中國綠色時報10月21日報道 草地退化是草地生態系統在演化過程中,其結構特征和能流與物質循環等功能過程的惡化,即草地生態系統的生產與生態功能相悖,造成結構紊亂、功能衰退的現象,既包括“草”的退化,也包括“地”的退化。它不僅反映在構成草地生態系統的非生物因素上,也反映在生產者、消費者、分解者3個生物組成上,因而草地退化是整個生態系統的退化,是指草地生態系統環境因子和生物因子的改變所導致的生產潛力、服務功能和健康狀況的下降或喪失。
草地退化有長期干旱、風蝕、水蝕、沙塵暴、鼠、蟲害等自然因素,也有過牧、重刈、濫墾、樵采、開礦等人為因素。由于長期不合理、甚至掠奪式利用,從草地不斷帶走大量的物質,而得不到補償,長期入不敷出,違背了生態系統中能量與物質流轉平衡的基本原則,因而導致生態系統功能的紊亂、失調和衰退,使草地的生態與生產能力不斷下降。如果這種衰退不斷累積,超出系統所能承受和恢復的閾限,最終將導致草地生態系統完全喪失物質再生產能力。草地退化類型可按其所在區域、成因及表現等大致分以下幾種。
荒漠型退化:主要發生在非洲、中亞、蒙古國和中國西北干旱、半干旱溫帶典型草原或荒漠草原地區。它是目前全球草地退化最主要的形式之一。在干旱地區,草地長期無休止退化的結果就是荒漠化,直至變為沙漠。與荒漠化密切相關的是土壤鹽漬化。
生境破壞型退化:主要發生在歐洲石灰質草地上。主要是由于城市發展、交通基礎設施建設或草地農墾而引發的草地生境的大規模破壞。隨著草地生境的消失,生物多樣性也顯著下降,很多物種的種群已在當地滅絕。
雜草(灌木)入侵型退化:主要發生在歐洲、中國北方和蒙古國的溫帶典型草原地區。它是指在家畜過牧及嚙齒類動物等活動下,優良牧草被過度啃食而不能恢復,原來以優質牧草為優勢種的草地演變為以雜草或灌木為優勢的植物群落,如我國北方草原上最常見的棘豆、醉馬草、狼毒等,這類植物不但沒有利用價值,家畜誤食后還會中毒甚至死亡。
另外,由于人類活動還可能導致水土流失型退化(中國黃土高原區)、鼠害型退化(中國青藏高原區)、石漠型退化(中國西南石灰巖山區)等。
生態恢復是促進草地生態系統可持續發展的重要途徑。目前對于退化草地的“分級、分類、分段”恢復理念已得到普遍接受,即根據草地退化的程度、類型、時段來分級、分類、分段制定不同的恢復和管理措施。對尚未退化的草地(健康)進行合理的生態系統管理,根據不同的草地承載力制定不同的放牧利用策略,盡量就地利用地下水源,控制草地載畜量,實行草地合理放牧管理。對于輕度退化的草地,應及時排除導致草地退化的因素,并進行適當的草地封育管理,使其通過演替自然恢復。對于嚴重退化的草地,自然恢復比較困難時,可以通過人工促進恢復。退化草地生態恢復目標與其他生態系統恢復目標都相似,主要集中于兩種功能,即生態功能、生產功能。在我們隨機調研全球退化草地恢復的149個案例中,生物多樣性(29.48%)、植被覆蓋度(24.28%)、土壤碳庫(13.87%)3個恢復目標占大多數,其余恢復目標如生產力、昆蟲群落、土壤微生物、土壤氮庫、目標物種、植物群落結構、土壤種子庫、土壤濕度,飼用牧草等都相對較少。實際恢復實踐中更多的是多個恢復目標的組合,例如植被覆蓋度和生產力、生物多樣性與生產力,很少采用單一的恢復目標。
對于不同類型的草地,其恢復方式也不同。我們對全球149個退化草地恢復案例調查時發現,應用最多的恢復技術是人工補播或播種,圍欄禁牧(或禁止干擾)、可持續放牧利用、刈割、施肥等技術。石灰質草地的恢復主要包括:改良立地條件,控制灌木入侵;加強草地封育管理,恢復草地生物多樣性;建植人工群落,重建草地植被。熱帶稀樹草地的恢復主要包括:被動方法即消除干擾、等待自然恢復;主動方法即人工建植草地,利用外來物種阻止侵蝕,改善土壤結構。溫帶草地恢復的方法主要包括:改善土壤結構,提高土壤肥力;使用除草劑,控制雜草和外來植物;補播牧草,更新土壤種子庫;火燒管理,促進植被恢復演替;調控畜群結構,控制合理放牧。高寒草地恢復的方法包括:圍欄封育,恢復輕度退化的植被組成和結構;補播改良和施肥,恢復中度退化的植被組成和結構、改善土壤肥力;人工草地建植,固持表土,營造原生植物恢復的生境,人工促進草地恢復。
退化草地恢復效果在不同類型、不同地區、不同技術差別較大,同時與恢復時間關系緊密。我們對全球149個退化草地生態恢復案例中不同恢復年限的效果分析表明,恢復結果與恢復年限并沒有關系,短期和長期的恢復結果都有好有壞,說明了適宜的恢復技術與恢復時間相適應的重要性。從總體看,大于5年的生態恢復效果都較好,年限越長草地恢復越趨于向良性方向演替。對恢復技術而言,退化草地的恢復盡量采用排除干擾的方法,一般都能達到很好的效果,其結果的顯著性決定于年限長短。這也給我們以啟示:目前,我國實施的各種退化草地恢復技術,短期內的效果評估難以代表對技術真實評價,需要長期跟蹤及再評估,才能獲得對生態恢復作用的深入認識。
草地生態系統恢復中目前以功能恢復為主的理念逐漸得到推廣,根據草地需要得到的恢復功能有針對性地使用具體措施。同時,近自然恢復理念逐漸被生態工作者所接受,那么不管在輕度退化、中度退化、重度退化草地中,盡可能模擬它們在恢復過程中的自然恢復演替過程,能使退化草地逐漸恢復到原生狀態。由于過度強調草地生態系統的生產功能容易造成草地退化,轉移退化區域的生產壓力,例如采用休牧,或在小部分區域建植人工草地降低天然草地壓力,也是較重要的恢復措施之一。總之,退化草地系統性恢復和功能完整性理念,應在退化草地生態系統生態恢復得到重視和加強。
(作者董世魁為北京林業大學草業與草原學院常務副院長)