您好,欢迎来到智榕旅游。
搜索
您的当前位置:首页西南地区干热河谷生态环境问题

西南地区干热河谷生态环境问题

来源:智榕旅游
维普资讯 http://www.cqvip.com

西南农业学报 312 Southwest China Journal of Agricultural Sciences 2006年19卷增刊 Vo1.19 西南地区干热河谷生态环境问题 沙毓沧 ,纪中华 ,李建增 ,方海东 ,杨艳鲜 ,廖承飞 ,黄兴奇 (1.云南省农业科学院热区生态农业研究所,云南元谋651300;2.云南省农业科学院,云南 昆明650250) 摘 要:干热河谷是横断山脉地区特殊的地理和气候类型,具有热量充足、干湿季分明、土壤瘠薄、植被稀疏、 水土流失严重、生态脆弱、社会经济条件差等特点,加之自然和人为的原因,该地区的植被受到严重的破坏, 这些特点决定了干热河谷生态恢复和重建有其自身的特殊性。从干热河谷成因、分布、生态环境问题和社会问 题分析其原因,并提出需要解决的生态与环境问题。 关键词:干热河谷;生态问题;关键措施 Ecological problems of dry hot valley in China southwest SHA Yu-cang ,Jl Zhong-hua ,LI Jian-zeng ,FANG Hai-dong ,YANG Yan-xian‘,LIAO Chen i ,HUANG Xing-qi (1.Institute ofTropical Econ-agricultureal Science,Yunnan Academy ofAgricultural Sciences,Yunnan Yuanmou 651300,China; 2.Yunnan Academy of Agricltuural Sciences,Yunnan Kunming 65023 1,China) Abstract:The dry hot valley is specil taype of geography and climate in the transverse mountain area and has the characteristics of suficifent heat,alternation of drying and wetitng,hunger soft,sparse vegetation,soil and water criitcal loss,fragile ecological environ- ment,poor condition of economy and society etc..In addition,the reasons of natural condition and human disturbance,the vegetation are ciritcally destructed in the region.The characteristics decide he tparticularity of ecological restoraiton nd aregeneration.The arti- cle analyse the formation reasons,distribution range,ecological envionmentalr and socil praoblems of dry hot valley and put forward tchniecal measures to solve ecoloicagl environmentla problems. Key words:dry hot valley;ecological problems;key technology 1 干热河谷分布、成因 1.1干热河谷的分布 边界构成多角形或不规则的蛛网形,其实际范围是 海拔1 50o m以下干旱半干旱的沿江两岸,干燥度 大于1.5的南亚热带河谷地区,植被为“河谷型萨 干热河谷主要位于中国西南的元江、怒江、 金沙江和澜沧江4大江河的河谷地带,位于北纬 王纳植被(Savanna ofvalley type)”或“稀树灌木 草丛”,总面积约4万km 。涉及云南、四川西南 部10多个地、州、市,贵州、广西亦有少量分布 (表1)【”。 1.2干热河谷的成因 23。00 -28。10 ,东经98。50 -103。50 。东南边以蒙 自曼耗为界,西以怒江河谷山地为边,北以金沙 江流域的永善为限,随各大江河道干热或干暖的 目前对干热河谷的成因的分析多大数停留在假 设水平上,导致干热河谷形成的主要因素为:地理 收稿日期:2oo6一o6—12 位置和大气环流、山脉对季风进路的阻挡和焚风效 应、山谷风等局部地环流效应、人为因素,还有地 质、土壤、植被、历史政治等其他因素【112】。 1.2.1 干热河谷的地貌因素 项目来源:国家科技攻关“干热河谷生态恢复技术与示范” (2o01BA606-07,2004BA606-07)。 作者简介:沙毓沧(1966-),男,副研究员,主要从事生物资 源利用、退化生态系统恢复。 为通讯作者。 干热河谷地跨中国的第一、第二级大地形阶 维普资讯 http://www.cqvip.com

增刊 沙毓沧等:西南地区干热河谷生态环境问题 313 表1 干热河谷分布的主要县份 Table 1 Counties occurring dry hot valleys 梯,主要由一系列近似南北向的高山峻岭(西部 横断山脉)和金沙江、澜沧江、怒江等巨流大川 相间排列而成,是举世闻名的高山峡谷区,也是 青藏高原东南部过渡带,区内地势起伏大, “V” 型河谷众多,河谷深切,焚风作用明显【 ,受热 带印度洋西南季风和南太平洋东南季风以及青藏 高原气团的交替影响,加之北高南低的地势和错 综复杂的地形,形成了四季不分而干湿季明显的 高原季风气候。 1.2.2大气环流因素 至谷底便为山风。白天,局地强烈向上的谷地气 流与部分向深陷谷地下降的气流汇合,在两侧山 地的一定高度形成云雾带,使下沉气流增温减湿, 则加强了谷底的干旱程度。 1.2.5人为因素 人类不合理的社会经济活动,如随人口过度 增长,进行过度垦植、过度放牧、过度开矿、乱 砍滥伐等使土地超过了其承载力,造成了仅有草 被和森林的破坏,加大了雨水对地表的冲刷,形 成了更为严重的水土流失和土地退化[41。在生态 环境脆弱的干热河谷地区,一旦人为活动破坏了 大气环流对干热河谷的影响是由于来自大西 洋和印度洋的气流,在越过青藏高原以后下沉至 河谷必然产生增温作用。此外由于青藏高原的动 力和热力作用,大气环流在这一地区形成自然体 的高原季风。夏季高原四周的风向高原辐合,冬 季从高原向外辐散,破坏了对流属中部的行星气 压带和行星环流系统,导致冬季产生了高原冬季 风和青藏冷高压,夏季产生了高原夏季风和青藏 热低压,他们的厚度都不大,但在某一范围内, 足以改变高原地区的环流。 1.2.3地形及焚风因素 横断山区山脉对湿润气流的阻挡对干旱河谷 原始植被,造成了土地退化,便很难恢复,并进 而导致了河谷干旱的发展。 2 干热河谷主要的生态环境问题和 社会问题 近几十年来,人口急剧增长,社会资源的高 度开发和利用直接或间接造成了生态环境的退化, 其明显的标志是生态系统初级和次级生产力降低、 生物多样性减少或丧失、土壤养分维持能力和物 质循环效率降低、外来物种入侵和非乡土固有种 优势度的增加等。 2.1 干热河谷主要的生态环境问题 的形成也有明显的影响。在气流来向与河谷走向 交错不大时,河谷就比较湿润,当河段与西南暖 湿气流垂直相交,则以干热著称。至于金沙江、 澜沧江和怒江上游的峡谷断则因地处腹地,四周 崇山围绕,地形闭塞,湿润气流难以进入,因而 四周发育成典型的干热河谷。当然,干热河谷地 区海拔1 50o m以上相对高差的深切河谷,背风坡 的焚风效应在本区干热河谷中起重要作用。 1.2.4 山谷风因素 2.1.1 地质构造复杂,断裂发育,新构造运动活 跃,土地退化剧烈 地质上,本区西部位于欧亚板块、印度板块 和缅甸板块的碰撞、交汇地带,受多期新、老构 造活动影响,断裂、褶皱发育,岩体破碎,地层 复杂,新构造运动活跃,地震、滑坡、泥石流频 繁发生,水土流失严重。其内著名的蒋家沟泥石 流易发区,汇水面积45.5 km2,历史上曾有7次泥 石流阻断小江。 山谷风等局地环流效应也是造成干热河谷形 成的重要原因。白天,山坡上的空气受热大于河 谷底层的大气,产生上升气流,谷底空气沿坡地 上升形成了谷风;夜间,山坡上部的冷空气下沉 干热河谷地区的土壤多为紫色砂岩或砂页岩 上发育而成的燥红土、变性土,其成土过程始终 维普资讯 http://www.cqvip.com

314 西南农业学报 19卷 保持在幼年阶段,土层薄、砂石含量高、保水保 5%-20%,60%-90%,明显以草本层为群落的优势 肥能力差,加之水土流失严重,表层土壤几乎全 层。人为干扰常有不同的层盖度变化,但上小下 部被冲走,留下的是裸露的岩石和坚硬的心土, 大的特征不变。在群落物种类组成上,多数为热 使土壤退化严重,土壤肥力明显下降,土地生产 带性耐干旱的种类,有长期适应干热河谷生长的 力下降,肥力和劳动力投入的粮食产出效率大幅 植物群落特征种和植物区系标志种,如扭黄茅 度降低,严重地制约了干热河谷农业经济的持续 (Heteropogon contortu ̄)、孔颖草(Bothriochlora 发展。如金沙江下游集水面积85 379 km2,仅占金 pertusa)、滇榄仁(Termindia franchetii vat. 沙江全流域面积的17.1%,多年平均径流量为405 membranifolia)、滇枣(Zizyphus yunnanersis)、木 亿m ,占流域总径流量的26.6%,但多年平均悬 棉(Bombax ceiba)、疏序黄荆(Vitex negundo 移质输沙量却高达17 600万t,占流域总输沙量的 f.1axipaniculata)、车桑子(Dodonaea angustifoli一 68.5%。平均含沙量4.33 kg/m3,为上游地区的6 口)、石山羊蹄甲(Bauhinia esquirolic)等,是中 倍。此外,人口压力和不合理的农耕系统,使本 国西南大江河谷热区特殊的一类植被(图1)【 41。 身很瘠薄的土地又遭受严重的侵蚀,使土地肥力 在这种地质地貌条件下形成的环境和农业生产对 向恶性循环方向发展。 外界的干扰敏感性强,自我调节、自我恢复力差。 2.1.2生态环境脆弱,一旦破坏很难恢复 2.1-3 降水量小,蒸发量大,焚风效应明显,限 干热河谷地处高山峡谷区,山地垂直自然带 制了光热资源潜力的发挥和土地资源的合理开发 幅窄,地势高亢,坡度陡峭、地质结构松散,递 利用 变急剧,微域差异显著昀,每个垂直自然带的环境 由于受河谷两侧中高山山脉(特别是西南横 容量小,经不住外界冲击,海拔高差悬殊达3 824.1 断山脉)屏障的影响,阻挡了来自大西洋和印度 m,山坡土坡易遭破坏、侵蚀。以金沙江干热河谷 洋的暖湿气流,使暖湿气流在迎风坡降落水分, 为例,本区由青藏高原向云贵高原向四川盆地过 越山脊线后下沉绝热增温,加上河谷底部接受辐 渡地带,是典型的地质环境脆弱带、生态环境脆 射后散热差,在谷底形成焚风效应的干热气候。 弱带,河床下切侵蚀和沟谷溯源侵蚀作用十分强 区内多年平均气温20-21.9 ̄C,年降雨量在 烈,元谋地层上发育的冲沟,溯源侵蚀速度50 564.2-860.9 mm,且90%的降雨集中在雨季,蒸发 cm/a左右,最大达200 cm/a,沟谷密度为3~5 量高达2 430.2-3 604.1 mm,是降雨量的3-6倍; km/hm ̄,最大达7.4 km/hm ̄;植被特点在群落外 日照时数多在1 900-2 800 h,年总辐射量多在 貌上多数为“稀树灌木草丛”状;在群落结构上, 130-150千卡/cm ;6月至10月为雨季,降雨集中 多数分乔、灌、草3层或灌、草2层,各层常见 在7-9月,11月至翌年5月为干季,日照足、雨 的层盖度依次为5%-20%,5%-20%,60%~90%或 量少,旱季土壤水分亏缺严重,水热矛盾突出【饲, 图1 干热河谷地貌和植被的关系 Fig.1 e relation of na ̄rM envimment and vegetation of dry hot valley 维普资讯 http://www.cqvip.com

增刊 沙毓沧等:西南地区干热河谷生态环境问题 315 尤其在春季和秋夏的植物生长季节,相对持水量 和有效水分保证率都很低,植被生长发育受抑制, 湿度稍偏高,但年平均降雨量只有萨王纳指标的 2/3-1/2(表3)[11。 生物产量低,植被难以恢复,地表凋落物较少, 蒸发快,腐殖质层发育差,蓄水保水能力,促使 土壤发育不良,呈旱化趋势。 在干热河谷区,最典型江段是元江河谷和金沙 干旱缺水,水资源严重匮乏影响了区内丰富 的光热资源潜力的发挥和土地资源的合理开发利 用,限制了干热河谷,特别是坝周低山区农业经 济的持续发展。据调查资料,永胜、宾JII、元谋 农业用水缺水均在1亿m 以上,元谋干热河谷区 农田的灌溉定额为14 025 mS/hm2.a,远高于全国 中等干旱区平均淡水定额(水浇地6 000 mS/hm2. 江元谋的龙川江河谷,两地的气候特征见表2L”。 从表2看出:年均温21~24cI=,最冷月均温 14—17cI=,≥1OcI=的年均积温7 900~8 700oC;年均 降水量600-800 mm,年平均蒸发量2 7oo~3 8oo mm,其蒸发量为降水量的3-6倍,降水集中,年 均降水量有80%一90%集中于雨季,干季更加干旱。 a),从而限制了农民经济收入的增加。 2.2干热河谷区主要的社会问题 2.2.1 社会现状 根据沃尔特的气候图解(H.Walter,1979),二地与 世界典型的萨王纳气候地(卡拉奇、恩吉格米) 的萨王纳气候指标图降比较近似,温度稍偏低, 干热河谷区是中国西部人口密集、民族众多、 开发较早的山地农业区。以金沙江干热河谷为例, 区内分布有彝族、傈僳族、回族、藏族、布依族、 表2元江干热河谷与元谋干热河谷的气候比较 Table 2 Climate comparison of dry hot valleys for Yuanjiang and Yuanmou 表3元江、元谋干热河谷与世界典型萨王纳气候指标的比较 Table 3 Climate comparison ofdry hot valley ofYuanjing and aYuanmou with het typical savannas ofthe world 维普资讯 http://www.cqvip.com

3l6 西南农业学报 19卷 白族、苗族、壮族、满族、傣族、土族等少数民 族,占总人口561.83万的16%,人口密度分布不 平衡,密度最小的华坪县65.1人/km2,密度最大 的东川区171.5人/km2,平均人口密度为109.7人/ km2,其中农村人口占总人口的90%以上。在农村 劳动力中,从事农、林、牧、渔劳动力占农村劳 力总数的86.9%,农业以农作物种植为主,林、牧 亦有相应的发展,但比例较小,第三产业发展缓 慢。 干热河谷大多数地方地处偏远地区,地势崎 岖,交通、通讯和能源等基础设施薄弱,科技、 教育、文化、卫生发展水平均低于全国水平,交 通不便,信息闭塞,民族众多,思想文化素质较 低,耕地面积小,难利用地比例大,干旱缺水, 土地退化严重为主要特点,形成了以山区和生态 保护、民族宗教问题与教育、贫穷与经济发展为 主体的矛盾,制约着干热河谷区生态经济的发展。 生态环境恶劣,自然灾害频繁。一方面由于 农民生活能源缺乏,造成乱砍滥伐现象严重,加 之过度放牧,植被破坏严重。另一方面由于干热 河谷气候干热,水热不平衡,植被恢复极难,特 别是坝周低山区植被覆盖率较低,如宾川、元谋 等县森林覆盖率下降到3.4%~6.3%,植被覆盖率低 于50%,由于植被减少,区内生态系统的自然调 节能力及抗灾能力下降,旱洪灾害日益频繁。 2.2.2农村可持续性发展问题是主要的社会问题 由于自然条件差,导致当地的社会经济状况 均处于全国的贫困范围,许多县市为国家级贫困 县,人民生活还处在温饱线附近。尤其是人多地 少、资源短缺,农业还处在传统农业阶段,农村 市场经济在起步阶段,基本上还属于自给自足的 小农经济,农村经济欠发达,农民平均收入较低 (年人均收入低于2 000元),农村人口增长过快, 密度过大,人均耕地不到0.067 hm2,剩余劳动力 多,土地退化严重、自然灾害频繁,农业综合生 产力低,抗灾能力差,农村经济结构不合理、收 益不高、科技含量不足、农业科技贡献率还不到 25%,农业和农村经济的增长方式亟待根本转变。 3干热河谷生态环境主要的科学问题 尽管干热河谷的生态环境科学研究已取得了 不少成绩,为生态环境整治、土壤退化治理、农 村经济的发展起到巨大的推动作用。但因起步晚, 系统性研究的理论水平不高,为科学有效地解决 目前存在的问题还缺乏理论体系支撑和保证,因 此,需要长期开展科学研究,解决以下干热河谷 存在的科学问题。 3.1 干热河谷生态系统形成与演变及其自然与人 文驱动以及环境效应 虽然对生态系统的总体框架已有认识,但进 一步对生态系统退化的深刻阐述和研究还相当肤 浅,如退化生态系统的成因和干扰体系及驱动机 制,退化的生态过程及其机理,这些是当前退化 生态系统亟待深入研究的核心和关键问题,是进 行退化生态系统恢复和重建的必要条件,这一领 域干热河谷的研究还相当欠缺。 3.2干热河谷生态环境健康评价体系、生态价值 评估 生态恢复、重建是一项复杂的系统工程,虽 然在恢复重建的理论和方法上也有过一些研究和 探索,但恢复、重建的理论体系和技术体系尚未 形成,缺乏理论上深入的研究(生态系统退化及 生态恢复机理、系统对环境的响应和变化等),从 而导致土壤恢复、重建技术方法在应用上的盲目 性和不确定性。 生态恢复的最终目的是保护恢复后的自我持 续性状态,这就要求建立一系列的生态可持续性 指标,然后对恢复前后的变化进行长期监测、对 比和判断,并对恢复结果进行合理有效的评价, 所以生态恢复研究方面的一个重要问题就是建立 生态可持续发展的指标体系,这一方面,干热河 谷区很缺乏,基本没有借鉴的范例。 3.3植物的抗逆与适生机制。先锋植物的筛选与 改良 由于干热河谷生态类型的特殊性,外界生物 源较难自然传人。开展本地植物的抗逆与适生机 制的研究,可为先锋植物的筛选与改良,引进良 种种植资源提供科学依据。 4 干热河谷生态环境建设发展战略 及措施 干热河谷的生态恢复和重建应在遵循自然规 律的基础上,通过人类的作用,根据技术上适当、 经济上可行、社会上能够接受的原则,使受损的、 退化的生态系统重新获得健康,达到环境容量接 受的范围之内。应加大科普教育、推广社会参与 性,搞清不同退化类型区的原因、社会经济和生 维普资讯 http://www.cqvip.com

增刊 沙毓沧等:西南地区干热河谷生态环境问题 317 态发展的矛盾,找出干热河谷生态环境演变趋势 及其主导因子,建成一个具有水保措施、水保思 想,以乡土种生物多样性为主,灌草结合的生态 防护区、恢复区,与农村社会经济协调、健康发 展的可持续区。 4.1生态环境建设优化管理与调控 科学合理地开发治理干热河谷坝周低山退化 生态环境,进行农林牧综合协调治理,研究、推 广土地退化防治适用技术,通过科技示范区、示 范点、示范户的建立,依靠建设小康村、小康户 的政策,融农业综合开发与水土保持于一体,转 化为具体的政策、措施和行动,加之有效的实施 并与控制人口增长与普及教育、提高劳动者素质 结合起来,正确处理好人口、环境与资源开发的 关系,强化农业生态环境建设和资源管理的政策 法规,才能使干热河谷农业综合开发向可持续方 向深人,促进当地农村经济发展。 4.2退化生态植被的修复技术集成 在充分研究干热河谷环境退化的现状及其机 理的基础上,将现有的模式、技术,从流域整体 和系统水平的尺度角度考虑,对模式随时间推移 和经济发展的需求而变化的优化调控进行研究, 规范、突出重点,开展生态农业模式(开发性治 理的模式)及其配套品种和技术的研究集成、评 价,搞好推广机制(如参与式)。 4.3水肥高效利用技术体系集成 干热河谷农业、农村经济的发展,水是制约 因素。因此,资源的开发、利用和模式的建立应根 据水源条件而定。应长期不断研究提出植被恢复、 雨水利用、植被或作物耗水规律、节水农业和微 水造林等技术支撑体系,进行支撑技术优化集成, 才能解决干热河谷农业经济发展所面临的作物种 植资源匮乏、干旱缺水、植被恢复困难等环境问 题[7t。根据干热河谷生态系统划分,针对不同系 统的水分条件,采取切实可行的治理模式,可通 过“雨养生态系统”、“集水补灌系统”、“适水 灌溉系统”开展特色资源的高效利用技术体系研 究,以达到脆弱生态系统的恢复及可持续发展嘲。 4.4生态建设与农村经济的可持续发展的紧密结 合 生态与环境建设应在区域脱贫与区域经济发 展的基础上实现。贫困是生态破坏的动因与结果, 治山治水必须与治穷相结合,区域社会经济发展 只有从生态环境建设中得到实惠和效益,生态环 境建设才能持之以恒并为广大群众所接受。因此, 生态环境建设应与资源开发规划、区域经济开发 规划、培植新经济增长点建设规划等结合、配套 与衔接,要将培植具有可持续性的新产业、新经 济增长点作为生态环境建设科技攻关的重头来抓。 4.5总体规划。全民参与 生态环境是人类生存和发展的基础。全国生 态环境建设规划中已明确提出: “保护和建设好 生态环境,实现可持续发展,是我国现代化建设 中必须始终坚持的一项基本方针。”生态环境建设 不仅是政府的工作,而且也涉及到千家万户,应 加强协调配合,发挥群体优势,统一规划、建设。 为了有效地开展干热河谷的生态环境建设和流域 可持续发展,应建立新的经济运行模式、科研组 织模式和科技推广模式,充分依靠广大群众和企 业,广泛动员社会力量共同参与。 4.6加强科技投入。开展联合攻关研究 由于人类经济活动对区域的开发,许多新的 生态环境问题又不断的产生。同样,干热河谷也 面临诸如近期和长期效益的结合,生态与经济效 益的结合,景观保护与区域开发的结合,以及生 态系统的非平衡性变化及影响的问题等。这就要 求我们加大科技投入,不断进行多层次和多学科 交叉的综合研究。组织一切为该地区生态环境建 设服务的科技组织和技术力量,进行跨地区、跨 学科、跨部门的协同攻关。以科学技术集成的力 量解决社会一经济一生态复合系统的复杂性问题, 并迅速将现代科技成果组装、转化为综合的、系 统的生产力,最终以更快、更好的方式建设好干 热河谷地区的生态环境。 4.7突出重点。分步实施 应充分考虑干热河谷区流域广阔的实际,做 到长远目标、中期目标和近期目标同时兼顾。由 于流域生态环境层次的差异,问题轻重缓急的差 异,区域建设投资能力的差异,工作基础的差异 等,建设中仍然需要突出重点,合理调配有限的 资金和力量,先点后面、先易后难,集中成片地 对重点区域或地段进行治理,最终达到标本兼治 的目的。 5 小结 由于干热河谷的区位特殊性,使其人口、资 源、环境的可持续发展也有独特性,该区域的气 候资源和生态旅游资源非常丰富,因此,我们应 维普资讯 http://www.cqvip.com

3l8 西南农业学报 19卷 该围绕该区域生态环境恢复和重建,广泛开展复合 农林牧系统、特色经济作物、生态旅游等基地建 设,探索区域的社会经济发展模式,促进干热河谷 地区的生态环境保护和流域生态一社会一经济的可 持续发展。 参考文献: 【11金振洲.]干热河谷植被 .昆明:云南科技出版社, 2000,8--13. [2]云南省土地管理局.云南土地资源【 .昆明:云南科技 出版社,2000,46 ̄68. [3】张荣祖.横断山区干热河谷[ .北京:科学出版社, 2000,21 ̄29. [4]吴征镒.云南植被[M】.北京:科学出版社,1987,503~509. [5】刘燕华.脆弱生态环境可持续发展[M】.北京:商务印书 馆出版,2001,204 ̄205. [6】钟祥浩.干热河谷区生态系统退化及恢复与重建途径【J】. 长江流域资源与环境,2000,9(3):181~182. [7】熊东红.金沙江干热河谷植被恢复研究【J].西南农业学 报,2005(3):337 ̄340. [8】纪中华.金沙江干热河谷脆弱生态系统植被恢复及可持续 生态农业模式【J】.水土保持学报,2003(5):19~22. 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- zrrp.cn 版权所有

违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务