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科學推進秦嶺生态文明建設

發表日期:2019-05-31來源:科學網放大 縮小

■陳怡平 劉萬崗 張行勇 

  

秦嶺中段主峰—太白山 

  秦嶺是南北氣候的分界線,也是地理自然标識,是國家南水北調中線工程的重要水源地。秦嶺是全球34個生物多樣性最爲豐富的區域之一,也是“世界生物基因庫”和的“天然中藥庫”。秦嶺對中華文明的繁衍和發展做出了不可替代的貢獻,被譽爲“中華龍脈”。自退耕還林草工程實施以來,秦嶺生态環境保護取得了卓越成效。秦嶺陝西段總面積5.9萬平方公裏,森林平均覆蓋率約75%,局部區域森林覆蓋率達90%以上,活立木總蓄積約4.45億立方米。高等植物4700種、獸類144種、鳥類521種,分别占全國總數的12%、29%和34%。這些舉世矚目的成效使得秦嶺的青山綠水得以初現。梳理百年來學界對秦嶺動植物研究的文獻,結合近些年,特别是近期對秦嶺中段局部區域生态環境狀況的調研,我們認爲,目前秦嶺生态文明建設已經進入由“複綠”到“永綠”的高質量發展新階段。未來秦嶺生态文明建設應該重點關注優化植被結構、預防秦嶺植被病蟲害、科學保護秦嶺珍稀野生動物與動物放生活動等,提升秦嶺生态服務功能,永續青山綠水的“龍脈”景觀。

  習近平總書記指出:“生态環境是關系黨的使命宗旨的重大政治問題,也是關系民生的重大社會問題。我們黨曆來高度重視生态環境保護,把節約資源和保護環境确立爲基本國策,把可持續發展确立爲國家戰略。”深刻理解、領會習近平總書記生态文明思想對科學推進秦嶺生态文明建設具有十分重要的戰略指導意義。

  1.科學優化秦嶺植被結構 

  在林業生産過程中,确保養分、水分能滿足林木的生長發育需求是植被可持續建設的基礎。根據林木的生長對營養成分、水分的需求,确定合适的造林密度是保證植被建設質量的關鍵因素。飛播造林在秦嶺生态文明建設中發揮了重要作用。自1958年以來,秦嶺陝西段持續60年的飛播造林,累計造林1628萬畝,成苗率35%左右,成苗面積約582萬畝,經過複播或補植,約有80%以上面積達到合格标準。但是秦嶺長期飛播大面積油松林木,種子飛播不可能十分均勻,因此飛播成活的植被存在密度過大問題。目前秦嶺地區有400多萬畝飛播森林急需進行撫育,其中200萬畝高密度林分需要加速撫育。

  特别是連續種植針葉林造成植被樹種單一,降低了植被生态系統對外界幹擾的抵抗力,主要表現在兩個方面。其一,不同植物生長發育對養分需求不盡相同。長時間種植單一物種,會造成土壤中某些營養成分匮乏,土壤中微生物生長環境惡化,根際與非根際微生物轉化功能下降,土壤中枯枝落葉得不到有效分解與轉化,引起土壤理化性質的不斷惡化,進而降低生态系統平衡,影響植被生長和生态文明建設成效,不利于植被可持續建設。其二,研究表明,混交林有利于減少蟲害發生,純林環境是害蟲發生的良好條件。因爲,在混交林的生長過程中,不同物種揮發或者分泌出不同的次生代謝産物,能抑制或者殺死害蟲,維持生态平衡,促進植被生态系統健康發展。

  秦嶺是南北植物區系的分界線,也是混交林特色鮮明的區域。按照生态文明的理念,建設适當比例的針闊混交林是未來科學推進秦嶺生态文明建設的關鍵措施。因爲針葉樹種和闊葉樹種的混交,不但有利于害蟲防治,也可以增加森林中的凋落物數量和多樣性,增加森林之中的腐殖質量,滿足林木和底層植物的生長需求。同時,多樣化的林分結構既能增加生物多樣性,又有利于森林生态系食物鏈多樣化的形成,維護生物種群彼此之間的動态平衡。因此,在未來林業管理工作中,堅持營造帶狀或塊狀的混交林,科學搭配樹木種類,有利于預防病蟲害發生,提升土壤的養分歸還量和土壤肥力。爲了提升秦嶺生态文明建設的可持續性,科學間伐生長過速的樹木,優化植被結構,有利于降低頂級演替風險和植被可持續性。

  2. 科學預防植被病蟲害 

  當生态系統處于平衡狀态時,植食性昆蟲受到各種天敵生物和植物次生代謝産物的制約,不會造成巨大危害。目前在秦嶺存在林分結構單一的現象,病蟲害生态安全隐患較大。松材線蟲病屬國際檢疫對象,是毀滅性的植物疫病,被稱爲松樹的“癌症”。松材線蟲起源于北美洲,由進口木材及木制品攜帶傳入,1982年在我國首次發現。在我國,近距離傳播主要借助媒介昆蟲——松墨天牛,遠距離傳播則主要借助感病苗木、松材及其木制品等的調運,這種靠人爲傳播的比例在我國高達76%。松材線蟲以分散型三齡幼蟲的蟲态侵染松墨天牛,并轉化爲持久型四齡線蟲蟲态,随天牛的羽化傳播。每頭松墨天牛可攜帶少則百條、多則近萬條,甚至幾十萬條的松材線蟲。天牛取食松樹枝條時造成傷口,松材線蟲由枝條傷口大量轉移到新的樹體内。植株感染松材線蟲病後,在當年晚春或夏天顯現出症狀,當年秋季表現全株枯死。紅脂大小蠹和美國白蛾在秦嶺也有分布。紅脂大小蠹原産于北美洲,1998年7月在我國山西首次發現。傳入我國後,這類昆蟲在國内主要危害油松、華山松和白皮松等松屬樹木。美國白蛾原産地美國北部和加拿大,是危害嚴重的世界性檢疫害蟲。自1979年侵入大陸特别是華北地區後,因其适應性強、專食植物葉子且食性雜,危害300多種植物,嚴重威脅原來植物群落的生态位平衡,使農林業經濟遭受重大損失。

  另外,植食性昆蟲華山松大小蠹、落葉松毛蟲、落葉松紅瘿球蚜等本地害蟲也是秦嶺林業的嚴重隐患。華山松大小蠹在我國發生始于1932年,新成立前夕首次大暴發,導緻海拔1000米以上的華山松林遭受毀滅性的破壞,部分地區的華山松幾乎絕迹。華山松大小蠹是危害健康華山松的先鋒害蟲,首先以成蟲蛀入樹幹皮層,在韌皮部與木質部結合處的形成層蛀成子母坑道,産卵後孵化出幼蟲主要取食形成層,成蟲則在蛹室周圍取食韌皮部,最後當成蟲完成營養補給後便破孔而出,擴散到周圍健康林木繼續侵染健康的華山松。華山松大小蠹僅分布于陝西、甘肅、四川、湖北和河南等地,其中秦嶺巴山地區是其集中分布區,也是該地區最重要的林業害蟲之一。這類昆蟲具有強大的繁殖力,且體型較小,難于防治,同時,還具有較強抵禦低溫的能力。因此,華山松大小蠹對秦嶺地區植被建設具有巨大潛在威脅。

  在全球氣候變化的背景下,秦嶺大熊貓的食品安全也受到病蟲害的潛在威脅。秦嶺大熊貓主要以秦嶺箭竹與巴山木竹爲食物,食物結構單一,風險相對較大。目前發現的大熊貓主食竹潛在害蟲共計7目24科51種,嚴重影響到竹子種群的生長發育、繁殖更新,降低竹子品種質量,對以竹子爲主要食物的大熊貓的生存與繁衍造成極大威脅。一旦大熊貓主食竹受到病蟲害威脅,對于大熊貓的生存将是緻命威脅。例如1975和1983年,四川大熊貓栖息地出現大面積箭竹開花枯死現象,造成大約250隻野生大熊貓死亡。

  全球氣候的變化降低了害蟲越冬的死亡率。因此,秦嶺生态文明建設和管理中不能忽視病蟲害威脅。要加強生物防治,如将寄生蜂、寄生蠅、捕食性甲蟲、捕食性螨和線蟲等天敵生物在生态系統中适度釋放,抑制病害蟲過度繁殖;加強秦嶺林分撫育,保護林分的物種多樣性,形成一定的天然混交林環境;加強出入種苗檢疫工作,做到防微杜漸。

  3. 科學保護珍稀動植物 

  大熊貓是的國寶,是世界野生動物保護的旗艦物種,頗受全球青睐。因此,大熊貓在外交史上發揮了不可替代的作用。早在唐朝,武則天爲了增進中日友誼,将2隻大熊貓和70張大熊貓皮贈送給日本天武天皇。新成立以後,政府曾以國禮形式先後贈送出23隻大熊貓。其中最著名的熊貓外交發生在1972年,時任美國總統的尼克松訪華,周總理宣布贈送給美國兩隻大熊貓,1972年4月20日,兩隻大熊貓到達華盛頓動物園時,尼克松夫人親自迎接大熊貓入住新居,從此結束了中美冷戰的曆史。2015年國家林業局公布了第四次大熊貓普查的結果,大熊貓數量增加到1864隻,根據這一結果,世界野生動物保護協會将大熊貓由瀕危降爲易危。

  大熊貓分爲四川亞種和秦嶺亞種。與四川亞種大熊貓相比,分布在秦嶺的大熊貓體态豐滿,頭部圓潤,胸斑爲暗棕色、腹毛爲棕色,更漂亮,更憨态可掬,大熊貓秦嶺亞種被視爲“國寶中的國寶”,目前數量不足350隻,秦嶺還擁有極爲罕見的棕色熊貓,更是自然界一大奇迹,是自然界的“兵馬俑”。秦嶺是大熊貓緯度最高的分布區,種群密度居全國之首,其中興隆嶺和太白山密度最大,約有260多隻,其次是牛尾河、天華山、錦雞梁、平河梁,約60多隻。秦嶺大熊貓栖息地總面積347684公頃,潛在栖息地面積258667公頃,涉及佛坪、洋縣、太白、周至、甯陝、留壩、城固、甯強、鳳縣9個縣21個鄉鎮。其中洋縣、佛坪、太白和周至四縣交界處的興隆嶺地區爲核心栖息地,局域種群的數量最大,種間生存競争壓力最大。因此,建立秦嶺國家公園,擴大保護區面積,複壯和人工種植大熊貓主食竹巴山木和秦嶺箭竹,人爲誘導興隆嶺地區大熊貓向外疏散,維護合理種群密度是可持續保護之要務。另外,建立“秦嶺亞種大熊貓發育中心”,研究棕色熊貓遺傳與繁育特性,爲人工繁育棕色熊貓提供科技支撐。

  與大熊貓同域分布的珍稀瀕危動物還有羚牛與金絲猴。羚牛被世界自然保護聯盟(IUCN)列爲易危物種,是的國家Ⅰ級重點保護野生動物。秦嶺羚牛是4個羚牛亞種中體型最大的一個亞種,雄性個體體重可達350 公斤,而雌性僅重約250公斤。主要分布在太白、佛坪、周至、洋縣、甯陝、柞水和鎮安等地。秦嶺羚牛一般栖息在海拔1200~3500米之間的落葉闊葉林、針闊葉混交林、亞高山針葉林及灌叢草甸中。秦嶺羚牛以采食喬木和灌木的嫩枝葉爲主,也采食草本植物,其食性較雜,所采食的植物多達161 種,植物的葉、莖、花、果、嫩枝甚至樹皮皆可爲其食物。

  森林的過度砍伐及亂捕濫獵等人類活動曾導緻秦嶺羚牛的分布區極度萎縮,導緻其種群數量銳減。而近幾十年來,随着保護區的建設及天然林保護工程的實施,秦嶺羚牛的種群數量快速增加,目前估計有4000~5000隻。調研中獲悉,秦嶺羚牛缺乏天敵,目前種群數量過大。如果繼續過度保護,必然引發新的生态問題。種群密度過大,種間競争激烈,夏季過度啃食消耗高山草甸,不利于生态系統多樣性維護與草地恢複。近十幾年間,每年都有羚牛下山傷人的新聞報道。科學研究表明,每年春季及秋季,羚牛向低海拔遷徙,夏季向高海拔遷徙,遷移過程中,有部分老弱病殘個體掉隊,往往滞留在低海拔區域單獨活動,它們警惕性極高,會主動攻擊傷人。因此,從生态文明角度考慮,過度保護不是生态文明,對于長期在低海拔地帶滞留的老弱病殘的羚牛,建議林業管理部門應該采取必要的措施進行淘汰,一方面可以避免羚牛傷人事件的發生,另外也可優化羚牛種群結構。

  4.科學管理秦嶺生态環境 

  随着全球經濟的迅速發展,頻繁的國際貿易和國際旅行等活動成爲外來入侵生物傳播和擴散的驅動力之一,外來物種入侵的數量和種類在全球範圍内呈現急劇增長的趨勢。外來物種成功入侵到一個新的環境内,沒有建成新的食物鏈,缺乏天敵的制約,在短期内種群快速發展,導緻受體生态系統結構發生巨大變化,使原生生态系統失衡,生态系統服務功能喪失。美國境内的家貓入侵每年分别造成1.23億哺乳動物、0.24億鳥類、4.78億爬行動物和1.73億兩栖動物死亡,美國入侵物種的損害和控制成本每年超過1380億美元。1970年至2007年間,歐洲外來入侵物種的數量增加了76%。日本虎杖入侵英國100年來,給英國造成極大的生态災難,2012年倫敦奧運會體育館清理虎杖耗資高達7000多萬英鎊。

  近年來,入侵物種數量逐年攀升。截至2019年初,入侵物種已多達754種。在世界自然保護聯盟(IUCN)公布的全球100種最具威脅的外來物種中,已有50餘種。據保守估計,外來入侵生物每年給我國造成數千億元的經濟損失。例如,長芒苋是一種擴散性極強的雜草,生長極快,每株可産種籽近百萬粒,可導緻大豆、玉米減産60%—80%。此外,由于長芒苋具有獨特的抗除草劑特性,以及易于種間雜交的特性,所以還會出現“超級雜草”的潛在風險。加拿大“一枝花”(又名“黃莺”)侵入蘇、浙、閩等地成爲瘋長的雜草;“福壽螺”已成廣東、廣西、上海、雲南、江蘇等地難以控制的蟲害;美國白蛾自1979年侵入大陸特别是華北地區後,因其适應性強、食性雜且專食植物葉子,危害300多種植物(大部分是農作物、經濟林和生态林種類),嚴重威脅原來植物群落的生态平衡,使農林業經濟遭受重大損失,僅國家投入的防治費用累計過千億元。可以說,外來入侵生物已經成爲我國當前農林生産安全的重大威脅,成爲生态退化和生物多樣性喪失的重要殺手。

  近年來,各類媒體經常報道各種有關放生活動,個人獻愛心、宗教組織慈悲爲懷式放生,環保、林業警察等沒收非法販運的放生。據報道,每年約有2億隻魚、蛇、烏龜、鳥、狐狸等動物被放生。進入21世紀後,人的生态保護意識逐步增強,放生活動規模越來越大、頻率越來越高,但是媒體盲目推崇放生活動,但其帶來的生态安全風險卻被忽略。秦嶺地區存在盲目放生行爲,對秦嶺生态文明建設有害而無益。科學管理放生活動迫在眉睫。例如,早在2010年,佛教組織開願法師在太白山放生了1000餘隻狐狸,由于氣候不适應,這些狐狸全部被凍死;2012年,一群愛心泛濫人士将300隻藍狐放生牛背梁自然保護區(國家Ⅰ級保護區動物羚牛及其栖息地),嚴重威脅雉類保護動物生存,導緻其數量急劇減少,甚至消亡。

  随意放生不是有效保護,某種意義上是屠殺行爲。對于原有生态系統食物鏈來說,各成分有其固定的生态位和功能,人工放生破壞了食物鏈平衡,直接幹擾了原有生态平衡與穩定。放生引入外來物種,這些動物身上攜帶的疾病對于其他動物來說也許是緻命的,通過與其他野生動物接觸,很容易傳到當地其他動物身上,嚴重破壞當地的生态安全,甚至造成滅頂之災。例如2011~2014年之間,秦嶺地區由于外來物入侵導緻有蹄類動物發生疥螨疫情,相繼發現斑羚屍體415具、鬣羚屍體215具、羚牛屍體124具。

  爲此,建議盡快成立入侵物種專家組,爲科學放歸提供科學指導;野生動物在放歸前,應對動物健康狀況和疾病進行檢查和檢疫,防止對秦嶺野生動物造成疫情;執法人員破獲販賣野生動物案件後不能随意放生,所有獵獲動物統一移交林業部門,經過專家組甄别動物原産地和原栖息地後,放歸原栖息地;制定野生動物放歸法規。

  另外,生态旅遊對秦嶺生态環境的影響也不容忽視。調查發現:(1)遊客在秦嶺旅遊過程野炊、露營幹擾了野生動物的正常活動;(2)大熊貓主食竹被遊客砍伐,或者爲開辟道路,或者爲了鋪墊帳篷;(3)部分遊客在旅遊過程中非法采集動植物标本,其目的不純;(4)遊客所經之處留下各種生活垃圾,如食品包裝袋、氣罐和幹電池,而幹電池的降解會污染地表水。所有這些不文明行爲對秦嶺生态文明建設産生負面影響,今後需要科學管理生态旅遊活動。

  5. 科學破解保護與發展的矛盾 

  秦嶺既是秦巴山區連片貧困區,又是國家生态安全的重要屏障區域,新時代秦嶺的生态文明建設更要深刻理解、自覺踐行“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念,真正理解綠水青山就是金山銀山的科學内涵。目前秦嶺區域正由精準脫貧向鄉村振興過渡,人民群衆的生态保護意識也在不斷增強,由被動保護秦嶺生态環境向主動保護生态環境過渡。但是,保護與發展之間的矛盾在秦嶺地區表現也比較突出,實施鄉村振興必須科學破解保護與發展的矛盾,造血與輸血雙管齊下方能使秦嶺地區真正實現永續發展。

  (1)依靠“創新”成果轉化,助力鄉村振興 

  精準脫貧到鄉村振興,需要依靠科教機構的相關創新成果支撐。例如,秦嶺腹地的鳳縣依靠陝西省科學院的林麝研究成果和科技人員的技術支撐,科學養殖珍稀動物林麝,使該縣麝香的年産值超過兩億元,成爲全國“林麝養殖第一縣”,帶動地方經濟發展,協調了保護與發展的矛盾。秦嶺深處的佛坪縣,依賴科技支撐,開發山茱萸等獨特生物資源,開展有序生态旅遊,有力推動了佛坪縣經濟發展,提高自然保護區農戶的收入。2016年底,佛坪成爲陝西56個貧困縣中第一個脫貧摘帽縣。

  (2)科學“協調”保護與利用的矛盾 

  秦嶺生态文明建設不僅支撐了青島這一國際化大都市及關中平原的永續發展,而且還是南水北調中線工程水資源涵養地,直接影響關中平原及京津冀經濟社會永續發展。爲了協調保護與發展之間的矛盾,需要從國家層面實施整體協調,以秦嶺國家公園爲抓手,科學協調保護與利用的矛盾,破解一抓就死、一放就亂的怪象,把握生态文明的平衡點,實現保護與利用雙赢。這也是我國社會主義制度優越性的集中體現。正如習近平總書記所言:“保護環境就是保護生産力,改善環境就是發展生産力。在生态環境保護上,一定要樹立大局觀、長遠觀、整體觀,不能因小失大、顧此失彼、寅吃卯糧、急功近利。”

  (3)合理“共享”秦嶺生态保護成就 

  “共享”理念實質上體現了堅持以人民爲中心的發展思想,是逐步實現共同富裕的基本要求。退耕還林草工程實施以來,秦嶺地區坡度在25度以上的耕地基本實施了退耕還林,秦嶺陝西段森林平均覆蓋率約75%,局部區域森林覆蓋率達90%以上,爲秦嶺“複綠”做出了巨大貢獻。調研獲悉,農民每畝地每年獲得補償約300—400元之間,秦嶺地區國有林場基礎設施相當薄弱,管護用房、道路、供電、管護手段仍然陳舊落後。目前雖然國家有生态補償,但生态補償标準低且不統一。不平衡、不充分的社會矛盾在秦嶺比較突出,建議一些得到秦嶺水資源供給的大中城市,加大對秦嶺區域的生态補償力度。

  總之,生态文明建設與保護都必須尊重科學規律,按照科學規律辦事。濫殺亂獵野生動物不是生态文明;不尊重生态規律,濫放生動物也不是生态文明;過大的植被密度與過大的野生動物種群密度依然不是生态文明。生态文明是人類在改造自然、利用自然過程中遵循生态平衡這一自然法則,達到人與自然和諧相處的一種動态平衡狀态。未來秦嶺生态文明建設過程中,構建合理的植被結構、防控病蟲害、科學管理秦嶺生态環境、破解保護與發展之間的矛盾,對于維護秦嶺生态系統可持續性與秦嶺地區鄉村振興都具有十分重要的戰略意義。

  作者信息 

  陳怡平系陝西省政協常委、人口資源環境委員會副主任、九三學社陝西省委員會副主委、科學院地球環境研究所特聘研究員、科學院第四紀科學與全球變化卓越中心核心骨幹;劉萬崗系科學院地球環境研究所助理研究員;張行勇系澳彩娱乐科學傳播高級業務主管、科學報社高級記者。

秦嶺六寶:大熊貓、金絲猴、金錢豹、羚牛、朱鹮、林麝

http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/5/346366.shtm

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