【安氏院士名人录】安芷生院士黄土高原植被建设的建议　

　　安芷生院士：黄土高原植被建设的建议
　　　　张信宝 安芷生
　　　2002年10月9日 科学时报

　　今年6月，笔者参加了“黄土高原生态建设的科技支撑问题” 中国科学院院士咨询评议项目组织的陕北黄土高原植被建设考察。考察的总体印象是：退耕、禁牧、封山，措施得力，植被自然修复效果很好；人工林草建设力度很大，但未能吸取50年来“年年造林不见林”的教训，效果不佳。前者如陕北吴旗县根据当地人少地多的特点，1999年以来将占总耕地面积84％的坡耕地全部退耕还林（草），全县禁牧。实地考察表明，通过3年退耕禁牧，植被自然恢复很好，初步呈现出“沟坡林灌成荫，梁峁芳草铺地”的可喜景观。后者如陕北清涧县1999年油松造林40余万株，仅存活100余株，被群众称为“梁山好汉”。本文现就陕北黄土高原植被建设存在的两个关键问题，谈谈看法，并提出相应的科学建议。

　　植被分布的非地带性

　　黄土高原植被分布的地带性规律是毋庸置疑的，自南向北，自然植被呈森林向草原过渡的总体趋势。不同土质、地形部位和坡向的地块，土壤水分状况存在一定差异，适合不同植被群落的生长。但黄土高原的植被分布也存在以下非地带性特征，其植被分布的总体特征应为植被的地带性分布与非地带性分布两者的自然组合。

　　土质非地带性笔者在《黄土高原森林分布与黄土厚度的关系》一文中对此已进行了较详细的论述。现将主要观点简述如下：黄土颗粒组成细，孔隙度高，孔隙以细孔隙为主，在降水不丰沛的半湿润、半干旱区，降水入渗浅，地面蒸发耗水多。厚层黄土坡地土壤水分条件相对干旱，自然植被为草原。裂隙发育的岩层，孔隙度低，孔隙以大孔隙为主，降水入渗深，地面蒸发耗水少，在降水不丰沛的半干旱、半湿润区，裂隙发育的岩质坡地，土壤水分条件较湿润，自然植被为森林。薄层黄土坡地，由于下伏不透水岩层埋藏浅，地下水位较高，树木往往可以通过发达的根系吸取地下水，自然植被也为森林。

　　微地貌非地带性黄土高原沟壑密集，地形切割深。由于地表径流和土壤重力自由水向下运移，塬面、梁峁等正地形部位，土壤含水量较低，地下水埋藏深；沟谷及沟坡中下部等负地形部位，土壤含水量较高，地下水埋藏浅。在半干旱、半湿润的气候条件下，沟谷及沟坡中下部的土壤水分条件往往适合树木的生长，自然植被为森林，梁峁、塬面及沟坡中上部的土壤水分条件往往适合草灌的生长，自然植被为草原。沟坡森林植被的分布高度，自南向北呈降低的趋势。

　　坡向非地带性阳坡坡地的地面蒸发耗水大于阴坡，同一区域阳坡的土壤水分条件往往较阴坡干旱。因此，阳坡的植被群落往往较阴坡更耐干旱。沟坡的森林分布上限，阴坡高于阳坡。

　　土壤水分的可持续利用

　　黄土高原50年来的人工林草建设，没有遵循土壤水分的可持续利用原则，片面追求人工林草的高生长量、高经济效益，结果多以失败告终。如20世纪50－70年代的“山顶戴帽子”，在梁峁顶上造林，树木初期生长尚好，但5至10年后多为小老头树或死亡。20世纪80年代初期，飞播沙打旺，人工种植红豆草，沙打旺、红豆草3年内长势喜人，5年后逐渐衰亡。中科院水土保持研究所等单位对人工林草地的土壤水分进行了深入的研究，发现人工林草地出现了明显的土壤干层，土壤干化现象严重。洛川塬20世纪80年代中期以来大面积发展的苹果园，也已普遍出现土壤干层。

　　黄土是库容巨大的土壤水库，但降水补给不充分，地面蒸发耗水强烈。土壤水库储存的巨量土壤水是地质历史时期长期积存的。研究表明，黄土土壤水活跃层深度一般在2米左右，2米以下土层的土壤水一旦耗用，很难补充，补充需要很长的时间。这就意味着，2米以下的土壤水是不可动用的净储量，可望而不可及。高生长量的人工牧草和木本植物，根系发达，耗水量大，浅层土壤水分不能满足植物生长需要时，不得不通过发达的根系耗用深层土壤水，一旦根系分布深度内的土壤水被大量耗用，形成土壤干层，植物势必衰亡。追求高生长量的人工林草建设，不可避免地要掠夺性利用土壤水资源，不可能营造出经得起时间考验的秀美山川，只能给后代留下干涸的土壤水库。

　　科学建议

　　黄土高原的自然植被具有明显的地带性与非地带性特征。史前时期，黄土高原在土石山区和黄土谷地发育繁茂的森林，而在黄土高原梁峁和塬面上以草原植被为主。根据土石山区和黄土谷地的面积估算，史前时期黄土高原的森林覆盖率不超过50％。黄土高原的植被建设必须按照植被的自然分布规律，遵循土壤水分的可持续利用原则，因地制宜，科学规划。在自然植被为森林的区域，恢复森林植被，在草原区域恢复草原植被。

　　自然修复恢复的植被，最适应当地的自然环境，形成的群落最为稳定。吴旗县的封禁实践和中科院水土保持研究所的定位观测表明，完全可以依靠自然修复恢复黄土高原的植被，时间也无须很长，3至5年就可以形成较好的植被覆盖。鉴于黄土高原植被建设重点的高位黄土坡地，目前尚无经得起时间考验的稳定人工林草建设的实例及相关营造技术，我们建议黄土高原的植被建设现阶段应以自然修复为主，辅以土壤水分条件较好地段的人工造林。

　　黄土高原有关省区应创造性地执行贯彻中央“退耕还林（草）、封山绿化、以粮代赈、承包到户”的政策措施，总结50年来人工林草建设的经验教训，强化退耕、禁牧，封山绿化，淡化人工造林，科学恢复黄土高原的植被。科研单位应加强高位黄土坡地稳定人工林草建设模式及相关技术的试验研究。

　　(张信宝：中国科学院成都山地灾害与环境研究所、中国科学院地球环境研究所研究员，安芷生：中国科学院地球环境研究所院士)