王英彪
青海省海東市樂都區(qū)水務局,青海海東 810600
在古希臘語中,“生態(tài)”指的是棲息地,而在現(xiàn)代生態(tài)學中,生態(tài)則指一切生物的生存狀態(tài),以及它們之間、它們與環(huán)境之間的相互關系。而我們將“水土生態(tài)”理解為:在自然界現(xiàn)實中,水、土與植被不可分割,互相依存、共同演化;水土與植被之間密不可分的相互關系就是水土生態(tài)。
生態(tài)學是研究生物與生物周圍環(huán)境(包括無機環(huán)境與生物環(huán)境)相互關系、相互作用的過程及其相互作用規(guī)律的科學。生態(tài)學覆蓋范圍廣泛,根據(jù)生物圈的不同結構層次,生態(tài)學可以分為:分子生態(tài)學、個體生態(tài)學、種群生態(tài)學、群落生態(tài)學、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學、景觀生態(tài)學;根據(jù)不同的生物對象,生態(tài)學可分為:植物生態(tài)學、動物生態(tài)學、微生物生態(tài)學、昆蟲生態(tài)學、人類生態(tài)學;根據(jù)生物所棲息的不同環(huán)境,生態(tài)學可以分為:陸地生態(tài)學(又可細分為森林生態(tài)學、草原生態(tài)學、土壤生態(tài)學、沙漠生態(tài)學)、水域生態(tài)學(又可細分為海洋生態(tài)學、淡水生態(tài)學、島嶼生態(tài)學、湖沼生態(tài)學、流域生態(tài)學)等。
生態(tài)系統(tǒng)由無機環(huán)境與生物群落共同組成。無機環(huán)境包括:水、無機鹽、空氣、有機質、巖石、土壤、陽光等,其中,陽光為生態(tài)系統(tǒng)源源不斷地注入能量,而水、無機鹽、空氣(二氧化碳、氧氣、氮)、有機質則是一切地球生物不可或缺的基本生命要素。生物群落則包括生產者、消費者、分解者,生產者主要指綠色植物,它們通過光合作用,將無機環(huán)境中的水、氧氣等成分合成為有機物;消費者包括幾乎所有動物,它們自身不能直接利用無機物合成有機物,只能攝取植物或其它動物體內的有機物來生存;分解者包括各種細菌、真菌以及蚯蚓等腐生動物,它們將動物的尸體、動物的糞便等復雜有機質分解為水、二氧化碳、無機鹽,讓這些基本生命元素重新回到無機環(huán)境中,以供植物再次利用。由此可見,生態(tài)系統(tǒng)是一個內部循環(huán)、協(xié)調共生、和諧平衡、生氣勃勃的有機整體。
過去,水土被生態(tài)學劃分進無機環(huán)境,但我們認為在生態(tài)系統(tǒng)的內部物質循環(huán)過程中,水、土占有重要地位(生態(tài)系統(tǒng)物質流的主要成分是水、無機鹽,而它們都來自于水土);而且綠色植物與水土之間存在明顯的相互依存、相互影響的關系,所以我們主張在生態(tài)學中細分出水土生態(tài)。
地球上任何生物都不能離開水(水占植物重量的60%~90%,水占人體重量的75%),陸地上任何生物都不離開水、土、植被而生存、繁衍,因此可以說,水土生態(tài)居于整個生態(tài)系統(tǒng)的核心[1]。
森林包括原始森林與人工林。如今我國原始森林面積已下降到全國森林總面積的7.59%。森林生態(tài)系統(tǒng)中,生物種類豐富,層次結構較多,光合生產率較高,生物生產能力較強。森林生態(tài)系統(tǒng)不能離開水土,同時森林生態(tài)系統(tǒng)又起到了保持水土的作用。一旦森林遭到毀滅性砍伐,便會造成水土流失,而森林生態(tài)與水土生態(tài)都會急速退化,最后不利于動物與人類生存。據(jù)考證,黃河中上游曾為茫茫林海所覆蓋,但經過幾千年砍伐后,黃河中上游流域的森林已經絕跡,而古代繁榮的名城長安也逐漸消失[2]。
一些地方由于土壤層薄或降水量較少,樹木難以廣泛生長,而郁郁蔥蔥的綠草卻能大量生長,最后覆蓋土地,形成一望無際的大草原。我國草原面積接近4億hm2,占國土總面積的40%。草地生態(tài)系統(tǒng)是以多年生草本植物為主要生產者的陸地生態(tài)系統(tǒng),草地生態(tài)系統(tǒng)具有固沙、防風、保土、調節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源等生態(tài)功能,但草地生態(tài)系統(tǒng)的生物生產能力明顯低于森林生態(tài)系統(tǒng)。同森林生態(tài)系統(tǒng)一樣,草地生態(tài)系統(tǒng)不能離開水土,且也能起到一定的保護水土的作用。草地生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱,人類在草原上過度放牧、過度開墾,極易導致水土生態(tài)退化,把草原化為一片荒漠,最后羊群絕跡、耕地為流沙淹沒。目前,我國荒漠化土地已占國土面積的27.46%,烏蘭布和沙漠、庫布齊沙漠、戈壁沙漠在歷史上都曾經是“天蒼蒼,野茫茫,風吹草低見牛羊”的肥美草原[3]。
農田生態(tài)系統(tǒng)是人類在以農作物為中心的農田中,利用生物與無機環(huán)境之間的關系,以及不同生物群之間的相互關系,合理搭配生態(tài)結構,充分發(fā)揮生態(tài)機能,進行能量轉化與物質循環(huán),按人類需要進行物質生產的綜合體。農田生態(tài)系統(tǒng)屬于被人類改造的生態(tài)系統(tǒng),但農田生態(tài)系統(tǒng)仍然要受自然規(guī)律的制約。
在農田生態(tài)系統(tǒng)中,水土生態(tài)發(fā)揮著決定性作用。只有保證農田用水,促進土壤肥沃,才能讓農田生態(tài)系統(tǒng)生產出更多的農產品?,F(xiàn)今,在以色列、日本、美國、加拿大等發(fā)達國家,人們已經可以通過滴灌、科學施肥等方式對農田生態(tài)系統(tǒng)的水土生態(tài)進行精細化管理。而我國農田用水消耗量大、灌溉效率低,節(jié)水灌溉規(guī)劃不科學,且過量使用化肥,以致農田水土生態(tài)有所退化[4]。
濕地生態(tài)系統(tǒng)不同于陸地生態(tài)系統(tǒng),也不屬于水生生態(tài)系統(tǒng),而是介于兩者之間的過渡性生態(tài)系統(tǒng)。被淺水層覆蓋的沼澤或土壤過濕的地段屬于濕地。濕地生態(tài)系統(tǒng)兼具陸生動植物資源與水生動植物資源,生物多樣性豐富。但濕地生態(tài)系統(tǒng)極受水文、土壤、氣候因素的影響,生態(tài)脆弱性較高;濕地生態(tài)系統(tǒng)的生物生產力較強,遠遠超過陸地生態(tài)系統(tǒng);在調蓄水源、凈化水質、提供動物棲息地、調節(jié)區(qū)域小氣候、減少風沙干旱等方面,濕地生態(tài)系統(tǒng)也發(fā)揮著重要作用。水土生態(tài)對濕地生態(tài)系統(tǒng)起著主導性作用,如果人類盲目圍湖造田、填海造田,就會破壞濕地,讓魚蝦絕跡,鳥類失去棲息地,最后得不償失。
農村生態(tài)系統(tǒng)是指在農村地域范圍內,以一定形勢的物質流與能量交換聯(lián)系起來的、相互制約、相互作用的生物與非生物共同有機體的總稱。農村生態(tài)系統(tǒng)屬于人類控制下的生態(tài)系統(tǒng),農民利用陽光、水、土壤種植農作物,生產出糧食供農民食用,喂養(yǎng)牲畜、家禽,又把農民生活與家畜、家禽養(yǎng)殖中產生的肥料拿回去增加土壤肥力。水土生態(tài)在農村生態(tài)系統(tǒng)中處于基礎性地位,在農村建設中盲目毀林、開山、修路,或脫離實際條件上馬小水庫,都會破壞農村水土生態(tài)。
從森林到草原,從濕地到農村,世界上一切生態(tài)系統(tǒng)都不可能離開水土生態(tài)獨立存在。水土生態(tài)居于整個生態(tài)系統(tǒng)的核心,是地球上一切生態(tài)系統(tǒng)的基礎。只有做好水土生態(tài)保持,才能保護好水土生態(tài)資源,促進人類可持續(xù)發(fā)展。
水土生態(tài)是貫穿于森林、草地、濕地、農田、農村等一切生態(tài)系統(tǒng)的關鍵要素,而水土危機,則是造成森林滅絕、草原荒漠化、濕地功能退化、農田產量下降、農村環(huán)境惡化的共同原因??梢?,水土生態(tài)保持是解決一切生態(tài)環(huán)境問題的關鍵,是主要矛盾,只有做好水土生態(tài)保持,才能遏制荒漠化蔓延,保護森林資源,加快森林建設,維護并恢復草原生態(tài)功能,保護并管理好濕地,提高生態(tài)系統(tǒng)的生物生產能力。
當前,我國經濟發(fā)展仍然走的是粗放式道路,對資源、能源與水的消耗極大。據(jù)統(tǒng)計,僅僅建筑業(yè)施工,每年都要侵占10萬畝耕地,消耗20億m3混凝土、12t粘土、70億t水泥,10億t水,產生20億t垃圾;不僅嚴重破壞了環(huán)境,而且不能保證建筑質量,不能延長建筑壽命(我國建筑平均壽命已經下降到不足20年,而日本建筑平均壽命達60年,美國建筑平均壽命74年,英國建筑平均壽命132年[5])。厲行水土生態(tài)保持,有利于迫使包括建筑業(yè)在內的各行業(yè)摒棄粗放式發(fā)展模式,走精細化發(fā)展、生態(tài)化發(fā)展、人性化發(fā)展、綠色化發(fā)展道路,從而推動我國經濟轉型升級,建設綠色中國、生態(tài)中國。
水土生態(tài)是我們對于生態(tài)系統(tǒng)的新認識、新發(fā)現(xiàn)、新細分。只有從系統(tǒng)、綜合、平衡、動態(tài)的高度來研究水土生態(tài)問題,才可以做好水土生態(tài)保持,解決各類環(huán)境危機,實現(xiàn)人與環(huán)境的和諧發(fā)展。