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退化草原生态修复技术

退化草原生态修复技术

退化草原生态修复技术范文第1篇

生境修复和生物资源养护的基本原理与过程

1基本原理

生境修复与生物资源养护原理的主要研究内容包括生态系统结构、功能以及生态系统内在的生态学过程与相互作用机制,生态系统的稳定性、多样性、抗逆性、生产力与可持续、先锋群落与顶级群落的发生、发展机理与群落演替规律,不同干扰条件下生态系统的受损过程及其响应机制,生态系统退化的诊断及其评价指标体系,生态系统退化过程的动态监测、模拟、预警及预测等。对一个完整的生态系统修复工程而言,生态系统的各个组成部分都需要在原位经过自然的生态过程,因此,事实上各生态学原理均可应用于生态恢复的实践中。生态系统修复涉及的基本原理主要有限制因子原理、能量流动原理、种群密度制约及分布格局原理、生态适应性理论、生态位原理、演替原理、生物入侵理论、生物多样性原理、功能群构建原理等。其中,干扰与演替原理、功能群构建原理是应用于海洋生态系统恢复中的重要原理。

2基本过程

修复行为实质上是对生态系统的一次新的干扰,很难保证所有修复行为均对目标系统的修复起到正效应。要想系统向预期方向发展,需要有科学的理论框架,制定合理的修复方案,并对方案进行可行性论证。Zedler以湿地生态系统的修复为例,将生态恢复的整个过程划分为5个不同的阶段,即目标设定—开发概念模型、恢复区域的选址优化、原地非生物环境的操控、原地生物区系的操控、生态系统维护等。

Clewell等将生态恢复的过程分为修复计划准备、生态系统健康状况评估、修复计划制定论证、修复行动实施、修复后评估和管理等5个阶段,并指出了生态修复过程中涉及的51条指导原则。

海洋生境修复和生物资源养护设施

1人工鱼礁

人工鱼礁(artificialreef)是人为放置在海底的一个或多个自然或者人工构造物,它能够改变与海洋生物资源有关的物理、生物及社会经济过程,并可改善海域生态环境,营造海洋生物栖息的良好环境,为鱼类等提供繁殖、生长、索饵和庇敌的场所,达到保护、增殖和提高渔获量的目的。用于建造人工鱼礁的材料种类很多,礁体材料的选择直接影响礁体的结构特征和礁区生物的增养殖效果。根据材料的来源不同,人工鱼礁使用的材料可分为天然材料、废弃材料和人造材料等3大类。礁体设计对人工鱼礁效果的发挥至关重要,主要包括礁体材料、重量、形状、几何尺寸、内部结构等因素。礁体的材料、重量、尺寸、结构复杂性、表面粗糙度等应根据规划要求与生物因素和水动力学特征相适应。根据投放的不同目的和用途,人工鱼礁可以分为增殖型鱼礁、渔获型鱼礁和游钓型鱼礁等3种。

2增殖礁及增养殖设施

根据增殖对象生物不同,人工鱼礁可分为藻礁、鲍礁、参礁等,而增殖海参、鲍等海珍品的礁体可统称为海珍品增殖礁,又称海珍礁,。由于礁体可以保护刺参、鲍等海珍品免受敌害侵扰,并可为增殖海珍品提供食物来源和遮蔽场所,因此,海珍礁广泛应用于中国的海珍品增养殖中。在我国,很多种材料被用作刺参的人工附着基或礁体,例如石块、瓦片、混凝土构件、扇贝养殖笼、编织布、塑料构件,甚至柞木枝等。

作者所在的研究团队针对近岸泥沙质海湾、离岸开放海域和静水围堰等增养殖生境的受损现状和刺参、鲍等海珍品的生态习性,发明了适用于近岸海湾的牡蛎壳海珍礁及其配套制作装置、贝类排粪物再利用装置,适用于离岸开放海域的大型藻类抗风浪沉绳式养殖设施、“海龙I型”底播式海水增养殖设施,以及适用于围堰的多层板式立体海珍礁:这些设施设备实现了对不同类别生境的有效修复和高效生态增养殖,为海洋生境修复与海水增养殖产业高效健康发展提供了装备支撑。

海洋生境修复和生物资源养护技术

1海洋生境修复与改良技术

1.1海草床修复技术

海草是单子叶草本植物,通常生长在浅海和河口水域。海草床对海域生境的修复和改良具有重要的生态作用,海草群落不仅是海洋初级生产者,具有高的生产力和固碳能力,还可起到稳定底泥沉积物、改善水体透明度及净化海水的作用;同时,海草还是许多海洋动物重要的产卵场、栖息地、隐蔽场所及直接的食物来源,在全球C、N、P循环中具有重要作用。据《世界海草地图集》显示,1993年到2003年,全世界已经有约26000km2的海草床消失,达到总数的15%。海草床的衰退引起了人们的高度关注,许多国家都开展了海草床恢复方法的研究工作。海草床的恢复主要依靠海草的种子或者构件(根状茎),主要的方法有生境恢复法、种子法和移植法。

生境恢复法投入少、代价低,但周期长。移植法恢复大叶藻海草床是较为常用的方法,主要有草皮法、草块法和根状茎法,草块法成活率高,但对原海草床有破坏作用;根状茎法节约种源,但固定困难。应用种子来实现低成本、高效率、大规模的恢复海草床也是当前研究的热点,种子法破坏小,但种子难收集、易丧失、萌发率低。

1.2牡蛎礁修复技术

牡蛎礁(oysterreef)指目前正在生长及挽近刚停止生长的、于河口洼地中的牡蛎壳堆积体。牡蛎礁在净化水体、提供栖息生境、促进渔业生产、保护生物多样性和耦合生态系统能量流动等方面均具有重要的生态功能。美国切萨皮克湾(ChesapeakeBay)由于人类活动的影响而引起了生境的退化(富营养化和大叶藻藻床的破坏)及生物资源的衰退(美洲牡蛎数量大为减少)。近年来,弗吉尼亚海洋科学研究所(VirginiaInstituteofMarineScience)的科学家实施了牡蛎礁恢复计划,对礁体生物学、群落发生和营养动态进行了系统研究,并对恢复情况进行了追踪,如Harding研究了恢复的牡蛎礁区域浮游动物群落丰度和组成的水平分布和时间变化,作为切萨皮克湾牡蛎礁恢复进展的潜在标准。该系列研究对当地牡蛎礁的成功修复起到了重要作用。牡蛎礁的修复主要通过结合防浪堤设置专用礁体以及利用牡蛎壳礁体两种方式实现。

1.3珊瑚礁修复技术

珊瑚礁(coralreef)是石珊瑚目的动物形成的一种结构,它们是成千上万的由碳酸钙组成的珊瑚虫的骨骼在数百年至数千年的生长过程中形成的。珊瑚礁被称作“热带海洋森林”,其生态系统具有很高的生物多样性和重要的生态功能,珊瑚礁为许多动植物提供了生活环境,其中包括蠕虫、软体动物、海绵、棘皮动物和甲壳动物,此外,珊瑚礁还是大洋带的鱼类的幼鱼生长地。

由于全球气候变暖、自然灾害、海水消耗、过度捕捞、海水污染等原因,导致珊瑚礁的衰退现象严重。世界珊瑚礁现状调查显示,全世界19%的珊瑚礁已经消失,15%的珊瑚礁在10~20年内将有消失的危险,20%的珊瑚礁在20~40年内将面临消失。珊瑚礁生态修复的主要方法包括有性生殖法(sexualreproduction)、珊瑚移植法(transplantation)、底质改良法等。有性生殖法是通过自然产卵产生的珊瑚幼虫来培育珊瑚幼体,再将幼体进行移植;珊瑚移植是把珊瑚整体或者部分移植到退化区域,以改善退化区的生物多样性,这是过去几十年来修复珊瑚礁的主要手段;底质改良是通过稳固底质或在底质中增加化学物质,以吸引珊瑚幼虫的附着和珊瑚的生长。

1.4人工鱼礁构建技术

人工鱼礁水动力学特征研究可以为人工鱼礁的选址和设计的优化提供科学依据。了解人工鱼礁水动力学性能需要首先研究人工鱼礁受水流作用时受力的情况和人工鱼礁内部及其周围流场的实际分布情况,其研究方法主要有理论分析、模型实验和数值模拟等。黑木敏郎与中村充在回流水槽中,观察和测定了圆筒形、四角形鱼礁模型周围水流的变化。Fujihara等运用数值计算法对设置鱼礁后的定常层流水域的流场变化进行研究,得到了鱼礁流场的上升流范围及分布特点。国外学者的研究表明:在鱼礁的阻流作用下,鱼礁下游的流场根据紊动程度可分为3个区域:紊流区、过渡区和未受扰动区。通透性礁体和非通透性礁体所产生的紊流区长度比和高度比均不同,通透性礁体的高度比小于1,长度比小于4,而非通透性礁体的高度比一般要大于1而略小于2,而长度比小于14。

合理的选址是人工鱼礁规划设计的基础。人工鱼礁投放区域的选择是否合理关系到其功能能否正常发挥,投放区域不当会造成人力与财力的损失,并有可能对生态环境造成破坏。李文涛等认为人工鱼礁的选址涉及地质科学、海洋科学、气象科学、生物科学、社会学等多个学科,需要考虑海洋物理环境、生物环境和社会等多种因素,其中国家的海洋功能区划以及海底底质类型、水深、水流等因素在人工鱼礁的选址中是必须首先考虑的;王飞等根据水深、底质类型、地形坡度、生物密度、平均流速、离岸距离等影响人工鱼礁选址的因素,并根据各影响因子的重要性程度确定其权重,建立了舟山海域人工鱼礁选址的多因子综合评价模式。

Tian对台湾省老鼠屿沿岸海区的五个预选礁区进行了综合性的选址研究,研究内容包括了海底地形、地貌、底质特性以及海况,调查中使用了回声测深仪、旁扫声纳、重力岩心提取器、地质测试仪、GPS、ADCP(多普勒流速剖面仪)和ROV(水下机器人)等先进的仪器设备。

2海洋生物资源养护技术

2.1人工增殖放流技术

增殖放流是恢复渔业资源、优化水生生物群落结构、提高渔业生产力的有效手段,其形式是通过向天然水域投放鱼、虾、蟹、贝类等各类渔业生物的苗种来达到恢复或增加渔业资源种群数量和资源量的一种方法。19世纪中期,美国、加拿大对红点鲑进行了移植孵化实验,后来又将一种溯河性鲱鱼从北美大西洋沿岸移植到太平洋沿岸,并形成了有价值的自然种群。挪威、英国、丹麦和芬兰也先后进行了鳕鱼和鲆鲽类的资源增殖工作。日本于20世纪60年代提出“栽培渔业”概念,并在濑户内海进行了对虾、真鲷、梭子蟹和盘鲍的放流增殖工作,至2002年,日本放流水产苗种已达83种。

长距离洄游的大麻哈鱼类是目前世界上规模最大、最有成效的增殖种类,前苏联、日本、美国和加拿大等国先后进行了大麻哈鱼的增殖放流,放流数量每年高达30余亿尾,回捕率高达20%。目前世界上有94个国家开展了增殖放流工作,其中64个国家开展了海洋增殖放流工作。

我国近海渔业资源放流工作起步较晚,自20世纪70年代中后期开展对虾增殖放流以来,已经开展了海蜇、三疣梭子蟹、金乌贼、曼氏无针乌贼、梭鱼、真鲷、黑鲷、大黄鱼、牙鲆、黄盖鲽、六线鱼、许氏平鲉等游泳生物以及虾夷扇贝、魁蚶、海参以及盘鲍等底栖生物增殖放流工作,其中中国对虾的增殖和移植、海蜇的增殖、虾夷扇贝的底播移植等工作已初具生产规模和显著的经济效益;但在增殖放流过程中,存在管理体制不够健全、资金投入相对不足、科学研究相对薄弱,缺乏规范的增殖放流技术规程等问题。农业部下发了《全国水生生物增殖放流总体规划(2011—2015年)》,规范和细化了各海域增殖放流任务,提出了渤、黄、东海及南海具体适宜增殖放流的种类,对45种经济物种的适宜放流海域进行了规划。

2.2多营养层次综合增养殖技术

多营养级的综合养殖模式(integratedmulti-trophicaquaculture,IMTA)是近年提出的一种健康、可持续发展的海水养殖理念。对于资源稳定、守恒的系统,营养物质的再循环是生态系统中的一个重要过程,由不同营养级生物,如投饵类动物、滤食性贝类、大型藻类和沉积食性动物等组成的综合养殖系统中,系统中一些生物排泄到水体中的废物成为另一些生物的营养物质来源。因此,这种方式能充分利用输入到养殖系统中的营养物质和能量,可以把营养损耗及潜在的经济损耗降到最低,从而使系统具有较高的容纳量和经济产出。近年来,作者所在的研究团队针对浅海筏式、底播和岛屿的不同特点和增养殖对象的生态特征,研发了筏式贝-藻-参综合养殖、藻-鲍-参生态底播增养殖和离岸岛屿生态增养殖等多营养层次的综合增养殖新技术。

3海洋牧场建设技术

海洋牧场(oceanranching)是一个新型的增养殖渔业系统,即在某一海域内,建设适应水产资源生态的人工生息场,采用增殖放流和移植放流的方法,将生物种苗经过中间育成或人工驯化后放流入海,利用海洋自然生产力和微量投饵育成,并采用先进的鱼群控制技术和环境监控技术对其进行科学管理,使其资源量持续增长,有计划且高效率地进行渔获。建设海洋牧场需要一整套系统化的渔业设施和管理体制,如人造上升流、人工种苗孵化、自动投饵机、气泡幕、超声波控制器、环境监测站、水下监视系统、资源管理系统等。海洋牧场的构想最早是由日本在1971年提出。

1978~1987年,日本开始在全国范围内全面推进“栽培渔业”计划,并建成了世界上第一个海洋牧场——日本黑潮牧场。韩国于1994~1996年进行了海洋牧场建设的可行性研究,并于1998年开始实施“海洋牧场计划”,该计划试图通过海洋水产资源补充,形成牧场,通过牧场的利用和管理,实现海洋渔业资源的可持续增长和利用极大化。美国于1968年提出建造海洋牧场计划,1972年付诸实施,1974年在加利福尼亚建立起海洋牧场,利用自然苗床,培育大型藻类,效益显著。我国在20世纪80年代曾提出开发建设海洋牧场的设想,90年代又有学者对南海水域发展海洋牧场提出建议,并对南海水域进行了多项综合和专项调查,为开发建设海洋牧场提供了背景资料和技术储备。目前中国海洋牧场的开发还仅限于投放人工渔礁和人工放流,并且由于规模较小,形成的鱼礁渔场对沿岸渔业的影响甚微。

海洋生境修复和生物资源养护的监测与评价

1海洋生境修复和生物资源养护系统的监测

生态系统的监测是海洋生境修复和生物资源养护计划的重要组成部分,监测信息的收集是决定恢复生态系统管理方式的重要环节,通过监测可以确定修复工程是否向既定目标发展。因此,制定监测实施标准和规程对于复杂的监测活动十分必要,如美国的加利福尼亚区域海带修复计划中制定了海带恢复和监测规程,规程为参与潜水的志愿者列出了详细注意事项,以保证监测的一致性和精确性;全球海草监测计划(SeagrassNet)也制定了有关海草恢复的监测规程、野外取样和数据处理的注意事项、科学监测手册等。

监测主要分修复前监测和修复的长期监测。通过修复前监测,可以了解生境和生物资源的受损程度,确定现存生态系统的特点,并有助于确定恢复的目标和恢复方式。修复的长期监测是自修复计划正式实施以后对修复的全过程进行的监测,通过长期的系统监测可以对比修复系统与自然系统的特点,便于准确确定退化生态系统修复的生态变动过程及变动方向。

2海洋生境修复和生物资源养护效果的评价

在复杂的环境条件作用下,恢复的目标和效果可能会偏离既定的恢复轨道,因此,对海洋生境修复和生物资源养护效果进行评价是十分必要的。当前对恢复和自然生态系统及其功能参数特征的变异性了解还不够深入,因此,海洋生境修复和生物资源养护效果的评价方法与技术手段也相对复杂。生态修复效果评价的主要方法有直接对比法(directcomparison)、属性分析法(attributeanalysis)和轨道分析法(trajectoryanalysis)。评价生态修复效果应用最广泛的方法是直接对比法,即对比恢复的和自然的生态系统的结构与功能参数,包括生物和非生物环境参数;属性分析法是将恢复的生态系统的属性转化为定量和半定量的数据,以确定生态系统中各属性要素的恢复程度;轨道分析法是一种正处于研究过程中但比较有应用前景的方法,该方法通过定期收集恢复数据并绘制成趋势图,以确定恢复的趋势是否沿预定的恢复轨道进行。

恢复的生态系统的评价标准较为复杂。从生态学角度,恢复的生态系统应包含充足的生物和非生物资源,其能够在没有外界协助的情况下维持自身结构和功能的持续正常运转,且具备能够应对正常环境压力和干扰的抗性。国内外在采用系统模型评价修复效果方面的研究取得了一定进展。Madon等提出了用于规划湿地恢复的生物能量学模型(bioenergeticsmodels),该模型可以用于评估不同环境条件下鱼类的生长情况,华盛顿大学的研究人员利用该模型评估了河口湿地系统恢复过程中鲑鱼幼鱼的生长情况。Pickering等运用成本效果分析(CEA)、成本效益分析(CBA)和条件价值评估(CVM)等方法从生态学角度评价了人工鱼礁修复近海生态系统的潜力。

Pitcher等采用生态系统空间模拟技术(ECOSP-ACE)预测了香港禁捕保护区内人工鱼礁的资源和渔业的效益。

海洋生境修复和生物资源养护的综合管理

海洋生境修复和生物资源养护的管理是海域管理的重要组成部分,涉及对海洋生态系统的全面了解以及对生境修复和生物资源养护的监测与研究。海洋生境修复和生物资源养护的管理应该从规划开始,一直持续到修复效果达到预定目标。管理的目标是保障修复行动和修复效果的有效性。近年来,基于生态系统的管理(ecosystem-basedanagement,EBM)理念得到充分重视与发展。基于生态系统的管理是一种较为先进的资源环境管理方式,其核心内容是维护生态系统的健康和可持续,该理念强调从海洋生态系统整体出发制定渔业管理决策,并运用多学科知识,加强各部门合作,实现资源开发与生态保护相协调。适应性管理(adaptivemanagement)是海洋生境修复和资源养护中强调的另一种管理模式,该模式承认恢复计划指定过程中无法预测某些不确定发生的事件,管理的目标是解决实施过程中出现的这些不确定事件。该模式涉及附加恢复计划的实施,恢复系统中部分区域的实验研究、不同环境条件下的并行研究计划实施、评估整个过程有效性的实施等。适应性管理的模式广泛应用于海洋生境修复和生物资源养护实践中。

海洋生境修复和生物资源养护研究展望

海洋生境的退化与生物资源的衰退引起了国内外的高度重视,在典型生境的修复、关键物种的保护、修复效果的监测与评价、修复的综合管理等方面取得了较为显著的成效,对缓解海洋生态环境的持续恶化与生物资源的持续衰退起到了重要作用;但在生境修复与生物资源养护原理、生态高效型设施设备、生境修复与生物资源养护新技术、监测评价与管理模型、标准和规范等方面开展的研究与实践工作相对较少,也是制约海洋生境与生物资源持续利用的关键因素,这也必将成为未来研究工作的重点和热点。

1生境修复和生物资源养护原理

生境修复与生物资源养护原理是开展生态系统恢复计划的依据。不同环境条件下的演替规律、功能群结构与功能、不同干扰条件下生态系统的受损过程及其响应机制、生态系统退化的诊断及其评价指标体系依然是未来研究工作的重点。

2生态高效型生境修复和生物资源养护设施设备

生态高效型设施设备的研发是生境修复与生物资源养护工作的基础。该领域未来工作的热点将主要集中在生态高效型人工鱼礁、藻礁与海珍品增殖礁的研发,资源与环境远程监测设施设备的研制,水下摄像与测量仪器的研制等方面。

3环境友好型生境修复和生物资源养护新技术

生境修复与生物资源养护技术是实现预期修复效果的核心。未来研究的重点将集中在生境修复与生物资源养护关键物种的筛选与功能群构建技术、碳汇渔业新技术、海洋牧场构建技术、智能型远程监测与预警预报技术等方面。

4海洋生境修复和生物资源养护监测、评价与管理模型

监测、评价与管理是修复行动有效实施的关键。未来研究工作的重点将集中在监测、评价与管理的智能一体化系统,监测、评价与管理的动态模型等方面。

退化草原生态修复技术范文第2篇

1福建省水土流失的主要影响因素及生态修复技术

1.1福建省水土流失的主要影响因素福建山多地少,山地丘陵占全省土地面积的85%以上[1]。福建山地丘陵土壤以花岗岩发育的红壤土为主,抗侵蚀能力弱,每年台风暴雨季节有很高的侵蚀潜在危险[2]。福建省的水土流失与自然地理条件有关,但受人为因素影响更大,主要表现在以下几个方面:①过度垦殖、毁林毁草导致大面积的生态破坏和土地退化。福建是食用菌生产大省,食用菌产业发展造成森林破坏引起的“菌林矛盾”十分突出,并限制了该产业的发展。②经济林过度开发引起生态退化。茶产业是福建省的九大支柱产业之一,茶产业的快速发展导致茶园水土流失严重,2010年全省茶园面积达20万hm2,茶园水土流失面积超过6.3万hm2,全国乌龙茶地理标志产品保护区域却成了全省重点水土流失治理区域,如铁观音地理标志的安溪是水土流失Ⅰ类重点县。③不文明开发建设引起的生态退化。如过度的矿山采挖、道路修建等常因水土保护措施不力而加速生态系统的破坏,进而引起水土保持功能严重受损,造成严重水土流失。

1.2水土保持生态修复的概念及其主要技术

1.2.1水土保持生态修复的概念水土保持生态修复是指在水土流失区通过以管护为主的保护措施,以及必要的人工辅助措施,促使自然界本身的自我修复能力得以最大限度地发挥和植被的恢复,保护和改善生态系统的结构与功能,以建立和维系与自然条件相适应、与社会经济发展相协调的相对稳定并良性发展的生态系统,达到防治水土流失、改善生态环境的目的。水土保持生态修复在尊重自然规律和生态学原理的基础上辅之以必要的人工调控,使水土流失区的生态自我修复得到提高和发展,是一种新的水土保持理念和措施[6]。

1.2.2主要技术对过度垦殖造成的水土流失区域———坡地生态脆弱带实行退耕还林、还灌、还草与坡改梯相结合。坡度在25°以上的一律退耕还林还草,实行封山育林;坡度在25°以下的根据实际情况,采用坡改梯进行水土保持耕作。耕作管理过程中以农家肥为主,化肥为辅;豆科绿肥与经济作物实行轮作、套作、混作;以生物防治、物理防治为主,辅之以化学防治对病虫草害进行防治,实施退化耕地的生态修复。这些生态修复技术都是有机农业生产所需要的。

2有机农业及其主要农业技术

2.1有机农业有机农业是在严格遵守特定的农业生产原则,遵循自然规律和生态学原理,协调种植业和养殖业平衡的基础上,采用一系列可持续的农业技术来维持农业生态系统持续稳定的一种农业生产方式,生产过程中严禁使用转基因技术,严禁使用化学合成农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质。在这种可持续的农业生态系统中生产、加工、销售的供人类消费、动物食用的产品才能称之为有机产品。严禁使用化学农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质是因为有机农业将土壤、植物、动物、人类和整个地球视为一个不可分割的整体,只有这个整体的每一分子都健康,整体才能健康。因此,只有维持和加强整体健康的农业生产才能生产出高质量和富有营养的有机产品,为预防性的卫生保健和福利事业作出贡献,这就是有机农业的健康原则。为此,有机农业采取了一系列可持续的农业技术来保障[7]。

2.2有机农业的主要技术

2.2.1有机生产产地环境要求有机标准(GB/T19630.1—2011)的环境基地要求:有机生产需要在适宜的环境条件下进行,有机生产基地应远离城区、工矿区、交通主干线、工业污染源、生活垃圾场等。有机生产单元是一个整体,为了防止有机生产受到污染的风险,有机生产单元周围必须设置缓冲带将有机生产单元和常规生产区域进行有效隔离,且缓冲带上的植物不能认证为有机产品。在土壤和水资源的利用上应充分考虑其可持续性,要根据当地的实际情况制定合理的灌溉方式(滴灌、喷灌、渗灌等),这种可持续性的灌溉方式也符合中央新时期治水方针对水土保持提出的新要求,即2015年2月10日主持召开中央财经领导小组第九次会议时明确提出的“保障水安全关键要转变治水思路,按照节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水方针。有机农业在强调产品本身有机完整性的同时也强调生态环境保护,严禁通过毁林、毁草、非法开荒来发展有机种植,而获得有机认证的农场是禁止随意焚烧秸秆的,以破坏生态为代价发展有机农业违背有机农业的宗旨。因此,生产地水土流失明显没有采取有效水土保持措施的,就不能被认证为有机基地[8]。

2.2.2土壤的培肥管理技术有机农业理论认为,作物赖以生存的土壤中有动物和微生物,是一个活的生命系统,作物吸收养分的过程是先给土壤“喂”肥,待土壤中的微生物分解后再供给作物养分,而现代农业中化肥的施用则是直接给作物提供养分,这在有机农业中是禁止采用的。因此,有机生产中养分的循环是个相对封闭的系统,要求有机肥应尽可能地来自于有机生产单元系统内,即有机单元中的所有有机物质要尽可能回归土壤,同时在轮作计划中要把豆科作物和豆科绿肥作为土壤氮源补充的重要手段,并在有机生产过程中尽可能减少土壤的养分流失,提高土壤养分的利用率,就是说有机农业生产强调协调种植业和养殖业的平衡,通过种养平衡来补充因作物收获从土壤带走的有机质和养分[7]。

2.2.3病虫草害的生物、物理防治技术有机农业理论认为,一个良好的有机生产系统不会有严重的病虫害,病虫害问题的出现往往是耕作不适当的信号,如作物种植单一化、品种缺乏多样性、施肥不当、农药使用对植物益虫的影响等。因此,在作物的病虫草害防治方面,有机农业倡导应用生态学原理和方法实行以农艺措施为主、生物和物理措施为辅的健康栽培技术;在应对作物种植单一化问题时,有机农业中采取的农业措施是轮作倒茬和间作套种等技术。《有机产品》国家标准(GB/T19630.1—2011)规定:一年中植物应进行三种以上作物轮作,一年种植多季水稻的地区可以采取两种作物轮作,冬季休耕的地区可不进行轮作。合理轮作、间(混)作和套作可以改变农田的生态和田间小气候、增加生物多样性、降低敏感性植物的密度以减少病菌侵染机会,同时可利用特色颜色或敏感背景、植物分泌物、机械隔离和小气候等达到有效防治病虫害的目的[7]。

2.2.4野生采集中强调可持续性野生采集的农产品也在有机产品的认证范围中。为了保护人类赖以生存的生态环境,有机标准对野生采集特别强调了“可持续”:野生植物的采集方法和采集量都必须在适度的范围内,采集方法不能对野生植物的生长及其环境产生破坏性影响,采集量也必须小于采集区域内生态系统可持续生产的量,从而防止因野蛮采集造成野生物种的衰退和灭绝,进而造成生态系统的破坏引起水土流失等自然灾害。由此可见,有机农业遵循的是自然规律和生态学原理,强调人类与自然形成一个整体且和谐相处、共同协调发展。有机农业生产过程中维持和保证农业生态系统稳定的生物或栽培措施、节水灌溉措施、野生采集方法在水土保持生态修复中均可应用。

3福建省有机农业发展现状

3.1优越的自然资源和生态资源福建自然条件优越,森林覆盖率全国最高,大气清新,土壤干净,水质良好,生态环境良好,生物种类繁多,全省植物种类有3000种以上,且绝大多数动植物品种未经过基因重组,十分有利于有机农业的发展[9]。

3.2良好的有机农业发展基础有机农业生产以传统农业栽培方法为主,福建农民在精耕细作、用(种)养结合、地力常新、农牧结合等方面都积累了丰富的经验,这正是发展有机农业的精髓;福建各地都有着独特的传统经验,如蘑菇栽培、混农林业、林草结合、旱地耕作等,这些传统经验与现代科技结合又为地方特色作物品种(豆类、特菜)选育、生物防治技术及生物产品生产、生物材料快速堆腐及生物肥料生产、节水技术等注入了新的活力,加之一些新技术的不断产生和推动,都为有机食品的生产、开发提供了技术保障[9]。

3.3健全的有机农业技术储备虽然福建省有机农业2001年才开始起步,但是无公害农业、绿色农业发展已经有20年历史了,为有机农业的发展奠定了转换基础,有机农业在短短的10来年内已初具规模;有机食品生产和认证体系已较健全,如省环保局的有机食品认证中心和农业厅的绿色食品办公室也开展有机食品认证工作。2013年福建各地在国家认证认可管理网站上登记注册的有机农业生产数量、品种及企业见表1、表2。

4小结

退化草原生态修复技术范文第3篇

关键词:白银;生态环境;问题;对策

1问题

白银市位于甘肃省中部干旱地区,北临腾格里沙漠,南接陇西黄土高原,特定的地理位置致使全市境内生态环境异常严酷,突出表现在以下四个方面:

1.1干旱问题

2000年气像资料显示,南部的会宁县为389.20mm,年蒸发量为1 693.60mm,是降水量的4.40倍,北部的景泰县年降雨量为148.60mm,年蒸发量则为2 590.20mm,是降水量的17.40倍。若以500mm等雨线作为干湿分界线,全市三县两区均属干旱地区,且降雨量低于300mm的地域面积在70%以上。据记载,自1950年至2000年的50年间发生大小旱灾就达35次之多,平均不到一年半就发生一次。2000年在全市发生了历史罕见的特大旱灾,自1999年10月至2000年7月持续近10个月时间未形成一次有效降雨,造成全市所有干旱山区夏粮因无法下种而受灾,以致大部分灾区人畜饮水发生困难,给群众生活造成了极大危胁。

1.2水土流失问题

水土流失区主要由黄河干流及其一级支流祖厉河流域构成。黄河流经白银区、靖远县、平川区和景泰县,全长214km,其支流祖厉河纵贯会宁全境和靖远5个乡,全长150km。根据白银市水土保持区划,白银市水土流失面积1.93万平方公里,占总土地面积的96%。除景泰西北部降雨稀少,土壤侵蚀以风蚀为主外,其它地区均以水蚀为主,全年降水的60%~70%形成地表径流,年流失土壤6 112万吨,土壤侵蚀模数达3174.09t/km2。仅祖厉河流域年侵蚀总量就达4316.0万吨,占全市水土流失总量的70.60%。相当于每年流失表土4.50mm左右,大量的泥土随水顺河流走,使祖厉河成为黄河水系上有名的泥河。

1.3草场退化问题

综合白银全市植被分布状况,大体可分为山地草甸草原、山地森林灌丛、干旱草原、荒漠化草原、草原化荒漠及荒漠植被类型。草场退化问题则集中反映在干旱草原、荒漠化草原、草原化荒漠及荒漠植被分布区。在水平分布上自南向北逐渐由草原向荒漠过渡,植被草场呈明显退化趋势,主要表现在天然草原面积的缩小和牧草产量的下降两个方面。面积减少的主要原因为毁林毁草开荒,因大面积开荒造成植被破坏、草场面积缩小的程度虽无准确数据可查,但从各县(区)土地概查资料中全市耕地面积(51.49万公顷)与统计资料中全市耕地面积30.17万公顷两者之间的差距(21.32万公顷)而言,就足以说明毁林毁草开荒的程度。在开荒问题比较严重的祖厉河流域,据调查,部分农户开荒耕种面积相当甚至大于承包地面积(以上涉及的数据只作论证问题时参考);除此,草场退化问题则主要表现在草原荒漠化引起的牧草产量下降方面,退化草地平均草产量下降30%~50%。客观分析造成退化的原因,既有大气候环境变化导致的干旱等自然因素造成草场退化的不可抗因素,又有长期超载过牧、滥樵乱采等超过草地生态系统自我修复能力极限形成草场退化的人为因素,但随着草场水平分布的不同,造成退化的的原因也有明显差异,南部以草原草场为主,其退化因素主要为人为因素,兼有不可抗因素;北部以荒漠草场为主,其退化因素则主要为不可抗因素,兼有人为因素;最受人们关注的则是平川、靖远北部的草原沙化问题,有关调查资料表明,该区内已有近2万公顷荒漠草场退化为沙漠化土地。

1.4城市环境问题

白银是一座新兴的工业城市,随着城市人口的增加和工矿企业的发展,环境污染问题越来越受到人们的关注,主要表现在以下三个方面:一是水体污染。据统计,全市每年向黄河排放工业废水达2 514万吨,其中工业废水1 693万吨,占排放总量的67.34%,生活污水821万吨,占32.66%,工业污水处理量为1 160万吨,仅占排放量的68.50%,处理达标率仅为30.69%;由于大量的工业废水未经彻底处理便排入黄河,造成黄河白银段重金属严重超标;生活污水未经处理便排入黄河,造成黄河白银段大肠菌群常年严重超标;二是大气污染。城区大气主要呈煤烟型污染,目前市区年耗煤量达100.36万吨,其中工业煤70.36万吨,民用煤30万吨,每年排放烟气151.97亿立方米,净化处理129.84亿立方米,净化率84.55%;年排放二氧化硫2.897万吨,烟尘及粉尘1.25万吨,空气总悬浮微粒和二氧化硫浓度严重超标;三是噪音污染。目前,一类混合区昼间等效声级超标1.20分贝,交通干线两侧区域夜间等效声级超标0.40分贝,形成了较为严重的噪声污染。

在表明白银生态环境严酷的上述四个主要因素中,既有原生的自然环境问题,又有次生的人为环境问题。对此,在制定生态环境建设发展规划中要进行科学分析和正确评价,既要重视对次生环境问题的改善,又始终不可低估原生环境问题对全市生态环境的基本影响,做到因地制宜,科学规划,合理布局,综合治理。

2对策

2.1三水齐抓,拓宽水路,以水治旱

干旱缺水问题一直困扰着全市农村经济的稳定发展。对白银来讲,水既是生存条件,又是发展要素,有水就有生机,有水就有希望。就生态环境建设而言,水既是维护生态的决定因素,也是建设生态的必备条件,立足白银实际,开展生态环境建设,必须全力抓好水利建设,走以水治旱的路子。

2.1.1有效蓄集天然降水白银境内降雨少,且分布不均,春夏多旱,秋季又宜形成洪涝灾害。因此,对天然降水进行有效蓄集,是保障生态建设乃至整个农业生产的必要手段。自“121”工程实施以来,全市境内传统旱作农业发生了根本性转折。靠工程措施集雨并实行节水补充灌溉,调节改善降雨在时空和雨量分布上的不均,实现了以水治旱的目的,保证了旱地农作物及林木生长的基本要求,实现了变被动为主动抗旱,变侧重利用地表水地下水到同时利用天上水,形成了“三水齐抓”的新思路。对此,今后的生态建设中还须进一步在推广中予以创新和发展。首先在集雨方式上,由单一的庭院屋面集流向集流场集流、道路集流、坡面集流、排洪沟集流、耕地轮歇集流发展,其中坡面是水土流失程度较严重的地段,也是实施生态建设的主要区域,地形复杂多变,集雨方式灵活多样,目前,大多通过修筑水平梯田、水平阶、水平沟、反坡梯田、鱼鳞坑等工程措施实现雨水蓄集,这些措施已在过去生产中得以实践,对造林种草等生态建设是完全必要的,今后还须严加规范,并积极引进推广集水面处理新技术,如覆膜、喷洒防渗材料有机硅、乳化沥青等,使过去单纯修筑蓄水池窖、塘坝的蓄集方式向以土壤为“水库”的大田富集方式上扩展,通过合理配置集水工程,使坡面上的空闲地得以科学利用,实现全方位综合集水;其次在用水目的上,要由主要解决人畜用水向保障生态建设、发展庭院经济、农田补灌方面延伸;在用水方法上由单一的人担车拉点灌向滴灌、渗灌、低压管灌等节水灌溉方式发展。

2.1.2 高效利用灌溉用水目前,全市已发展有效灌溉面积125.98万亩,已形成了以高扬程提灌为主,井泉库灌为辅,集雨节灌为补充的新格局。根据水利建设规划,今后15年,全市将发展有效灌溉面积100多万亩,累计达到226万亩,农村人均1.50亩。随着灌溉面积的不断扩大和水资源的进一步贫乏,灌溉用水的高效利用问题,将成为今后水利事业持续发展的重大课题。立足白银水资源和灌溉方式现状,近期宜抓好常规节水技术的推广,积极发展高技术含量的微、喷、滴灌工程技术。在造林种草等生态建设工程中可根据具体情况选择渗灌、插管根灌、膜孔灌以及利用注水枪根部注水等技术措施,以总体实现水资源的高效利用。

2.1.3强化土壤保水性能地面水分蒸发是造成土壤含水量低,导致土壤干旱的主要原因之一。白银境内光热资源极为丰富,土壤水份年平均蒸发量高达近2 000mm,是年平均降水量的7倍多。因此,通过改良土壤结构,增加土壤团粒数量和孔隙度,抑制土壤水份物理性蒸散,增强土壤的蓄水、保水性能,实现土壤内部以肥调水功能,提高土壤水份利用率,是长期以来人们在生产实践中解决干旱问题最普遍和最有效的方式之一,如对土壤进行保护性耕作、科学施肥、轮作倒茬等。近年来,通过研究和实践,又总结形成了一系列有效的土壤保水抗旱技术,如目前已广泛应用的覆盖塑料薄膜、铺压砂石、秸秆、厩肥以及造林中在穴内添加草、锯末、绿肥等抗旱技术,今后在生态建设中必须加以推广应用,同时还要积极引进保水剂、ABT生根粉、菌根菌、稀土、生物合成剂等高新技术材料。

2.2按山系布局,整流域推进,综合治理水土流失

依据白银地域特征,实施水保治理宜以县(区)为单位进行规划布局,在县(区)内不论大流域还是小流域均应坚持“按山系布局,整流域推进”的原则,做到全面规划,综合治理,并统一步调,协同进行,限期完成。水土流失的形成发展具有一定的综合性和社会性,只能采取综合性、社会性的措施进行综合治理。实践证明,生物与工程措施相结合的技术政策完全正确有效,并且有投资少,见效快,周期短,效益高的特点。今后应根据流域间的差异性,从当前着手,从长远着眼,在两者的最佳结合方案上多做研究,建立不同流域间的最佳治理模式,既治山又治水,既植树种草,又修桥通路,真正做到山田水林路综合治理。

2.3法律保障,科技支撑,恢复林草植被

草场退化问题的形成发展与人为活动影响密不可分。因此,恢复林草植被,首先必须从控制和消除人为活动影响入手,重点解决好以下几个方面的问题:一是林地资源的依法管理问题,林地资源既包括有林地,也包括宜林地。但在管理过程中普遍侧重有林地的管理,对宜林地资源底子不清,管理疏漏,造成大面积宜林地资源流失,特别是陡坡开荒问题一直没有得到重视和解决。为此,对现有的相关法律必须加以完善,强化群众干部特别是领导干部的法律意识,不断加大执法力度,对已遭破坏的植被依法进行恢复,对新的破坏活动给予严厉打击;二是封山与兴牧的关系问题。超载放牧是白银境内植被退化、草原荒漠化的主要人为因素。对此可采取切块封禁和舍饲圈养两种措施加以解决。近期内宜结合天保工程,对重点区域予以切块封禁,并逐年扩大封禁范围,封严禁一切放牧活动,人工促进天然恢复植被;长远考虑应引导群众走舍饲圈养的路子,并逐步建立相关的法规制度进行约束。饲料来源可通过农业结构调整,结合生态建设发展人工种草来解决。三是科技支撑问题。从目前白银的实际分析,科技支撑的重点应放在先进实用技术的推广与示范上,当前急需在节水灌溉技术,集雨补灌技术,抗旱造林技术,优良品种培育技术,资源保护和持续经营技术等方面狠下功夫,同时还要对高新技术的应用加以重视,如生物技术,信息技术,新材料技术等,使高新技术与常规技术有机结合,只有这样,才能真正发挥科技在植被恢复重建中的支撑作用。

2.4城乡一体,标本兼治,亮化城市环境

白银是甘肃东进西出、南来北往的通道,优越的地理位置,丰富的资源,雄厚的工业基础,使白银成为黄河上游经济区开发潜力最大的经济圈之一。今后在城市生态建设中,必须坚持“城乡一体、标本兼治”的原则。首先从维护居民基本生存条件的高度出发,下大力气整治环境污染问题,特别对工矿企业“三废”排放问题要建立长期跟踪监查制度,从源头抓起,根治污染问题。与此同时,要不惜一切代价抓好城市绿化工作。城市绿化是当今世界社会文明和现代化发展的一个重要标志,也是实现城市可持续发展的必备条件。我国的城市林业起步较晚,但发展较快。白银城市林业建设刚刚起步,目前,全国城乡一体化绿化试点城市建设和中韩合作大环境绿化等项目即将在白银启动,形势非常有利。为此,我们必须抓住历史机遇,大力开展城市林业建设工作,在一次性搞好街道、广场、公园等公共场所和庭院、厂区、居民区绿化的同时,要特别注意以城乡结合部为重点的大环境绿化。我们的起步虽晚,但起点一定要高,要立足大手笔、大动作创建绿化精品工程,力争用10~15年时间,把白银建成一座经济发达,环境优美,生态良性循环的现代化城市。

参考文献

退化草原生态修复技术范文第4篇

关键词:矿山废弃地;固土;生态修复;景观再造

1 概况

徐州高铁站区位于徐州市主城区东部,距离正在规划建设的徐州新区仅3km。高速客站地块规划范围南起郭庄路延长线,北至城东大道,西至规划中的金山桥至徐州新区快速路,东至京福高速公路。徐州市铁路建设办公室对高铁站区站场周围约5.2km2的土地进行整理开发,其中邱山——凤凰山以及两山之间的地块集中做生态景观绿化设计。其中邱山景观设计总面积约为15万m2,凤凰山景观设计面积约为55万m2,广场、道路等绿地设计面积约为15万m2,合计约85万m2。

2 方案设计原则

(1)生态恢复原则,以生态恢复的综合方法实施破损面的植被恢复。(2)因地制宜原则,不同立面形态、不同破损状况、山体不同部位采用不同治理手法。(3)经济适用原则,既考虑治理效果(绿化、美化、生态化),同时考虑建造成本(低投入、低维护)。(4)可持续发展原则,既考虑近期效果,也考虑可持续发展。近期美观、安全;远期植物群落生态安全稳定,消除山体不安全隐患。(5)安全性原则,充分考虑各工程措施实施的可能性和安全性,保证施工安全和长久安全。

3 固土护坡植物配置技巧

(1)灌木与草本植物结合。用单纯的灌木作为护坡植物,成本较高,而且早期生长慢,植被覆盖度低,对早期的土壤侵蚀防止效果不佳;用单纯的草本植物作为护坡植物,虽然费用低廉,早期生长快,但群落易发生衰退,且衰退后二次植被困难。可以通过将灌木与草本植物混合栽植,充分发挥两者的优势,草本植物早期迅速覆盖地面防止土壤侵蚀,后期由灌木发挥作用,使植被稳定下来,达到快速持久护坡的效果,同时具有良好的景观效果。

(2)多种草种混合。可用于护坡的草本植物大部分属于禾本科和豆科。禾本科植物一般生长较快,根量大,护坡效果好,但需肥较多;而豆科植物苗期生长较慢,但由于可以固氮,故较耐瘠薄,耐粗放管理,其花色较鲜艳,开花期景观效果较好,因此护坡的草种常采用多种草种混合。

(3)根据需要选择植物品种。固土护坡植物中,非常理想的极优良的护坡地被植物不易找到,如野牛草低矮,抗逆性也较强,但绿色期短,生长慢;小冠花绿色期长,极耐干旱,花期也长,但植株比草坪要高;高羊茅耐干旱,生长特别快,绿色期也长,但其造型不如野牛草纤细美观,只能根据种植环境的需要,选择相应优点的植物。

4 山体修复技术

(1)土工网技术。土工网主要应用在边坡防护。在道路边坡上铺设土工网,可防止岩块滑落,避免对人或车辆造成危害;土工网作为挡土墙体填土中的加筋材料,可分散土体应力,限制侧向位移,增强稳定性;用土工网制成石笼用于堤坝、岩石表面的防护,可防止侵蚀、避免塌方和水土流失。

(2) 喷播三维网植草技术。喷播是一种适用于风化程度较高的岩土边坡和土夹石边坡绿化的新型技术。它利用特制喷射机将草种、保水剂等有机基材喷射到坡面上,有机材在压力的作用下与坡面紧密结合,形成一层可供植物生长发育的基质层。喷播对土壤厚度的要求,根据边坡的具体情况而定,通常为10~30cm。在喷射中必须加入狗牙根、高羊茅、紫穗槐等草种,在较短的时间内达到理想的绿化效果。

对岩土边坡和土夹石边坡,传统的治理方法一般采用三维网植草技术。实践证明,这类边坡由于土质条件较差,采用三维网植草技术仍然达不到良好效果的,又无法改变坡面土壤条件,可以采用客土喷播来改善边坡土质条件,绿化效果更好。在价格上,客土喷播与三维网植草造价要高很多,因此喷播时可以根据实际情况选择这两种生态绿化技术。

5 结语

本方案在实施中,根据实际情况,以保障治理效果为前提,制定科学合理的破损山体修复治理方案,切实做到因地制宜,全面分析各有关方面的因素,从社会效益、环境效益、经济效益出发,优化最佳方案,以期达到最好的治理效果。

破损山体的整治是以生态城市建设和构建和谐社会的要求为出发点,为提高城市生态环境质量、改善人居生态环境的一项有力措施。确定科学合理、因地制宜的方案,是治理效果保障的重要前提,随着对徐州市破损山体的全面治理,结合制定合理有序的矿石开发规划,定能为实现徐州城市生态安全发展的目标打下坚实的基础。

参考文献

1 李永庚,蒋高明.矿山废弃地生态重建研究进展[J].生态学报,2004

2 胡振琪,杨秀红,鲍艳等.论矿区生态环境修复[J].科技导报,2005

退化草原生态修复技术范文第5篇

[关键词]水土保持;生态修复;有机农业;美丽乡村;福建

生态文明建设与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设五位一体是“建设美丽中国,实现中华民族永续发展”的发展新理念和实践新创新。福建省的美丽乡村建设和其他省区的美丽乡村建设一样要走生态文明建设先行的道路,用绿色发展、循环发展、低碳发展的理念推进农村景观的整治和农村种植业、养殖业转型升级成致富产业。福建的森林覆盖率居全国首位,但人为水土流失比较严重,已成为建设美丽乡村的一个瓶颈。治理水土流失的有效手段之一是实施水土保持生态修复,而有机农业在水土流失区的“美丽乡村”建设中既可以协调种养平衡,又可以起到生态修复的效果。因此,我们认为在福建水土流失区鼓励适当发展有机农业有利于建设美丽乡村。

1福建省水土流失的主要影响因素及生态修复技术

1.1福建省水土流失的主要影响因素

福建山多地少,山地丘陵占全省土地面积的85%以上[1]。福建山地丘陵土壤以花岗岩发育的红壤土为主,抗侵蚀能力弱,每年台风暴雨季节有很高的侵蚀潜在危险[2]。福建省的水土流失与自然地理条件有关,但受人为因素影响更大,主要表现在以下几个方面:①过度垦殖、毁林毁草导致大面积的生态破坏和土地退化。福建是食用菌生产大省,食用菌产业发展造成森林破坏引起的“菌林矛盾”十分突出,并限制了该产业的发展[3]。②经济林过度开发引起生态退化。茶产业是福建省的九大支柱产业之一,茶产业的快速发展导致茶园水土流失严重,2010年全省茶园面积达20万hm2,茶园水土流失面积超过6.3万hm2[4],全国乌龙茶地理标志产品保护区域却成了全省重点水土流失治理区域,如铁观音地理标志的安溪是水土流失Ⅰ类重点县。③不文明开发建设引起的生态退化。如过度的矿山采挖、道路修建等常因水土保护措施不力而加速生态系统的破坏,进而引起水土保持功能严重受损,造成严重水土流失[5]。

1.2水土保持生态修复的概念及其主要技术

1.2.1水土保持生态修复的概念

水土保持生态修复是指在水土流失区通过以管护为主的保护措施,以及必要的人工辅助措施,促使自然界本身的自我修复能力得以最大限度地发挥和植被的恢复,保护和改善生态系统的结构与功能,以建立和维系与自然条件相适应、与社会经济发展相协调的相对稳定并良性发展的生态系统,达到防治水土流失、改善生态环境的目的。水土保持生态修复在尊重自然规律和生态学原理的基础上辅之以必要的人工调控,使水土流失区的生态自我修复得到提高和发展,是一种新的水土保持理念和措施[6]。

1.2.2主要技术

对过度垦殖造成的水土流失区域———坡地生态脆弱带实行退耕还林、还灌、还草与坡改梯相结合。坡度在25°以上的一律退耕还林还草,实行封山育林;坡度在25°以下的根据实际情况,采用坡改梯进行水土保持耕作。耕作管理过程中以农家肥为主,化肥为辅;豆科绿肥与经济作物实行轮作、套作、混作;以生物防治、物理防治为主,辅之以化学防治对病虫草害进行防治,实施退化耕地的生态修复[5-6]。这些生态修复技术都是有机农业生产所需要的。

2有机农业及其主要农业技术

2.1有机农业

有机农业是在严格遵守特定的农业生产原则,遵循自然规律和生态学原理,协调种植业和养殖业平衡的基础上,采用一系列可持续的农业技术来维持农业生态系统持续稳定的一种农业生产方式,生产过程中严禁使用转基因技术,严禁使用化学合成农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质。在这种可持续的农业生态系统中生产、加工、销售的供人类消费、动物食用的产品才能称之为有机产品。严禁使用化学农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质是因为有机农业将土壤、植物、动物、人类和整个地球视为一个不可分割的整体,只有这个整体的每一分子都健康,整体才能健康。因此,只有维持和加强整体健康的农业生产才能生产出高质量和富有营养的有机产品,为预防性的卫生保健和福利事业作出贡献,这就是有机农业的健康原则。为此,有机农业采取了一系列可持续的农业技术来保障[7]。

2.2有机农业的主要技术

2.2.1有机生产产地环境要求

有机标准(GB/T19630.1—2011)的环境基地要求:有机生产需要在适宜的环境条件下进行,有机生产基地应远离城区、工矿区、交通主干线、工业污染源、生活垃圾场等。有机生产单元是一个整体,为了防止有机生产受到污染的风险,有机生产单元周围必须设置缓冲带将有机生产单元和常规生产区域进行有效隔离,且缓冲带上的植物不能认证为有机产品。在土壤和水资源的利用上应充分考虑其可持续性,要根据当地的实际情况制定合理的灌溉方式(滴灌、喷灌、渗灌等),这种可持续性的灌溉方式也符合中央新时期治水方针对水土保持提出的新要求,即2015年2月10日主持召开中央财经领导小组第九次会议时明确提出的“保障水安全关键要转变治水思路,按照节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水方针。有机农业在强调产品本身有机完整性的同时也强调生态环境保护,严禁通过毁林、毁草、非法开荒来发展有机种植,而获得有机认证的农场是禁止随意焚烧秸秆的,以破坏生态为代价发展有机农业违背有机农业的宗旨。因此,生产地水土流失明显没有采取有效水土保持措施的,就不能被认证为有机基地[8]。

2.2.2土壤的培肥管理技术

有机农业理论认为,作物赖以生存的土壤中有动物和微生物,是一个活的生命系统,作物吸收养分的过程是先给土壤“喂”肥,待土壤中的微生物分解后再供给作物养分,而现代农业中化肥的施用则是直接给作物提供养分,这在有机农业中是禁止采用的。因此,有机生产中养分的循环是个相对封闭的系统,要求有机肥应尽可能地来自于有机生产单元系统内,即有机单元中的所有有机物质要尽可能回归土壤,同时在轮作计划中要把豆科作物和豆科绿肥作为土壤氮源补充的重要手段,并在有机生产过程中尽可能减少土壤的养分流失,提高土壤养分的利用率,就是说有机农业生产强调协调种植业和养殖业的平衡,通过种养平衡来补充因作物收获从土壤带走的有机质和养分[7]。

2.2.3病虫草害的生物、物理防治技术

有机农业理论认为,一个良好的有机生产系统不会有严重的病虫害,病虫害问题的出现往往是耕作不适当的信号,如作物种植单一化、品种缺乏多样性、施肥不当、农药使用对植物益虫的影响等。因此,在作物的病虫草害防治方面,有机农业倡导应用生态学原理和方法实行以农艺措施为主、生物和物理措施为辅的健康栽培技术;在应对作物种植单一化问题时,有机农业中采取的农业措施是轮作倒茬和间作套种等技术。《有机产品》国家标准(GB/T19630.1—2011)规定:一年中植物应进行三种以上作物轮作,一年种植多季水稻的地区可以采取两种作物轮作,冬季休耕的地区可不进行轮作。合理轮作、间(混)作和套作可以改变农田的生态和田间小气候、增加生物多样性、降低敏感性植物的密度以减少病菌侵染机会,同时可利用特色颜色或敏感背景、植物分泌物、机械隔离和小气候等达到有效防治病虫害的目的[7]。

2.2.4野生采集中强调可持续性

野生采集的农产品也在有机产品的认证范围中。为了保护人类赖以生存的生态环境,有机标准对野生采集特别强调了“可持续”:野生植物的采集方法和采集量都必须在适度的范围内,采集方法不能对野生植物的生长及其环境产生破坏性影响,采集量也必须小于采集区域内生态系统可持续生产的量,从而防止因野蛮采集造成野生物种的衰退和灭绝,进而造成生态系统的破坏引起水土流失等自然灾害。由此可见,有机农业遵循的是自然规律和生态学原理,强调人类与自然形成一个整体且和谐相处、共同协调发展。有机农业生产过程中维持和保证农业生态系统稳定的生物或栽培措施、节水灌溉措施、野生采集方法在水土保持生态修复中均可应用。

3福建省有机农业发展现状

3.1优越的自然资源和生态资源

福建自然条件优越,森林覆盖率全国最高,大气清新,土壤干净,水质良好,生态环境良好,生物种类繁多,全省植物种类有3000种以上,且绝大多数动植物品种未经过基因重组,十分有利于有机农业的发展[9]。

3.2良好的有机农业发展基础

有机农业生产以传统农业栽培方法为主,福建农民在精耕细作、用(种)养结合、地力常新、农牧结合等方面都积累了丰富的经验,这正是发展有机农业的精髓;福建各地都有着独特的传统经验,如蘑菇栽培、混农林业、林草结合、旱地耕作等,这些传统经验与现代科技结合又为地方特色作物品种(豆类、特菜)选育、生物防治技术及生物产品生产、生物材料快速堆腐及生物肥料生产、节水技术等注入了新的活力,加之一些新技术的不断产生和推动,都为有机食品的生产、开发提供了技术保障[9]。

3.3健全的有机农业技术储备

虽然福建省有机农业2001年才开始起步,但是无公害农业、绿色农业发展已经有20年历史了,为有机农业的发展奠定了转换基础,有机农业在短短的10来年内已初具规模;有机食品生产和认证体系已较健全,如省环保局的有机食品认证中心和农业厅的绿色食品办公室也开展有机食品认证工作[10-11]。

4小结

安溪县曾经因过度垦殖发展茶业生产而成为福建省水土流失重点县中的Ⅰ类县,茶叶的品质也威胁到了闻名全国的“乌龙茶之乡”的声誉和生存安全。为了保证茶叶质量,县政府引导和鼓励茶企发展生态茶园和有机生态茶园,如在茶园套种生态绿肥油菜花、大豆等,并在“外安溪”公路沿线对低产茶园实行退茶还林,走绿色强茶道路,从而使有机生态茶园建设的第一效用即茶叶质量得到了保证。在第一效用充分发挥的基础上,安溪政府继续推进“持续治绿”政策,把曾经的水土流失重点治理县通过水土保持生态修复打造成了观光旅游度假圣地,2013年,茶叶产值达20亿元,年创税收3亿元[11]。福建水土流失严重地区也是经济相对落后的地区,这些地区农药、化肥等农用化学品的使用量相对较少,农业面源污染较轻,有利于发展有机农业。这些水土流失严重的贫困地区应该根据当地的生态资源、劳力资源和经济资源,借鉴安溪县茶业发展道路,切实进行水土保持生态修复,恢复良好的生态环境,在各方面条件成熟的情况下适度发展有机农业,以实现社会、经济和生态环境协调发展,进而实现“生态宜居、兴业富农、文明和谐”的美丽乡村建设目标。

[参考文献]

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