黃土高原退耕還林工程對生態(tài)環(huán)境的影響及對策建議

鄧景成, 高 鵬,2, 穆興民,2, 趙廣舉,2, 孫文義,2, 田鵬，3， 宋小燕，4

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室, 陜西 楊凌 712100;2.中國科學(xué)院 水利部 水土保持保持研究所 土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室, 陜西 楊凌 712100；3.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資環(huán)學(xué)院, 陜西 楊凌 712100; 4.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水建學(xué)院, 陜西 楊凌 712100))

黃土高原退耕還林工程對生態(tài)環(huán)境的影響及對策建議

鄧景成1, 高 鵬1,2, 穆興民1,2, 趙廣舉1,2, 孫文義1,2, 田鵬1，3， 宋小燕1，4

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室, 陜西 楊凌 712100;2.中國科學(xué)院 水利部 水土保持保持研究所 土壤侵蝕與旱地農(nóng)業(yè)國家重點實驗室, 陜西 楊凌 712100；3.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資環(huán)學(xué)院, 陜西 楊凌 712100; 4.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水建學(xué)院, 陜西 楊凌 712100))

基于西北地區(qū)水土流失和生態(tài)環(huán)境問題日益嚴(yán)重,為了再造一個山川秀美的西北地區(qū),1999年我國實施了浩大的退耕還林工程。文章分析了黃土高原自新石器時代以來氣候變遷和農(nóng)耕文明前后人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響，造成氣候和植被帶的南移以及農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)發(fā)展帶來的破壞，指出退耕還林工程實施以來對植被恢復(fù)、土地資源的合理利用和區(qū)域氣候改善都起到了顯著的成效,但仍存在水資源需求增加，承載力不足、耕地面積減少，短期內(nèi)糧食產(chǎn)量下降、政策可持續(xù)性等問題，提出因地制宜，選擇合適樹種，利用節(jié)水措施以緩解水資源問題，基于生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會價值最大化進(jìn)一步優(yōu)化土地配置，從工程后續(xù)的管理和維護(hù)上入手，提供合理的經(jīng)濟(jì)補償，鞏固已有的成果等建議，為以后更好推進(jìn)退耕還林工程實施起到指導(dǎo)作用。

黃土高原; 退耕還林; 生態(tài)環(huán)境; 水資源; 糧食安全

長期以來，我國許多地區(qū)由于毀林開荒，對陡坡地、沙化地過度開墾，造成了嚴(yán)重的水土流失和生態(tài)環(huán)境破壞，許多自然災(zāi)害如洪澇、干旱、泥石流、沙塵暴等頻繁發(fā)生，尤其是西北地區(qū)，國家的生態(tài)安全和人民群眾的生產(chǎn)生活受到了嚴(yán)重威脅和影響。針對這些問題，1997年，中央政府提出：“再造一個山川秀美的西北地區(qū)”，這為西北地區(qū)的生態(tài)建設(shè)和開發(fā)利用翻開了新的一頁，之后又指出“改善生態(tài)環(huán)境，是西部地區(qū)的開發(fā)建設(shè)必須首先研究和解決的一個重大課題”。1999年8月，朱镕基總理視察陜西時，提出黃土高原生態(tài)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的十六字方針“退田還林(草)，封山綠化，個體承包，以糧代賑”。這為黃土高原的生態(tài)環(huán)境改善和開發(fā)建設(shè)提供了實質(zhì)性措施[1]。

黃土高原位于中國中部偏北，西起日月山、東至太行山、南靠秦嶺、北抵陰山，涉及內(nèi)蒙古、青海、山西、陜西、甘肅、寧夏和河南七省區(qū)，總面積達(dá)6.42×105km2，是世界上最大的黃土堆積區(qū)，又稱烏金高原[2]。黃土高原因其蘊藏著豐富的煤炭、石油、鋁土礦等資源和其獨特的地理位置，在我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展格局中具有重要的戰(zhàn)略地位[3]。但隨著氣候的變化和人類活動的影響，黃土高原植被破壞嚴(yán)重，地表侵蝕增大，使得水土流失面積急劇擴(kuò)大，水土流失量也持續(xù)增多。其中侵蝕模數(shù)大于1 000 t/(km2·a)的水土流失面積達(dá)4.54×105km2，占黃土高原總面積的69.99%，年均輸入黃河的泥沙達(dá)16億t。近幾年，中國每年因人為因素新增的水土流失面積超過了1.5萬km2，增加的水土流失量超過了3億t。嚴(yán)重的水土流失以及干旱的氣候環(huán)境使得黃土高原的生態(tài)環(huán)境遭受了嚴(yán)重破壞，植被覆蓋面積僅為1.2×107hm2，覆蓋率也遠(yuǎn)低于全國的18.83%，植被草場退化面積加大，生態(tài)環(huán)境十分脆弱[4]。1999年退耕還林工程實施以來，雖在水土流失治理與生態(tài)環(huán)境建設(shè)上取得了一定成果，但黃土高原仍存在水資源承載力、地區(qū)糧食供應(yīng)、工程后續(xù)管護(hù)等一系列問題，因此對黃土高原生態(tài)環(huán)境建設(shè)的研究越來越受到廣大學(xué)者的重視。文章闡述黃土高原生態(tài)環(huán)境的歷史變遷以及退耕還林工程實施十幾年以來對黃土高原生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響和作用，指出工程實施后在水資源和糧食安全上的一些問題以及對這些問題的思考。

1 黃土高原生態(tài)環(huán)境的演變

1.1 氣候變化對黃土高原生態(tài)環(huán)境的影響

新石器時代，全球進(jìn)入“氣候最適宜時期”。當(dāng)時黃土高原的年平均氣溫和年平均降水量都比現(xiàn)今高。龔高法等[5]指出當(dāng)時關(guān)中渭河平原年均氣溫在15℃以上，年降雨量達(dá)800 mm左右；陜北榆林年均氣溫也在10℃以上，年均降雨量為500～600 mm。地帶性植被分布情況：關(guān)中、晉南與豫西北河谷平原為北亞熱帶落葉闊葉與常綠闊葉混交林;晉中、晉北、陜北、內(nèi)蒙古鄂爾多斯高原東南角、隴東、寧南東部黃土丘陵溝壑與高原溝壑區(qū)，分布著暖溫帶落葉闊葉林；寧南西部、隴西南部與青東丘陵溝壑區(qū)是暖溫帶針闊葉混交林；內(nèi)蒙古河套地區(qū)與鄂爾多斯高原大部分、寧夏北部與中部、隴西北部則為暖溫帶草原[6]。植被的分布規(guī)律說明這時期西北地區(qū)溫度、光照、水分等因子都處于相對較適宜階段，此時的生態(tài)環(huán)境也相對較好。到距今3 000年前后，黃土高原地區(qū)氣候變冷，出現(xiàn)了一次新的小冰期。相應(yīng)的氣候帶與植被帶南移，亞熱帶氣候南移至秦嶺淮河一線以南，黃土高原形成了主要以溫帶季風(fēng)氣候為主的氣候格局，南北地跨亞熱帶、暖溫帶、溫帶三個氣候帶，東西跨半濕、半干旱和干旱三個干濕帶，這種新的氣候格局一直延續(xù)到現(xiàn)在[7]。

1.2 人類活動對黃土高原生態(tài)環(huán)境的影響

黃土高原的開發(fā)建設(shè)史就是農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)交替發(fā)展、相互消長的歷史。農(nóng)牧業(yè)出現(xiàn)之前，古人類主要從氣候、生物資源、土壤等方面開發(fā)利用黃土高原[8]。到了春秋、戰(zhàn)國時期，封建制國家政權(quán)建立，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快，對自然資源和生產(chǎn)力的需求增加。此時人類活動規(guī)模范圍不斷擴(kuò)大，對黃土高原生態(tài)環(huán)境的影響也隨之增大。秦漢時期，建立起大一統(tǒng)的中央王朝，通過商鞅變法和一些獎勵措施鼓勵農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土地開墾，吸引了大量的“土狹民眾”入墾，農(nóng)耕范圍逐步擴(kuò)大。之后的東漢、三國、西晉、南北朝時期，匈奴、鮮卑等游牧民族進(jìn)駐黃土高原地區(qū)，使得許多新開辟的農(nóng)業(yè)區(qū)域又變?yōu)槟羺^(qū)，基本變?yōu)橐孕竽翞橹骰虬朕r(nóng)半牧的產(chǎn)業(yè)模式，植被面積有所恢復(fù)，生態(tài)環(huán)境也有所好轉(zhuǎn)[7-8]，但持續(xù)不斷的戰(zhàn)爭，還是給這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境帶來了一定的破壞。隋唐時期，第二次大規(guī)模的農(nóng)業(yè)開墾局面出現(xiàn)。此時期，隨著人口數(shù)量的增加，農(nóng)業(yè)發(fā)展被高度重視。為解決人口增加帶來的食物供給問題，墾荒亂伐現(xiàn)象不斷增加，給黃土高原生態(tài)環(huán)境帶來了又一次大的破壞[9]。明清以后，人口持續(xù)增加，對耕地需求也與日俱增，墾殖規(guī)模擴(kuò)大，清代曾推行獎勵墾荒制度，墾荒范圍由陜北、晉北到內(nèi)蒙古南部，黃土高原北部和鄂爾多斯高原數(shù)以百萬畝計的草原被開墾為農(nóng)田，農(nóng)業(yè)耕作區(qū)進(jìn)一步擴(kuò)大，林草植被遭受嚴(yán)重破壞，使大面積的土地沙化，水土流失等災(zāi)害頻繁發(fā)生[10]。民國以后，由于抗日戰(zhàn)爭和解放戰(zhàn)爭的爆發(fā)，使得全國各地處于戰(zhàn)火之下，軍隊燃料消耗、各類用材消耗、毀林開荒、戰(zhàn)爭破壞等一系列行為，導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境惡化、水土流失加劇。新中國成立以來，雖采取了一些積極策略應(yīng)對生態(tài)環(huán)境的問題，但大躍進(jìn)、全民煉鋼與人民公社化的開展，進(jìn)一步加大了對自然資源的開發(fā)利用程度?！叭擞卸啻竽?，地有多大產(chǎn)”“傾家蕩產(chǎn)大搞鋼鐵”等口號反映了這一時期的冒進(jìn)做法，完全忽視了自然資源的利用限度，使得植被、土地等資源過度開發(fā)，造成了嚴(yán)重的后果。這一時期，人口數(shù)量也急劇擴(kuò)增，僅建國以來到80年代，人口就增加了3 881.76萬人，對耕地的需求也急劇增加。鄭粉莉等比較了人口增加量與侵蝕增加量的關(guān)系(表1)，表明人口的增加加速了土壤侵蝕速率，替代了原來相對生態(tài)平衡的自然侵蝕，人為加速侵蝕占據(jù)了主導(dǎo)地位[11]，給生態(tài)環(huán)境造成了極大破壞。

表1 人口增加量與侵蝕增加量的關(guān)系

黃土高原整體氣溫的下降，氣候帶的南移，使得該地區(qū)成為了半干旱半濕潤的生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)。隨著社會生產(chǎn)力的進(jìn)步，從春秋戰(zhàn)國時期開始，人口數(shù)量的增加和人類社會行為的變化，對耕地面積需求的加大等，黃土高原出現(xiàn)了植被覆蓋顯著減少、水土流失嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境惡化等一系列問題，成為了世界上水土流失最嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境最脆弱的地區(qū)。

2 退耕還林工程對黃土高原生態(tài)環(huán)境的影響

2.1 退耕還林工程顯著增加了植被蓋度

退耕還林工程實施后，黃土高原的植被覆蓋度顯著增加。黃土高原植被覆蓋度由1999年的31.6%，變?yōu)?013年的59.6%[12]，增幅達(dá)88.6%(圖1)。

由圖1看出，植被蓋度的增加改善了黃土高原的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)了植被由低級向高級的演化，增加了生物多樣性。劉建軍等[13]研究表明隨著退耕還林工程實施時間的增長，植物多樣性指數(shù)會不斷增加，反映出植被增加對于生物多樣性有明顯促進(jìn)作用。森林綠地的增加也使水土流失得到了有效控制。研究發(fā)現(xiàn)，森林能夠消除雨滴對地面的打擊能量,降低細(xì)溝侵蝕到50%以下,面蝕到70%以下，黃土高原營造的5.0×105hm2林地預(yù)期可減少水土流失面積1.0×105hm2[14]。

圖1 黃土高原1999年、2013年植被覆蓋變化

2.2 退耕還林優(yōu)化了土地資源的利用

退耕還林工程推動了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的調(diào)整，優(yōu)化了土地利用類型，使之變得更加合理、規(guī)范。人類對土地資源的不合理利用是黃土高原土壤侵蝕加劇、生態(tài)環(huán)境不斷惡化的主要原因,其中陡坡開荒正是土地利用不合理的具體表現(xiàn)[15]。據(jù)研究，18°可以作為坡面侵蝕增強的臨界坡度[16]，退耕大于25°的陡坡耕地可有效減少土壤侵蝕量和入河泥沙量[17]。因此，黃土高原退耕還林主要是針對坡度大于25°的陡坡，這樣既增加了森林綠地面積，還有效地減少了水土流失對地表土壤的侵蝕，充分利用土地資源。朱戰(zhàn)強等[18]應(yīng)用生態(tài)學(xué)原理和方法對退耕還林工程實施后寧南黃土丘陵區(qū)景觀格局的變化分析表明，土地利用相對合理性指數(shù)顯著增加，退耕還林成為研究區(qū)景觀格局良性演化的主要動力。

2.3 退耕還林對氣候的影響

許多研究表明，森林綠地資源對于地區(qū)的氣候穩(wěn)定具有重要作用。退耕還林工程主要通過增加黃土高原的植被蓋度進(jìn)而影響地區(qū)氣候。杜繼穩(wěn)等[19]研究陜北防沙林帶建設(shè)前后氣候變化結(jié)果表明，防沙林帶建成后，大風(fēng)、沙塵暴天氣顯著減少，氣候也得到改善；而毀林區(qū)降雨量顯著減少，加劇了氣候干旱化的趨勢。研究表明[20]增加的植被資源能更多地吸收空氣中的二氧化碳，釋放負(fù)氧離子，凈化空氣環(huán)境。呂世華等[21]應(yīng)用美國NCAR區(qū)域氣候模式RegCM2研究了西北地區(qū)植被覆蓋面積變化對區(qū)域氣候的影響，得出以下結(jié)論：隨著植被覆蓋面積的擴(kuò)大，不考慮降水、云量等因素，地面溫度會降低；還有利于黃河、長江中游地區(qū)的夏季季風(fēng)加強；高原和華北地區(qū)的降水增加，土壤含水量增加，黃河、長江的徑流量增加。由此可見，退耕還林工程增加的植被資源，可以改善西北地區(qū)的氣候狀況，增加降水。趙靖川等[22]研究西北地區(qū)植被變化對當(dāng)?shù)氐年憵怦詈蠌姸燃捌渑c之相關(guān)的地表水文過程的影響分析發(fā)現(xiàn)：植被增多時，生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn)，蒸散量增加，地表徑流減少，滲流和地表土壤含水量有所上升，能有效地維持植被生長，減少水土流失。徐麗萍等[23]采用定位觀測的方法研究黃土高原植被恢復(fù)對局地小氣候的影響發(fā)現(xiàn)：混交林、灌木林和草地的光照強度、氣溫、大氣相對濕度和土壤溫度相對于對照組均有所增加，退耕還林工程實施后，下墊面的變化引起局地水熱循環(huán)的變化，表現(xiàn)為降溫、增濕、阻風(fēng)效應(yīng)，同時土壤的物理性質(zhì)得到改良，局地小氣候環(huán)境有所改善。植被蓋度增加，還能緩和氣溫變化幅度，使得升高和降低的趨勢得到抑制[24]。同時這些氣候因子的變化又反過來影響植被的再生產(chǎn)潛力[25]。

3 目前存在的問題

退耕還林工程自開展以來在生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)等方面都產(chǎn)生了較好的收益，但仍存在一些問題。

3.1 生態(tài)環(huán)境建設(shè)中的水資源承載力問題

植被蓋度的持續(xù)增加，會影響退耕還林區(qū)的水資源承載力。水資源承載力是指在區(qū)域社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展前提下，根據(jù)一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平和社會生產(chǎn)條件，水資源天然產(chǎn)出量的允許開發(fā)水量維持的人口、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力[26]。退耕還林工程開展十幾年以來，黃土高原的植被蓋度明顯增加。但植被蓋度增加的同時，也加大了植被對水資源的需求量，進(jìn)而影響整個區(qū)域的水資源承載力。張建興等[27]建立灰色拓?fù)漕A(yù)測模型顯示，退耕還林實施以來，對水資源開發(fā)利用呈明顯增大趨勢。黃土高原退耕還林多采用刺槐、沙棘、苜蓿等植物為還林植物，但黃土高原特殊的氣候環(huán)境不能滿足這些植物對水資源的需求量。有資料表明，紫花苜蓿在種植的第三年對水的消耗量達(dá)600～800 mm，是年降水量的1.3～1.8倍[28]。水資源虧缺直接影響森林綠地植被的生長發(fā)育。退耕還林不斷地改造耕地，增加植被面積，超過地下水資源的承載力，從而導(dǎo)致植被因缺水影響生長發(fā)育，對植被多樣性會造成不利的影響[29]。在坡地上過度地種植強根系、高耗水的人工林也會加劇土壤干層的形成，進(jìn)而影響林分的自然更新能力[30]。

3.2 退耕還林區(qū)糧食產(chǎn)量供給問題

退耕還林工程的實施對糧食安全也產(chǎn)生了一定影響。退耕還林工程實施初期，由于耕地面積的減少、糧食種植面積也大幅下降，因此短期內(nèi)退耕的最直接影響就是糧食總產(chǎn)量的下降[17]。黃土高原退耕還林最初主要針對的是坡度大于25°的陡坡耕地[12]。而坡度在15°以上的坡耕地占到全區(qū)總坡耕地面積的27.82%，共有面積252萬hm2，到2008年，共退耕還林坡耕地面積483萬hm2，已經(jīng)嚴(yán)重超過黃土高原需要實施退耕還林坡耕地的總面積，這與退耕還林最初的預(yù)期有所不同。但一些研究也表明退耕還林工程從整體效益來考慮，產(chǎn)生的積極作用大于負(fù)面作用。王兵等[31]對陜西省延安市中尺度水土保持與生態(tài)環(huán)境建設(shè)試驗示范區(qū)的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)：開展退耕還林工程，減少了耕地壓力，雖然后期由于補貼政策的變化和退耕工程的結(jié)束，會有復(fù)墾現(xiàn)象不斷發(fā)生，對已有的生態(tài)成果帶來影響，但整體的生態(tài)效益呈正向發(fā)展，基本實現(xiàn)了以糧食換取生態(tài)的目的。劉璨[32]利用國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析退耕還林對糧食產(chǎn)量的影響指出退耕地對糧食產(chǎn)量的負(fù)面效果較小，相比于退耕還林帶來的生態(tài)效益，整體呈正向效果，因此應(yīng)繼續(xù)實施退耕還林工程。

3.3 退耕還林的政策可持續(xù)性問題

退耕還林工程自開展實施以來，雖取得了顯著成果，但沒有為未來的工程成果制定一個詳細(xì)而長遠(yuǎn)的規(guī)劃方案。退耕還林工程于1999年沒有經(jīng)過前期論證和實踐經(jīng)驗就倉促進(jìn)行，由此帶來了一些問題。如沒有規(guī)劃好退耕面積，以致過度還林，耕地面積大幅減少，退耕也主要以人工林為主，不利于自然植被的恢復(fù)；經(jīng)濟(jì)和糧食補助政策缺乏靈活性，沒有做到“誰造林、誰管護(hù)、誰受益”，以致復(fù)墾現(xiàn)象頻繁；忽略了各立地的差異和退耕還林難易程度，使得一些農(nóng)民失去退耕主動性。

4 對策建議

退耕還林工程后續(xù)產(chǎn)生的問題一直是研究的熱點，如何有效合理的解決這些問題是黃土高原退耕還林工程能否繼續(xù)實施的關(guān)鍵點，也是可持續(xù)生態(tài)建設(shè)的重要任務(wù)。

4.1 水資源承載力

黃土高原的水資源要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展利用，必須充分了解水資源的現(xiàn)狀以及變化規(guī)律，結(jié)合黃土高原的綜合治理工程、人民生活用水、工農(nóng)業(yè)用水等實際情況，合理適當(dāng)?shù)亻_發(fā)利用水資源。如針對延安地區(qū)坡地果園的發(fā)展，提出在溝道中興建截潛流工程，引水上山，高效利用當(dāng)?shù)赜邢匏Y源[33]。通過攔蓄降水、降水高效疊加利用和覆蓋保墑等措施，實現(xiàn)土壤水資源的平衡利用，以達(dá)到生態(tài)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的目的[27]。大力推廣集流節(jié)水工程技術(shù)，高效利用降水；林草植被建設(shè)應(yīng)按土壤水資源地帶性分異規(guī)律和坡地土壤水分分異特征布局[28]；由于各樹種生產(chǎn)力不同，也可以從樹種的選擇上提高水資源的利用效率。研究發(fā)現(xiàn)一些代表性人工作物如沙打旺、苜蓿耗水強烈，其土壤水分含量只有萎焉濕度水平，土壤水分狀況較差[34]。一般來說，灌木樹種中，沙棘、檸條的生產(chǎn)力大于山桃、山杏等，為灌木的首選，喬木中，楊樹、刺槐樹種的生產(chǎn)力較旱柳、落葉松更高，營造喬木林時，首選楊樹、刺槐[35]。相比于人工林，天然林則在空間層片結(jié)構(gòu)、物種豐富度、自我調(diào)節(jié)能力等方面更有優(yōu)勢，對土壤水分狀況的影響也更小。王力[36]通過對富縣子午嶺的天然山楊林、遼東櫟林與人工刺槐林進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣地調(diào)查和土壤水分測定發(fā)現(xiàn)，天然山楊林和遼東櫟的土壤水分狀況明顯優(yōu)于人工刺槐林，水分基本沒有形成嚴(yán)重的虧缺。因此，自然演替的植被對于水資源狀況的恢復(fù)具有更好的效果。應(yīng)以植被自然演替為前提，輔以人工適度干預(yù)，這樣才能更好地保證植被恢復(fù)的可持續(xù)性[37]。

4.2 土地資源合理配置的思考

土地資源是三大地質(zhì)資源(礦產(chǎn)資源、水資源、土地資源)之一，具有自然屬性和社會經(jīng)濟(jì)屬性，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展中扮演重要角色。隨著人類文明的發(fā)展，土地資源的利用程度增大，同時也對土地資源造成了破壞。李強[38]通過對黃土高原典型區(qū)土地承載力時空變化測評結(jié)果顯示研究區(qū)整體土地承載力水平下降，需要進(jìn)一步優(yōu)化土地配置，合理、高效、科學(xué)地利用土地資源，來提高土地承載力。研究生態(tài)環(huán)境相對脆弱的黃土高原區(qū)土地資源的優(yōu)化配置，對于實現(xiàn)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和空間平衡更有實際意義?；谀壳包S土高原區(qū)耕地面積持續(xù)減少的現(xiàn)狀[39]，切實保護(hù)已有耕地，充分發(fā)揮耕地的生產(chǎn)力，改善由于技術(shù)條件差、耕作粗放等帶來的糧食產(chǎn)量低的問題[40]。合理規(guī)劃區(qū)域土地利用結(jié)構(gòu)，基于生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會價值最大化研究農(nóng)林牧各業(yè)用地應(yīng)占比例，促進(jìn)農(nóng)林牧副各業(yè)全面發(fā)展，以避免對坡耕地的盲目退耕。樹立用地養(yǎng)地相結(jié)合的思想，通過科學(xué)施肥培肥、合理輪作倒茬、增施有機肥等措施改善土壤質(zhì)量，提高土地生產(chǎn)效率[37]。

4.3 加強后續(xù)管護(hù)力度

一是增加地方政府對工程的管理費用，地方政府是落實退耕還林工程的基層單位，只有保證地方政府的工作成果，退耕還林工程才能可持續(xù)進(jìn)行。加強對管護(hù)人員的專業(yè)培訓(xùn)和管理人力投入，管護(hù)人員決定了各級任務(wù)是否能落實到實處，以保證工程實施效果。如山西呂梁地區(qū)，退耕面積6.67萬hm2，而退耕的技術(shù)人員只有40人，無法滿足日常管護(hù)檢查任務(wù)，退耕還林也就沒有取得應(yīng)有的效果[41]。二是完善相關(guān)的政策法規(guī)。政策法規(guī)是保證工程順利有效完成的基礎(chǔ)。后續(xù)的政策法規(guī)應(yīng)主要解決兩方面問題：一是退耕農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)補償和替代產(chǎn)業(yè)的開發(fā)；二是退耕還林工程成果的鞏固和優(yōu)化[42]。通過與退耕地林草的成活率和保存狀況結(jié)合來制定新的補償機制，使造林、管護(hù)人員真正受益[43]。李國平等[44]發(fā)現(xiàn)政府可以按照高技術(shù)農(nóng)戶和低技術(shù)農(nóng)戶退耕還林成本和經(jīng)濟(jì)收益之差制定補償政策，以此方法能實現(xiàn)社會效用的最大化。

5 結(jié) 語

退耕還林還草工程是我國為生態(tài)建設(shè)開展的一項浩大工程。從目前取得的成果來看，既改善了黃土高原地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，增加了植被覆蓋面積，豐富了黃土高原地區(qū)的植物多樣性，植被的降雨截留作用和枯枝落物層的緩沖作用對于減弱土壤侵蝕也起到了重要作用，但隨著植被蓋度的不斷增加，對水資源的利用會超過黃土高原的承載力；過度的開墾陡坡地也會使耕地面積大幅減少，進(jìn)而糧食總產(chǎn)量有所下降，并且隨著補貼政策的結(jié)束，一些土地復(fù)墾的現(xiàn)象時有發(fā)生。通過合理規(guī)劃配置水土資源，加強對工程的后續(xù)管護(hù)，實現(xiàn)水土資源的永續(xù)利用，能讓退耕還林工程發(fā)揮更大的生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益，為西北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程可持續(xù)發(fā)展提供保障，再造一個山川秀美的西北地區(qū)。

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ImpactsandAdviceoftheGrainforGreenProjecttoEcologicalEnvironmentontheLoessPlateau

DENG Jingcheng1, GAO Peng1,2, MU Xingmin1,2,ZHAO Guangju1,2, SUN Wenyi1,2， TIAN Peng1,3, SONG Xiaoyan1,4

(1.StateKeyLaboratoryofSoilErosionandDrylandFarmingontheLoessPlateau,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China; 2.InstituteofSoilandWaterConservation,ChineseAcademyofSciencesandMinistryofWaterResources,Yangling,Shaanxi712100,China；3.ResourcesandEnvironmentalScienceCollege,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China;4.WaterResourcesandArchitecturalCollege,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China))

China has implemented the Grain for Green Project since 1999 for reconstructing a graceful northwest region based on serious water and soil loss as well as deteriorative ecological environment of this area. We analyze the impacts on what climate and vegetation zone moved toward south and the damage of the agriculture and animal husbandry development from climate change of the neolithic age and the human activities before and after the agricultural civilization to ecological environment on the Loess Plateau, and point out vegetation cover, the optimization of land resources and region climate have gained remarkable benefits since implementation of the Grain for Green. Meanwhile, it indicates some problems about the increase in water resources demand, the fall in crop production due to decrease of farmland and policy sustainability, and proposes adjusting measures to local conditions, selecting the appropriate tree species and utilizing water-saving measures to alleviate water resources problems, further optimizing the distribution of land based on ecological, economic and social maximization, providing the reasonable economic compensation and consolidating the results with respect to follow-up engineering management and maintenance in order to provide some guiding functions to further boost the implementation of the Grain for Green Project.

Loess Plateau; Grain for Green; ecological environment; carrying capacity of water resources; food security

2016-09-12

：2016-09-28

水利部公益性行業(yè)科研專項(20501049);中國科學(xué)院西部之光;國家自然基金(41371277)

鄧景成(1993—),男,山西大同人,碩士研究生,研究方向為流域生態(tài)水文和水土保持。E-mail:djc18821714915@163.com

高鵬(1976—),男,陜西扶風(fēng)人,博士,副研究員,碩士生導(dǎo)師,主要從事水土保持和流域生態(tài)水文。E-mail:gaopeng@ms.iswc.ac.cn

X171.1

：A

：1005-3409(2017)05-0063-06