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荷兰围垦区生态重建的启示 | |||||
作者:董哲仁 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2006-4-4 | |||||
摘要:围垦区完全依靠生态系统自然演替规律,采取少量的人工措施或完全没有人为干预,使曾经荒芜的围垦土地出现了面积达数万公顷的自然保护区,在那里植物茂密、珍禽鸟类品种繁多,形成了健康的生态系统...... 关键词:荷兰 围垦区 生态重建 启示 荷兰的围海造田工程举世闻名。这项工程对荷兰的农业发展、市镇建设和自然保护起了巨大的促进作用,对于周围的地貌及环境也产生了重大的影响。近20年来,围垦区完全依靠生态系统自然演替规律,采取少量的人工措施或完全没有人为干预,使曾经荒芜的围垦土地出现了面积达数万公顷的自然保护区,在那里植物茂密、珍禽鸟类品种繁多,形成了健康的生态系统。这一现象引起了国际生态学界的高度关注,经常被引用为生态重建的成功案例。 一、荷兰围垦区生态工程概况 围海造田工程以须德海 (Zuiderzee) 工程为标志。工程内容是建造30km的堤坝将须德海“脖颈”合龙,形成内海,再从艾塞尔河(Ijssel)向内海引入淡水,使其淡水化。随后形成了5片总计20.6万hm2的圩地用于农业,其余部分为湖泊、河流水面。这项计划始于1918年,1932年堤坝工程实现合龙。其后开展了大规模的堤防和排水系统的建设。按照规划,5片垦区的规模从2.4万到4万hm2不等。经过肋多年的不懈努力,围海造田工程取得了很大的成功。垦区的建设是陆续展开的,从20世纪30年代开始,大约每10年启动一个新垦区建设,每一个垦区的完成大体需要20年。到1996年陆续完成了4个垦区主体及各项配套设施的建设,土地总面积达16.5万hm2。 始于20世纪30年代开发的威尔英梅尔垦区 (Wieringermeer) 和东北圩地是农业垦区,垦区发展目标是增加粮食生产和提供就业机会,主要内容是堤防工程和排水工程建设。沿海岸线不适于耕作的土地,则发展为果园、花卉园和混合农场。到了20世纪50年代开发的东芙莱沃兰德垦区 (Eastem flevoland) 以发展城镇为主。同时,由于社会环保意识的提高,开始注重自然环境建设,创建了自然保护区。 而1968~1996年开发的南芙莱沃兰德垦区,则已经把生态建设摆在了重要位置上。从土地规划方面看,1/2土地用于农业,1/4用于城镇开发,余下的1/4是自然区域,包括森林和河湖水面。规划中为自然生态的成长留下足够的空间,其面积达1万多hm2。 为有利于生态重建,政府采取了一系列富有远见的措施,执行“与环境友好的农业开发计划”。早在1972年,政府就发布法令,在南芙莱沃兰德垦区,新围垦的处女地和一部分熟地都不得使用除草剂和农药,农田的杂草用机械或者手工方式去除。其目的是为了提高农作物对于病虫害的抵抗力,也防止这些化学药品对生态系统的干扰。私人部门对于这项开发计划表现了极大的兴趣。政府相应采取措施,鼓励私营小型生态农业公司经营垦区土地,发展以生态重建为基础的新型农业。在当地共建立了68个小型生态农业公司,占用土地363lhm2。 东芙莱沃兰德和南芙莱沃兰德垦区,专门进行了生态系统设计。所谓生态系统设计是依据生态系统自身的自然演替规律,建立自然保护区,运用技术手段创造一种环境,使各类特定的动植物能够在一起生长,从而组成特定的生物群落,以培育特定的湿地生态系统。主要是为珍禽鸟类和其他动物提供栖息地、避难所和繁殖产卵条件。自然保护区建设的重点是海拔低的地区,这里主要是开垦后遗留的湖泊和沼泽,水面面积达5600hm2。地形包括湖泊、沼泽、芦苇荡和柳树群。这些沼泽为动物提供丰富的食品,很快这里就成了留鸟及候鸟的栖息地。特别是豪思特沃尔德 (Horsterwold) 自然保护区,其开发计划就是完全排除人为干扰,不采取人工种植方式,完全靠生态系统自然演替,在该区的核心地带形成一片野生区,面积为4000hm2,成为荷兰最大的阔叶森林。 最令国际生态学界关注的是玛克旺德 (Markerwaard) 垦区。早在1975年,这个垦区的堤防工程就已完成,排水系统建立起来而且持续不断地抽水,新土地已经显现20多年。虽然由于荷兰政府资金筹措等方面的原因,垦区的开发工作迟迟没有开展起来,可是,经过20多年的生态系统自然演替,这一片曾是荒芜的土地,已经成为植物繁茂、动物门类众多的自然野生区,面积达4.1万hm2。笔者在这里考察时,看到的是各类乔木发育、灌木丛生高可没人,时有鹭鸶在沼泽中起落捕鱼,成群的鸟类盘旋飞翔。荷兰政府准备把这片垦区作为国家自然保护区,不再用于农业开发。 综上所述,荷兰围垦区的生态建设经历了几个阶段,反映了荷兰人对于生态建设规律认识的深化。第一阶段是50年代开发的围垦区,已经考虑到居民休闲的多种需要,进行了景观设计。到第二阶段60年代以后开发的围垦区,专门进行了生态设计,任务是为特定的生物群落形成创造条件,主要是人工种植树木和其他植物,为珍禽鸟类栖息创造条件。其目标是提高生物群落多样性,形成健康的湿地生态系统。第三阶段则已经认识到,依靠生态系统自然演替规律,靠生态系统自身的发育,不需要种植植物,经过若干年时间,同样可以建设一个健康的湿地生态系统。 二、生态系统的自我设计和自然演替规律 荷兰围垦区的生态系统类型属于湿地生态系统。湿地生态工程分为两类:一类是湿地恢复生态工程,目标是恢复原有的湿地;另一类是湿地重建生态工程,是建设一个新的湿地系统。荷兰围垦区的生态工程是在新形成的土地上湿地生态系统的重建, 所谓“生态系统演替”是指在相对短的时间尺度内,靠生态系统本身的功能,使得生物群落多样性增加,物种均匀性增加,没有某一物种占优势的情况出现,生态系统的功能不断完善。这反映在湿地生态系统的结构上就是,食物链从二维结构发展为三维的网状结构,各类生物互为依存,互为制衡。这种网状结构对于外界的干扰具有较强的抵抗力,使湿地生态系统逐步完善、健康起来。 所谓“生态系统自我设计理论”,是指湿地可以根据环境条件合理地组织自己,随着时间的推移,湿地生态系统会最终趋于完善。德国学者密茨 (Mitsch) 认为,在一块重建的湿地上是否种植植物无关紧要,最终环境将决定植物的存活和分布。他比较了外界环境基本相同的两块湿地,一块人工种植植物,一块没有种植植物,用对比的方法来观察两块湿地的重建过程。在开始几年这两块湿地差别不大,随后出现差异,但是最终两块湿地发育得几乎一样。这说明湿地具有自我设计功能和自我恢复功能,至于是否种植植物仅仅在发育过程中产生影响,但是对于最终结果不起主要作用。需要指出的是,湿地的重建或修复,大约要15~20年的时间。 另外一种湿地生态系统恢复理论称为“相对设计理论”。这种理论认为,通过适当的工程措施和植物重建,可以加快湿地的恢复或重建过程。这种理论认为植物的生活史(种子的传播、生长、定居过程)是重要因子。通过强化物种的生活史来加快湿地的恢复。强化的措施主要指采用人工播种、种植幼苗、种植成树等。 笔者认为,湿地是水域与陆地间过渡带,正处于两者边缘区,生境异质性强,适于多种生物生长,优于陆地或水域。在生物地球化学循环过程中,扮演生物源、生物库和运转者三重角色,所以生物生产力高。自我设计理论较为合理地概括了湿地生态系统的这种功能,荷兰围垦区的湿地生态系统重建也证实了这个规律。当然,对于其他类型的湿地系统应具体分析,有些类型的生态系统在利用自我恢复功能的基础上,辅之以人工措施也是需要的。 有一种学术观点认为,要区分两类被干扰的生态系统:一类是未超过本身生态承载力的生态系统,是可逆的。在去除外界干扰即卸荷后,可以靠自然力实现自我恢复。另一类是被严重干扰的生态系统,它是不可逆的。在卸荷后,还需要人工措施创造生境条件,加上发挥自然修复功能,才能达到生态恢复的目的。而如何判断是否可逆,就存在一个判据问题,这也是当前科学研究的一个重点课题。 当然,自我设计理论的适用性还取决于具体条件,包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子,也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。荷兰围垦区处于河流下游,淡水资源丰富,荷兰多年平均降雨725mm,这使得围垦区具有得天独厚的自然条件。自然保护区完全可以在排除人为干扰的条件下重建湿地生态系统。 三、对我国生态建设的启示 尽管我国的自然、经济等条件与荷兰有很大差别,但是荷兰的经验反映了生态恢复的某些一般规律,值得我们借鉴。 1. 充分利用生态系统的自我设计和自然演替规律 近年来我国的生态建设开始起步,特别是西部大开发中的生态建设更令人瞩目。西部大开发的生态建设的任务,主要是消除或降低那些引起生态系统退化的干扰因素,充分利用生态系统的自我设计和自我修复功能,辅助以人工措施,实现生态建设的目标。近年来推行的退耕还林、退耕还草政策,是西部地区生态恢复的重大举措,为生态系统的自然演替创造了条件。据报道,一些退耕和休牧的退化土地,在封育后经过3~5年,灌草植被已经恢复到60%。但是需要注意的是,对于西部大开发生态建设的认识,还存在着某种误区,认为生态建设就是要搞工程,由国家投入大量资金,脱离当地自然条件重新建立一个新的生态系统。其实,生态工程和其他各类工程一样,不但要进行技术可行性分析,也要进行经济合理性论证,力争以较小的经济投入换取较大的生态效益。实践证明,较为经济有效的技术路线,就是排除对现有生态系统的干扰破坏,充分利用生态系统自我恢复功能,必要时适当辅之以人工措施,达到恢复适应当地自然条件的相对健康的 |
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淡水资源短缺 荷兰科学家设想 国外城市自然保护与生态重建 |
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