農林學類論文-西北干旱區(qū)生態(tài)建設的若干科學問題.docVIP

農林學類論文-西北干旱區(qū)生態(tài)建設的若干科學問題黨中央提出以“五個統(tǒng)籌”和“以人為本”為核心的科學發(fā)展觀，符合我國經(jīng)濟和社會發(fā)展新階段的要求。“統(tǒng)籌和協(xié)調”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題西北地區(qū)為干旱半干旱區(qū)，土地廣闊，但水資源相對貧乏，水資源是當?shù)亟?jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)保護的主要限制因子。在全球氣候變化的背景下，未來西北地區(qū)水資源將會有什么樣的變化？既是重要的科學問題，又對規(guī)劃當?shù)氐陌l(fā)展戰(zhàn)略具有重要的現(xiàn)實意義。施雅風對西北地區(qū)的氣候與水資源變化進行了很多研究。他認為西北干旱區(qū)在20世紀處于氣候干旱化、水資源萎縮過程中，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型的現(xiàn)象。2005年6月在蘭州“科學與中國”報告會上，他進一步明確了如下觀點：“未來降水量增加趨勢明顯，結合冰川融水增加，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，西北東部與黃河源區(qū)已持續(xù)多年的干旱現(xiàn)象將會轉入多雨的豐水期，但還不能確切預估轉向濕潤的具體年份”。西北地區(qū)西部降水從80年代末呈增加趨勢已得到氣象和水文資料的證實。但關于溫度升高后蒸發(fā)的變化趨勢則有不同的認識。一些研究認為陸面蒸發(fā)量會增加，而另一些研究則認為蒸發(fā)會下降。特別是對氣候暖濕（或暖干）轉變導致的內陸河流域兩個水源地冰雪帶與森林帶徑流變化對山區(qū)總徑流變化的綜合效應，仍需深入探討。目前，回答這一問題最大的障礙之一是沒有滿足研究（模型模擬）所需要的山區(qū)不同地帶的綜合觀測。今后，在加強冰雪帶與森林帶徑流變化觀測的基礎上，應重點研究以下問題：（1）西北地區(qū)氣候暖干與暖濕轉型在時空尺度上的變化；（2）氣候變化背景下西北地區(qū)蒸發(fā)將如何變化？（3）氣候變化對山區(qū)冰雪帶和森林帶徑流變化的總體效應。二、生態(tài)用水與生產生活用水的協(xié)調問題流域生態(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。長期以來，由于對生態(tài)需水的重視不夠，西北干旱區(qū)水資源過度開發(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)境質量惡化問題非常嚴重。如塔里木河、黑河、石羊河，由于水資源的過度開發(fā)利用，導致了其河流下游水資源量銳減、河道斷流、湖泊沼澤萎縮（臺特瑪湖、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、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，一個關鍵的問題是生態(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)的水文流量計算方法（標準流量法）；（2）基于水力學基礎的水力學方法；（3）基于生物學基礎的生物棲息地方法。然而，對于西北內陸河流域生態(tài)需水量的估算，傳統(tǒng)方法仍存在很多問題。如：如何確定下游適宜的生態(tài)水位？它與沿岸植被生長的關系如何？與河水水位和流量的關系如何？尾閭湖泊要保護到什么程度？需水量如何確定？天然綠洲的變化與河流水量是什么關系？與洪水流量和淹沒范圍之間是什么關系？等等問題，現(xiàn)有方法都很難確定。缺乏足夠的觀測數(shù)據(jù)也是重要的原因之一。今后重點科研工作包括：（1）加強生態(tài)水文學的研究，特別是水與生態(tài)系統(tǒng)變化關系的規(guī)律性研究；（2）將生態(tài)用水、生產生活用水的配置與流域水循環(huán)和水量平衡結合起來，開展研究；（3）綜合研究不同水資源配置下的生態(tài)、環(huán)境和經(jīng)濟效應。三、草地退化問題據(jù)北方地區(qū)實測的樣方資料，目前西北五省區(qū)草地總面積11975萬ha，因各種因素造成的退化草地總面積為6960萬ha，占草地總面積的58。其中輕度退化面積3020.9萬ha，占退化總面積的43.4；中度退化2650.7萬ha，占退化總面積的38；重度退化面積1289萬ha，占退化總面積的18.5。與80年代和90年代的調查結果比較，草地退化有加劇的趨勢。關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)營之路，爭論的焦點是：在我國西北生態(tài)這樣脆弱的地區(qū)，應該粗放還是集約？是較大尺度的自然輪牧還是定居？支持集約的觀點認為：（1）集約化的草地畜牧業(yè)生產是現(xiàn)代草業(yè)發(fā)展的方向；（2）人工草地建設是解決飼養(yǎng)家畜飼草料穩(wěn)定來源的有效途徑；（3）人工草地的建設有利于草場的管理；（4）可以減輕天然草地壓力；（5）有利于社區(qū)建設和草原地區(qū)教育事業(yè)的發(fā)展。而支持粗放的觀點認為：（1）游牧和季節(jié)性遷移生產方式是世界上幾乎所有牧業(yè)地區(qū)（包括我國北方草原地區(qū)）牧民千百年來智慧的結晶，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。而定居高強度的草地畜牧業(yè)生產在北方和西北的干旱地區(qū)更容易造成草地的退化；（2）在澳大利亞等國家類似我國西北的內陸干旱地區(qū)也實行粗放的經(jīng)營方式，并不提倡集約化的生產；（3）大規(guī)模的人工草地建設，由于耗費土壤水分，造成土壤干化。實際上，因地制宜，在空間上合理配置集約化和粗放化經(jīng)營，才是正確的選擇。然而，要做到這一點，尚有許多科學問題有待探討：（1）在氣候的季節(jié)和年際波動都很大的我國西北地區(qū)，如何合理確定放牧“壓力”，合理計算草地承載力？特別是如何根據(jù)草地承載力的時空變化選擇合理的經(jīng)營方式？（2）如何綜合考慮草地退化的狀況與牧民生計，合理確定經(jīng)營性草地和保護性草地面積的比例？四、沙塵暴災害與荒漠化問題2000年及隨后幾年我國北方地區(qū)沙塵暴災害的加劇，引起各界對我國生態(tài)狀況的廣泛關注，也是政府增加生態(tài)建設工程投入的主要驅動因素之一。然而，近幾年沙塵暴的加劇究竟在多大程度上說是人類活動造成的？或者在多大程度上與荒漠化有關？又在多大程度上說與氣候波動有關？學者們的觀點莫衷一是。爭論的焦點是沙塵來源和沙塵暴的發(fā)展趨勢。關于沙塵的來源，人類活動成因說認為：沙漠中的沙塵含量百分率低，流沙的風沙流中，只有5的粉砂和粘土。從而推論說沙塵天氣的物質來源為沙漠邊緣的沙漠化土地。氣候波動說則認為，流沙中沙塵含量低并不能否定沙塵天氣的主要物質來源是沙漠，況且沙漠景觀中并不都是流沙，存在大量的細物質。沙漠和戈壁在不斷產生細物質，其機理并未搞清楚。關于建國后沙塵天氣的發(fā)展趨勢，人類活動成因說主要依據(jù)媒體報道的強度沙塵天氣在5090年代間有增加的趨勢；而持氣候波動說的學者則認為這一統(tǒng)計不夠全面。根據(jù)北方681個氣象站的記錄，45年（19541998）間，三種沙塵天氣（沙塵暴、揚沙、浮塵）都呈現(xiàn)減弱趨勢，只有朱日和、海興兩站例外。對于沙塵來源和沙塵暴形成機制的認識，決定到底應該采取什么對策和措施，來應對這一自然災害。今后需要重點研究的問題包括：（1）沙漠中細物質產生的機理；（2）粉塵來源的定量監(jiān)測；（3）統(tǒng)一標準的沙漠化土地變化定期制圖。五、生態(tài)建設中需統(tǒng)籌和協(xié)調的深層次問題大自然是各種要素密切聯(lián)系相互作用構成的有機整體，而利用自然資源和生態(tài)服務的各方利益不同。統(tǒng)籌和協(xié)調產業(yè)之間、城鄉(xiāng)之間、上下游之間、自然生態(tài)與人類發(fā)展之間以及近期利益與長遠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)建設中需統(tǒng)籌和協(xié)調的深層次問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）禁牧、退耕政策與農牧民生計的統(tǒng)籌問題。西北地區(qū)的農牧區(qū)群眾生活一般都比較貧困，農牧業(yè)以外的從業(yè)機會較少，其生計主要來源于農牧業(yè)，即對于生態(tài)系統(tǒng)生產力的利用。這注定了農牧業(yè)發(fā)展與生態(tài)保護之間存在矛盾和沖突，特別是在干旱年份，生產性用地難以維持農牧民的生計，部分地區(qū)實施“禁牧”，難度很大。（2）生態(tài)建設措施實施中“一刀切”的問題。西北地區(qū)環(huán)境復雜，區(qū)域差異較大，生態(tài)建設應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，給農林牧業(yè)發(fā)展帶來損害。（3）各地區(qū)尤其是上下游之間利益的統(tǒng)籌問題。流域是一個上中下游功能互補、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，在產業(yè)發(fā)展的環(huán)境效應上，流域上下游之間往往存在著利益沖突。沒有流域上下游之間的共同努力，西北地區(qū)生態(tài)質量的整體提高是不可能的。（4）涉及生態(tài)建設各部門（農、林、水、土、環(huán)境）工作的協(xié)調問題。大自然是一個整體，任何人類活動對大自然的影響也是多方面的，然而政府對自然環(huán)境、資源和生態(tài)的管理只能分部門進行。各部門都希望為生態(tài)建設多做貢獻，多做工作。有時，自然的綜合性特點與分部門管理之間會出現(xiàn)沖突。例如，對于有些地區(qū)，有些生態(tài)系統(tǒng)，