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科学推进秦岭生态文明建设

发表日期:2019-05-31来源:科学网放大 缩小

■陈怡平 刘万岗 张行勇 

  

秦岭中段主峰—太白山 

  秦岭是中国南北气候的分界线,也是中国地理自然标识,是国家南水北调中线工程的重要水源地。秦岭是全球34个生物多样性最为丰富的区域之一,也是“世界生物基因库”和中国的“天然中药库”。秦岭对中华文明的繁衍和发展做出了不可替代的贡献,被誉为“中华龙脉”。自退耕还林草工程实施以来,秦岭生态环境保护取得了卓越成效。秦岭陕西段总面积5.9万平方公里,森林平均覆盖率约75%,局部区域森林覆盖率达90%以上,活立木总蓄积约4.45亿立方米。高等植物4700种、兽类144种、鸟类521种,分别占全国总数的12%、29%和34%。这些举世瞩目的成效使得秦岭的青山绿水得以初现。梳理百年来学界对秦岭动植物研究的文献,结合近些年,特别是近期对秦岭中段局部区域生态环境状况的调研,我们认为,目前秦岭生态文明建设已经进入由“复绿”到“永绿”的高质量发展新阶段。未来秦岭生态文明建设应该重点关注优化植被结构、预防秦岭植被病虫害、科学保护秦岭珍稀野生动物与动物放生活动等,提升秦岭生态服务功能,永续青山绿水的“龙脉”景观。

  习近平总书记指出:“生态环境是关系党的使命宗旨的重大政治问题,也是关系民生的重大社会问题。我们党历来高度重视生态环境保护,把节约资源和保护环境确立为基本国策,把可持续发展确立为国家战略。”深刻理解、领会习近平总书记生态文明思想对科学推进秦岭生态文明建设具有十分重要的战略指导意义。

  1.科学优化秦岭植被结构 

  在林业生产过程中,确保养分、水分能满足林木的生长发育需求是植被可持续建设的基础。根据林木的生长对营养成分、水分的需求,确定合适的造林密度是保证植被建设质量的关键因素。飞播造林在秦岭生态文明建设中发挥了重要作用。自1958年以来,秦岭陕西段持续60年的飞播造林,累计造林1628万亩,成苗率35%左右,成苗面积约582万亩,经过复播或补植,约有80%以上面积达到合格标准。但是秦岭长期飞播大面积油松林木,种子飞播不可能十分均匀,因此飞播成活的植被存在密度过大问题。目前秦岭地区有400多万亩飞播森林急需进行抚育,其中200万亩高密度林分需要加速抚育。

  特别是连续种植针叶林造成植被树种单一,降低了植被生态系统对外界干扰的抵抗力,主要表现在两个方面。其一,不同植物生长发育对养分需求不尽相同。长时间种植单一物种,会造成土壤中某些营养成分匮乏,土壤中微生物生长环境恶化,根际与非根际微生物转化功能下降,土壤中枯枝落叶得不到有效分解与转化,引起土壤理化性质的不断恶化,进而降低生态系统平衡,影响植被生长和生态文明建设成效,不利于植被可持续建设。其二,研究表明,混交林有利于减少虫害发生,纯林环境是害虫发生的良好条件。因为,在混交林的生长过程中,不同物种挥发或者分泌出不同的次生代谢产物,能抑制或者杀死害虫,维持生态平衡,促进植被生态系统健康发展。

  秦岭是南北植物区系的分界线,也是混交林特色鲜明的区域。按照生态文明的理念,建设适当比例的针阔混交林是未来科学推进秦岭生态文明建设的关键措施。因为针叶树种和阔叶树种的混交,不但有利于害虫防治,也可以增加森林中的凋落物数量和多样性,增加森林之中的腐殖质量,满足林木和底层植物的生长需求。同时,多样化的林分结构既能增加生物多样性,又有利于森林生态系食物链多样化的形成,维护生物种群彼此之间的动态平衡。因此,在未来林业管理工作中,坚持营造带状或块状的混交林,科学搭配树木种类,有利于预防病虫害发生,提升土壤的养分归还量和土壤肥力。为了提升秦岭生态文明建设的可持续性,科学间伐生长过速的树木,优化植被结构,有利于降低顶级演替风险和植被可持续性。

  2. 科学预防植被病虫害 

  当生态系统处于平衡状态时,植食性昆虫受到各种天敌生物和植物次生代谢产物的制约,不会造成巨大危害。目前在秦岭存在林分结构单一的现象,病虫害生态安全隐患较大。松材线虫病属国际检疫对象,是毁灭性的植物疫病,被称为松树的“癌症”。松材线虫起源于北美洲,由进口木材及木制品携带传入中国,1982年在我国首次发现。在我国,近距离传播主要借助媒介昆虫——松墨天牛,远距离传播则主要借助感病苗木、松材及其木制品等的调运,这种靠人为传播的比例在我国高达76%。松材线虫以分散型三龄幼虫的虫态侵染松墨天牛,并转化为持久型四龄线虫虫态,随天牛的羽化传播。每头松墨天牛可携带少则百条、多则近万条,甚至几十万条的松材线虫。天牛取食松树枝条时造成伤口,松材线虫由枝条伤口大量转移到新的树体内。植株感染松材线虫病后,在当年晚春或夏天显现出症状,当年秋季表现全株枯死。红脂大小蠹和美国白蛾在秦岭也有分布。红脂大小蠹原产于北美洲,1998年7月在我国山西首次发现。传入我国后,这类昆虫在国内主要危害油松、华山松和白皮松等松属树木。美国白蛾原产地美国北部和加拿大,是危害严重的世界性检疫害虫。自1979年侵入中国大陆特别是华北地区后,因其适应性强、专食植物叶子且食性杂,危害300多种植物,严重威胁原来植物群落的生态位平衡,使农林业经济遭受重大损失。

  另外,植食性昆虫华山松大小蠹、落叶松毛虫、落叶松红瘿球蚜等本地害虫也是秦岭林业的严重隐患。华山松大小蠹在我国发生始于1932年,新中国成立前夕首次大暴发,导致海拔1000米以上的华山松林遭受毁灭性的破坏,部分地区的华山松几乎绝迹。华山松大小蠹是危害健康华山松的先锋害虫,首先以成虫蛀入树干皮层,在韧皮部与木质部结合处的形成层蛀成子母坑道,产卵后孵化出幼虫主要取食形成层,成虫则在蛹室周围取食韧皮部,最后当成虫完成营养补给后便破孔而出,扩散到周围健康林木继续侵染健康的华山松。华山松大小蠹仅分布于陕西、甘肃、四川、湖北和河南等地,其中秦岭巴山地区是其集中分布区,也是该地区最重要的林业害虫之一。这类昆虫具有强大的繁殖力,且体型较小,难于防治,同时,还具有较强抵御低温的能力。因此,华山松大小蠹对秦岭地区植被建设具有巨大潜在威胁。

  在全球气候变化的背景下,秦岭大熊猫的食品安全也受到病虫害的潜在威胁。秦岭大熊猫主要以秦岭箭竹与巴山木竹为食物,食物结构单一,风险相对较大。目前发现的大熊猫主食竹潜在害虫共计7目24科51种,严重影响到竹子种群的生长发育、繁殖更新,降低竹子品种质量,对以竹子为主要食物的大熊猫的生存与繁衍造成极大威胁。一旦大熊猫主食竹受到病虫害威胁,对于大熊猫的生存将是致命威胁。例如1975和1983年,四川大熊猫栖息地出现大面积箭竹开花枯死现象,造成大约250只野生大熊猫死亡。

  全球气候的变化降低了害虫越冬的死亡率。因此,秦岭生态文明建设和管理中不能忽视病虫害威胁。要加强生物防治,如将寄生蜂、寄生蝇、捕食性甲虫、捕食性螨和线虫等天敌生物在生态系统中适度释放,抑制病害虫过度繁殖;加强秦岭林分抚育,保护林分的物种多样性,形成一定的天然混交林环境;加强出入种苗检疫工作,做到防微杜渐。

  3. 科学保护珍稀动植物 

  大熊猫是中国的国宝,是世界野生动物保护的旗舰物种,颇受全球青睐。因此,大熊猫在中国外交史上发挥了不可替代的作用。早在唐朝,武则天为了增进中日友谊,将2只大熊猫和70张大熊猫皮赠送给日本天武天皇。新中国成立以后,中国政府曾以国礼形式先后赠送出23只大熊猫。其中最著名的熊猫外交发生在1972年,时任美国总统的尼克松访华,周总理宣布赠送给美国两只大熊猫,1972年4月20日,两只大熊猫到达华盛顿动物园时,尼克松夫人亲自迎接大熊猫入住新居,从此结束了中美冷战的历史。2015年国家林业局公布了第四次大熊猫普查的结果,中国大熊猫数量增加到1864只,根据这一结果,世界野生动物保护协会将大熊猫由濒危降为易危。

  大熊猫分为四川亚种和秦岭亚种。与四川亚种大熊猫相比,分布在秦岭的大熊猫体态丰满,头部圆润,胸斑为暗棕色、腹毛为棕色,更漂亮,更憨态可掬,大熊猫秦岭亚种被视为“国宝中的国宝”,目前数量不足350只,秦岭还拥有极为罕见的棕色熊猫,更是自然界一大奇迹,是自然界的“兵马俑”。秦岭是中国大熊猫纬度最高的分布区,种群密度居全国之首,其中兴隆岭和太白山密度最大,约有260多只,其次是牛尾河、天华山、锦鸡梁、平河梁,约60多只。秦岭大熊猫栖息地总面积347684公顷,潜在栖息地面积258667公顷,涉及佛坪、洋县、太白、周至、宁陕、留坝、城固、宁强、凤县9个县21个乡镇。其中洋县、佛坪、太白和周至四县交界处的兴隆岭地区为核心栖息地,局域种群的数量最大,种间生存竞争压力最大。因此,建立秦岭国家公园,扩大保护区面积,复壮和人工种植大熊猫主食竹巴山木和秦岭箭竹,人为诱导兴隆岭地区大熊猫向外疏散,维护合理种群密度是可持续保护之要务。另外,建立“秦岭亚种大熊猫发育中心”,研究棕色熊猫遗传与繁育特性,为人工繁育棕色熊猫提供科技支撑。

  与大熊猫同域分布的珍稀濒危动物还有羚牛与金丝猴。羚牛被世界自然保护联盟(IUCN)列为易危物种,是中国的国家Ⅰ级重点保护野生动物。秦岭羚牛是4个羚牛亚种中体型最大的一个亚种,雄性个体体重可达350 公斤,而雌性仅重约250公斤。主要分布在太白、佛坪、周至、洋县、宁陕、柞水和镇安等地。秦岭羚牛一般栖息在海拔1200~3500米之间的落叶阔叶林、针阔叶混交林、亚高山针叶林及灌丛草甸中。秦岭羚牛以采食乔木和灌木的嫩枝叶为主,也采食草本植物,其食性较杂,所采食的植物多达161 种,植物的叶、茎、花、果、嫩枝甚至树皮皆可为其食物。

  森林的过度砍伐及乱捕滥猎等人类活动曾导致秦岭羚牛的分布区极度萎缩,导致其种群数量锐减。而近几十年来,随着保护区的建设及天然林保护工程的实施,秦岭羚牛的种群数量快速增加,目前估计有4000~5000只。调研中获悉,秦岭羚牛缺乏天敌,目前种群数量过大。如果继续过度保护,必然引发新的生态问题。种群密度过大,种间竞争激烈,夏季过度啃食消耗高山草甸,不利于生态系统多样性维护与草地恢复。近十几年间,每年都有羚牛下山伤人的新闻报道。科学研究表明,每年春季及秋季,羚牛向低海拔迁徙,夏季向高海拔迁徙,迁移过程中,有部分老弱病残个体掉队,往往滞留在低海拔区域单独活动,它们警惕性极高,会主动攻击伤人。因此,从生态文明角度考虑,过度保护不是生态文明,对于长期在低海拔地带滞留的老弱病残的羚牛,建议林业管理部门应该采取必要的措施进行淘汰,一方面可以避免羚牛伤人事件的发生,另外也可优化羚牛种群结构。

  4.科学管理秦岭生态环境 

  随着全球经济的迅速发展,频繁的国际贸易和国际旅行等活动成为外来入侵生物传播和扩散的驱动力之一,外来物种入侵的数量和种类在全球范围内呈现急剧增长的趋势。外来物种成功入侵到一个新的环境内,没有建成新的食物链,缺乏天敌的制约,在短期内种群快速发展,导致受体生态系统结构发生巨大变化,使原生生态系统失衡,生态系统服务功能丧失。美国境内的家猫入侵每年分别造成1.23亿哺乳动物、0.24亿鸟类、4.78亿爬行动物和1.73亿两栖动物死亡,美国入侵物种的损害和控制成本每年超过1380亿美元。1970年至2007年间,欧洲外来入侵物种的数量增加了76%。日本虎杖入侵英国100年来,给英国造成极大的生态灾难,2012年伦敦奥运会体育馆清理虎杖耗资高达7000多万英镑。

  近年来,中国入侵物种数量逐年攀升。截至2019年初,中国入侵物种已多达754种。在世界自然保护联盟(IUCN)公布的全球100种最具威胁的外来物种中,中国已有50余种。据保守估计,外来入侵生物每年给我国造成数千亿元的经济损失。例如,长芒苋是一种扩散性极强的杂草,生长极快,每株可产种籽近百万粒,可导致大豆、玉米减产60%—80%。此外,由于长芒苋具有独特的抗除草剂特性,以及易于种间杂交的特性,所以还会出现“超级杂草”的潜在风险。加拿大“一枝花”(又名“黄莺”)侵入苏、浙、闽等地成为疯长的杂草;“福寿螺”已成广东、广西、上海、云南、江苏等地难以控制的虫害;美国白蛾自1979年侵入中国大陆特别是华北地区后,因其适应性强、食性杂且专食植物叶子,危害300多种植物(大部分是农作物、经济林和生态林种类),严重威胁原来植物群落的生态平衡,使农林业经济遭受重大损失,仅国家投入的防治费用累计过千亿元。可以说,外来入侵生物已经成为我国当前农林生产安全的重大威胁,成为生态退化和生物多样性丧失的重要杀手。

  近年来,各类媒体经常报道各种有关放生活动,个人献爱心、宗教组织慈悲为怀式放生,环保、林业警察等没收非法贩运的放生。据报道,中国每年约有2亿只鱼、蛇、乌龟、鸟、狐狸等动物被放生。进入21世纪后,中国人的生态保护意识逐步增强,放生活动规模越来越大、频率越来越高,但是媒体盲目推崇放生活动,但其带来的生态安全风险却被忽略。秦岭地区存在盲目放生行为,对秦岭生态文明建设有害而无益。科学管理放生活动迫在眉睫。例如,早在2010年,佛教组织开愿法师在太白山放生了1000余只狐狸,由于气候不适应,这些狐狸全部被冻死;2012年,一群爱心泛滥人士将300只蓝狐放生牛背梁自然保护区(国家Ⅰ级保护区动物羚牛及其栖息地),严重威胁雉类保护动物生存,导致其数量急剧减少,甚至消亡。

  随意放生不是有效保护,某种意义上是屠杀行为。对于原有生态系统食物链来说,各成分有其固定的生态位和功能,人工放生破坏了食物链平衡,直接干扰了原有生态平衡与稳定。放生引入外来物种,这些动物身上携带的疾病对于其他动物来说也许是致命的,通过与其他野生动物接触,很容易传到当地其他动物身上,严重破坏当地的生态安全,甚至造成灭顶之灾。例如2011~2014年之间,秦岭地区由于外来物入侵导致有蹄类动物发生疥螨疫情,相继发现斑羚尸体415具、鬣羚尸体215具、羚牛尸体124具。

  为此,建议尽快成立入侵物种专家组,为科学放归提供科学指导;野生动物在放归前,应对动物健康状况和疾病进行检查和检疫,防止对秦岭野生动物造成疫情;执法人员破获贩卖野生动物案件后不能随意放生,所有猎获动物统一移交林业部门,经过专家组甄别动物原产地和原栖息地后,放归原栖息地;制定野生动物放归法规。

  另外,生态旅游对秦岭生态环境的影响也不容忽视。调查发现:(1)游客在秦岭旅游过程野炊、露营干扰了野生动物的正常活动;(2)大熊猫主食竹被游客砍伐,或者为开辟道路,或者为了铺垫帐篷;(3)部分游客在旅游过程中非法采集动植物标本,其目的不纯;(4)游客所经之处留下各种生活垃圾,如食品包装袋、气罐和干电池,而干电池的降解会污染地表水。所有这些不文明行为对秦岭生态文明建设产生负面影响,今后需要科学管理生态旅游活动。

  5. 科学破解保护与发展的矛盾 

  秦岭既是秦巴山区连片贫困区,又是国家生态安全的重要屏障区域,新时代秦岭的生态文明建设更要深刻理解、自觉践行“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念,真正理解绿水青山就是金山银山的科学内涵。目前秦岭区域正由精准脱贫向乡村振兴过渡,人民群众的生态保护意识也在不断增强,由被动保护秦岭生态环境向主动保护生态环境过渡。但是,保护与发展之间的矛盾在秦岭地区表现也比较突出,实施乡村振兴必须科学破解保护与发展的矛盾,造血与输血双管齐下方能使秦岭地区真正实现永续发展。

  (1)依靠“创新”成果转化,助力乡村振兴 

  精准脱贫到乡村振兴,需要依靠科教机构的相关创新成果支撑。例如,秦岭腹地的凤县依靠陕西省科学院的林麝研究成果和科技人员的技术支撑,科学养殖珍稀动物林麝,使该县麝香的年产值超过两亿元,成为全国“林麝养殖第一县”,带动地方经济发展,协调了保护与发展的矛盾。秦岭深处的佛坪县,依赖科技支撑,开发山茱萸等独特生物资源,开展有序生态旅游,有力推动了佛坪县经济发展,提高自然保护区农户的收入。2016年底,佛坪成为陕西56个贫困县中第一个脱贫摘帽县。

  (2)科学“协调”保护与利用的矛盾 

  秦岭生态文明建设不仅支撑了西安这一国际化大都市及关中平原的永续发展,而且还是南水北调中线工程水资源涵养地,直接影响关中平原及京津冀经济社会永续发展。为了协调保护与发展之间的矛盾,需要从国家层面实施整体协调,以秦岭国家公园为抓手,科学协调保护与利用的矛盾,破解一抓就死、一放就乱的怪象,把握生态文明的平衡点,实现保护与利用双赢。这也是我国社会主义制度优越性的集中体现。正如习近平总书记所言:“保护环境就是保护生产力,改善环境就是发展生产力。在生态环境保护上,一定要树立大局观、长远观、整体观,不能因小失大、顾此失彼、寅吃卯粮、急功近利。”

  (3)合理“共享”秦岭生态保护成就 

  “共享”理念实质上体现了坚持以人民为中心的发展思想,是逐步实现共同富裕的基本要求。退耕还林草工程实施以来,秦岭地区坡度在25度以上的耕地基本实施了退耕还林,秦岭陕西段森林平均覆盖率约75%,局部区域森林覆盖率达90%以上,为秦岭“复绿”做出了巨大贡献。调研获悉,农民每亩地每年获得补偿约300—400元之间,秦岭地区国有林场基础设施相当薄弱,管护用房、道路、供电、管护手段仍然陈旧落后。目前虽然国家有生态补偿,但生态补偿标准低且不统一。不平衡、不充分的社会矛盾在秦岭比较突出,建议一些得到秦岭水资源供给的大中城市,加大对秦岭区域的生态补偿力度。

  总之,生态文明建设与保护都必须尊重科学规律,按照科学规律办事。滥杀乱猎野生动物不是生态文明;不尊重生态规律,滥放生动物也不是生态文明;过大的植被密度与过大的野生动物种群密度依然不是生态文明。生态文明是人类在改造自然、利用自然过程中遵循生态平衡这一自然法则,达到人与自然和谐相处的一种动态平衡状态。未来秦岭生态文明建设过程中,构建合理的植被结构、防控病虫害、科学管理秦岭生态环境、破解保护与发展之间的矛盾,对于维护秦岭生态系统可持续性与秦岭地区乡村振兴都具有十分重要的战略意义。

  作者信息 

  陈怡平系陕西省政协常委、人口资源环境委员会副主任、九三学社陕西省委员会副主委、中国科学院地球环境研究所特聘研究员、中国科学院第四纪科学与全球变化卓越中心核心骨干;刘万岗系中国科学院地球环境研究所助理研究员;张行勇系国家授权正规彩票平台科学传播高级业务主管、中国科学报社高级记者。

秦岭六宝:大熊猫、金丝猴、金钱豹、羚牛、朱鹮、林麝

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