關(guān)于四川地震區(qū)受災(zāi)情況的分析及震后自然生態(tài)的修復(fù)

黃丹 李樂山 孫匯苑 楊文琳

摘 要：四川省位于地中?！柴R拉雅地震帶上，是國(guó)內(nèi)地震高發(fā)區(qū)。在2008年到2016年四川省發(fā)生了大大小小的地震，其中最為嚴(yán)重的兩次是汶川和雅安地震，分別是8.0級(jí)和7.0級(jí)。兩次地震均造成了巨大的破壞。地震產(chǎn)生的破壞對(duì)自然環(huán)境也不可忽視，文章重點(diǎn)關(guān)注于此，分別分析了地震對(duì)森林、草地和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的破壞，闡述了地震后當(dāng)?shù)氐匦魏秃哟驳挠绊?。針?duì)以上這些破壞提出了相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)方法，還提出為了防止尸體的處理不當(dāng)而造成病原微生物對(duì)生態(tài)環(huán)境中物種的二次傷害，需要科學(xué)掩埋尸體等系列措施。

關(guān)鍵詞：生態(tài)學(xué)；地震；自然生態(tài)系統(tǒng)；生態(tài)破壞；生態(tài)修復(fù)

中圖分類號(hào)：P315 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）10-0074-03

Abstract： Sichuan Province is located in the Mediterranean-Himalayan seismic belt， where there is a high incidence of earthquakes in China. From 2008 to 2016， large and small earthquakes occurred in Sichuan Province， of which the two most serious ones were Wenchuan earthquake with magnitude 8.0 and Ya'an earthquake with magnitude 7.0. Both earthquakes caused great damage. The damage caused by the earthquake can not be ignored to the natural environment. This paper focuses on the damage to forest， grassland and farmland ecosystem caused by the earthquake， and expounds the influence of the local topography and riverbed after the earthquake. In order to prevent the secondary injury caused by pathogenic microorganisms to the species in the ecological environment， it is necessary to bury the dead body in a series of scientific measures in order to prevent the improper disposal of the dead body and cause secondary damage to the species in the ecological environment.

Keywords： ecology； earthquake； natural ecosystem； ecological destruction； ecological restoration

前言

四川省位于地中?！柴R拉雅地震帶上，該地震帶的地殼運(yùn)動(dòng)活躍，所以四川是中國(guó)國(guó)內(nèi)地震發(fā)生次數(shù)最多、規(guī)模最大的省份。2008年5月12日，四川省汶川縣發(fā)生了里氏8.0級(jí)，震源深度12～19km，烈度為11度的特大級(jí)地震。2013年4月20日四川省雅安市發(fā)生里氏7.0級(jí)，震源深度13km，烈度9度的特大地震[2]。兩次地震均造成大量的人員失蹤、傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失，同時(shí)對(duì)于地表和當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)造成巨大破壞，引發(fā)了崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生地質(zhì)災(zāi)害，這些次生災(zāi)害反饋于生態(tài)造成河流、空氣等環(huán)境污染。

最初，我們將生態(tài)破壞理解為人類不合理一些活動(dòng)如過度利用或者開發(fā)自然資源從而對(duì)自然環(huán)境造成巨大破壞，從而導(dǎo)致了位于該系統(tǒng)中的各種生物或非生物狀況發(fā)生惡化現(xiàn)象[1]。地震造成的生態(tài)破壞與人類造成的生態(tài)破壞不同在于地震發(fā)生后在短時(shí)間內(nèi)還能產(chǎn)生多方面、多次數(shù)的次生傷害，并且傷害更加直接，嚴(yán)重情況能夠改變當(dāng)?shù)氐牡匦?、地貌。為了研究震后生態(tài)修復(fù)，我們需要從多方位多角度理解地震造成的生態(tài)破壞的特點(diǎn)。

1 地震形成的原因

地震的形成方式很多，但是每個(gè)方式都不是引起地震的充分必要條件。大量的地質(zhì)學(xué)家、物理學(xué)家甚至數(shù)學(xué)家都在研究地震的起因，數(shù)學(xué)家與物理學(xué)家利用模糊數(shù)學(xué)方法建立了地震的巖石擠壓參數(shù)模型，但是模型結(jié)果也不太好。所以還沒有研究出其機(jī)制。目前公認(rèn)這是地殼運(yùn)動(dòng)結(jié)果。

2 地震造成的生態(tài)破壞

2.1 對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的破壞

結(jié)合兩次特大地震的災(zāi)后數(shù)據(jù)，四川在地震后受災(zāi)最嚴(yán)重的三個(gè)生態(tài)系統(tǒng)依次為森林、草地和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出以下結(jié)果。

森林生態(tài)系統(tǒng)的破壞：災(zāi)后森林生態(tài)系統(tǒng)的破壞面積達(dá)到地震破壞區(qū)域的總面積的43.1%，破壞總面積為50309hm2，其中破壞較嚴(yán)重的地區(qū)為綿竹、安縣、汶川和什邡市。森林生態(tài)系統(tǒng)的破壞情況為大量林地樹木倒塌，直接影響了森林中的動(dòng)物和土壤。同時(shí)因?yàn)橹脖坏乃劳觯瑢?duì)土壤的固定能力降低，導(dǎo)致大部分的土壤隨著水流流失造成水源污染。

草地生態(tài)系統(tǒng)的破壞：草地生態(tài)系統(tǒng)受到的破壞面積達(dá)到的總面積的24.5%，破壞總面積達(dá)到15378.9hm2，其中破壞面積較嚴(yán)重的地區(qū)為綿竹、大邑、青川、綿陽和什邡。草地生態(tài)系統(tǒng)的破壞情況為因地形地貌的改變導(dǎo)致大面積的草死亡[4]，草地的破壞也影響的土地的固水能力，造成水土流失。

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的破壞：農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)破壞面積達(dá)到災(zāi)區(qū)面積的21.3%，破壞面積為6297hm2，損失最大的地方依次為北川、汶川、平武、安縣和青川。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)破壞后直接影響田地中作物存活率，從而直接影響當(dāng)年的作物收成。另外農(nóng)田中生物多樣性也受到破壞。

2.2 對(duì)地形地貌的改變

四川省主要以盆地為主，其中成都地區(qū)為平原，康定地區(qū)為高原，川北地區(qū)為丘陵，樂山地區(qū)為山地，川南地區(qū)為丘陵。地勢(shì)大概為自西向東由高降低，傾斜方向從西北到東南。同時(shí)四川省省內(nèi)自西向東橫穿長(zhǎng)江、岷江、嘉陵江及其支流等河流。地震因其巨大的能量能夠顯著改變地形地貌與河床。

地震后，發(fā)生山體滑坡的數(shù)目多，規(guī)模大。特別是特大地震發(fā)生后，因地震造成斜坡巖體結(jié)構(gòu)的破壞，使得坡面出現(xiàn)大量的裂縫，導(dǎo)致原來斜坡穩(wěn)定性降低，一旦遇到下雨，大量的雨水滲入進(jìn)地裂縫，極易誘發(fā)山體滑坡。山體和森林的植被在很大程度上都是被地震引起的滑坡或泥石流破壞，另外地震使地面產(chǎn)生巨大裂口，裂口也能對(duì)這些自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞，并形成大面積裸露面，地面的裸露又損失了大量的泥土或水份，損失的水分直接淹沒或者沖毀農(nóng)田、耕地，泥土或泥沙還可以堵塞山下的河流，形成堰塞湖。汶川地震后，都江堰地區(qū)形成了特大堰塞湖，對(duì)下游地區(qū)的安全形成嚴(yán)重威脅。

在河流較多的地方，地震可以改變其河床的結(jié)構(gòu)。四川地區(qū)的河流多為流速湍急的山區(qū)河流，從地球物理學(xué)和地質(zhì)學(xué)角度看，山區(qū)的水流狀況對(duì)于山區(qū)的地質(zhì)受侵蝕的情況、沉積物的變化和擴(kuò)散以及盆地地貌的改變有重要的影響。汶川地震是四川地區(qū)從建國(guó)以來最嚴(yán)重的地震。這場(chǎng)地震不僅造成了極大的一次傷害，同時(shí)震后對(duì)山地和河流的影響造成了嚴(yán)重的二次傷害，改變了山地和河流的地貌。王兆印的研究表明，山體滑坡、崩塌等二次傷害主要是由于河床的改變所致。河流下切對(duì)河床產(chǎn)生力學(xué)作用，河床受力改變同時(shí)反饋于河流使得河流下切愈深，導(dǎo)致崩塌滑坡的勢(shì)能愈大。

2.3 對(duì)生物多樣性的破壞

四川省汶川縣周圍區(qū)域總共有37種爬行動(dòng)物和27種兩棲動(dòng)物，另外該區(qū)域還有國(guó)家級(jí)保護(hù)動(dòng)物大鯢。兩棲動(dòng)物主要生活在溪流、水池、河水或者靜水等區(qū)域，但是地震之后這些環(huán)境都遭到了大面積破壞，尤其是水池、溪流被流沙沉積，使得大量的兩棲動(dòng)物被掩埋致死或者缺氧致死。另外一方面，地震對(duì)大熊貓的棲息地造成了巨大的破壞，地震涉及的區(qū)域占到全國(guó)大熊貓棲息地的83%，達(dá) 2850萬畝。受地震影響的大熊貓數(shù)量占全國(guó)總數(shù)的88%。同時(shí)，地震讓全國(guó)49個(gè)大熊貓自然保護(hù)區(qū)受到不同程度破壞，主要表現(xiàn)為對(duì)大熊貓棲息的徹底毀壞，交流廊道產(chǎn)生隔離障礙，主食竹林的破壞等。

除了陸生生物多樣性受到破壞意外，水生生物多樣性也受到破壞。一般情況下魚類在五月份經(jīng)過貪食復(fù)壯之后進(jìn)入交尾產(chǎn)卵期。而地震能夠改變河床結(jié)構(gòu)，一方面引起流沙的堆積掩埋魚類，一方面改變河床高低，引起洪水，沖散交尾的魚群。這樣，對(duì)于水生生物來說，它們不僅要面臨死亡威脅，還會(huì)直接降低下一代的出生率，生物多樣性也被破壞。

2.4 引起病菌的擴(kuò)散

08年的汶川地震和13年的雅安地震分別造成了7萬余人和193人死亡，同時(shí)因地震而死亡的其他動(dòng)物也不計(jì)其數(shù)。這些尸體在腐化過程中會(huì)滋生很多細(xì)菌。當(dāng)周圍環(huán)境溫度在25～30攝氏度時(shí)，最有利于病菌的傳播。由于地震后大量的尸體來不及處理，所以這些尸體會(huì)滋生大量的病菌，再加上地震后洪水、河床改變，空氣的局部污染也擴(kuò)大了病菌的傳染途徑。

3 震后自然生態(tài)的修復(fù)

生態(tài)修復(fù)是指幫助受損或者退化的生態(tài)系統(tǒng)逐漸恢復(fù)的過程，這種過程在于使用或者人工模擬自然過程。

地震是在短時(shí)間內(nèi)對(duì)原有的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了大面積破壞，要想短期內(nèi)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，必須進(jìn)行多方面的人為干預(yù)。我們考慮震后自然生態(tài)系統(tǒng)該如何修復(fù)。

3.1 淡水生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)

我們認(rèn)為，地震后受破壞的自然生態(tài)系統(tǒng)中首要應(yīng)該修復(fù)的是淡水生態(tài)系統(tǒng)。盡管淡水生態(tài)系統(tǒng)并沒有成為四川地區(qū)震后受損最嚴(yán)重的生態(tài)系統(tǒng)之一，但是水是生物生存的必需資源，受災(zāi)后，無論是動(dòng)物還是人類，都需要干凈的水資源。如果水資源污染，還會(huì)促進(jìn)病菌的傳播。考慮到淡水生態(tài)系統(tǒng)是一種開放、動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)于該生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)我們需要將目標(biāo)集中在以下幾點(diǎn)：

（1）通過生物方法或者化學(xué)方法，清除水體內(nèi)的有害物質(zhì)，改善受災(zāi)后的水質(zhì)，保證災(zāi)區(qū)的部分水資源能夠快速使用或飲用。

（2）修復(fù)河床，及時(shí)排除堰塞湖、疏通堵塞的水道。

（3）適當(dāng)從其他地方引入災(zāi)區(qū)淡水生態(tài)系統(tǒng)中的同種水生生物，恢復(fù)生物多樣性或者維持物種數(shù)量。

（4）考慮到四川地區(qū)是以水利發(fā)電為主，受災(zāi)后需要及時(shí)搶修水電站、水庫、大壩等水利設(shè)施。

3.2 森林生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)

四川盆地中主要地貌是丘陵地貌，植被豐富，被許多森林覆蓋。該地區(qū)降水量大，森林中的植被具有良好的鞏固土壤，吸收保存水分的能力。而地震后，由于樹木的倒塌，森林生態(tài)系統(tǒng)受到破壞，嚴(yán)重降低了樹木對(duì)土壤的鞏固能力。我們需要注意，森林生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)不是短時(shí)間內(nèi)可以完成的。應(yīng)該分為短期修復(fù)和長(zhǎng)期修復(fù)，只有這兩個(gè)時(shí)期都完整進(jìn)行修復(fù)，森林生態(tài)系統(tǒng)才算真正修復(fù)完畢。所以，在森林生態(tài)修復(fù)過程中，必須要科學(xué)規(guī)劃好修復(fù)計(jì)劃，需要注意以下幾個(gè)基本點(diǎn)[3]。

（1）對(duì)于受災(zāi)面積較大的區(qū)域，適當(dāng)進(jìn)行人工造林。對(duì)未受損的樹木也需要進(jìn)行檢查，保證受災(zāi)地區(qū)的植被能夠在短時(shí)間內(nèi)得到一定程度的恢復(fù)。

（2）投入人力，利用生物方法去除地震后受損林地的病蟲害，保證新種植的樹苗或者受傷的樹木能夠快速生長(zhǎng)。

（3）保護(hù)森林生態(tài)系統(tǒng)中物種的多樣性，受災(zāi)后的森林中也出現(xiàn)一部分動(dòng)物的死亡，死亡的動(dòng)物容易傳播病菌，對(duì)其他幸存動(dòng)物的生命產(chǎn)生威脅。

四川地區(qū)主要是常綠闊葉林，并且有大量的銀杏、水杉、鵝掌楸等活化石，所以在森林生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的過程中還需要重點(diǎn)保護(hù)這些活化石。

3.3 生態(tài)修復(fù)中對(duì)病毒、病原微生物的防治

震后生態(tài)修復(fù)過程中需要投入大量的人力，同時(shí)為了避免受災(zāi)死亡的動(dòng)物體內(nèi)細(xì)菌的滋生和病原菌的傳播，作為救援人員，在救援過程中需要采取以下措施保護(hù)防止感染。

地震后的尸體應(yīng)該使用裝尸袋裝置。掩埋尸體時(shí)要充分考慮避免尸體內(nèi)的病菌污染環(huán)境，尤其是水資源環(huán)境。據(jù)相關(guān)研究，尸體在腐爛過程中伴隨著各類復(fù)雜微生物、病毒的更替，所以會(huì)產(chǎn)生大量污染物，這些污染物在墳?zāi)够蛘哐诼竦攸c(diǎn)富集，經(jīng)過雨水的引流作用，再污染地下水源。因此，我們可以選擇焚燒尸體或者在掩埋尸體的地點(diǎn)做好防水處理，防止殘留在尸體內(nèi)部的病原微生物由于雨水的作用進(jìn)入其他環(huán)境。另外尸體腐敗過程中能夠與掩埋環(huán)境相互作用，產(chǎn)生大量病原微生物。在實(shí)際情況中，掩埋尸體的地區(qū)可能會(huì)土壤松動(dòng)出現(xiàn)大量空隙，增加了外界氣體的進(jìn)入量，同時(shí)濕度也會(huì)增加，利于病原微生物生長(zhǎng)。但是另外一個(gè)方面，尸體腐敗會(huì)產(chǎn)生熱量和堿化土壤，又會(huì)對(duì)病原微生物的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定阻力，可以通過控制掩埋尸體環(huán)境從而控制熱量來制約病原微生物的產(chǎn)生。熱量的產(chǎn)生與掩埋深度有關(guān)。當(dāng)掩埋深度在0.3～0.5m時(shí)，此時(shí)土壤中的空氣含量較高，利于微生物的呼吸作用，有利于產(chǎn)生大量熱量；當(dāng)掩埋深達(dá)到1.2m，空氣含量下降，微生物的呼吸強(qiáng)度降低，熱量的產(chǎn)生時(shí)間將被推遲，同時(shí)最大熱量降低。但是掩埋深度過深，微生物無氧呼吸可能產(chǎn)生其他旁路代謝，又會(huì)因?yàn)樗臐B流將因尸體腐敗產(chǎn)生的病原微生物引入地下水。因此處理尸體時(shí)最好噴灑殺菌藥物，掩埋深度選擇1.2～2.5m左右并遠(yuǎn)離水源。這樣可以有效防止因?yàn)槭w掩埋不當(dāng)而引起的疾病傳播。

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