国内外生态恢复实践及启示

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  摘 要:随着人口的急剧增长、社会经济的迅速发展,工业化和城市化进程的不断推进,对自然资源掠夺性开发,导致环境污染、森林破坏、土地荒漠化、水土流失、能源危机、生物多样性降低、淡水资源匮乏、自然灾害频发等等,使许多类型的生态系统严重退化,给人类的生存和社会经济的可持续发展带来了严重的负面影响。生态恢复实践走在世界前列的是欧洲、北美、新西兰。
  关键词:生态恢复;生态系统;启示
  随着人口的急剧增长、社会经济的迅速发展,工业化和城市化进程的不断推进,对自然资源掠夺性开发,导致环境污染、森林破坏、土地荒漠化、水土流失、能源危机、生物多样性降低、淡水资源匮乏、自然灾害频发等等,使许多类型的生态系统严重退化,给人类的生存和社会经济的可持续发展带来了严重的负面影响。如何合理整治、恢复、保护生态环境,今后如何正确开发自然资源,无疑成了目前亟待解决的问题。
  一、国外生态恢复实践
  生态恢复实践走在世界前列的是欧洲、北美、新西兰。对于不同的生态系统类型,其退化的表现是不一样的。由于生态恢复是针对不同的退化生态系统而进行的,所以生态恢复类型繁多,主要的类型有森林生态恢复、水域生态、湿地生态恢复、草地生态恢复、海洋与海岸带生态恢复、废弃地生态恢复等。
  (一)澳大利亚矿山生态重建采用综合模式
  澳大利亚是采用综合模式,是世界上先进而且成功地处理扰动土地的国家,复垦特点:一是采用综合模式,实现土地、环境和生态的综合恢复;二是多专业联合投入,包括地质、矿冶、测量、物理、化学、环境、生态、农艺、经济学、医学、社会学等;三是利用高科技指导和支持,通过卫星遥感提供复垦设计的基础参数并选择各场地位置,利用计算机完成复垦场地地形地貌的最优化选择,实现最少工程量的优化选择,以及进行最适宜的投入产出分析,运用分子生物学和遗传学设计新的速生、丰产植物。
  (二)德国矿区北莱茵州露天煤矿
  莱茵褐煤有限公司下设林业部,专门负责矿区的林业生态恢复工作。管辖6个林区,每个林区设有林业公司负责林业事务工作。将剥离的沙砾土推平后进行植树造林。莱茵褐煤矿区的林业生态恢复,从20年代开始已有60多年的经验。其恢复过程大致经过3个阶段:第一阶段(1920-1950年)实验阶段:在这阶段主要是对各种树木在采矿废弃地进行适应性研究,系统的绿化,选出了以赤杨和白杨作为先锋树种,增强土壤的肥力;第二阶段(1951-1958年)综合种植阶段:在这阶段主要是增加树种的多样性和树种的混交;第三阶段(1958年以后)分阶段种植阶段:根据不同的采矿废弃地分类种植恢复,由于组织机构健全,严格执法,稳定的资金来源渠道,德国的生态恢复工作取得了很大成绩。到 1996 年,全国煤矿采矿破坏土地15.34 万hm2,已经完成的生态恢复的面积有8.23万hm2,恢复率达53.5%。
  (三)密西西比---俄亥俄-密苏里流域湿地恢复
  密西西比(Mississippi)-俄亥俄(Ohio)-密苏里(Missouri)(MOM)流域位于美国的中西部,由于大面积水土流失,使得墨西哥湾水体缺氧。
  主要的生态恢复方法,Mitsch等在一份联邦报告中提出减少农业氮流失的三种方法:一是通过减少使用氮肥,通过管理方法来减少氮的流失;二是设置截留设施防止氮污染地下水和地表水;三是在密西西比河上建立截流系统,防止洪水造成的大量氮流失。
  (四)加拿大汤多伦多米-汤普森公园的恢复
  多伦多(Toronto)是加拿大最大的城市,人口约为400万人。20世纪以来,作为几大河流的交汇点,多伦多成为历史上五大湖运输的最重要的港口。
  恢复目标主要包括四个方面:保护重要物种;保护环境重要区域;增加水生和陆生生境;增加公共娱乐机会。
  主要的恢复技术:为了实现上述目标,汤米-汤普森公司栖息地建设工程要点:一是通过构建生境的多样性,为鱼类和野生动物创造不同功能的栖息地,通过提供多样的湖岸、构架生境、生长植物的湖岸线和季节性淹没的湖岸线等为鱼类和野生生物提供繁殖场所;促进湿地植物和水生植物的生长以提供多样的生境;为特定物种建立鱼类和野生生物生境结构,为其各个生命阶段建立关键生境;二是种植形式多样的乡土湿地植物,促进各演替阶段植物群落对的发展。通过播种、扦插、土壤种子库、移植等手段,恢复水生植物和陆生植物,从而促进植物群落的自然演替。营造特色的植物群落,例如灌木丛、草甸、咸水和淡水群落等。
  (五)美国切斯披克湾(Chesapeake Bay)湿地公园
  切斯彼克湾是美国130个河口中最大的河口,具有难以置信的复杂的生态系统,包括重要的生境和生物链。集水区的面积达16,576,000公顷,包括特拉华(Delaware)等美国六个州的部分区域。切斯彼克湾有3600多种植物、鱼类和动物,每年生产2.3亿公斤的海产品,有29种水鸟,是大西洋候鸟迁徙路线上的重要的驿站。切斯彼克湾整个集水区有1500万入口,人为活动对生态系统膨响较大。切斯彼克湾集水区中有61个美国国家公园处(Nationat park Service)下辖的国家公园,改善公园的管理,进行生态恢复与保护。生态恢复的内容涉及水质、栖息地等方面。
  二、国内生态恢复实践
  由于人类对地球自然资源的加速利用包括水土开发、森林采伐、开矿等,地球原始自然生态系统都存在不同程度的退化甚至消失,生物多样性保护和生态恢复日益引起全球的高度关注。我国是世界上自然生态系统退化和丧失最为严重的地区,其中尤以森林生态系统、湿地生态系统和草原生态系统的退化丧失最为严重,导致生态环境的日益恶化,土地荒漠化、沙尘暴、洪水灾害、水资源短缺等,已严重威胁我国的社会经济发展和国民福利。为此我国采取了一系列工程措施,如植樹造林、自然保护区建设、退耕还林(退田还湖、退牧还草)、天然林保护工程、流域治理、水土保持工程等等。   (一)天津市七里海湿地保护与生态恢复
  古海岸湿地保护区的生物资源主要集中在七里海湿地。七里海湿地距渤海湾岸线约15公里,核心区面积约53平方公里。同时七里海湿地还是我国乃至国际东亚—澳大利亚候鸟迁徙的重要驿站。2007年1月11日,天津古海岸与湿地国家级自然保护区七里海湿地保护与生态恢复工项目正式立项,其总投资为1500万元,其中中央投资600万元,地方配套900万元。该项目具体分为四个分项:一是“保护区基本建设”分项:在1500m2 的办公区域内划出128m2,建设综合展示教育厅,配置展示板、展示柜、沙盘,购置组合音响、投影仪和贝壳实物展品;制作保护区宣传片一部;制作宣传牌6座;二是“保护管理设施建设”分项:新建241m2管理及后勤用房,制作并埋设1345块界碑和140块警示牌;三是“生物多样性保护”分项:征用宁河县七里海湿地附近125.5亩集体所有土地,建设生态恢复试验园,包括室外工程,包括土方工程、泵房工程、潜水泵及泵房电气自控系统购置、室外道路、室外给排水管道、室外电缆、土栈道、广场铺装和围墙,种植陆生树木、陆生植物和水生植物;四是“科研监测和巡护等设备”分项:购置巡查车辆、摄像机、数码相机、望远镜、笔记本电脑、GPS手持机、录音笔、记忆卡,该项目已于2008年12月圆满完成,通过该项目保护区的各项能力得到全面提升。
  (二)湖北黄石矿山公园
  黄石国家矿山公园是国家首批矿山公园,位于湖北省东南部,长江中游南岸,地处铁、铜等多种金属的成矿带,矿源丰富,素有“江南聚宝盆”之称。从铜绿山的开矿炼铜,到大冶铁矿的开采炼铁,黄石矿冶历史悠久,留下矿业遗迹百余处。黄石国家矿山公园是全国首批、湖北省首座国家矿山公园,占地23.2km2,分设大冶铁矿主园区和铜绿山古矿遗址区。湖北黄石矿山公园设计理念是:黄石国家矿山公园在景观规划中秉承生态化设计的理念,充分考虑到场地自然特征,在功能区域划分中规划地质环境展示区、采矿工业博览区、环境恢复改造区。以生态恢复景观设计为手段,恢复矿山公园的生态环境,再现怡人的自然生态景观,创造良好的游览环境。以深厚、悠久的矿山文化为内涵,保护景区内的历史文化遗迹,包括挖掘矿山后遗址等历史遗产,提供多角度观景点,力求将独特的矿业文化风貌展现给游人。以景观塑造为设计重点,矿山公园设计中突出景观要素,如充分利用矿坑遗址打造恢宏的矿冶景观。景区设置、景点命名、建筑形式、雕塑小品都力图体现矿山生态恢复主题。
  (三)京津风沙治理
  我国京津地区在20世纪90年代末期,饱受风沙天气侵害。沙尘暴发生的频率、范围及强度均为近50年来之罕见。为进一步遏制土地沙化扩产趋势,2000年国家启动环北京地区防沙治沙试点示范工程。内蒙古自治区是重点治理地区之一。京津风沙源治理工程规划范围45.8万平方公里。主要措施是:采取对现有植被的保护与封山(沙)育林、人工造林、飞播造林、退耕还林、草地治理等生物措施和小流域综合治理、舍饲禁牧、生态移民等工程措施,完成退耕还林263万公顷、营林造林500万公顷、草地治理1060万公顷,修建水利配套设施11.4万处,小流域综合治理2.3万平方公里,生态移民18万人。使森林覆盖率显著增加,可治理的沙化土地基本得到治理,风沙天气和沙尘天气明显减少,使京津及周边地区生态有明显的改观,从总体上遏制土地沙化的扩展趋势。
  (四)“三北”防护林建设
  我国三北地区系指华北北部、东北西部和西北大部,总面积达40690万公顷,占我国国土面积的42.4%。到20世纪70年代中期,全区平均森林覆盖率仅为5%。1978年,我国政府决定建设三北防护林体系,它东起黑龙江省宾县,西至新疆乌兹别里山口,东西长4480公里,南北宽560-1460公里,横跨13个省的551个县,总体规划用73年时间(1978-2050年),分3个阶段8期工程实施;第一阶段分3期工程,用23年造林2177.4万公顷,占总任务的62%,建成一批区域性防护林体系;第二阶段分2期工程,用20年时间造林801.7万公顷,占总任务的23%,体系基本成形;第三阶段分3期工程,用30年时间造林523.3万公顷,占总任务的15%,主要是打几个攻坚战和巩固完善提高。到2050年,使三北地区森林面积增加到6057万公顷,森林覆盖率提高到15%,林木蓄积量提高43亿立方米,生态经济效益累计可达1.3万多亿元。
  三、我国生态恢复现状
  党的十八大将生态文明列入社会主义建设“五位一体”总体布局中,是生态文明建设理论的一次创新和飞跃。我国生态文明建设顶层设计日益完善,生态修复成效显著,环境质量不断提高。
  (一)环境保护投入也跨越式增长
  据国家统计局数据,“十二五”期末,我国环境污染治理投资总额达到8806亿元,占同期国内生产总值的1.28%。2017年,我国环境污染治理投资总额为9539亿元,比2001年增长7.2倍,年均增长14.0%。
  (二)林业生態建设效果显著。
  据第八次全国森林资源清查(2009-2013年)结果,全国森林面积2.1亿公顷,森林覆盖率21.6%,森林蓄积151.4亿立方米。与第一次全国森林资源清查(1973-1976年)相比,森林面积增加0.9亿公顷,森林覆盖率提高8.9个百分点,森林蓄积增加64.8亿立方米。
  (三)自然生态保护不断加强
  2017年,全国自然保护区达2750个,比2000年增加1523个;自然保护区面积14717万公顷,比2000年增长49.9%。湿地保护体系逐步形成,水土流失治理力度持续加大以及荒漠化沙化趋势逐年好转。
  (四)污染物减排效果不断显现
  “据国家统计局数据,2018年,全国化学需氧量、氨氮、二氧化硫和氮氧化物排放量分别比2017年下降3.1%、2.7%、6.7%和4.9%,均完成2017年排放总量降低目标。全国空气质量逐年提高。城市颗粒物浓度逐步下降,重点区域细颗粒物浓度显著下降,温室气体排放大幅降低以及酸雨区面积明显减少。水污染防治稳步推进,地表水水质、河流水质、近岸海域水质均不断改善。   四、国内外生态恢复的启示
  生态恢复是依靠自然力量为主、人为参与为辅,受损生态系统恢复工程,由于其投资小、收效大,事半功倍,受到各国政府重视,也是保障生态安全、资源安全、实现可持续发展的重要举措,国内外生态恢复的实践给我们的主要启示如下。
  (一)加强生态恢复相关学科的综合研究
  生态恢复具有集自然科学与社会科学、研究与管理为一体的特点,超出了单一学科、纯学术研究的范畴,生态恢复是生态学、经济学、社会学综合研究,工程技术、信息技术、生物技术、材料技术、能源技术等综合应用的系统工程,因此,应综合多学科优势共同研究建立全方位、多层次的生态恢复。
  (二)生态效益、社会效益和经济效益相结合
  生态效益、社会效益和经济效益相结合,根据各地区的发展规划,运用景观生态设计原理和恢复生态学原理,结合具体情况,并尽可能的变废为宝,在生态恢复的基础上发展多种产业,以求获得更大的生态效益,社会效益和经济效益。
  (三)注重技术方法的运用和推广
  因地制宜,进行科学分析,选用适宜的生态修复工程技术,因地制宜,合理组合。科学按照植物品种选择和配比的原则,根据不同的立地条件开展有针对性的工作。生态恢复是一项长期的工作,需要不断的进行技术经验的积累,不能只追求眼前的效果,更应注重后期效果,尤其是与周边环境和谐的目标群落能否如期实现,并且效果持久。
  (四)加强立法,建立健全管理体制
  建立和完善管理体制,政府部门组织决策,制定相应的工作程序、管理规则和法律保障体系等,相关部门在履行各自环保职能的同时要服从指导,相互协调和监督,使资源开发利用有序进行。
  (五)充分利用市场机制,推动生态恢复进程
  充分利用市场机制,推动生态恢复进程,要充分利用市场机制来推动生态恢复进程实施进程,无论是论证、规划和设计阶段,还是开发阶段都可引进市场机制,并制定经济政策,建立多元化的投资机制,落实“谁投资、谁得益”,给予投资人享有开发成果所有权或经营权,从法律政策上给予明确界定,否则,投资人的利益很难得到保护,就会缺乏投资积极性。
  参考文献:
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  (江西省社会科学院)
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