【正文】 其中，在公元 742～ 1820年 之間的近 1000年間，土壤侵蝕量僅增加了 1． 7億 t，人口增加了 1980萬人；在 1820～ 1980 年短短的 160年時間里。 表 2． 1為土壤侵蝕量與人口增加量的關系Ⅲ’。在生態(tài)環(huán)境的演變過程中，土壤侵蝕過程在整個黃土高原系統(tǒng)中占主導地位， 二者相互影響，相互促進。近 2020年來，人類活動強烈地影響著黃土高原地區(qū)的生態(tài)環(huán)境演變，使土壤侵蝕在 自然侵蝕基礎上疊加了人為加速侵蝕。 長期強烈的水土流失使黃土高原支離破碎、溝壑縱橫，溝壑密度在強烈區(qū)為 4～ 7km／ km2， 最高達 lOkm／ km2；在陜北、晉西黃土丘陵溝壑區(qū)，年侵蝕模數(shù)達 8000～ 25000t／ (a陜北、甘肅和晉西北條件差， 一般僅能種植耐干寒的莜麥、養(yǎng)麥、糜子、胡麻、薯類等‘”捌。溝谷和荒坡 上的草本植物多為旱生種類，如白草、委陵菜、狼尾草、堿草、甘草、酸棗、荊條、沙柳、 檸條、沙草、沙蒿、苜蓿、沙打旺、草木樨等。植被由東南向西北為森林草原、干草原和荒漠草原。主要土類有填土、黑壚土、黃綿土、褐色土、灰褐土、栗鈣土、灰鈣土和漠鈣土． 水土流失嚴重，熟化土壤不斷流失，生土裸露，肥力瘠?。? 因長期濫墾濫伐，黃土高原土地利用不合理，自然植被殘留較少，分布零散。受暴雨影響，大多數(shù)河流汛期洪峰急漲猛落，汛 期水量占全年水量的 700以上，含沙量很高，往往一次洪水含沙量占全年 70～ 80％以上。 區(qū)域水系以黃河為骨干，發(fā)源于黃土高原的河流較多，約有 200條，較大的有洮河、 祖厲河、清水河、黃甫 71l、窟野河、無定河、北洛河、渭河、沁河、汾河等。年降水量 200～ 700mm，其中 65N以上集中于 8． 9三月。C，無霜期 120～ 200天，氣溫日較差平均為 10～ 16℃。 2． 2． 2氣候與水文 黃土高原屬暖溫帶半濕潤半干旱氣候，主要特征是冬季寒冷干燥，夏季溫暖溫潤，雨 量稀少，變率大，日光充足，日照時數(shù)多，熱量條件較優(yōu)越。黃土橋是溶蝕 和侵蝕形成的地下洞穴受重力作用發(fā)生崩塌，殘留的洞頂形如拱橋，因此得名。由于地表水下滲，溶解了 黃土中可溶礦物，并把粘土微粒帶到土層下部，破壞了土層結構，在重力作用下，土層圍 繞中心緩慢下沉壓實。常見的 黃土微地貌主要有黃土碟、陷穴、黃土橋和黃土柱等。黃土 高原溝谷重力侵蝕占一定比例，大量物質補給溝道徑流，黃土泥流非?；钴S?！?400的坡面上， 土層因受干濕、寒冷和凍融交替而松動，受重力影響順坡下溜；崩塌是谷緣陡崖因雨水和 徑流沿垂直節(jié)理下滲，通過潛蝕作用，使土體失去穩(wěn)定而致；滑坡是谷坡上大量土體沿一 定滑動面整體滑下的現(xiàn)象，谷坡上造成圓弧形的陡崖和坡腳龐大雜亂的滑坡體。每當發(fā)生暴雨，坡面溯源侵蝕速度加快，溝坡 塊體運動活躍，其主要方式有瀉溜、崩塌和滑坡等。 溝谷的發(fā)育是流水下切、溯源侵蝕和谷坡塊體運動共 同作用的結果。河溝是大型 的侵蝕溝，河床大多切穿黃土層發(fā)育在基巖上，橫斷面呈梯形，底寬數(shù)十米以上。故細溝、淺溝和切溝均是發(fā)育在坡面上的侵蝕溝。溝谷地貌按其大小、形態(tài)特征和發(fā)育過程，可分為細 溝、淺溝、切溝、沖溝和河溝等。黃土高原主干溝谷切割深度一般都在 200～ 300m。黃土梁峁區(qū)亦稱黃土丘陵溝壑區(qū) ，塬、梁、峁的形成 常受黃土堆積前基巖古地形控制。梁的橫剖面略呈穹狀，坡度多在 l～ 5度， 粱頂以下有明顯的坡折。覆蓋其上的黃土塬稱為黃土臺塬。塬面被溝谷強烈侵蝕后稱為破碎塬。 高原溝間地和溝谷地貌迥然有別。地層出露完整，地貌形態(tài)多樣，是中國黃土自然地理最典 型地區(qū)。主要的河谷盆地有太原盆 地、臨汾盆地、忻縣盆地、運城盆地、榆社盆地、壽陽盆地等。古地形的基本輪廓是在白堊紀燕 山運動以后形成的。黃河干流三門峽站每年下泄泥沙 約 16 億 t，年最大輸沙量 39． 1 億 t(1933)， 90％來自黃土高原。水土流失沖走耕 地的熟化土層，降低蓄水保墑能力，作物生長不良，產量低而不穩(wěn)。黃土 高原嚴重水土流失面積約 27萬 km2，其中最嚴重流失面積有 11 萬 km2。除許多石質山地夕卜，大 部分為厚層黃土覆蓋．經流水長期強烈侵蝕，逐漸形成千溝萬壑、地形支離破碎的特殊自 然景觀。黃土高原的 范圍是：西以日月山、烏鞘嶺為界：東以太行山東麓深斷裂帶為界，包括豫 西黃土丘陵區(qū)； 南以秦嶺、伏牛山山麓為界；北大體以長城為界，包括內蒙古和林格爾一準格爾的黃土丘 陵區(qū)，北界的西段通過寧夏鹽池縣南部一羅山一香山一白墩子一大靖一線．黃土高原地跨 青海、甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西、河南等省 (區(qū) )，涉及七省 (區(qū) )的 46個地 (盟、 州、市 )， 306個縣 (旗、市、區(qū) )。 1． 6． 2技術路線 采用野外試驗和宏觀調研相結合、宏觀研究與微觀研究相結合的方法，在定性和定量 分析資料的基礎上，從森林草原植被機理出發(fā)，分析黃土高原地區(qū)土地荒漠化特征及其對 生產力的主要影響，歸納總結出評價土地質量退化的診斷指標體系；根據土壤退化類型總 結地域性、習慣性的傳統(tǒng)技術與保持生態(tài)穩(wěn)定和經濟可持續(xù)發(fā)展的技術措施配套整合，探 討提出具有區(qū)域特色的丘陵溝壑區(qū)生態(tài)穩(wěn)定與經濟持續(xù)發(fā)展的技術體系。 (3)進行生態(tài)修復技術集合和技術組裝配套。 (2)評價土地荒漠化對生產力的影響。 1． 6主要研究方法和技術路線 1． 6． 1研究方法 (1)廣泛收集并定性和定量的分析現(xiàn)有研究成果。包括監(jiān)測內容、指標、監(jiān)測點 布設、監(jiān)測方法等的研究。包括兩方面：一是不同區(qū)域生態(tài) 修復需要的時間及應達到的指標，達到什么水準時，就認為生態(tài)系統(tǒng)已經修復，二是在技 術上確定抽檢內容和方法； (4)生態(tài)自然修復規(guī)劃設計技術規(guī)范研究。包括對水土流失及生態(tài)系統(tǒng)退化的人為 擾動或自然成因、生態(tài)系統(tǒng)逆序演替和可逆性及修復潛力、解除干擾下修復生態(tài)系統(tǒng)的演 替進程、預期結果的研究等，這些研究是其它研究的基礎； (2)生態(tài)自然修復實施區(qū)域劃分及指針體系研究。雖然許多國家對森林、草地、濕地、廢礦地等退化生態(tài)系統(tǒng)的 恢復與重建做了大量研究工作形成了許多研究成果” 7”，但目前的研究尚未形成生態(tài)修 復的理論體系和技術體系。生態(tài)修復的提出，就是要調整生態(tài)重建的思路， 擺正人與自然的位置，以自然演化為主，進行人為引導加速自然演替過程，而遏制生態(tài)系 統(tǒng)的進一步退化，快速恢復地表植被覆蓋，防止水土 流失和洪澇災害的頻繁發(fā)生。我國近 40 年的生態(tài)恢復與重建研究主要表現(xiàn)出如下特點：①試驗實踐注重于理論研究，即注重生態(tài) 恢復重建的試驗與試范研究；②注重人工重建研究，特別注重恢復有效的植物群落模式試 驗，相對忽視自然恢復過程的研究：③大量集中于研究砍伐破壞后的森林和放牧干擾下的 草地生態(tài)系統(tǒng)退化后的生物途徑恢復，尤其是森林植被的人工重建研究：④注重恢復重建 的快速性和短期性；⑤注重恢 復過程中的植物多樣性和小氣候變化研究，相對忽視對動物、 土壤生物 (尤其是微生物 )的研究；⑥對恢復重建的生態(tài)效益及評價較多，特別是人工林 重建效益，還缺乏對生態(tài)恢復重建的生態(tài)功能和結構的綜合評價；⑦近年來開始加強恢復 重建的生態(tài)學過程的研究。 2020年水利部在黃河、長江中上游地區(qū)選擇 了 20多個縣和地區(qū)開展了生態(tài)修復試點工程， 2020年 8月，又在全國 106個縣 (市、旗 ) 部署了更大范圍的全國生態(tài)修復試點工程， 2020年在全國普遍開展了生態(tài)修復工程． 我國退化生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建研究側重于退化生態(tài)系統(tǒng)形成原因、解決對策、恢復與 重建技術方法、物種篩選以及恢復與重建過程中的生態(tài)效應等方面研究，形成了以生態(tài)演 替理論和生物多樣性恢復為核心，注重生態(tài)過程的恢復生態(tài)學研究特色。 2020年水利部黨組根據國民經濟和社會發(fā)展的 新要求，提出充分發(fā)揮大自然的力量，依靠生態(tài)自我修復能力，加快水土流失防治步伐的 工作思路，并圍繞這一思路采取一系列對策和措施。 1990年我國召開了“全國土地退化防 治學術討論會”，會議總結了我國在土地退化方面的研究動態(tài)與進展，提出了許多切實可 行的生態(tài)恢復與重建的技術和模式‘鄹”。 70年代末“三北”防護林工程建設， 80年代長江、沿海防護林工程建設和太行山綠化工程建設以及 80年代末在農牧交錯區(qū)、 風蝕水蝕交錯區(qū)、干早荒漠區(qū)、丘陵、山地、干熱河谷和濕地等也進行了退化或脆弱生態(tài) 系統(tǒng)恢復重建研究與試驗示范。 1． 4． 2國內生態(tài)修復研究現(xiàn)狀 我國有關專家自 20世紀 50年代開始研究不合理的人類活動及資源的不合理利用所帶 來生態(tài)環(huán)境惡化、生態(tài)系統(tǒng)退化的問題，并在華南地區(qū)退化的坡耕地上開展恢復生態(tài)學中 的植被恢復技術與機理研究，并進行了長期的定位觀測試驗。 2020年在英國召開恢復生態(tài)學會國際大會，其主題是以 創(chuàng)新理論深入推進恢復生態(tài)學的自然與社會實踐： 2020年召開的“國際恢復生態(tài)學”大會， 其主題是“跨越邊界的生態(tài)恢復”。 1997年著 名刊物 Science連續(xù)刊載了 7篇關于生態(tài)恢復的論文。 1994年在英國舉行‘‘第六屆國際生態(tài)學 大會”上將生態(tài)恢復作為 15個現(xiàn)代生態(tài)議題之一。 1991年在澳大利亞召開了“熱帶退化林地的恢復”國際研討會。 1987年 Jordan發(fā)表‘生態(tài)恢復學 專著。 1983年在美國召開的“干擾 與生態(tài)系統(tǒng)”國際研討會探討了干擾對生態(tài)系統(tǒng)不同層次的影響。 1980年 Cairns主編了‘受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復過程 39。 70年代后， 受生態(tài)工程學術思想的影響，從土壤環(huán)境修復和生產力恢復上升到了生態(tài)系統(tǒng)恢復層面， 4 Page 12 1緒論 基本內涵就是在人為輔助控制下，利用生態(tài)系統(tǒng)演替和自我恢復能力，使被動和損害的生 態(tài)系統(tǒng) (土壤、植物和野生動物等 )恢復到接近于它受干擾前的自然狀態(tài)，即重建該系統(tǒng) 干擾前的結構與功能有關的物理、化學和生物學特征。從 20 世 紀 20年代開始，德、美、英、澳等國家對礦山開采擾動受損土地進行恢復和利用，逐漸 形成土地復墾技術，包括農業(yè)、林業(yè)、建筑、自然復墾等，實際仍是土壤環(huán)境修復的范疇。環(huán)境生態(tài)修復起 源于環(huán)境修復，生態(tài)恢復又受環(huán)境生態(tài)修復的影響。第二、三、四層面綜合起來即 為生態(tài)恢復學的內容，這四個層面的生態(tài)修復可能在同一較大區(qū)域并存或交叉出現(xiàn)。按照這一概念，生態(tài)修復涵蓋了環(huán) 境生態(tài)修復，即非污染的退化生態(tài)系統(tǒng)。它的涵義應包括以下三 個方面：一要遵循自然生態(tài)經濟規(guī)律；二要充分利用自然資源；三要快速恢復植被。生態(tài)重建是對被破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行 規(guī)劃、設計，建設生態(tài)工程，加強生態(tài)系統(tǒng)管理，維護和恢復其健康，創(chuàng)建和諧、高效的 可持續(xù)發(fā)展環(huán)境。生態(tài)恢復是指停止人為干擾，解除生態(tài)系統(tǒng)所承受 的超負荷壓力，依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自動適應、自組織和自調控能力，按生態(tài)系統(tǒng)自身規(guī) 3 Page 11 西安理工大學 c,R頑 A學位論文 律演替，通過其休養(yǎng)生息的漫長過程，使生態(tài)系統(tǒng)向自然狀態(tài)演化。日本學者多認為，生態(tài)修復是指通過外 界力量使受損 的生態(tài)系統(tǒng)的恢復、重建或改進，這與歐美學者“生態(tài)恢復”概念的內涵類似“。 我國己經和正在開展的許多重大生態(tài)工程如水土流失治理、沙漠治理、生態(tài)脆弱帶綜 合整治、濕地恢復 及荒山綠化等都屬生態(tài)恢復的工作范疇盱塒 1。在退化的恢復研究中主要以 土壤恢復為主，結合種植技術的革新進行，如土壤培肥、中低產田改造、模式化栽培、兩 高一優(yōu)農業(yè)，保護地栽培等。研究地區(qū)主要包括干旱草原區(qū)、沙漠化草原區(qū)，高寒草原區(qū)及黃土高 原區(qū)，主要研究內容包括草地退化的觸發(fā)因子、模式、程度，退化和恢復過程中土壤微結 構、化學成分、養(yǎng)分、水分、植被及群落生