jì)算草地承載力?特別是如何根據(jù)草地承載力的時(shí)空變化選擇合理的經(jīng)營(yíng)方式?
。2)如何綜合考慮草地退化的狀況與牧民生計(jì),合理確定經(jīng)營(yíng)性草地和保護(hù)性草地面積的比例?
四、沙塵暴災(zāi)害與荒漠化問(wèn)題
2000年及隨后幾年我國(guó)北方地區(qū)沙塵暴災(zāi)害的加劇,引起各界對(duì)我國(guó)生態(tài)狀況的廣泛關(guān)注,也是政府增加生態(tài)建設(shè)工程投入的主要驅(qū)動(dòng)因素之一。然而,近幾年沙塵暴的加劇究竟在多大程度上說(shuō)是人類(lèi)活動(dòng)造成的?或者在多大程度上與荒漠化有關(guān)?又在多大程度上說(shuō)與氣候波動(dòng)有關(guān)?學(xué)者們的觀點(diǎn)莫衷一是。
爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是沙塵來(lái)源和沙塵暴的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)于沙塵的來(lái)源,人類(lèi)活動(dòng)成因說(shuō)認(rèn)為:沙漠中的沙塵含量百分率低,流沙的風(fēng)沙流中,只有5%的粉砂和粘土。從而推論說(shuō)沙塵天氣的物質(zhì)來(lái)源為沙漠邊緣的沙漠化土地。氣候波動(dòng)說(shuō)則認(rèn)為,流沙中沙塵含量低并不能否定沙塵天氣的主要物質(zhì)來(lái)源是沙漠,況且沙漠景觀中并不都是流沙,存在大量的細(xì)物質(zhì)。沙漠和戈壁在不斷產(chǎn)生細(xì)物質(zhì),其機(jī)理并未搞清楚。
關(guān)于建國(guó)后沙塵天氣的發(fā)展趨勢(shì),人類(lèi)活動(dòng)成因說(shuō)主要依據(jù)媒體報(bào)道的強(qiáng)度沙塵天氣在50—90年代間有增加的趨勢(shì);而持氣候波動(dòng)說(shuō)的學(xué)者則認(rèn)為這一統(tǒng)計(jì)不夠全面。根據(jù)北方681個(gè)氣象站的記錄,45年(1954—1998)間,三種沙塵天氣(沙塵暴、揚(yáng)沙、浮塵)都呈現(xiàn)減弱趨勢(shì),只有朱日和、海興兩站例外。
對(duì)于沙塵來(lái)源和沙塵暴形成機(jī)制的認(rèn)識(shí),決定到底應(yīng)該采取什么對(duì)策和措施,來(lái)應(yīng)對(duì)這一自然災(zāi)害。今后需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題包括:
。1)沙漠中細(xì)物質(zhì)產(chǎn)生的機(jī)理;
。2)粉塵來(lái)源的定量監(jiān)測(cè);
。3)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的沙漠化土地變化定期制圖。
五、生態(tài)建設(shè)中需統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)的深層次問(wèn)題
大自然是各種要素密切聯(lián)系相互作用構(gòu)成的有機(jī)整體,而利用自然資源和生態(tài)服務(wù)的各方利益不同。統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)之間、城鄉(xiāng)之間、上下游之間、自然生態(tài)與人類(lèi)發(fā)展之間以及近期利益與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益之間的矛盾和沖突,才能真正走上可持續(xù)發(fā)展之路。目前,西北地區(qū)生態(tài)建設(shè)中需統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)的深層次問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)禁牧、退耕政策與農(nóng)牧民生計(jì)的統(tǒng)籌問(wèn)題。 西北地區(qū)的農(nóng)牧區(qū)群眾生活一般都比較貧困,農(nóng)牧業(yè)以外的從業(yè)機(jī)會(huì)較少,其生計(jì)主要來(lái)源于農(nóng)牧業(yè),即對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的利用。這注定了農(nóng)牧業(yè)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)之間存在矛盾和沖突,特別是在干旱年份,生產(chǎn)性用地難以維持農(nóng)牧民的生計(jì),部分地區(qū)實(shí)施“禁牧”,難度很大。
(2)生態(tài)建設(shè)措施實(shí)施中“一刀切”的問(wèn)題。西北地區(qū)環(huán)境復(fù)雜,區(qū)域差異較大,生態(tài)建設(shè)應(yīng)采取因地制宜的措施。然而這在管理上存在難度。許多地區(qū)在植樹(shù)造林、人工草地的牧草引種、人工草地的栽培方式以及草地的恢復(fù)等方面,違反地帶性原則和因地制宜原則,出現(xiàn)“一刀切”的現(xiàn)象,違反自然生態(tài)規(guī)律,給農(nóng)林牧業(yè)發(fā)展帶來(lái)?yè)p害。
。3)各地區(qū)尤其是上下游之間利益的統(tǒng)籌問(wèn)題。流域是一個(gè)上中下游功能互補(bǔ)、相互聯(lián)系的整體。然而,在資源尤其是西北地區(qū)緊缺的水資源的利用上,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境效應(yīng)上,流域上下游之間往往存在著利益沖突。沒(méi)有流域上下游之間的共同努力,西北地區(qū)生態(tài)質(zhì)量的整體提高是不可能的。
。4)涉及生態(tài)建設(shè)各部門(mén)(農(nóng)、林、水、土、環(huán)境)工作的協(xié)調(diào)問(wèn)題。 大自然是一個(gè)整體,任何人類(lèi)活動(dòng)對(duì)大自然的影響也是多方面的,然而政府對(duì)自然環(huán)境、資源和生態(tài)的管理只能分部門(mén)進(jìn)行。各部門(mén)都希望為生態(tài)建設(shè)多做貢獻(xiàn),多做工作。有時(shí),自然的綜合性特點(diǎn)與分部門(mén)管理之間會(huì)出現(xiàn)沖突。例如,對(duì)于有些地區(qū),有些生態(tài)系統(tǒng),自然恢復(fù)可能是最佳途徑。只有農(nóng)、林、水、土、環(huán)境各部門(mén)之間相互協(xié)調(diào),才能達(dá)到生態(tài)保護(hù)的目的。
鑒于以上問(wèn)題,應(yīng)加強(qiáng)資源環(huán)境科學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)和法學(xué)的學(xué)科交叉,加強(qiáng)人地關(guān)系的綜合研究。社會(huì)科學(xué)工作者應(yīng)在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)層面上積極探索沖突的根源和關(guān)鍵環(huán)節(jié),而自然科學(xué)工作者應(yīng)瞄準(zhǔn)其中的關(guān)鍵自然科學(xué)問(wèn)題,提供準(zhǔn)確的評(píng)估信息。只有自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的交叉協(xié)作,才能找到生態(tài)建設(shè)有效可行的策略。
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