綠色沙漠

綠色沙漠

“綠色沙漠”是指大面積的綠色樹林,其中樹木種類單一,年齡和高矮一致,且十分密集。密集單一的樹冠層完全遮擋了陽光,使下層植被無法生長,林下缺乏中間的灌木層和地面的植被。

名稱解釋

綠色沙漠 綠色沙漠

自然界中天然林具備了自我平衡,相互維繫的生物鏈,是一個結構合理,功能齊全,過程完整的相對穩定的 生態系統。而大面積的人工林,其構成樹木種類單一,年齡和高矮比較接近,十分密集,密集單一的樹冠完全遮擋了陽光,林下缺乏中間地灌木層和地表植被。這種森林便被稱為“綠色沙漠”。之所以稱之為“沙漠”,一是指這樣的樹林中植物種類極為單一,無法給多種動物提供食物或適宜的棲息環境,因而動物種類也十分稀少;二是指這樣的樹林地表植被很差,因而水土保持的能力很差,一般比較乾燥,易形成火災;三是指這樣的樹林生物多樣性水平極低,因而生態十分脆弱,缺少天敵對蟲害的控制,很易感染蟲害,而且一旦發生蟲害,即易造成大面積損害。

分布情況

綠色沙漠 綠色沙漠

“綠色沙漠”在中國的土地上隨處可見。例如川西乾旱河谷海拔1500米以上,中心乾旱地帶年降水量僅為300-400mm,7000年前當地森林主要樹種組成是山毛櫸科樹木和雲南松、鐵杉等,解放初期基本上變成一片荒山禿嶺。50年代後期,飛機播種雲南松,實行封山育林,效果明顯,森林覆蓋面積大大提高。這是中國人工恢復森林的重要成功範例。但是因缺乏進一步的工作,這些人工林並沒有按照自然的恢復進程發展為物種多樣性豐富的天然森林,而成為單一松林,當前帶來嚴重問題。

西昌地區,這些20-40年前飛播的大面積雲南松林,大部分過於密集。松針落於地表後很難腐爛。在扒開厚厚的松針層後,地面沒有腐植質,土壤裸露,植被覆蓋極差,極其乾燥,極易著火,加之雲南松樹中含有油質,更易助長火勢。對土壤質量和營養循環有重要作用的土壤無脊椎動物難以生存。松樹從土壤吸收營養,營養卻無法返回土壤,因而土質越來越糟。這樣的樹林由於土質、水分和陽光的缺乏,其他植物很難生長。因而動物也很難在這樣的林子中找到食物和足夠的水分來維持生存,而且由於這樣的單一物種森林覆蓋面積過大,即使是飛行能力較強的動物也難通過長距離旅行來維持生存。同時由於起到水分保持和水質過濾作用的重要部分是地表覆蓋的植被,因此,這樣的雲南松林的水分保持和過濾的生態功能也很差。當前邛海周圍主要是這種雲南松林,對邛海的水量調節和水質改善都起著負面影響。該地區控制火災和蟲災成了當地財政的巨大負擔,而且因缺乏生物多樣性,不能吸引遠道的遊客,而直接影響到邛海地區的生態旅遊收入。而事實上,該地區氣候條件好,毗鄰青藏高原、雲貴高原、四川盆地,在這三個地區的物種都有可能在該地區分布,因而物種多樣性應該極其豐富。而如今,農業開發區、城市、退化環境都成為了這些物種進入該地區的屏障,其中這種單一的松林就是構成屏障的主要因素之一。

生態功能

水土保持功能

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這除了高大的樹木外,需要加強地表灌木培育。大家不太重視灌木和地表植被,實際上灌木和地表植被在水土保持、隔離噪聲,為小鳥和其他動物提供食物等方面具有十分重要的作用。

自我更新能力

或者說我們恢復起來的植被應該可以不依賴或最小程度地依賴於人類的幫助。這些植被必須要適應當地環境,包括對水分、土壤、溫度等的適應,需要有能力繁殖和擴散,營養能夠得到正常循環,病蟲害能夠有足夠的天敵進行控制等。

養育能力

這要求在植被恢復過程中,充分考慮當地動植物的需要。種植動物能夠採食和棲息的植物,這是我們經常種植的常綠樹種,例如松樹和萬年青等,所不能提供的。種植多樣的植物,以滿足不同動物的需求。還需要為動物提供水源和適宜的棲息場所。

循環機制

綠色沙漠 綠色沙漠

再讓我們看看,在一片光禿的土地上,天然植被是如何形成的吧。過往的鳥類和哺乳類會帶來種子。如果環境實在惡劣,根本沒有大動物,則昆蟲和風力會發揮重要作用。總是有一些喜光的樹種或草種會首先生長起來。然後,各種草開始覆蓋地表,保持水土。一些先鋒樹種,如松樹、楊樹、樺樹將逐漸遮擋過度的陽光照射,使地表環境趨於溫和。環境條件的改善,使得林下植被開始生長,會出現更多的小型無脊椎動物。於是鳥類和小型哺乳類因為可以有昆蟲和草籽為食,有樹和草叢為掩護,數量開始增加。喧繁的動物活動,為這個地區帶來更多的物種種源,於是開始形成種類豐富和結構複雜的植被。

複雜的植被結構使植被開始具有越來越完善的生態功能。高大的樹木,為生態系統遮風擋雨,減少陽光直射和水分蒸發,提供溫和潮濕的大環境。灌木和草為多種動物,包括多種鳥類、小型哺乳類、昆蟲提供了生活環境和多種食物,並有效地防止風和降雨對土壤的直接沖刷,降低土壤流失。地表的灌木、草、苔蘚等象海綿一樣,在多雨的季節吸收大量的水分,少雨的季節再將水分釋放出來,有效防止水分流失。這種功能能夠增加土壤對水分的吸收,增加地下水的儲量,保持地面的潮濕,而且為土壤中的無脊椎動物提供適宜的生態條件。潮濕的環境和各種土壤動物使落葉、屍體能夠儘快分解,將營養返還到土壤,從而實現生態系統的營養循環。

主要危害

綠色沙漠 綠色沙漠

研究發現,森林的水源保護功能是通過植被的“海綿效應”實現的。其作用原理就是在有水的時候可以吸水,在外界沒水的時候,又可以慢慢往外放水。森林樹冠層攔截的雨水量為15%至40%,而灌木和地表草木層攔截並保留的雨水比樹冠層更多。地表植被,如苔蘚層,具有重要的水土保持作用;僅有0.5至1.0厘米的枯枝落葉層,水土保持的效率可以達到80%。地表層和枯枝落葉層不僅可以緩解雨水對地面的直接沖刷,其本身也可以吸收並儲存水分,改善土壤結構和肥力,提高持水能力。另外,森林的龐大根系,特別是土壤中的各種微生物,在森林的蓄水效應中起了很重要的作用。而被稱為“綠色沙漠”的樹林內地表植被覆蓋很差。除高大的樹冠層有一定的保水功能外,灌木草叢和枯枝落葉才是水土保持的關鍵。而這樣的森林中地表植被覆蓋很差,失去了森林的海綿樣保持水源的能力,保持水土和過濾水的能力都很低。不僅在雨季沒有儲存水的功能,而且在旱季到來的時候,區域內則非常乾燥,火災危險非常大。松針落到地面,因為表面有蠟質,很難腐爛,加上其內含有油脂,極易引起火災。

同時,這種樹林生物多樣性水平極低。單一密集的樹木遮擋了陽光,抑制了其他植物種類的生長,也無法給大多數動物提供食物或適宜的棲息環境,因而動物種類自然也少。通常是在面積很大的一片人工林內,幾乎看不到動物,一片孤寂。但是在很小的一片天然林中則會鳥語蟲鳴,生機勃勃。

營養循環

“綠色沙漠”的樹林中營養循環被阻斷,土壤營養日益匱乏。針葉林的落葉不易腐爛,加上對改善土壤質量和促進營養循環十分重要的土壤無脊椎動物以及其他動植物很少,使得“綠色沙漠”區域內土壤中的營養不斷被這種單一的植物所損耗,卻沒有營養返回到土壤,所以土壤的營養狀況越來越差。

不容忽視的還有在這種樹林裡,生態狀況十分脆弱。由於缺少天敵對蟲害進行控制,森林很容易發生病蟲害,而且一旦發生就容易造成大面積的破壞。據國家環保總局2002年發布的我國西部地區病蟲害的統計數據顯示:20世紀80至90年代,森林病蟲害日益嚴重。其中一個重要原因就是人工林的面積增加,使森林樹種趨於單一化,造成生態系統的調節能力下降,控制病蟲害的天敵數量大大減少,從而導致病蟲害的加劇。

影響效應

綠色沙漠 綠色沙漠

在中國960萬平方公里的土地上,森林僅占16.55%,其中天然林不足森林總面積的10%;草原雖占到國土面積的41.7%,退化草原卻幾乎占到了一半。如此少的天然植被卻維繫著13億人的生態空間,天然植被一直在默默地為我們發揮著巨大的作用。然而它們卻往往得不到重視,甚至遭到了嚴重破壞,如今已經到了不得不儘快恢復中國的天然植被的時候了。

天然植被的一般作用有保持水土及營養,調節水資源以及地區與全球的氣候,防止、消除或減輕水災、旱災、蟲害、暴風雨、土壤侵蝕、沙漠化以及污染等自然或人為災害的損害,保持生物多樣性以及可再生資源等等。

天然植被的喪失,已經給我國帶來了嚴重的損失。1998年的洪水災害,2000年以來覆蓋整個北方地區的沙塵暴以及乾旱、蟲害、土石流、地下水水位下降、生物多樣性銳減、土壤流失等現象,都在時時刻刻警示著我們:必須儘快尋找一種方法,改造好“綠色沙漠”,實現良好的植被覆蓋。

解決方案

專家介紹說,恢復天然植被的最好辦法是“自然恢復”。即無需人工協助,只是依靠自然演替來恢復已退化的生態系統。這種方法有很多優點:可以縮短實現森林覆蓋所需的時間,保護珍稀物種和增加森林的穩定性,投資小、效益高。

大自然具有很強的恢復能力,大多數情況下,人類需要的是減少對生態系統的干擾,採取適當的措施控制火災、蟲害和雜草,自然界所具有的頑強能力將逐漸恢復並實現生態系統的各種功能。

不過除了自然恢復外,專家介紹說也可以採取生態恢復的辦法。“生態恢復”是指通過人工方法,按自然規律恢復天然的生態系統。“生態恢復”的含義遠遠超出以穩定水土流失地域為目標的種樹,也不僅僅是種植多樣的當地植物,“生態恢復”是試圖重新創造、引導或加速自然演化過程。人類沒有能力恢復出真正的天然生態系統,但是我們可以幫助自然,把一個地區所需要的基本植物和動物放在一起,提供基本的條件,然後讓它自然演化,最後實現恢復。專家提醒說,在恢復的同時,也要做好恢復地點的前期準備工作、種子採集和種苗培育、控制雜草、常規及其它樹種的種植及撫育工作,同時還要加強利用自然力,這樣都會有助於恢復工作的進展。

藍天白雲,青山綠林是人類所嚮往的。但是,我國幅員遼闊,不同地方有不同的生態系統、不同的物種組成,因此也應針對不同地區、不同目的,採取相應的植被恢復對策和方法,我們絕不能再次由於自己的無知和簡單,在製造了一片又一片的黃色沙漠之後,又建造一片又一片的“綠色沙漠”。

生態系統

天然的生態系統,它具有多種多樣的異質性(或稱多樣性),這包括物種組成上的異質性、空間結構上的異質性、年齡結構上的異質性以及資源利用上的異質性等等。這些異質性為多種動植物的生存提供了各種機會和條件,因此利於提高生物多樣性水平。人工林的建設過程中卻忽略了天然林對異質性的要求,所形成人工林的特點就是均一。所有天然生態系統的這些異質性,在自身演替過程的不同階段會有所變化。

異質性對於一個天然生態系統是必須的。我們在進行植被恢復的過程中,可以促進這些異質性的形成,這將大大加速天然植被的恢復。

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