水環(huán)境課程論文正稿

1、西北大學(xué)研究生課程論文論文題目：生態(tài)文明視野下旱區(qū)生態(tài)保護(hù)與生態(tài)修復(fù)-以黃土高原為例院系名稱(chēng)：城市與環(huán)境學(xué)院課程名稱(chēng)：水資源與水環(huán)境管理任課教師：專(zhuān) 業(yè)：環(huán)境工程2013 年12月19日西北大學(xué)研究生院制生態(tài)文明視野下旱區(qū)生態(tài)保護(hù)與生態(tài)修復(fù)-以黃土高原為例(西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)西安710127)摘要：黃土高原地區(qū)是我國(guó)生態(tài)退化最嚴(yán)重、 可持續(xù)發(fā)展能力最低的區(qū)域之一。其生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與重建是西部大開(kāi)發(fā)再造秀美山川、實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的必然要求。闡述了黃土高原的生態(tài)現(xiàn)狀及其自然地理特征，分析了影響黃土高原生態(tài)環(huán)境治理和發(fā)展的主要問(wèn)題， 并根據(jù)黃土高原的實(shí)際情況，提出不同生態(tài)環(huán)境條件

2、下促進(jìn)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)的可行對(duì)策。 關(guān)鍵字：黃土高原；生態(tài)文明；生態(tài)保護(hù)；生態(tài)修復(fù)Ecological Civilization from the Perspective of Eco-protection and Eco-restoration in Arid Areas:A Case Study of Loess Plateau(Department of Urban and Resource Sciences,Northwest University,Xi， an 710127)Abstract:Loess Plateau is one of the most serious regi on

3、s of ecological imbala nee in China. A series of ecological and environmental questions in the area not only threate n local peoples' livelihood and rural health, but also affect the en viro nmen tal quality and susta in able econom ic-social developme nt in the westernregion of China. Therefore

4、, it has become very important to enhance the eco-e nvironmen tal con structi on un der the guida nee of the theory and practice of ecological restoration in this region.The authors analyzed the characteristics andmain questio ns in the process of loess plateau formati on and developme nt and gaveou

5、t ecologicalEco-protecti onrestorati onandEco-restorati onsome countermeasures about how to well carry en viro nmen tal con struct ion in this regi on.Key words:Loess Plateau; EcologicalCivilization;1. 前言黃土高原是我國(guó)生態(tài)環(huán)境破壞最嚴(yán)重的地區(qū)之一，該地區(qū)生態(tài)問(wèn)題眾多，不但威脅當(dāng)?shù)貐^(qū)居民的生存與發(fā)展，而且也影響我國(guó)東部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，黃土高原地區(qū)的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理顯得既重要又

6、緊迫，尤其是開(kāi)展該地區(qū)生態(tài)恢復(fù)理論和實(shí)踐研究就顯得更加重要1 -5。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)等各項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展，使大規(guī)模地開(kāi)展生態(tài)建設(shè) 成為可能6 -9。從20世紀(jì)90年代后期開(kāi)始，國(guó)家已經(jīng)投入了大量人力、物力和財(cái)力，在 黃土高原北部地區(qū)展開(kāi)了大規(guī)模的生態(tài)恢復(fù)治理工作，但至今只有一些零星的生態(tài)恢復(fù)理論10 -12，仍然沒(méi)有形成對(duì)這一地區(qū)針對(duì)性很強(qiáng)的完整的生態(tài)恢復(fù)理論，也沒(méi)有研制出適合 應(yīng)用于當(dāng)?shù)卮笾谐叨葏^(qū)域上進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)的有效技術(shù)13。生態(tài)修復(fù)新思路的提出，是基于對(duì)人與自然和經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境辯證關(guān)系的新認(rèn)識(shí)，是相對(duì)于人工治理而提出的新的水土保持理念。人與自然和諧的生態(tài)文明是迄今為止人類(lèi)最高級(jí)的文明形

7、態(tài)。中國(guó)面臨著嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境形勢(shì)，資源集約型、環(huán)境友好型社會(huì)是現(xiàn)階段中國(guó)特色的生態(tài)文明的建設(shè)目標(biāo)。從黃土高原的成因、生態(tài)環(huán)境建設(shè)目標(biāo)以及生態(tài)環(huán)境與旱作農(nóng)業(yè)的關(guān)系等方面進(jìn)行探討， 以期能給相關(guān)研究人員和具體實(shí)施治理工作的工程技術(shù)人員提供有益的啟迪，減少在研究和治理工作中的盲目性，從而加快適合該地區(qū)特點(diǎn)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系和理論體系的形成。2. 研究區(qū)域及其主要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題黃土高原是中國(guó)四大高原之一，亦為世界著名的大面積黃土覆蓋的高原。黃土高原的范圍是：西以日月山、烏鞘嶺為界；東以太行山東麓深斷裂帶為界，包括豫西黃土丘陵區(qū)；南 以秦嶺、伏牛山山麓為界；北大體以長(zhǎng)城為界，包括內(nèi)蒙古和林格爾一準(zhǔn)格爾的黃

8、土丘陵區(qū)， 北界的西段通過(guò)寧夏鹽池縣南部一羅山一香山一白墩子一大靖一線。黃土高原地跨青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南等?。▍^(qū)），涉及七省（區(qū)）的46個(gè)地（盟、州、市），306個(gè)縣（旗、市、區(qū)）。黃土高原總面積 64萬(wàn)km2,其中水土流失面積 45.4萬(wàn)km2特別 嚴(yán)重面積27.68萬(wàn)km2是我國(guó)乃至世界上水土流失最嚴(yán)重、生態(tài)最脆弱的地區(qū)。2.1水土流失黃土高原生態(tài)惡化的突出特征是水土流失問(wèn)題。黃土高原水土流失面積之廣、流失程度和危害之嚴(yán)重，是國(guó)內(nèi)外罕見(jiàn)的。在黃土高原64萬(wàn)km2的面積上，集中連片的水土流失面積有43萬(wàn)km2,其中丘陵溝壑區(qū)面積占該區(qū)總面積約40%水蝕、風(fēng)蝕、重力侵蝕都

9、很?chē)?yán)重，每年從黃土高原輸入黃河的泥沙達(dá)16億t，實(shí)際產(chǎn)生侵蝕的土壤在 20億t。在長(zhǎng)期徑流侵二副蝕作用下，地面被分割得非常破碎，形成溝壑交錯(cuò)其間的源、梁、峁。水土流失最嚴(yán)重的區(qū) 域是河口鎮(zhèn)至龍門(mén)區(qū)間。 該區(qū)間屬陜北、晉西北和內(nèi)蒙古伊盟南部黃土丘陵溝壑區(qū)一、60%主要原因有自然區(qū)，地面被切割成篩狀地貌，為多沙粗沙區(qū)，產(chǎn)沙量約占總產(chǎn)沙量的 （氣候、土壤、地形、地貌、地質(zhì)、植被等）和人為活動(dòng)14。2.2沙漠化植被是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的主體，植被的類(lèi)型、覆蓋程度及其興衰是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能優(yōu)劣的直接標(biāo)志。 黃土高原森林分布極不平衡，植被覆蓋度較小，植被以中低覆植被覆蓋度差的蓋度為主，是導(dǎo)致區(qū)域生

10、態(tài)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)和良性循環(huán)的根本原因。一個(gè)直接后果就是土壤肥力低，而土壤肥力低反過(guò)來(lái)又限制著植被的發(fā)展。荒漠化是黃土高原嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,導(dǎo)致土地生產(chǎn)力的加速衰退,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)土壤的物理、化損失?；哪侵苯佑赏恋睾椭脖黄茐囊鸬?，初期是土壤中有機(jī)物減少,學(xué)性質(zhì)惡化，植被分布組成的變化。黃土高原風(fēng)蝕沙化嚴(yán)重，土地沙漠化有增無(wú)減，主要分布在寧夏、內(nèi)蒙古以及陜北長(zhǎng)城沿線一帶，波及47個(gè)縣（市、旗），土地面積約20.5萬(wàn)km2,其中沙漠化面積12.87萬(wàn)km2,其中嚴(yán)重沙漠化面積 3.57萬(wàn)km2,占沙漠化面積的 27.7%。 土地荒漠化發(fā)展日益上升為阻礙當(dāng)?shù)鼐用裆a(chǎn)、生活和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展

11、的重要瓶頸，對(duì)此務(wù)必引起政府管理部門(mén)足夠的重視 15。2.3干旱缺水由于地理位置、氣候條件不同，黃土高原水資源的分布嚴(yán)重不均衡。黃土高原的降水不僅年內(nèi)分配不均，而且年際變化也很大。由于黃土高原地區(qū)經(jīng)常干早少雨，加上用水效率低， 致使西北地區(qū)嚴(yán)重缺水，制約著當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 黃土高原北部和西部半干旱偏旱地區(qū)， 降雨更少，干燥度大，土壤質(zhì)地組成偏粗，因海拔升高和緯度北移，蒸發(fā)力變?nèi)踝儯瑥亩?土壤耗水強(qiáng)度變小。除了強(qiáng)烈的水土流失和干旱外，冰雹、洪水、霜凍、大風(fēng)、沙塵暴等災(zāi) 害以及崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害也相當(dāng)嚴(yán)重。3. 黃土高原生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)、可行性 3.1目標(biāo)退化生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的目標(biāo)包括建

12、立合理的種類(lèi)組成 （種類(lèi)豐富度及多度）、結(jié)構(gòu)（植被和 土壤的垂直結(jié)構(gòu)）、格局（生態(tài)系統(tǒng)成分的水平分布）、異質(zhì)性（各組分的多個(gè)變量組成部分 ）、 功能（如水、能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)等生態(tài)功能的表現(xiàn) ）。修復(fù)的終極目標(biāo)是修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)功能。 基本目標(biāo)是：實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的地表基底穩(wěn)定性；恢復(fù)植被和土壤，保證一定的植被覆蓋率和土壤肥力；增加種類(lèi)組成和生物多樣性；實(shí)現(xiàn)生物群落的恢復(fù)，提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和自我維持能力；減少或控制環(huán)境污染； 增加視覺(jué)和美學(xué)享受。3.2可行性在黃土高原地區(qū)，大力開(kāi)展水土保持生態(tài)修復(fù)，具有許多有利條件：一是本區(qū)水土流失和荒漠化土地面積大，有廣闊的宜林宜草的土地資源。黃土高原

13、處在我國(guó)東部沿海平原暖濕季風(fēng)氣候向西北內(nèi)陸高原干旱氣候過(guò)渡地帶，在氣候干旱、水資源短缺、植被稀疏、水土流失嚴(yán)重等生態(tài)環(huán)境條件下和開(kāi)發(fā)歷史長(zhǎng)、人類(lèi)活動(dòng)影響深刻、耕作管 理粗放等社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件下，形成了大面積以土體干旱、養(yǎng)分貧瘠、抗逆性差、生產(chǎn)力不高為特征的中低產(chǎn)土壤。 但黃土高原土層深厚，質(zhì)地適中，透水性良好，本身并無(wú)植被恢復(fù)障礙 性病因，只要有效控制人類(lèi)活動(dòng)，對(duì)水土資源進(jìn)行涵養(yǎng)性開(kāi)發(fā)，提高土地質(zhì)量，增強(qiáng)環(huán)境系 統(tǒng)的容量、穩(wěn)定性、抗逆性和協(xié)調(diào)性，強(qiáng)化生態(tài)因子的耦合度和組合功能，就一定能發(fā)揮明顯的生態(tài)效力。二是降水量條件許可。黃土高原位于干旱、半干旱以及亞濕潤(rùn)干旱區(qū)。從黃土高原地區(qū) 的自然條件分析，

14、在諸多的生態(tài)因子中，降水量少是限制生態(tài)修復(fù)的主導(dǎo)因素。黃土高原的大部分地區(qū)年降水量在 400 mm左右，雖然限制了喬木樹(shù)種的大規(guī)模發(fā)展，但是灌木對(duì)降水 量的要求則低得多，400mm降水完全可以滿足多種灌木樹(shù)種的生長(zhǎng)要求。三是有較豐富的木本植物種可供選擇。灌木是黃土高原地區(qū)的主要造林樹(shù)種，該區(qū)灌木樹(shù)種資源十分豐富。據(jù) 1985年1991年黃土高原灌木資源調(diào)查成果 ，區(qū)內(nèi)共有灌木樹(shù)種 646 種，其中裸子植物 2科3屬7個(gè)種，被子植物 66科174屬639個(gè)種。在這些灌木樹(shù)種中， 經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、適應(yīng)性強(qiáng)、生物量大的樹(shù)種有很多， 從這些資源中完全可以選出許多能夠滿足 黃土高原地區(qū)植被建設(shè)所需要的適宜樹(shù)

15、種。四是擁有多項(xiàng)加快植被建設(shè)的新技術(shù)、新成果。經(jīng)過(guò)眾多科技人員多年的潛心研究探索，提出了許多植被重建技術(shù)成果，如立地條件類(lèi)型劃分與適地適樹(shù)、沙棘栽培技術(shù)、飛播造林種草技術(shù)、徑流林業(yè)技術(shù)及多種經(jīng)濟(jì)植物栽培技術(shù)等。4. 黃土高原生態(tài)修復(fù)的措施4.1科學(xué)確定水土保持生態(tài)修復(fù)區(qū)域在綜合研究黃土高原光、熱、水、氣、土、肥、種等自然資源和當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)條件的基 礎(chǔ)上，科學(xué)合理地劃分和界定適宜生態(tài)修復(fù)的區(qū)域是開(kāi)展生態(tài)修復(fù)工程的前提。確定生態(tài)修復(fù)分區(qū)可分兩種情況而定：I）在生態(tài)系統(tǒng)受損不超負(fù)荷并能可逆的地區(qū)，壓力和干擾被去除后，生態(tài)修復(fù)可以在自然過(guò)程中形成，其過(guò)程通常是，適應(yīng)性物種的進(jìn)入。土壤肥力的緩慢積累和土

16、壤結(jié)構(gòu)的緩慢改善、新的適應(yīng)性物種的進(jìn)入、新的環(huán)境條件的變化、群落的演化。 例如采取封山育林、圍欄育草等，經(jīng)過(guò)幾個(gè)生長(zhǎng)季后植物種類(lèi)數(shù)量，植被蓋度和生產(chǎn)力都能得到較好的恢復(fù)；2）對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)受損超負(fù)荷的地區(qū)，己發(fā)生不可逆的變化，只依靠自然力己很難或不可能使系統(tǒng)恢復(fù)到初始狀態(tài)，必須依靠人為的一些正干擾措施，才能使其發(fā)生逆轉(zhuǎn)，這就要實(shí)施傳統(tǒng)的水土保持綜合治理措施。而前者正是我們開(kāi)展水土保持生態(tài)修復(fù)的重點(diǎn)地區(qū)。4.2選擇適宜的生態(tài)修復(fù)技術(shù)與模式黃土高原的生態(tài)修復(fù)技術(shù)、修復(fù)模式，因地形地貌、自然條件的不同也要區(qū)別對(duì)待。對(duì) 地廣人稀、現(xiàn)在無(wú)力治理的荒山荒坡，可以徹底封山禁牧，完全依靠生態(tài)自然修復(fù)能力，恢 復(fù)

17、初期植被；對(duì)植被條件較好的放牧區(qū)，可以實(shí)行圍欄封育限牧， 按立地條件、草地生長(zhǎng)情況、面積大小確定載畜量，合理保護(hù)和利用現(xiàn)有資源；對(duì)目前正在進(jìn)行治理的區(qū)域，可以根 據(jù)當(dāng)?shù)厝罕姷囊庠负屯度肽芰?，采取封治同步、先治后封、先封后治等形式，達(dá)到預(yù)期目的。4.3尊重自然規(guī)律、依靠生態(tài)自我修復(fù)能力黃土高原絕對(duì)部分地區(qū)適于旱生的草、灌生長(zhǎng)，喬木只能生長(zhǎng)在高海撥、低蒸發(fā)量的局部地山區(qū)（一般為陰坡或溝谷地），沒(méi)有人工補(bǔ)水的地方， 造林成功的可能幾乎沒(méi)有。 甘肅民 勤地區(qū)年降水量只有 115mm除了那些依靠灌溉的綠洲外，大部分天然植被自古以來(lái)就是以 荒漠灌木以及耐旱的草本植物為主的。在年降水量?jī)H100 一 200m

18、m的沙化地和沙漠地區(qū)， 到處可見(jiàn)因?yàn)E牧、濫墾、濫采的沙化土地；而在哪些人和牲口罕至的地方，仍然能見(jiàn)覆蓋度 50鳩上的草灌植被，甚至裸露的地段被灰鈣土覆蓋，相對(duì)穩(wěn)定而不會(huì)起沙塵暴。要尊重自然規(guī)律，有所為，有所不為，處理好依靠大自然力量和依靠人工治理的關(guān)系， 二者融為一體，修復(fù)中治理，治理中修復(fù)，互為條件，互相促進(jìn)；還要處理好封禁與治理的 關(guān)系，一方面加強(qiáng)修復(fù)，同時(shí)要加強(qiáng)封禁管護(hù)，解除生態(tài)壓力，保護(hù)治理成果?？紤]生態(tài)用水如果違背自然規(guī)律，僅憑人們的主觀愿望，去建設(shè)一個(gè)不符合當(dāng)?shù)刈匀粭l件的新的生態(tài)系統(tǒng)， 往往事與愿違，適得其反。以往生態(tài)建設(shè)的教訓(xùn)是深刻的，我們必須認(rèn) 真汲取。從保證生態(tài)用水來(lái)看，應(yīng)在

19、年降水量大于 300mm以上地區(qū)采取生態(tài)修復(fù)可以收到比 較理想的結(jié)果。4.4以小流域?yàn)閱卧y(tǒng)籌兼顧協(xié)調(diào)發(fā)展在黃土高原以小流域?yàn)閱卧獙?shí)施水土保持治理、開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)與管理是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明了的行之有效的方法。流域是完整的生態(tài)系統(tǒng)， 并在動(dòng)態(tài)中維持著平衡，故水土保持生態(tài)修復(fù)也要以小流域?yàn)閱卧?。只要采取?qiáng)有力的監(jiān)督預(yù)防措施、方針政策措施、科技措施、人口計(jì)劃措施、土地利用規(guī)劃措施等，就能實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。生態(tài)修 復(fù)不是簡(jiǎn)單的禁墾、禁牧、禁伐等封閉式管理，而是要兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的脫貧致富，按照社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的整體要求，在確保當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、群眾安居樂(lè)業(yè)、社會(huì)穩(wěn)定的前提下，控制人

20、為破壞，實(shí)現(xiàn)生態(tài)的重建和恢復(fù)。這就必須從解決群眾的生產(chǎn)、生活問(wèn)題入手，通過(guò)給人找出路，從而間接地為生態(tài)系統(tǒng)減輕壓力，使生態(tài)系統(tǒng)修養(yǎng)生息。在生態(tài)修復(fù)實(shí)踐中，推廣沼氣、節(jié)柴灶以及舍飼養(yǎng)畜、生態(tài)移民等，都是切實(shí)可行的好辦法。豐富小流 域治理的內(nèi)涵，拓展水土保持的外延，使水土流失防治體系真正成為人與自然和諧共處的紐 帶、經(jīng)濟(jì)社會(huì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的保障。5. 結(jié)論生態(tài)修復(fù)工作的開(kāi)展，必須從增加農(nóng)民收入、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和建設(shè)和諧社會(huì)入手。政府部門(mén)應(yīng)當(dāng)把生態(tài)修復(fù)工作納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展計(jì)劃，安排專(zhuān)項(xiàng)資金，統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一實(shí)施。只有這樣，才能為大面積的封育保護(hù)創(chuàng)造條件。此外，生態(tài)修復(fù)工作，也是一項(xiàng)涉及面廣、政 策性

21、強(qiáng)的工作，在實(shí)施過(guò)程中，要加大宣傳教育力度，制定相應(yīng)的政策、法規(guī)，依法保障生 態(tài)修復(fù)工作的順利進(jìn)行”要充分認(rèn)清生態(tài)修復(fù)工作的重要性和迫切性，形成政府組織、職能 部門(mén)牽頭、各部門(mén)積極配合、全社會(huì)參與，各種措施一齊上。在政府統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下，搭建生態(tài) 修復(fù)平臺(tái)，調(diào)動(dòng)各方積極性，管好用好資金，發(fā)揮資金效益，提高工程質(zhì)量。治理措施上要 突出綜合，山、水、田、林、路、沙全面規(guī)劃，工程措施、生物措施和農(nóng)耕措施因地制宜、 科學(xué)配置。在實(shí)際操作中一定要正確全面地理解生態(tài)修復(fù)工程的豐富內(nèi)涵，對(duì)生態(tài)修復(fù)工程定位要準(zhǔn)確，治理措施要具體。參考文獻(xiàn)：1 鞏杰，陳利頂，傅伯杰，等.黃土丘陵區(qū)小流域植被恢復(fù)的土壤養(yǎng)分效應(yīng)研究J.水土保持學(xué)報(bào),2005,19(1): 93 -96.2 李慧卿.烏蘭布和沙漠東緣固沙植被恢復(fù)重建與資源利用中的幾個(gè)問(wèn)題分析J.生態(tài)學(xué)雜志,2004, 23(6): 182 -185.3 王正寧，賀康寧，張衛(wèi)強(qiáng).半干旱地區(qū)植被恢復(fù)過(guò)程中林下植被生態(tài)位特征的研究J.水土保持學(xué)報(bào),20