山水林田湖草生命共同体管护与修复

添加时间:2018-05-12 作者: 来源:土地观察 添加人: 杨永侠

4月20日,农用地质量与监控重点实验室2018年度春季报告会在中国农业大学召开。来自自然资源部、土地整治机构以及德国基尔大学、中国农业大学、中国地质大学、河南农业大学等高校的专家学者聚集一堂,分享了土地资源保护和可持续利用、生态文明建设、自然资源资产综合管理等领域的科研成果,探讨山水林田湖草生命共同体整体保护、系统修复、综合治理等领域的新成果、新理论和新技术,畅谈如何构建自然资源管理技术体系。

生态修复,呵护山水林田湖草生命共同体

自然资源部统一行使全民所有自然资源资产所有者职责,统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责,非常有利于实现山水林田湖草整体保护、系统修复、综合治理。自然资源包罗万象,保护和修复有哪些思路?

思路一:通过用途管制抑制自然空间和资源的消耗。

实验室郝晋珉教授认为,人类面临的生态问题、环境问题的本质是人类无节制的开发和消耗。在一定程度上,自然生态空间面临规模减少和功能下降的风险。而用途管制就是要抑制自然空间和资源的消耗,空间治理就是要提高和改善生态要素的生产条件,实现自然要素的扩大再生产,提高区域空间的资源禀赋。

思路二:将景观特征理论和方法引入到山水林田湖草的保护修复与整治过程中。

实验室宇振荣教授表示,“千村一面”“千城一面”“千整一面”都是由于没有考虑到景观特征,景观基因所致。他呼吁将景观特征理论和方法引入到山水林田湖草的保护修复与整治过程中。村庄边界的树木围合、住宅房前屋后的植被、花草缓冲带、道路复合缓冲带和复合植被缓冲带对于提高生物多样性、美化村庄景观、作为与农田的隔离带、过滤污染、提高景观异质性都有重要意义。对此,他建议应适度保护小景观,比如树篱、片林、树丛、防护林、灌丛、小湿地、坑塘等。

思路三:应开展生物生境(家)和生态修复,保护生物多样性研究

山水林田湖草生命共同体的治理与修复应有生命观,应开展生物生境(家)和生态修复,保护生物多样性研究,避免“有生态之名,无生态之实”。比如,野生蜂活动半径在0.5公里~1公里,一般自然林野生蜂多,而人工林因为树种单一、缺乏蜜源植物,地表干扰强,野生蜂非常少。对于这些现象,实验室刘云慧副教授表示,景观调节对生物多样性保护贡献高达20%~40%。景观中保持多样化的半自然要素,如农田边界、防护林、林地等有利于农业景观天敌和传粉者多样性的维持,并可以进一步影响农田景观的害虫控制、杂草控制、传粉等生态服务。德国基尔大学莱纳·霍恩教授也提出,重型机械对土壤及一些生物存在一些影响,比如会使土地板结、破坏蚯蚓的生存空间等。他呼吁未来能多用一些轻型的农机装备,减轻对土地的压力,保护生存在土壤里的动物。

思路四:不宜耕地区应退耕还林还草

开展生态修复科研的过程中,实验室徐艳副教授把视角投向了半干旱地区。在通辽市科尔沁左翼后旗地区,徐艳发现,土地已经被过度开发为耕地,威胁生态安全。当地存在31.32%的耕地位于不宜耕的地形部位区;存在约3.87%的耕地需要优先退耕还林还草,面积为9846.76公顷;约有13.96%的耕地后备资源可以开发利用,面积为10739.61公顷。

思路五:制定一些鼓励地方保护生态环境的政策

实验室艾东副教授认为,一些地区对耕地生态保护不太积极,主要有两个因素:一是现行土地分类,耕地“指种植农作物的土地”,并未包括生态用地;二是生态用地未考虑在占补平衡体系中。他建议,下一步可从这两个方面着手,制定一些鼓励地方保护生态环境的政策。

粮食安全,既要藏粮于地又要藏粮于技

建议一:“藏粮于地”战略要充分利用“两个市场、两种资源”。

农用地质量与监控重点实验室科研人员李牧提出,“藏粮于地”战略要充分利用“两个市场、两种资源”,降低我国耕地利用强度,通过轮作倒茬、休耕养地等耕作方式来恢复地力。但是把国家粮食安全寄望于进口存在很大风险,在实施“藏粮于地”战略的同时,还必须建立起快速恢复生产的监测与应急土地保障措施,一旦进口受阻,可以通过工厂化育苗、机械化移栽、水肥保障等快速反应措施恢复生产,保障国家粮食安全。就区域而言,强化对南方地区的管控和引导,提高耕地产能和产量;加大北方粮食主产区投入,提升耕地质量;适当核减西部地区耕地,防控生态风险。

建议二:翻耕+秸秆可有效防止土壤退化。

土壤退化问题直接影响着耕地的产能。东北黑土在变薄变硬,华北平原在变硬变浅,长江流域土壤在酸化。有专家认为,退化的原因在于耕作缺少必要的深松、深翻和秸秆还田,导致犁底层越来越厚、土地变硬。对此,实验室任图生教授强调了秸秆还田的重要性。他认为,翻耕+秸秆可以防止土壤结构显著退化及土壤受到侵蚀,还可以一定程度地保护作物幼苗不受大风伤害。

建议三:要重点观测重点区域的耕地状况,防范耕地的生态风险。

针对一些重点区域的耕地状况,农用地质量与监控重点实验室的科研人员们开展了一系列调研,并提出了一些保护耕地的建议。

在京津冀地区,建设占用耕地导致耕地减少。马瑞明提出,应进一步严格控制建设用地占用耕地尤其占用优质耕地,加大土地整治力度和生态建设,采取多种措施进行耕地资源综合修复,维系耕地系统的健康。

黄淮海平原是我国的重要粮仓,以不足全国1/6的耕地总面积,生产了全国60%~80%小麦和35%~40%玉米,是我国主要的粮食生产基地。雷鸣非常担心,微咸水长期用于灌溉会导致土壤盐害,容易破坏正常的土壤生态环境。他呼吁更多科研人员关注该地的环境风险问题。

江丽发现,在气候资源禀赋条件下,潜在三熟区存在北移和南缩的现象,1981年~2010年潜在三熟区向浙江北部、江苏南部、湖北中部等地区北移,而四川盆地、云贵高原潜三熟区范围明显缩小。她表示,在农业可持续发展面临的生态环境和资源短缺的双重约束下,我们应当尊重粮食生产的自然适宜性,发挥三熟区集约利用潜能,保障国家粮食安全,缓解中国北方粮食生产压力,实现南北粮食供给平衡。

建议四:要高度重视新科技在耕地保护中的作用。

除了藏粮于地外,实验室的专家学者们还非常认同藏粮于技,特别关注各项技术的运用。比如:植物智能灌溉系统可以自动高效节水地灌溉农田、树林和草地。比如:利用遥感数据提取耕地可以有效进行耕地保护。比如:将开源的Hadoop技术应用到地理空间大数据信息领域,提出一套基于这项技术的地理空间大数据高效计算、分析的解决方案,来应对大数据时代给GIS带来的挑战。还比如:创建耕地质量大数据平台以实现大量矢量数据的存储与管理,实现大范围数据的空间分析与指标计算等等。

自然资源科普,让群众参与自然资源管护

山水林田湖草生命共同体的管护与修复需要更多力量参与。农用地质量与监控重点实验室的科研人员们很早就意识到了这一点,而且已经着手带动一些农民群众参与到项目中来。

分享一:和农民群众一起打造美丽乡村。

在山东省蒙阴县的一些村庄,宇振荣团队喊出了“让我们行动起来”的口号,和农户一起打造美丽乡村。科研人员选了一些植物和模式,供老乡们考虑。他们告诉乡亲们,大家更熟悉当地的植物、昆虫、土地,知道什么时候种植、如何种植。可以种一种,也可以多种混合种植,但是务必要做到乔灌草结合,此外还要严控化肥、农药进入河流和水库。在科研人员的带领下,果园区有了蜜源生草的覆盖,田埂和农田边界有了野花组合的植物篱笆,农田边界有了蜜源植物带。那些村庄,不仅有良田,还有花草树木,清澈的河流。大家一起努力画出了乡村的美、农家的美。

分享二:向农民群众宣传防治盐碱地的方法。

实验室胡树文教授团队在吉林省白城市、松原市等地的乡村通过以新型高分子改良剂为核心,配合抗盐碱缓/控释技术、土壤培肥等措施的盐碱地生态修复技术体系,在多个区域均取得了大面积的改良成功。目前,利用盐碱地生态修复技术已在松嫩平原西部7个县市建立多个盐碱地修复示范基地,其中3000亩示范基地2个,1万亩示范基地1个。在此过程中,他们经常不遗余力地向当地农民群众宣传防治盐碱地的方法——高效的脱盐物料、优化的沟渠设计及合理的灌排调控。他们希望农民群众在使用土地过程中能更科学。

分享三:为小学生开办自然资源科普课堂。

  徐艳给参会人员分享了实验室走进小学开办讲座和活动的一些故事。在他们的指导下,中国农业大学附小的学生们开展了百望山萤火虫研究、土地日知识趣味问答等系列活动。“ 每次去讲课,小学电视台就全校转播,每个教室的师生们一起收看。现在这些小学生们懂的自然资源知识可不少呢。”徐艳说。

   关于自然资源科普的推广,参会专家提出了许多好的建议。比如和其他组织加强合作,搭建更广阔的平台,获得更多人力和物力的支持。比如把小学生的自然资源科普课堂开到博物馆、开到田间林间草地上去,让孩子们能更直观地了解自然资源与环境。

未来科研方向—— 

   会议的尾声,实验室主任郧文聚在总结中说,通过这次研讨,大家看到了自然资源保护、修复和治理的希望。未来,实验室还将特别关注山水林田湖草生命共同体(地球关键带)重大科学问题、土地资源安全与管控现代工程技术难题,比如黑土地整体保护、黄河流域系统修复、盐碱地沙土地综合治理、农用地质量精准诊断、耕地质量大数据、农用地立体利用与产能提升、土地资源资产核算、绿色基础设施建设、全球变化与低碳耕作制度研究等,聚焦调查评价、探测监测、模拟预测三大自然资源科学核心技术体系,力争取得新的重大突破。