山西省生态恢复模式初探

1、山西省生态恢复模式初探摘要：山西省是资源大省，也我国的能源重化工基地。长期以来，在资源有价环境无价的错误观念指引下，步入了牺牲生态环境来换取经济高速发展的快车道，同时也陷入了资源诅咒的怪圈。在充足的资源供给保障基础之上，GDP的迅速增长掩盖了许许多多问题，当煤炭等优势产业低迷，被掩盖的问题也就暴露出来，比如环境污染、资源破坏、生态破坏等等。本文就山西省生态恢复模式提出几点建议，以期为山西省生态环境恢复和重建提供有益参考。关键词：生态恢复 模式 建议 山西省1.生态环境脆弱性目前国际社会正倡导生态可持续发展,而生态环境的脆弱性则阻碍着地区乃至全球的可持续发展进程。因此,近年来,国内外对脆弱生态环

2、境展开了深入而广泛的研究1-6,包括脆弱生态环境的成因、表现、分布、程度和整治等方面,同时也得出许多重要的结论。1.1 脆弱生态环境成因当生态环境退化超过了在现有社会经济和技术水平下能长期维持目前人类利用和发展的水平时,称为脆弱生态环境。在保持和增大人类利用环境的程度和规模的条件下,可以通过经济、技术改革和调适,也可以靠外来资源和向外输出来缓解环境退化和资源耗竭。脆弱生态环境形成因素可归纳为自然因素和人为因素两大类7。1.1.1自然因素自然因素包括基质、动能两大因素。基质因素主要由地质构造、地貌特征、地表组成物质、生物群体类型等因子构成,是生态环境构成的物质基础。动能因素主要由气候脆弱因子构成

3、,是生态环境形成演替的能量基础。（1）地质脆弱因子:地质脆弱因子通常包括地质断裂构造带,构造断裂作用的发生往往导致地貌格局和地表形态变化,从而导致生态环境的急剧变化,进一步促进脆弱生态环境的形成。（2）地貌脆弱因子:地貌脆弱因子主要有石灰岩山地丘陵 (容易导致石化)、山地陡坡不稳定风化壳 (容易导致滑坡泥石流的发生)、山地薄土层粗骨质阳坡、垂直节理发育的深厚母质 (或风化壳) 山体 (容易引起重力侵蚀崩塌)、滨河滨湖滨海沙积地貌等等。这些地貌因子属性及地貌过程,均容易造成脆弱生态环境的形成与演替。（3）气候脆弱因子:气候脆弱因子主要指气候干旱、寒冷和大风吹蚀等导致生态脆弱的因子。一般而言,干旱

4、半干旱容易抑制植物生长,甚至造成枯萎而导致生态环境的脆弱；寒冻 (日均温0以下) 则常导致寒漠脆弱环境的出现。在我国,冬季盛吹西北风,干冷而强劲,常吹蚀表土、加剧干旱、推移沙丘,加剧脆弱生态生环境的形成。（4）水文脆弱因子:水文脆弱生态因子,主要指对地表组成物质构成冲刷作用的地表径流,常造成严重水土流失。河流摆动冲刷作用的发生,亦常造成原生环境的破坏和脆弱生态环境的出现。1.1.2人为因素 (即人类不合理开发利用因素)人类生存发展离不开资源和环境。人类一方面通过资源的开发获得物质和环境建设来改善生态环境,另一方面,资源和环境又以自身的质量、数量分布制约人类的生存发展,形成彼此共生、相互关连的关

5、系,自始至终处于动态平衡之中,而人类活动则处于这种关系的主导地位。如果人类活动与资源环境承载能力及再生能力协调,则生态环境处于良性演替；如果人类不合理开发利用,生态环境将会逆向演替,并将导致脆弱生态环境的产生。人类不合理利用资源环境的方式主要表现在下列几个方面。（1）过度垦殖土地:土地因其形成因素的多样性而具有不同的适宜利用类型。因地制宜地利用土地资源和建立农林牧合理用地结构,是建立良好生态环境的中心环节。然而在人类利用资源过程中,却总是存在着不合理利用,土地的过度垦殖往往导致生态环境的脆弱。（2）过度放牧:草场过度利用 ,超载放牧而导致脆弱生态形成的教训在我国广大牧区是十分普遍的现象,据宁夏

6、盐池县北部六乡1990年草场资源调查,该区放牧羊只超过草场载畜量的50% ,致使局部过度放牧地段草场退化为流动沙丘。（3）过度樵采、过度采药:农村能源紧缺现象在我国仍十分普遍,农民过度樵采,造成土地丧失再生能力,导致脆弱生态环境的出现。（4）不合理的灌溉:长期不合理的灌溉造成盐碱化。1.2 脆弱生态环境特征脆弱生态环境因不同地区、不同成因而表现不同特征,如黄土高原水土流失是关键因素,西部干旱区、半干旱区缺水严重,而位于南亚热带的桂西北喀斯特山区则既缺土壤又缺可利用的水,黄淮海地区则是盐碱化, 山西省主要的生态问题是有矿产资源可开挖而引起的生态环境破坏问题等等。主要特征有:沙化、石砾化、盐碱化、

7、水土流失、肥力下降旱化、石质化、植被退化、土地适宜性降低、灾害频度及强度增加等特征。1.3 生态环境脆弱的结果表现脆弱生态环境是与自然、社会、经济紧密联系的,是自然环境条件与人类生产活动以及历史发展过程相互联系和作用的结果。因此,无论脆弱生态环境的成因和表现特征有多么不同,其最终的结果表现大体是一致的,主要集中在农业生产能力低、工业落后、地方病多、人口素质差以及贫困等方面。2.生态系统恢复的理论基础由于生态系统结构决定其功能,因此,生态恢复是通过改变其生态系统结构,使得其功能也发生相应的变化来实现。生态恢复中经常遇到的相关的术语有“修复(Remediation)”、“恢复(Restoratio

8、n)”、“重建(Reconstruction)”等。其中“修复”一般是指在现有生态系统基础上,通过对外部环境胁迫的减压等措施,修复部分受损的生态系统结构及其功能；“恢复”通常是指在群落和生态系统层次上,对生态系统的结构原貌或其原有生态功能的再现； “重建”则指在已经不可能或不需要再现生态系统原始结构的情况下,所重新构建的一个不完全等同于过去的甚至是全新的生态系统8-12。显然,上述3种表述对于生态恢复的程度是不同的。目前见诸于各种文献中的生态恢复或生态修复,应该是上述3种概念的泛指。要实现生态系统的恢复,仅仅停留在生态系统群落或系统层次上操作仍然不够。所谓生态系统的结构决定其功能,人们习惯上只

9、看到生态系统内部的现象和联系，但恰恰正是由于这样的外部环境条件的存在,才维系了这样一个生态系统的特征。因此,如果仅仅是生态系统内部结构的调整和恢复,而忽视其外部环境的改善,生态系统是很难恢复成功的,生态系统结构和功能的改变也很难实现；即使恢复成功,其系统也是脆弱不堪的,难以实现抵御外部环境胁迫。3.山西省矿产资源概况及生态环境现状山西省矿产资源丰富，截止2014年底，已发现的矿种达120种，其中，查明资源储量的有62种矿产,保有资源储量居全国前十位的有28种。具有资源优势并在经济社会发展中占有重要地位的矿产有煤、煤层气、铝土矿、铁矿、铜矿、金红石、冶金用白云岩、耐火粘土、熔剂用灰岩等9种，其中

10、，煤炭保有资源储量2689.67亿吨，占全国保有资源储量的17.56%；煤层气剩余经济可采储量为2315.2亿m3，占全国剩余经济可采储量的91.75%；铝土矿保有资源储量14.32亿吨，占全国保有资源储量的34.49%。此外，锰、银、金、石墨、膨润土、高岭岩、石英岩（优质硅石）、含钾岩石、花岗岩、沸石等10种矿产也有着良好的勘查、开发前景。根据相关部门统计资料显示，山西省由于采煤排水引起矿区地下水位下降，对山西省水资源的破坏面积己达20352 km2。占全省国土总而积的13%；累计采空沉陷面积己经超过5000km2，每年约新增采空沉陷面积100 km2,严重地质灾害区域达2940 km2以上

11、；煤矸石累计堆存约11.4亿吨，且每年还以300万吨的速度递增；全省水土流失面积达10.8万km2。占全省总面积的69%；大量的矿井排水严重污染了地表水体，全省几乎所有河道都受到了污染，受污染河流长达3753 km。山西严重的资源破坏和环境污染造成了重大的经济损失。4.山西省矿区生态恢复的研究展望经过几十年的摸索,我国采煤塌陷地的生态恢复既有成功的经验,也有失败的教训,总结国内外的理论和实践,山西省的生态恢复在很多方面还亟待加强。4.1实现法律、法规和政策的创新。总结经验教训,尽快完善、制定新的土地复垦的法律,约束采煤对土地的破坏,要求企业对塌陷地必须进行复垦13；成立专门的生态恢复企业,使生

12、态恢复实现专门化、产业化；煤炭开采集中的地区要成立专门的政府机构,协调、管理并监督当地的采煤企业做好塌陷地的生态恢复；探索新的征地模式,理顺产权,淮北矿区在这方面的做法较好,企业征地时,只拥有土地的塌陷权,然后政府牵头,企业出资,把塌陷地治理成可以利用的土地,再交给当地农民耕种。这样有效缓解了农民和企业、政府之间的矛盾,稳定了社会秩序,也降低了企业的征地成本,使农民、企业和政府都获利,成为三赢的局面。采煤塌陷地生态恢复的核心,是恢复被损毁土地的生产力,产生经济效益,或者是恢复被损毁土地的生态系统,产生生态效益。对于以生态效益为主的生态恢复,政府应该在政策上支持,加大资金的投入,进一步调动企业和

13、农民治理采煤塌陷区的积极性。4.2贯彻生态优先、兼顾经济的原则。要正确处理好生态发展与经济发展的关系,恢复与重建应以生态保育和增加自然资本为前提。当生态发展与经济发展、生态建设与经济利益、生态效益与经济效益发生冲突时,以生态发展、生态建设、生态效益优先。只有确立了生态优先原则,才能保证失衡生态经济系统的恢复和重建,保证生态经济系统的再发展过程。在恢复和重建过程中,只考虑生态上的恢复,而不考虑经济上的重建,很难为利益主体所接受,若不考虑经济利益,群众没有积极性,生态经济系统的恢复和重建难以成功,生态的失衡和利益的失衡关系密切。在优先考虑生态原则的前提下,应该兼顾经济学原则,考虑利益主体的经济发展

14、愿望和现实,兼顾经济效益14。生态恢复就是生态目标和社会、经济目标之间的桥梁。山西省的煤炭产量95%来自于井下开采,生态恢复的对象主要是采煤塌陷地,由于人多地少,强调土地的最终利用方向为农业用地,特别是耕地,然而恢复为耕地代价高、周期长。目前,我们的土地复垦率远低于发达国家的水平。因此,我国的生态恢复应分阶段实施,必须综合分析研究塌陷区气候、地貌、生物等多种自然因素和经济区位、人口、社会经济条件、种植习惯等多种社会经济因素。生态系统的恢复要和地方经济发展相结合,否则,生态系统的恢复也难以为续。另一方面,地方经济的发展、社会的进步也会促进生态系统的刘飞等:采煤塌陷区的生态恢复研究进展恢复,从而实

15、现和维持生态系统的功能和服务。4.3生态恢复和采煤工艺相结合。把采煤技术和生态恢复结合起来,不仅重视采煤后的生态恢复,更要在采煤前对土地的破坏进行预测、在采煤中减少对土地的损毁,做到在发展经济的同时,将对环境的破坏降到最低。4.4确立适宜的目标生态系统。应该确定不同的恢复目标,宜耕则耕,宜林则林,宜牧则牧,宜渔则渔,宜建则建。生态恢复的最终目标是实现区域的可持续发展,是生态目标、经济目标、社会目标的三维统一,即在恢复生态系统的结构和功能的同时,实现社会和经济的良性发展。4.5加强塌陷区生态恢复技术研究。生态恢复研究是生态学、土壤学、气候学等多个学科的一个交叉点,应用性很强,在未来的研究中必须加

16、强综合研究和定量化研究。把“3S”技术、采矿技术、土壤重构技术、微生物复垦技术、景观重塑技术、植被恢复技术、废弃物资源化与无害化技术等结合起来。“3S”技术即遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的应用越来越广泛,并正在向集成化、一体化、网络化的方向发展。目前,“3S”技术在采煤塌陷区的应用还很少,应该是今后研究的重点,特别是卫星遥感具有实时、动态、快速等优点,在塌陷地的预测、预防和治理等方面大有可为15。4.6采煤塌陷地生态恢复的主要发展方向是现代生态农业。生态农业复垦是根据生态学和生态经济学原理,应用土地复垦工程技术和生态技术,通过合理配置农业植物、动物、微生物等,进

17、行立体种植、养殖和加工业复垦。较典型的是塌陷区水陆交换互补的物质循环类型,该类型是充分利用塌陷区形成积水的特点,根据鱼类等各种水生生物的生活规律和食性以及在水中所处的生态位,按照生态学的食物链原理进行合理组合,实现农渔禽畜综合经营的生态农业类型。系统中的农作物和青饲料,可作为畜牧生产中鸡、鸭、猪、牛等养殖动物的饲料；畜牧业生产中的粪便废弃物,可作为养鱼或其他水产养殖的饵料,并可直接施入农田,经微生物分解而成为农作物或饲料作物的肥料,鱼池中的塘泥亦可作为农作物的肥料；食用菌生产中的菌渣及培养床的废弃物,可作为禽畜动物、鱼类的饲料添加剂以及作为农田作物的肥料,由此形成多级循环利用。生态农业复垦集旅

18、游、观光、娱乐、文化等一体,为都市人口体验田园风光和休闲娱乐提供了空间,失地农民在获得良好经济效益的同时,也保护了生态环境,从而促进采煤塌陷地区经济的转型。参考文献：1刘燕华.中国脆弱环境划分与指标-生态环境综合整治与恢复技术研究M.北京北京科学技术出版社,1995.817.2赵名茶.脆弱生境与贫困.生态环境综合整治与恢复技术研究M.北京北京科学技术出版社,1995.120134.3薛纪渝等.脆弱环境敏感性评价方法探讨.生态环境综合整治与恢复技术研究M.北京北京科学技术出版社,1995.1924.4李世奎等.中国北部半干旱地区农牧气候界限探讨M.中国干旱半干旱地区自然资源研究.科学出版社,1988.108124.5邱东茹,吴振斌,刘宝元,等.武汉东湖水生植被的恢复试验研究J.科学,1997,9(2):168174.6李文朝.浅型富营养的生态恢复五里湖水生植被重建试验J.科学,8(增刊):110.7孙刚,盛连喜.富营养化治理的生态工程J.应用生态学报,2001,12(4):590592.8濮培民,王国祥,李正魁,等.健康水生态系统的退化及其修复理论、技术及应用.J科学,2001,13(3):193203.9成小英,李世杰,濮培民.城市富营养化生态恢复南京莫愁湖物理生态工程试验J.科学,2006,18(3):218224.10秦伯强,胡维平,刘正文,等.太湖水源地水质净化的