沙区生态治理不只是“挖坑栽树”

2020-03-03 10:45:53    作者:李新荣     来源:人民日报海外版

沙区生态治理不只是“挖坑栽树”

黑河流域生态防护林是打造甘肃张掖市天蓝地绿水清的示范性绿化K频道国产精品。图为黑河生态防护林。成 林摄(人民视觉)
 

  利用人工植被建设进行沙害防治,是国际上公认的沙区生态重建和恢复最为有效的方法和途径之一。但沙区生态重建和恢复是一项十分艰巨和复杂的任务,绝不是简单的“挖坑栽树”就能完成的,许多关键科学问题的回答必须建立在长期生态学研究的基础之上。

  我们知道,降水和地下水只有转化成为土壤水时才能被植被所利用(不排除部分植物叶面水分吸收)。由于沙区土壤含水量有限,一般小于4%(重量含水量),如果植被建设不考虑这一现状,很容易导致新的沙化发生。

  比如中国科学院在腾格里沙漠东南缘沙坡头地区60余年固沙植被—土壤水分关系的监测显示:早期固沙植被往往采用高密度植物配置,在初期沙区土壤水分和地下水下降并不明显,且植被成活率高。受此表面现象的影响,许多沙区植被建设带有很大的盲目性,规模浩大的群众运动式“治沙造林”随处可见;植被建立20—30年后,固沙林区土壤水分和地下水开始明显下降(无论降水多大,深层土壤含水量始终处下降趋势),原来郁郁葱葱的植被开始大面积衰退或死亡,这时人们才意识到固沙植被物种合理选择、密度和盖度控制等科学问题的重要性,提醒人们因地制宜地进行低覆盖的植被建设;人工植被建立40年后,灌木经自疏盖度降低后,深层土壤水分回升,开始处于稳定状态,人们开始意识到水量平衡是固沙植被稳定性维持的根本所在。目前,在许多沙区已总结出了固沙植被建设的优化模式,并进行推广;人工固沙植被发展到50年后,植被—土壤系统达到稳定的水量平衡,深层和浅层土壤水分含量与植被建立之初的一样,都随降水大小而波动,植被区土壤成土过程使植被由原来单一的灌木或乔木层片结构演变为植物种类组成多样,包括草本层和生物土壤结皮参与的复杂结构,且草本多以同一生物气候带分布的乡土种为主。地表形成了类似相邻气候带的荒漠草原植被。沙子被彻底固定了,沙害被彻底治理了。

  与一些经历几十年杨树固沙植被相比,我们认识到植被在沙区的暂时恢复是表象(尤其是盖度的增加),并不代表生态系统的恢复,而沙区生态的真正恢复主要取决于土壤生境的重建和恢复。“皮之不存、毛将焉附”,适宜的土壤生境才能支撑持续稳定的植被,才能维持沙区植被—土壤系统的水量平衡。

  今后沙区植被建设和防沙治沙离不开“以水定绿”和以“沙地生态系统整体恢复为目标”的指导思想。针对沙区人工植被生态功能的稳定性、可持续性和生态系统的整体恢复,应加强沙区土壤水分的来源及在植被—土壤系统中的循环和再分配等传输机理的研究,量化各水文要素及变化和相对应的植被的数量特征,在不同尺度上明确固沙植物的耗水量和水分利用特点以及对水文胁迫的响应与反馈;基于植被水分关系和水量平衡规律,提出维持植被稳定性的策略和不同沙区土壤水分的植被承载力及其界定,探明人工植被稳定可持续性的生态水文阈值,为不同沙区生态重建提供科学指导。

  (作者系中国科学院西北生态环境资源研究院研究员)

编辑:liqing

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