吳富雨 伍 杰 張 旭 茍?zhí)煨?李元會(huì)
(甘孜藏族自治州林業(yè)科學(xué)研究所,四川康定 626001)
甘孜藏族自治州(簡(jiǎn)稱甘孜州)地處四川省西部、青藏高原東南邊陲,地理坐標(biāo)位于北緯27°58′~34°20′、東經(jīng) 97°22′~102°29′之間。 其地形地貌多樣,河流冰川、高山峽谷、高寒草原、溪溝湖泊、沼澤濕地種類繁多且分布復(fù)雜,具有極其重要的生態(tài)系統(tǒng)功能。甘孜州既是長(zhǎng)江上游及其主要支流的生態(tài)屏障和水源涵養(yǎng)地,也是全省乃至全國(guó)重要的生態(tài)功能區(qū)之一。然而,甘孜州的氣候環(huán)境條件非常惡劣,導(dǎo)致其生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)脆弱,加上長(zhǎng)期、持續(xù)地超載量利用草地資源,高原草地的沙化趨勢(shì)逐漸嚴(yán)重,可利用高原草地資源逐漸減少,嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)安全和草原的可持續(xù)發(fā)展[1]。本研究于2020—2021年通過實(shí)地踏查、無人機(jī)航拍以及設(shè)置植物樣方等方法,對(duì)甘孜州11個(gè)縣(市)的49個(gè)防沙治沙工程開展全面調(diào)查,分析了防沙治沙工程取得的成效,總結(jié)梳理出甘孜州不同沙化土地類型的綜合治理技術(shù),為今后甘孜州沙化土地的綜合治理提供參考。
根據(jù)第五次荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),甘孜州共有沙化土地面積約63.11萬hm2,占全州土地總面積的4.12%,主要集中在康定、石渠、德格、色達(dá)、理塘、稻城、爐霍、甘孜、道孚、白玉、得榮、新龍等12個(gè)縣(市)。按沙化土體類型分:流動(dòng)沙化土地面積0.09萬hm2,半固定沙化土地面積2.39萬hm2,固定沙化土地面積45.42萬hm2,露沙地面積14.54萬hm2,沙化耕地面積0.67萬hm2(表1)。
表1 甘孜州不同類型沙化土地分布情況
按照土地沙化程度進(jìn)行分類:極重度沙化土地0.12萬hm2,重度沙化土地2.31萬hm2,中度沙化土地9.50萬hm2,輕度沙化土地51.18萬hm2(表2)。
表2 甘孜州不同程度沙化土地分布情況
甘孜州位于青藏高原東南邊陲,緊鄰北部沙漠地區(qū)。土壤中含沙量相對(duì)較高,同時(shí)分布著坡積物、洪積物和史前海浸而成的海洋沉積物。土壤質(zhì)地為沙壤土至輕壤土,通常為粉粒狀至碎屑狀,土壤具備較好的沙化條件。此外,甘孜州屬高原季風(fēng)氣候區(qū),春冬季降雨量少、蒸發(fā)量高,風(fēng)速大而持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),出現(xiàn)的瞬時(shí)風(fēng)速最大可達(dá)40 m/s,8級(jí)以上大風(fēng)日數(shù)超過60 d。惡劣的自然環(huán)境條件加速了土地沙化的趨勢(shì)。隨著全球氣候變暖、極端天氣增加、地下水位下降,草地大面積退化,植被覆蓋度降低,草地表層土壤逐漸松散,遭遇大風(fēng)侵蝕后,表層松散的土壤隨風(fēng)蔓延,風(fēng)助沙勢(shì),沙助風(fēng)威,進(jìn)一步加速了甘孜州沙化土地的形成[2]。
甘孜州沙化土地大部分為高原草地,經(jīng)濟(jì)主要來源為畜牧業(yè)。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,草地長(zhǎng)期處于超負(fù)荷狀態(tài),植被持續(xù)被破壞,忽略了草地的保護(hù)與合理利用,嚴(yán)重影響了區(qū)域內(nèi)草地的生長(zhǎng)與恢復(fù)。甘孜州氣候環(huán)境條件惡劣,生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱,草地植被一旦遭受破壞,自然恢復(fù)幾乎無法實(shí)現(xiàn)。草地持續(xù)超載量放牧,植被得不到休養(yǎng)生息的機(jī)會(huì),甚至連草根都不剩下,致使草地土壤板結(jié)、植被覆蓋度下降,最終導(dǎo)致草地土壤退化為沙化土壤[3]。此外,隨著人口數(shù)量增加,對(duì)草地的不合理利用勢(shì)必持續(xù)增加,人為持續(xù)采挖藥材等會(huì)在草地上開采出成千上萬個(gè)土堆,在大風(fēng)的侵蝕下逐漸變?yōu)樯吃?。牛糞對(duì)于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成、土壤肥力維持和草地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)具有重要的意義。隨著人類對(duì)燃料需求的增加,牛糞從優(yōu)良天然肥料變?yōu)樯钏枞剂媳幌牡?,區(qū)域內(nèi)土壤肥力得不到及時(shí)補(bǔ)充,土壤肥力持續(xù)降低,影響草地植被的自然生長(zhǎng)和恢復(fù),草地植被蓋度降低,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為沙化土地。
雖然鼠兔并不是造成土地沙化的直接原因,但是鼠兔的持續(xù)活動(dòng)會(huì)加速沙化土地的蔓延。鼠兔一般在植物高度低于10 cm、植被蓋度低于70%的退化草地中繁殖生存。當(dāng)草地植被因各種原因遭受破壞,植被蓋度下降到適宜鼠兔生存時(shí),鼠兔繁殖速度會(huì)加快,進(jìn)一步消耗大量的牧草,與牲畜形成激烈的生存競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)草地牧草不能滿足牲畜食用需求時(shí),牲畜將進(jìn)一步破壞草根,影響植被的正常生長(zhǎng),導(dǎo)致草地逐漸沙化[4]。此外,鼠兔的活動(dòng)會(huì)持續(xù)破壞土壤結(jié)構(gòu),形成大量的鼠兔洞穴,其在大風(fēng)的侵蝕下逐漸變?yōu)樯吃床㈦S風(fēng)蔓延,形成沙化土地。
在國(guó)家主管部門和四川省政府的大力支持下,甘孜州防沙治沙累計(jì)投入資金70 237萬元,治理沙化土地5.29萬hm2。防沙治沙工程實(shí)施多年,目前甘孜州沙化土地治理已取得較好的成效。土地沙化的趨勢(shì)得到有效遏制,沙化土地面積明顯減少,沙化土地程度明顯減輕,針對(duì)流動(dòng)沙地、半固定沙地、固定沙地和露沙地形成了一套針對(duì)性較強(qiáng)的沙化土地綜合治理技術(shù)。
流動(dòng)沙地是危害程度最大的沙化土地,沙化程度為極重度,土壤基本為沙質(zhì),土壤結(jié)構(gòu)喪失,氮、磷元素極度缺乏,養(yǎng)分狀況極差,理化性狀完全不適宜植物的生長(zhǎng)。流動(dòng)沙地必須采用工程措施與生物措施相結(jié)合的方式進(jìn)行治理。工程措施以流動(dòng)沙斑為基本單元,設(shè)置適宜的沙障阻止沙地流動(dòng),建立圍欄封禁;生物措施以植被恢復(fù)為主,選擇適宜的灌木進(jìn)行種植,撒播優(yōu)良牧草種,增施有機(jī)肥進(jìn)行土壤改良[5],有條件的還可以在沙地外圍營(yíng)建防風(fēng)林帶,逐步將流動(dòng)沙地恢復(fù)為“以灌為主、灌草結(jié)合”的稀疏人工植被,遏制流動(dòng)沙地的擴(kuò)張蔓延。牧草種撒播量以150~200 kg/hm2為宜,土壤改良施肥量第1年以10~15t/hm2為宜,從第2年開始以5~8t/hm2為宜,連續(xù)施肥5年可逐步恢復(fù)流動(dòng)沙地的土壤養(yǎng)分及理化性狀。
半固定沙地是危害程度較大的沙化土地,沙化程度為極重度或重度,土壤以沙質(zhì)為主,土壤結(jié)構(gòu)惡化,氮、磷元素缺乏,養(yǎng)分狀況差,理化性狀制約著植物的生長(zhǎng)。半固定沙地也必須采用工程措施與生物措施相結(jié)合的方式進(jìn)行治理。工程措施以具有流動(dòng)性狀的沙斑為基本單位,設(shè)置適宜的沙障阻止沙地流動(dòng),建立圍欄封禁;生物措施以植被恢復(fù)為主、鼠兔防治為輔,種植適宜的灌木,撒播優(yōu)良牧草種,增施有機(jī)肥進(jìn)行土壤改良,有條件的還可以在沙地外圍營(yíng)建防風(fēng)林帶。通過以上措施逐步使沙化土地逐步向固定沙地轉(zhuǎn)變,將植被恢復(fù)為“灌草復(fù)合”的次生植被群落,形成比較穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)。鼠兔防治以生物防治為主,盡量不使用化學(xué)防治方法;牧草種撒播量以100~150 kg/hm2為宜;土壤改良施肥量第1年以8~12 t/hm2為宜,從第2年開始以4~6 t/hm2為宜,連續(xù)施肥4年可逐步改善半固定沙地的土壤養(yǎng)分和理化性狀。
固定沙地是甘孜州規(guī)模最大、潛在威脅嚴(yán)重的沙化土地,沙化程度為中度或輕度,土壤結(jié)構(gòu)完整,氮、磷元素含量不足,養(yǎng)分條件有限,理化性狀限制著植物的生長(zhǎng)。固定沙地治理以生物措施為主,視情況可以補(bǔ)充相應(yīng)的工程措施。生物措施為補(bǔ)播牧草種,根據(jù)條件也可以選擇適宜的灌木進(jìn)行種植,增施有機(jī)肥進(jìn)行土壤改良;工程措施為設(shè)置圍欄封禁,逐步恢復(fù)原有植被群落,形成比較穩(wěn)定的草原生態(tài)系統(tǒng)。牧草種補(bǔ)播量以50~100 kg/hm2為宜,土壤改良施肥量以3~5 t/hm2為宜。連續(xù)施肥3年可以明顯提高區(qū)域內(nèi)植物的生長(zhǎng)速度,迅速提升固定沙地內(nèi)植被群落的建立速度。
露沙地是危害程度較低的沙化土地,沙化程度一般為輕度,但其可變性較大,有條件的可以采用輪休的方式來降低載畜量,開展施肥、補(bǔ)播牧草種等生物措施快速恢復(fù)草地的植被,形成穩(wěn)定的草地生態(tài)系統(tǒng)。牧草種補(bǔ)播量以20~50 kg/hm2為宜;施肥量以2~3 t/hm2為宜,施肥次數(shù)根據(jù)植被生長(zhǎng)狀況而定。
盡管甘孜州沙化土地的治理目前已取得較好的成效,但是沙化土地治理具有長(zhǎng)期性、艱巨性和復(fù)雜性,是一項(xiàng)難度較大的綜合性生態(tài)修復(fù)工程。因此,甘孜州沙化土地的治理至今仍存在著一些問題尚未得到解決,主要表現(xiàn)為自然環(huán)境條件惡劣、治理投資標(biāo)準(zhǔn)不足、治理技術(shù)有待突破、缺乏穩(wěn)定補(bǔ)償機(jī)制等。
甘孜州沙化土地一般為海拔較高、氣溫較低、風(fēng)速較大、水資源匱乏、土壤肥力差、人為活動(dòng)頻繁的高原草地,草地植被因養(yǎng)分不足或人為影響始終無法正常、快速地生長(zhǎng)[6]。雖然現(xiàn)有沙化治理技術(shù)可在一段時(shí)間內(nèi)恢復(fù)區(qū)域內(nèi)的植被,但形成的草地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性始終非常低,極易遭受再次破壞;同時(shí),現(xiàn)有的技術(shù)無法改變治理區(qū)惡劣的自然環(huán)境條件,也無法阻止人為活動(dòng),一旦恢復(fù)的植被受到自然環(huán)境或人為活動(dòng)的影響,已取得的治理效果將在短時(shí)間內(nèi)全部喪失。
甘孜州防沙治沙工程目前的投資標(biāo)準(zhǔn)僅為1.5萬元/hm2,而不同沙化土地類型的治理方式不盡相同,相同的治理措施下草種補(bǔ)播量、施肥量也不完全相同。多年以來防沙治沙工程的實(shí)踐表明,1.5萬元/hm2的投資標(biāo)準(zhǔn)僅夠支付修建圍欄、補(bǔ)播和施肥的費(fèi)用,只能滿足治理固定沙地和露沙地的資金需求。在治理流動(dòng)沙地或半固定沙地時(shí),需要建立沙障阻止沙地流動(dòng),同時(shí)補(bǔ)播量和施肥量大幅度提升,現(xiàn)有投資標(biāo)準(zhǔn)就顯得捉襟見肘。治理投資標(biāo)準(zhǔn)不足造成了在沙化土地治理過程中采取的措施不完整、不系統(tǒng),難以完全按照工程措施與生物措施相結(jié)合的方式進(jìn)行治理,導(dǎo)致目前沙化治理區(qū)域的植被蓋度總體不高,尚未達(dá)到預(yù)期目標(biāo),部分治理區(qū)還需要進(jìn)行二次治理以鞏固沙化治理成果[7],反而增加了沙化土地的治理成本。
甘孜州沙化土地治理雖然通過植灌種草、土壤改良、沙障建立、圍欄封禁、鼠害防治等治理技術(shù)取得了較好的成效,但總體處于被動(dòng)治理的狀態(tài)。人工建立的植被群落保存率低、生產(chǎn)力不高、群落結(jié)構(gòu)脆弱,甚至部分流動(dòng)沙地僅有零星草本覆蓋,并未達(dá)到固定流沙、改善微生境的目的。新生物技術(shù)和新材料的出現(xiàn)成為降低沙化土地治理成本、提高成效的關(guān)鍵突破口,但受研究方向和技術(shù)水平所限,新技術(shù)和新材料離生產(chǎn)應(yīng)用還有較大差距[8]。
甘孜州防沙治沙工程的封禁管護(hù)期限為5年。5年后,治理區(qū)的植被剛進(jìn)入恢復(fù)階段,植物群落的穩(wěn)定性較差,生態(tài)狀況相對(duì)脆弱,更應(yīng)該嚴(yán)格控制牲畜踐踏和人為干擾。然而,現(xiàn)實(shí)情況與此相反。雖然甘孜州是全國(guó)重要的生態(tài)功能區(qū)之一,但目前并沒有建立持續(xù)穩(wěn)定的禁牧補(bǔ)償機(jī)制。地牧民注重自身眼前利益,不考慮放牧、挖藥等生產(chǎn)性活動(dòng)對(duì)該區(qū)域沙化土地治理的影響,更不考慮自己的生產(chǎn)活動(dòng)是否影響區(qū)域生態(tài)的穩(wěn)定,從而導(dǎo)致沙化土地的治理陷入“治理—破壞—治理”的惡性循環(huán)中。
沙化土地治理是一項(xiàng)系統(tǒng)的生態(tài)修復(fù)治理工程,是事關(guān)民族生存、生態(tài)安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大事。各基層黨委、組織必須從戰(zhàn)略的高度認(rèn)識(shí)其重要性和緊迫性,牢固樹立“生態(tài)問題是民族安全問題,經(jīng)濟(jì)問題是牧區(qū)安定問題”的觀念[9]。各級(jí)黨委、政府領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)對(duì)土地沙化問題高度重視,廣泛開展生態(tài)環(huán)境保護(hù)宣傳工作,增強(qiáng)公眾的危機(jī)感、責(zé)任感,切實(shí)抓好沙化土地的治理工作。
沙化土地治理是一項(xiàng)科技含量較高的生態(tài)工程,新技術(shù)、新材料、新工藝的運(yùn)用可有效提高沙化土地治理成效。甘孜州目前開展了大量與防沙治沙工程相關(guān)的新技術(shù)、新材料試驗(yàn)研究,如生態(tài)袋沙障營(yíng)建、生態(tài)毯覆蓋、土壤有機(jī)改良、生態(tài)袋苗木培育等,也取得了比較理想的沙化治理效果。各防沙治沙工程中可以專列相應(yīng)比例的科技支撐經(jīng)費(fèi),進(jìn)一步整合科技力量,加大治沙工程的科技支撐力度,加強(qiáng)已有實(shí)用、成熟新技術(shù)、新材料的應(yīng)用推廣,繼續(xù)開展甘孜州沙化土地治理關(guān)鍵技術(shù)的研究與示范,通過科技創(chuàng)新使甘孜州沙化土地綜合治理技術(shù)水平上一個(gè)臺(tái)階[10]。
防沙治沙工程屬于國(guó)家重點(diǎn)大型公益性項(xiàng)目,應(yīng)按照生態(tài)治理工程進(jìn)行頂層的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),堅(jiān)持生物措施為主、工程措施相結(jié)合的綜合治理理念,從系統(tǒng)角度統(tǒng)籌沙化土地治理各方面的要素:不僅要充分考慮植被恢復(fù)的建設(shè)目標(biāo),而且應(yīng)該考慮沙障建設(shè)、圍欄建立、土壤改良、施工便道等配套的工程設(shè)施建設(shè),還需要考慮沙化區(qū)域牧民的生產(chǎn)生活環(huán)境、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。建議加大沙化土地治理的資金投入,將沙化土地治理列入國(guó)家生態(tài)建設(shè)專項(xiàng)或列入西部大開發(fā)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要內(nèi)容,給予專項(xiàng)資金,切實(shí)解決沙化治理資金不足的問題[11]。