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平衡黄土高原退耕还林与粮食生产的矛盾
2015-09-08| 编辑: | 【 】【打印】【关闭

  2015年9月7日,Nature Geosciences 在线发表了我所陈怡平、王凯博、 林奕杉、时伟宇、宋怡等撰写的论文“Balancing Green and Grain Trade”一文。文章指出:黄土高原是世界上水土流失最为严重的地区之一。新中国成立以来,党和国家十分重视黄土高原治理,先后经历坡面治理,沟坡联合治理、小流域综合治理和退耕还林草工程。尤其是退耕还林(草)工程实施以来,植被面积大幅度提高,植被盖度从1999年的31.6%提高到2013年的59.6%,有效遏制了黄土高原土壤侵蚀,入黄泥沙显著降低,2013年黄河利津站数据显示入黄泥沙已减至1.73亿吨。    

    


          1. 退耕还林草前(a-1999)和后(b-2013)黄土高原植被盖度变化情况。 

    

  根据文献报道,公元740年(中国唐代)至公元前2000年之间,黄河泥沙量在1至2亿吨波动,这一阶段黄土高原人类活动比较微弱。公元740年以后,黄河泥沙开始持续增加,至20世纪50年代,其泥沙量到达16亿吨。新中国成立后,中国政府经过60多年的治理,入黄泥沙持续减少,到2013年入黄泥沙已减至传统农业时期, 进入了常态化阶段。今后在黄土高原是否继续实施大规模退耕还林草工程是一个值得深思的问题。作者们认为,黄土高原植被恢复应该进入了自然演替阶段。如果继续大规模实施退耕还林草工程,将是弊大于利,需要谨慎为之。 

    

  1.     粮食供应问题 

  黄土高原退耕还林还草工程实施后,植被面积增加,耕地减少。研究表明黄土高原坡度大于15度以上的坡耕地适宜退耕,总面积为252万公顷。保证人均耕地1.5亩的前提下,黄土高原退耕的面积上限为236万公顷。然而,自2000年退耕以来,截至2008年,黄土高原地区已经退耕土地483万公顷。当前,黄土高原的退耕规模超过了黄土高原人均耕地需求1.5亩/人上限的2倍。黄土高原退耕还林还草工程对区域性的粮食生产产生明显的负面影响,目前在黄土高原局部已经出现人-粮关系紧张的局面,急需平衡人-粮关系紧张的矛盾,促进区域经济社会可持续发展。 

  2.     植被退化问题 

  森林植被能涵蓄降水,减少丰水期径流量,增加枯水期流量,改善水质,控制土壤侵蚀。实施退耕还林草以来,植被面积迅速增大,生态环境得到了改善,有效控制了水土流失,但潜在的生态风险也与日俱增。黄土高原地区植被吸收利用土壤水分的主要来源是当地的天然降水,水分是限制植物生长的决定因子。黄土高原平均降雨量约为400毫米,蒸发量1480毫米,降水比较集中,年内分配不均。植被通过光合作用不断地固定大气CO2,也在不断消耗土壤水分,如果土壤水分得不到及时补给,必然造成土壤干旱化。目前,黄土高原人工林草地广泛出现了“土壤干层”现象。如果继续扩大退耕还林草面积,加之已经退耕还林的植被不断生长,对土壤水分需求量越来越大,导致黄土高原土壤水分亏缺越来越严重,从而影响植被生长发育,甚至导致群落衰败和生态系统退化,使退耕还林草成果大打折扣。因此,从已经出现的土壤干层、黄河泥沙量来看,黄土高原地区目前退耕还林草已经处于饱和状态,进入自然演替阶段,不宜人工增加退耕面积。  

  3.     水资源平衡问题 

  黄河中下游是中国粮食生产的主要产区,养育4亿人口。黄河水数量和质量都直接影响着中下游粮食生产和国家的粮食安全。在过去的一个世纪,尤其是1960年以后,黄河水流量开始下降。根据文献报道,80%为人类活动造成(退耕还林草、淤地坝建设、梯田建设等),其次是由于蒸散发原因。未来,随着黄河中下游工农业不断增加,对于黄河水的需求量也在不断增加。如果继续扩大退耕还林草面积,势必引起黄河下游水量减少,影响中下游的工农业生产活动。 

  4.     未来可持续对策 

  黄土高原退耕还林(草)以来,植被盖度增加28%,入黄泥沙减少至传统农业时期水平。为了黄土高原可持续发展,未来黄土高原植被恢复原则应是自然演替,而不是继续人工扩大面积。植被管理应聚焦在有限的土壤水管理,过于密集的植被应梳理,高耗水的外来物种应逐步被低耗水本地土著物种替代。对于局部人-粮矛盾突出的地区应该通过治沟造地来解决,建设高标准农田,发展设施农业,提高粮食生产力,节约用地,巩固退耕还林草的成绩。 

    

  作者:陈怡平、王凯博、林奕杉、时伟宇、宋怡、何新华 


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