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水土流失严重威胁我国生态安全

时间:2022-03-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:严峻的水土流失问题已引起世界各国的高度关注,联合国已将水土流失列为全球三大环境问题之一。水土流失是人与水土失和的重要表现,反过来又加剧了人与水土之间的紧张关系。而在南方部分花岗岩地区,由于水土流失严重,已经出现大量基岩裸露,部分土地变成了“红色荒漠”。水土流失直接加剧了水土资源的损失。水土流失同样也引发水资源的流失。由此可见水土流失对水资源的影响。
水土流失严重威胁我国生态安全_湖南水土保持与生态安全

水土流失是一个古老的自然现象。在人类出现以前的漫长年代里,水土流失仅表现为在水力、风力、冻融和重力作用下产生的正常侵蚀现象,水土流失与水土资源的再生循环处于相对平衡状态。随着人类的出现,人口数量的不断增加,人类对水土和植物资源的开发利用范围不断增大,程度不断加深,正常侵蚀的速度逐渐加快,产生加速侵蚀,使得水土流失对水土资源的破坏已经超出了其再生循环所能补偿的范围,这种侵蚀现象对人类构成了威胁。这里,我们所讲的水土流失,就是指的这种加速侵蚀。

一方面,水土流失是人与自然失于和谐的重要表现,是人类不合理开发水土资源或者滥用水土资源产生的严重后果;另一方面,水土流失具有较大的破坏性,即破坏土地资源,导致生态环境恶化,引起江河湖库泥沙淤积,加剧自然灾害。因此水土流失的进一步发展又会引发和加剧人与自然之间更加尖锐的矛盾和冲突。

1.水土流失是人与自然失于和谐的重要表现

在人类进入工业时代后,水土流失问题在世界范围内愈来愈凸显。工业文明推动生产力空前发展,人类获取自然资源的手段产生了质的飞跃,人类对于自然生态的掌控范围深度发展,人类生产物品的能力急速增强,生产的物品空前丰富,加之全球人口急剧膨胀,对自然生态造成的压力极度增大。人与自然的关系紧张,表现在水土资源层面,就是人与水土之间的矛盾加剧。一方面,人口增加,不断增多的食物需求对农业生产提出了更高的要求,驱使人们毁林开荒、毁草开荒、陡坡垦殖、过度放牧,引发了较为严重的水土流失;另一方面,工业化和城镇化的加快,无节制地利用和破坏水土资源,忽视保护,导致严重的水土流失。目前,水土流失问题已是世界性的,无论是发展中国家还是发达国家都存在不同程度的水土流失。严峻的水土流失问题已引起世界各国的高度关注,联合国已将水土流失列为全球三大环境问题之一。从总的趋势看,全球水土流失还在向加剧方向发展。根据有关国际组织的研究结果,全世界现有水土流失总面积为1650 × 104 km2,占全球土地总面积的12.6%。其中水力侵蚀总面积为1100 × 104km2, 风力侵蚀总面积为550 × 104km2

人与自然不和谐导致水土流失大致遵循以下路径:人与自然关系失调,造成土地资源上的植被破坏,使水土资源失去保护层,导致水土资源的组分、结构、匹配关系等发生质的恶变,功能异化,无法为人类提供充足的产品和服务;人与水土关系恶化,人类加剧对水土资源的开发利用,引发水土流失;同样,严重的水土流失,又导致土地生产力大幅度下降,生物多样性减少, 自然灾害加剧,进而又不断地恶化人与自然的关系。因此,水土流失既是人与自然不和谐的重要表现,也是人与自然不和谐的诱因。

2.水土流失破坏土地资源,降低大自然人口承载力

人类对自然的压力加大必然引发人与自然的关系紧张。水土流失是人与水土失和的重要表现,反过来又加剧了人与水土之间的紧张关系。当水土资源遭到破坏后,其为人类提供产品和服务的能力下降, 自然生态的服务功能也会相应减弱,相对于不变的人口总量,单位水土资源或单位生态环境须承载的人口数量增加, 自然生态承受的压力增大。据统计,我国每年因水土流失而损失耕地100万亩(1亩二0.06667 hm2 ) ,如按全国平均亩产300 kg粮食推算,则可使粮食产量减少3×108kg,相当于减少全国粮食总产量的6.4%。

水土流失直接导致耕地流失,包括水冲沙压毁坏农田和土壤质量下降而弃耕等(见图2.1)。这种弃耕的后果严重,尤其是灾毁后的耕地难以恢复,对当地老百姓的生活影响极大。湖南省平江县汨罗江一级支流昌江河泥沙淤积严重, 自20世纪80年代中期至今河床平均於高了5~6 m,河床高出了两岸的稻田。汛期河水挟带泥沙冲入沿河两岸稻田,导致稻田水冲沙压。全县每年因水冲沙压而不能恢复的耕地面积达180 hm2。再如,湖南省衡山县望峰乡,1982年因水冲沙压而导致的稻田退化面积82 hm2,占该乡总稻田面积的13.12%。

图2.1 水土流失导致农田数量下降

水土流失带走大量的土壤颗粒使土壤沙化和土层变薄,严重时会导致土壤石漠化(图2.2) 。湖南省全省因表土流失而沦为石山的土地面积高达37.33 × 104 hm2,比一个县面积还大。新化县是一个以碳酸盐岩类为主的山区县,由于表土严重流失,裸露石山面积由20世纪50年代的8000 hm2增加到2000年的25000 hm2,增加了2.12倍。而在南方部分花岗岩地区,由于水土流失严重,已经出现大量基岩裸露,部分土地变成了“红色荒漠”。南方石漠化面积的不断扩大,使当地的人口承载力急剧下降,许多地方不得不搬迁移民。水土流失不仅使得当地赖以生存的水土资源不断减少,人口承载力下降,同时在人口日益饱和的今天,也加重了其他地区的压力,导致整个区域人口承载力的下降。

图2.2 水土流失导致土壤沙化和贫瘠化

3.水土流失影响水资源与水环境,加速资源短缺

资源短缺是人与自然不和谐的主要症结之一。水土流失直接加剧了水土资源的损失。我们每年因水土流失而失去的土壤总量达到50×108t之多,其中长江流域年土壤流失总量24 × 108t(中上游地区达15.6 × 108 t ) ;黄河流域黄土高原区仅输入黄河三门峡以下河道的泥沙就达16×108t。水土流失同样也引发水资源的流失。据对黄土高原的观测,这一区域15°~25°的坡耕地每年每公顷流失水量高达400~600 m3。由此可见水土流失对水资源的影响。对于黄土高原这样一个水资源短缺的地区,这无疑会导致缺水现象极度加剧。另外,水土资源在为人类提供产品和服务的同时,其上生长的生物资源也为人类提供了大量物质和精神产品,水土资源的损失使得这些生物不能进行正常的生产,为人类提供的产品和服务减少。因此,水土流失导致人类获取自然资源和服务减少的效应是按指数倍数扩张的。

水土流失导致诸多湖泊、库塘和河道泥沙淤积,河床抬高(图2.3) 。长江中下游五大淡水湖淤积情况见表2.1。

表2.1 长江中下游五大淡水湖泥沙淤积情况表

图2.3 水土流失导致河流泥沙淤积

泥沙淤积降低河道航运能力,影响水资源的有效利用,加剧了洪涝灾害。湖南省长5 km以上的河流5431条,约有70%在加速淤积,其中约10%淤积特别严重,有的已经形成地上悬河。一遇暴雨,洪水便泛滥成灾。如湘西的溆水流域,由于水土流失的发展,流失面积由20世纪50年代的700 km2扩大到80年代的1300 km2,流域内干、支流河床平均泥沙於高近1m。湖南省在新中国成立后共建成大中小型水库13322处,设计总库容341.025 × 108 m3。由于泥沙淤积,已损失有效库容5.57×108m3,按平均每公顷稻田灌溉用水7500m3计算,等于减少工程年灌溉效益733 × 104 hm2。资水干流上的柘溪水库,由于上游水土流失的影响,加上库区滑坡等原因,库内泥沙淤积量已超过1.0 × 108 m3。目前坝前泥沙淤深约4 m,库尾在6m以上。库尾的於沙高程大多超出正常水位,形成了巨大的拦门沙体,加大了回水淹没损失。1988年秋汛,库区新化县白沙镇水位达到171 m,超出设计最高水位0.7 m,淹没耕地3110hm2、房屋527栋,损失严重。

水土流失作为面源污染物传输的载体,是造成江河、水库水质恶化的重要原因之一。如广东省全省因水土流失损失的有机质达46万多吨、全氮26万多吨、全磷近1万吨、全钾58万多吨,这些营养物质大都进入广东省境内的水域和近海水域,加剧了广东省湖泊和河流的富营养化和近海赤潮的发生。

4.水土流失恶化生态环境, 引发生态危机

生态危机是人与自然矛盾尖锐化的表现。因人口的增加,生态环境的承载压力急剧增加,局部地区已出现了突破生态环境承载容量的现象。人类盲目的生产活动造成对自然资源掠夺式开发,其结果是土地退化和沙尘暴水灾旱灾等频发。而水土流失则是导致这些现象产生的重要诱因。

水土流失恶化生态环境首先表现在影响生物多样性。在陆地生态系统中,土壤是维护生态平衡的重要条件。当土地因被侵蚀而失去土壤时,土地就会变成荒漠。土壤是植物的载体,给植物以养分和水分,失去土壤的土地也就无法再生植物。

水土流失在造成土地退化、植被破坏的同时,也导致河流湖泊萎缩、野生动物栖息地减少、生物群落结构和自然环境遭受破坏、生物繁殖率和存活率降低,甚至威胁到种群的生存,极大地破坏了生态环境,影响了生态系统的稳定和安全。

洞庭湖是亚洲最大的候鸟越冬地和长江流域珍贵鱼类的洄游地,但由于泥沙淤泥累积、湿地面积萎缩,洞庭湖湿地濒临干涸危机。根据记载,1949年,洞庭湖区鱼类的捕捞量为3.3×104t,现在每年约为1.1×104t,下降了66.7%。以湖汊为主要产卵场所的洞庭湖珍贵水产品银鱼年产量由20世纪50年代的75000 kg下降到目前的1080 kg;中华鲟、江豚等水生生物几乎绝迹,鸟类种类和数量大幅减少,珍贵种类的白枕鹤在洞庭湖大部分地区已很少见。 自20世纪50年代以来,曾在洞庭湖调查中记录到的湖区鸭科种类有31种,而现在只记录到25种;20世纪50年代洞庭湖的天鹅,无论蕴藏量还是猎获量都占有一定的比例,而如今在越冬群落中也很难见到;洞庭湖是小、白雁的主要栖息地,然而2004年记录到的小白鹤不到2003年的一半。

水土流失也加剧了洪涝、干旱及滑坡、泥石流灾害的频繁发生。水土流失使土层变薄,土壤孔隙结构恶化,土壤水库保水的功能退化。河流上、中游损失多少土壤库容,下游则相应增加等量的洪水量,这就会加剧洪涝灾情的发展。因此,水土流失最终导致环境承受能力和抗御自然灾害能力的下降,出现小流量、高水位、大险情的情况,在同样的降雨条件下,发生洪涝灾害的可能性增大、频率曾高。

长江流域年土壤流失总量24×108t,其中上游达15.6 × 108 t,多年平均年输沙量为53×108t, 2/3的粗沙、石砾淤积河道和水库,降低了河道的行洪能力,减少了水库蓄滞洪量,这也就成为1998年长江流域发生全流域洪水灾害的主要原因之一。1998年的特大洪涝灾害造成直接经济损失8276亿元,其中农业直接损失504亿元。

严重的水土流失使土壤在遇到暴雨冲刷时,大量下泄,形成泥石流,会造成更大的灾害(图2.4) 。 2010年8月7日22时许,甘南藏族自治州舟曲县突降暴雨,县城北面的罗家峪、三眼峪泥石流下泄,由北向南冲向县城,致使沿河房屋被冲毁。泥石流阻断白龙江,形成了堰塞湖。舟曲“8·8”特大泥石流造成1434人遇难,331人失踪。曾经,甘南舟曲县有“陇上小江南”之称,以山清水秀闻名于世。滔滔白龙江横穿全县,宛如飘逸的哈达,穿林海,越深谷,为该县增色不少。然而,随着社会生产活动的发展,舟曲县水土流失日趋严重,白龙江流域的自然生态环境发生了恶性变化,由此诱发的洪水、滑坡、泥石流灾害不断,严重威胁着当地居民的生存安全。舟曲境内过去一直森林茂密,从1958年“大跃进”时期开始,这里的森林资源遭受到掠夺性破坏。据统计,从1952年8月舟曲林业局成立到1990年,该县累计采伐森林189.75 × 104亩,许多地方的森林成为残败的次生林,加上民用木材和乱砍滥伐、倒卖盗用,全县森林面积每年以10× 104立方米的速度减少,植被破坏严重,生态环境遭到超限度破坏,水土流失极为严重。

图2.4 水土流失导致滑坡、泥石流灾害

5.水土流失制约社会经济发展,影响社会和谐

水土流失导致暴雨产生的洪水冲垮房屋,损毁农田,恶化生态环境,加剧贫困,制约社会经济的发展(图2.5) 。严重的水土流失导致生态环境恶化,土壤中有机质大量流失,土壤肥力下降、结构破坏、抗灾能力减弱,土地生产能力下降。人们为了生存,不得不陡坡垦殖或是远走他乡。

图2.5 水土流失冲垮房屋、损毁农田

如在湖南省平江县,因水土流失造成昌江河河床抬升,一遇暴雨泥沙便冲到沿岸稻田里,造成稻田沙化,不能耕作,致使沿岸各村庄土地资源严重匮乏,有的村几乎无可耕之田。如大洲乡古坳组,因昌江河上游大量泥沙下泄,全组2.47 hm2水田,已有2.27 hm2流失泥沙淹没,有的甚至淹过2~3m,永远不能恢复,人们基本生活得不到保障。

水土流失不仅使土地失去土壤资源,降低当地的土地生产力,造成生态环境恶化等问题,而且也会对下游地区造成严重的影响。如珠江流域水土流失面积主要集中在云南、贵州和广西的西北部及广东的河源等珠江上游地区,经常出现上游邻省区泄洪,下游广东遭灾的情况,也引发了相关省区的纠纷和矛盾。又如位于福建省永定县汀江干流的棉花滩水库,属韩江上游,2006年5月31日起超防汛限时水位,开始紧急泄洪,泄洪流量从最初的800~1500 m3/s一直攀升到6月1日15时50分的最大流量3500 m3/s,这一最大流量维持到6月2日10时后才缓慢减少。这次的洪水,致使位于韩江下游的广东省梅州地区人员伤亡和经济损失严重。河流上游的洪涝灾害及水污染问题会使下游地区也遭受严重影响,从而造成上下游地区关系紧张,影响社会和谐。

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