退化生态系统的恢复与管理

退化生态系统的恢复与管理

——兼论自然力在北京西部生态恢复中的作用

*蒋高明陈圣宾李永庚刘美珍于顺利

（中国科学院植物研究所, 北京香山南辛村20号, 100093）

摘要：目前，中国各种生态系统的退化现象非常严重，已经很难满足人类的生存需要。这种情况在很大程度上是由于人口的快速增加造成的，因为人口的增加必然导致对自然资源的过度开发，进而引起生态系统的严重退化。要解决这个问题，最好的办法就是帮助当地居民摆脱贫困。因此，资金应该用在人的身上，而不仅仅是栽树种草。因为栽树种草要花费大量的资金，但在稳定土壤方面的收效却很小。如果人口和动物的压力减轻了，自然恢复的力量就会加强，已经退化的土地会逐步恢复，从而建立真正的保护区。我们应该鼓励新型土地使用模式，比如生态旅游等，因为这种使用方式会将对自然生态系统的破坏减少到最低。为此，我们提出了用一小块土地支持一大片退化土地的恢复，并用自然的方法修复已经退化的生态系统。中国古代哲学认为人与自然应该是和谐相处而不是对立的，这种理念对于目前中国的生态系统修复仍然有指导意义。然而，如果我们要使所谓的生态工程达到预期目的的话，首先就要通过建立既符合生态标准又有经济效益的生态城镇来实现对人口的管理。

京西的生态修复已经成为北京市政府的一项重要任务。根据新的城市建设规划，门头沟区和其他几个区已经被列为京西生态涵养发展区，将成为北京的生态屏障。北京市政府最近决定为实现这个目标投入大量资金。本篇论文讨论了如何在京西地区，特别是门头沟区，对已经退化的生态系统进行修复。

关键词：生态系统退化，修复，自然过程，生态城镇，京西地区

生态系统退化是由于人为或者自然因素，而造成的生态系统生物生产力的下降、结构的简单化以及功能的丧失。由于人口和技术能力增加而导致生态系统退化的现象在全世界范围内有增无减，尤其在经济发展中国家更为严重。退化生态系统包括热带雨林、萨王那群落、亚热带森林、温带森林、温带草原、水生生态系统，以至于高寒荒漠。在我国的大部分经济欠发达地区，尤其是西部地区，普遍存在着低效益、高破坏性的社区发展模式如陡坡开垦、过度放牧、围湖围海造田、竭泽而渔等，加重了生态系统的退化。生态系统退化不仅带来了本身的生态问题，还诱发了其它严重的环境问题，如大河断流、洪水泛滥、荒漠化扩大、沙尘暴频次加大、水土流失、病虫害爆发、山体滑坡、泥石流、干旱化加重等等。为此，国家被迫在很多地区实施天然林保护工程、退耕还林还草工程、自然保护区工程等。为了使工程

*蒋高明，男，中国科学院植物研究所首席研究员，长期从事恢复生态学、城市生态学与生理生态学研究。EMAIL: jgm@。

行之有效，必须充分考虑到退化生态系统形成的原因，寻找正确的治理途径，尊重生态学与自然的法则，从而实现退化生态系统的恢复。

以门头沟区为主的北京西部山区是北京市重要的西部屏障，是重要的水源地，其生物多样性非常丰富。北京要实现生态城市建设的目标，以“绿色奥运”迎接2008年奥运会，恢复西部退化的生态系统是生态建设的重中之重。门头沟原为北京市的重要能源基地，因采煤、采石、采沙、和山区劁采放牧，不适当的旅游活动造成门头沟生态环境出现严重退化，生物多样性下降，生态服务功能不能正常实现，对北京的生态安全造成影响，对建设西部生态屏障区造成巨大压力。针对这样的资源条件和现状和北京市对我区功能定位由“京西矿区”向“生态涵养发展区”的转变的要求，门头沟区确立了“生态立区”的发展战略，并提出“一城带四区”的发展思路，确立了本地区的发展要逐步走上了依靠生态经济发展的道路。但对照国家生态区的创建标准，门头沟区的生态建设工作还存在一定差距和问题，还有一些重点难点问题急需解决。

生态恢复的关键是恢复生态系统必要的结构和功能，并使系统能够自我维持。由于生态演替的作用，生态系统可以从退化或受害状态中得到恢复，使生态系统的结构和功能得以逐步协调。本文将从退化生态系统产生的原因入手，提出大面积退化生态系统修复的途径，强调自然保护的重要性。最后，以北京西部山区尤其门头沟区为例，论述自然力在退化生态系统恢复中的重要潜力。

1 人口的迅猛增加是造成生态系统退化的根本原因

很多学者认为生态系统退化是自然因素造成的，例如，很多学者将近年来沙地草地退化以及沙尘暴等频繁发生归结为干旱和持续的高温。但是在短短的几十年的时间尺度内，自然因素的波动不可能超过正常的范围之内，因此中小尺度的生态退化原因以人为原因为主，自然因素为次。这是因为，在支持生态系统的六大环境因子中，1) 光照并没有变化；2) 温度正常波动；3) 氧气含量基本没有变化，仍然维持在21%左右；4) 二氧化碳增加部分(从工业革命前的290ppm到目前的350ppm), 但这对植物的生长是有利的；5) 水分虽有变化, 但总体雨量正常, 部分年份还出现偏高。当然降雨可能会存在季节上的分布差异，但这种差异在很大程度上是由于地表植被覆盖率的变化引起的。即便降雨会减少，我们都知道在温带以及寒温带地区，在植物的生长季节，雨、热、光是同期的，土壤水分在这一时期也最好。如果存在植物生长的土壤，生态系统应当能够自我维持。短期内热带和亚热带存在降雨量减少的可能性更小。既然适合植物生长的气象条件仍然存在，那么为什么植物的生长一年不如一年呢？原因存在于，土壤和矿物质发生了巨大变化：自然生态系统的物质循环被人为中断了, 土壤损失严重；在日益减少植被覆盖(地上部与根系保护)的条件下，疏松的土壤或被降水带走(水土流失)，或在冬春季被风吹走(风蚀并进一步形成沙尘暴)。皮之不存, 毛将焉附？元素不能循环使生态系统的运转失去了一个“轮子”(另一功能是能量流动)。例如，在内蒙古锡林郭勒草原国家级自然保护区，白音锡勒牧场1953-1980期间因出售牲畜及其产品和燃烧粪造成氮素严重损失, 损失的纯氮达16672吨氮，相当于78600吨硫酸铵。欲维持该牧场的氮平衡需要每年输入560 吨纯氮, 但遗憾的是这部分输入几乎为零，这对于土壤系统的破坏是致命的。该保护区目前的草场退化面积为7689.3 km2, 占保护区草原总面积的82%。

人口增加无疑是最主要的原因。由于人口增加，以及大量人口增加后伴随的牲口增加、人口贫困与土地退化等问题在世界其它各地都有过报道，但像我国生态系统的大规模退化和