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内容提要:本文以科技创新战略为出发点,介绍“十二五”时期甘肃省科技部门在生态环境领域将要从事的几个重点工作以及甘肃省以往生态环境保护工作的相关经验,阐释了科技创新在甘肃省生态环境可持续发展中的重要作用。
关键词:科技创新;十二五;生态;环境
中图分类号:F205文献标识码:A文章编号:1003-4161(2009)04-0046-05
甘肃省是我国生态环境比较脆弱的省份,生态环境建设工作一直以来受到国家和地方的高度重视。特别是近几年来,国家把环境保护建设提升到国家发展的战略层面,大力支持地方生态环境建设工作,这为甘肃省生态环境保护工作的开展提供了良好的发展机遇,但是,由于长期的自然资源过量消耗和人为的破坏,甘肃的此项工作任重而道远。2007年全国“两会”期间,温总理在参加甘肃代表团讨论《政府工作报告》时,殷切希望甘肃做好四件事:一是决不能让民勤变成第二个罗布泊;二是一定要保护好敦煌的生态环境和文化遗产;三是保护好祁连山冰川;四是防止黑河、石羊河流域沙化和河西走廊地区耕地盐碱化。这充分体现了党中央、国务院对甘肃省的关怀,更是对甘肃省生态环境工作作出的重要指示。
1.甘肃省生态环境的现状
甘肃省地处黄土、青藏和蒙古三大高原交汇处,是我国唯一跨青藏高原、西北干旱区和东部季风区的省份,自然条件严酷,生态环境脆弱,荒漠化危害严重。西部大开发战略实施以来,尽管甘肃省加大了生态保护工作的力度,取得了一定的成绩,但生态环境不断恶化与区域经济发展之间的矛盾依然突出,生态环境问题依然严重。近年来,由于全球气候变暖以及工农业生产对自然资源的过度利用,导致大面积草地、森林和水生态系统极度退化。具体表现在:一是水资源匮乏且地域分布不均,土地荒漠化严重,沙尘暴频繁发生;二是森林覆盖率低,干旱少雨,水土流失严重;三是草原草地退化十分严重;四是黄河及主要水域面积减少,河流流量不断下降。
分地域来看,甘南州和陇南市的植被覆盖与生物种群数量在全省排名靠前。以甘南州为例,地处青藏高原和黄土高原过渡地带,自然系统类型多样。南部为岷迭山地,气候比较温和,是全省重要林区之一;东部为丘陵山地,高寒阴湿,适宜农林牧兼营;西北部为广阔的草甸草原,是全省主要牧区;在土地面积结构中,草地与林地比例较大,分别为67.30%和24.67%。总体来看,该州的生态系统保持较好。与此相反,嘉峪关市的自然生态环境相形见绌,嘉市位于甘肃省西北部,属温带大陆性荒漠气候,降水量少,蒸发量大,蒸发量约为降水量的25.19倍,水资源总量仅占全省的0.02%。该市土地利用类型多样,但多为戈壁,绿洲面积较小,仅占总土地面积的1.9%。图1显示了全省各市州的生态环境质量等级分布。
从河流分布看,内陆河水域位于河西走廊东端的乌鞘岭以西地区,黄河流域位于甘肃省中东部地区,长江流域主要在陇南地区。这种自然禀赋条件决定了甘南州和陇南市的水资源总量最大,占到全省的55.8%,而河西走廊的水资源紧缺,生态压力大。
从土地退化来看,甘肃省土地退化严重的地区主要分布在河西走廊,尤以河西走廊5市及白银市景泰县最为严重,面积2 364万公顷,占甘肃沙区总面积的95.10%,本地区也是甘肃省盐渍化土壤最严重的区域。不仅如此,本地区的城市污染、工业固废排放等环境指标一直以来居高不下,属于甘肃省环境建设的薄弱区域,在这里引用2006年度环境统计年报数据,以此说明全省各市州的生态环境综合指数排名情况(表1)。
综合来看,甘肃省地处黄河的上游,担负着黄河下游生态环境保护屏障的重要作用。大力加强甘肃生态环境保护建设,加快生态环境的恢复和改善步伐,不仅关系到自身经济和社会可持续发展的大局,也关系到下游兄弟省区的生态环境状况。因此,加强甘肃生态环境的保护和建设,始终是甘肃省历届政府面临的重大课题。
2.当前甘肃省生态保护领域所开展的重点科技工作及积累的经验
自20世纪90年代以来,针对甘肃省区域生态环境特征各异的现状,国家在甘肃省启动实施了一系列生态保护重大工程项目,如退耕还林还草、天然植被保护,黑河、石羊河及黄河重要水源补给区(甘南)生态保护项目,黄土丘陵沟壑区生态修复项目,配合这些重大工程,甘肃省在政策、资金上加大了对生态保护的支持力度,并充分利用科技人力资源,启动实施了一系列生态保护技术研发、集成和示范推广项目。通过多年科技项目和工程项目的实施,使项目区的生态保护和恢复初见成效。
在黑河流域,通过国家的大力支持,经过多年生态治理和水资源高效利用技术的开发和示范推广,使流域内水资源利用效率得到有效提高,流域内局部地段的植被已趋于恢复,生态保护和经济社会协调发展的格局初步显现,为流域的可持续发展奠定了良好的基础。
针对石羊河流域和甘南草原这两大生态区生态环境日益恶化的现状,国家于2008年年初陆续启动实施了国家重大生态保护工程项目,项目投资40多亿元。科技部于2007年下达了国家支撑计划项目“民勤沙漠化防治与生态修复技术集成试验示范研究”,支持甘肃省开展石羊河流域生态治理的技术创新和示范,目前这一项目已顺利启动实施,必将为石羊河生态工程项目的实施提供重要的技术支撑。为了配合国家重大生态工程项目的实施,甘肃省科技部门从2008年以来,陆续启动实施了“内陆河流域(石羊河)水资源合理配置及荒漠化治理”、“黄河上游(甘肃段)草场退化防治及水源地生态环境修复”两个省级重大科技专项,这两个重大科技专项的实施期省上计划延续多年,旨在解决生态工程项目建设中紧迫的技术问题。
高寒草地和沙地植被恢复也列为甘肃省生态环境建设的重点内容。高寒草地植被恢复技术研究与示范这类项目在玛曲实施后,近10万亩退化草地的植被已完全恢复,玛曲黄河河岸治沙样区的流动沙丘也已基本控制,沙丘植被盖度已达到10%以上,为海拔3 500米以上的高原沙化土地的治理开创了先例。甘肃省沙地面积较大,沙地及潜在沙地面积约600万公顷,治沙工作已有40多年的历史,在沙地治理方面有较多的经验积累和技术储备。特别是“十一五”期间,治沙技术的创新和集成及示范工作成效显著。
多年来,甘肃省生态环境保护技术的创新能力和技术服务水平得到大幅度提升,并为国家重大生态保护工程项目的顺利实施储备了丰富的技术和经验。主要包括以下几个方面:
2.1 重视已有技术的集成
“十一五”期间,甘肃省科技部门在组织科技项目时,注重已有技术的集成与示范,将不同类型的技术进行组装配套,形成直接可用于生态治理的技术体系,增强技术的可推广性,同时注重将生态治理与区域经济社会发展有机结合起来,增强生态治理技术成果推广的可持续性。
2.2 在新技术研发上注重针对性
不同区域发育着不同类型的生态系统,其所适宜的保护技术也有所不同。甘肃科技部门依据不同单位的优势和技术力量特点,从急需治理的生态区类型出发,将单位优势与治理区的特点有机结合起来,使不同单位能够安心地深入研究特定区域生态治理难题,避免科技人员为了申请课题而多头参与不同区域的生态治理工作的现象发生,从而使甘肃省生态环境科技创新布局得到优化。
2.3 坚持生态环境科技项目与生态保护工程相结合
根据国家和省政府关于生态保护工作的规划和布局,对于政府重点投资建设的生态工程项目,科技工作要有预见性,要先行切入,这样才能够使研发的技术在生产上得到及时的应用,才能避免科技资源的闲置和浪费。在项目申报和执行中必须要有地方政府参与,以此调动地方政府的积极性,使项目实施取得实实在在的成效。
2.4 将技术的研发与技术的交流推广有机结合起来
在组织和实施生态类科技项目时,强调和注重技术的培训、交流和推广,并将技术的培训和推广作为硬指标写入计划任务书,促使科研单位积极地为地方培养生态保护方面的技术人才,及时推广研发的成果。同时,强化科普工作,提高百姓对生态保护意义的认识和科技推广项目的支持,形成了农牧民、技术推广人员、科研人员和政府科技管理人员间的良性互动机制。
3.甘肃省“十二五”拟开展的生态保护工程情况及其科技工作安排
根据甘肃省各地生态环境现状和存在的生态问题,以及甘肃省国民经济与社会发展规划作出的部署,在“十一五“实施生态保护项目的基础上,“十二五“期间拟重点在石羊河、黄河首曲玛曲、祁连山、黄土高原沟壑区及黄河中上游关键地区实施生态保护工程,并结合兰州和敦煌两座重点生态保护城市开展生态建设区和可持续发展实验区建设工作。甘肃省的生态环境科技创新工作将围绕省委省政府关于生态保护工程的部署进行布局,加强相关生态工程项目关键技术研究和示范,为生态工程项目有效实施提供技术支撑。
“十二五”期间,甘肃省拟要实施的重大生态环境建设和重点生态区建设有6项,分别是:
3.1 黄河重要水源补给区(玛曲)生态系统恢复与保护工程
玛曲县位于首曲黄河段,境内有举世闻名的高原沼泽湿地和亚洲最美的天然草地,形成了著名的“天下黄河第一曲”。这里黄河支流众多,较大的一级支流有27条,较小的二、三级支流多达300余条,黄河在入境玛曲时的径流量为38.91亿立方米,经过玛曲境内433公里,出境时水量达147亿立方米,黄河径流量在玛曲段增加了108.1亿立方米,占整个黄河区总径流量(184.13亿立方米)的58.7%,构成了黄河上游完整的水源涵养体系,生态保护意义十分重大。
目前玛曲的生态环境存在诸多问题:湿地面积锐减,干涸面积已达10.2万公顷,原有的6.6万公顷沼泽湿地已缩小到不足2.0万公顷;草场退化和沙化现象严重,草原生产能力大幅下降,目前受沙化影响的草原面积已达20万公顷;水源涵养能力降低,河流补给量急剧减少。黄河支流已有11条干涸,还有不少成为季节性河流,数百个湖泊水位明显下降,造成地表径流和土壤含水量锐减;植被盖度大幅下降,生物多样性减少。约有75种植物物种濒临灭绝,高寒灌木20年减少50%,以森林为栖息地的野生动物也在不断减少。在历史最好时期,该区域的草原植被覆盖度曾达到85%以上,目前,中度退化的草原植被覆盖度已下降到45%～65%,重度退化的草原植被盖度小于45%。
根据玛曲县草原总站和水文站提供的资料表2,绘制以10年为统计年度计算的表格,大体得出20世纪60年代黄河玛曲处于丰水时段,70年代黄河玛曲呈平水段,80年代黄河玛曲处于偏丰,90年代黄河玛曲处于偏枯,新世纪以来玛曲出现连续性偏枯的结论。
基于保护玛曲生态的迫切需要,2007年国家发改委已批准以玛曲为主的黄河重要水源补给区生态功能保护与建设重大生态工程项目,投资44.51亿元。“十二五”期间,这项工程将继续执行。科技创新工作将围绕这一生态工程项目的实施开展关键技术的创新与示范,主要以退化草地植被的大面积恢复、湿地保护和水源调蓄与黄河水源补给功能的提升等为目标,实施“黄河重要水源补给区(玛曲)生态修复及保护技术集成研究与示范”项目,这一项目也是部省会商的重点项目,并于2009年得到了科技部的立项支持。
3.2 石羊河水资源保护与流域植被恢复工程
石羊河是甘肃省最大的内流水系之一,虽然年径流量只有15亿立方米,但流域面积很大(4.16万平方公里)。国家已计划投资47亿元实施石羊河流域水资源和生态系统保护工程,但由于石羊河流域面积大,土地沙漠化、盐碱化严重,生态工程项目实施难度很大。“十一五”末到“十二五”期间,科技创新工作将实施好“民勤沙漠化防治与生态修复技术集成试验示范研究”国家支撑计划科技项目,以及甘肃省重大科技专项“内陆河流域(石羊河)水资源合理配置及荒漠化治理”。研究提出结合虚拟水战略的流域节水型社会集成管理模式,形成“云—山—河—漠”一体化的流域生态治理模式,从根本上解决石羊河流域生态严重退化的问题,促进流域经济社会可持续发展。
具体措施有:一是着力对一些小流域落实封禁治理,严格执行封山育林、育草,禁樵、禁牧等政策,目前有些地方的生态恢复效果非常明显;二是渐进式地恢复自然生态植被,以2002年的规划为目标,逐步实施退耕还林还草工程,使石羊河水资源量达到上世纪50年代的水平,实现自然生态环境良性循环,流域地区经济社会可持续发展的目标;三是在中游绿洲区,实施水资源综合治理。不仅控制地下水的开采量,更要保留一定的水资源,给下游生态配给一定的水量。同时,调整农业结构,大力实施节水农业,走生态型农业的路子。四是实施生态移民战略,石羊河流域总面积4.16万平方公里,只占河西走廊三大内陆河流域的15.4%。水资源只占1/4,而人口却达230多万人,是河西走廊人口的一半,人口对自然生态的压力非常大。基于此,今后很长一段时期内要有组织地进行生态移民战略,积极向外移民,使本地的人口数量不至于超载于自然承受能力之上,发挥大自然的自我修复能力,利用几十年时间,彻底扭转严重的生态和水资源危机。
3.3 祁连山水源涵养林生态保护工程
祁连山是甘肃省河西走廊三大内陆河的发源地,这些仅有的水资源是河西地区工农业发展的基础。没有祁连山的水,河西走廊就不会成为全国的商品粮基地,没有祁连山的水,沙尘暴和沙漠化肆虐的现象就得不到有效遏制。与此同时,祁连山的水还一直维持着总面积为1.8万平方公里的荒漠绿洲的生态系统。从这个意义上讲,河西地区的生存与发展,关键在水,而水的关键又在于祁连山水源涵养林,有效保护黑河、石羊河河流以及治理河西走廊沙化土地,首先应保护祁连山天然森林,尽快恢复已退化林地和高山草地植被。
当前祁连山水源涵养林植被退化的趋势仍然没有得到根本扭转,严峻的现实与其所处的重要战略地位不相适应。具体表现为:森林覆盖率降低;超载滥牧,乱砍滥伐,导致林草植被被毁;冰川面积减小、雪线上升,水资源供给不足;森林植被功能减弱,林分抗逆能力降低。在导致一系列生态环境变化的原因中,气候旱化是决定性因素。
根据兰州干旱气象研究所张强研究员等人的研究,50年来祁连山区年平均气温呈上升趋势,突变出现在1980年代中期,1980年代中期以前增温缓慢,以后增温明显加快图2。冬季变暖的趋势远大于夏季,夜间升温幅度远大于白天,祁连山区气温以东西两段增温幅度为最大。
从降雨量来说,祁连山区降水量呈增加趋势,年度波动大,少雨年在1960年代和1970年代,多雨年在近20年,春季和夏季有明显上升趋势,分析表明,50年来祁连山区平均年降水量以近20年来增加最为突出。从降水量增多趋势来看,跃变发生在1980年代中期(图3)。
“十二五”期间将继续启动实施这一重点区域的生态保护与恢复工作,工作重点是天然林和高山草地植被保护、毁林地植被快速恢复和森林生态系统的保护。科技工作将根据这一区域的特点部署科技项目,针对这些特定的生态问题将开展技术研究与示范,大力推广林业科技新成果、新技术,特别是做好林木新品种选育与引进,注重实用技术的组装、配套创新和外溢技术的获取;围绕关键技术、难点问题开展科技攻关,探索林草植被恢复与重建的最佳模式,为生态保护工程项目的启动做好项目储备,经过10～20年的努力,使森林覆盖率由现在的21.3%提高到26.3%,“十二五“期间,科技部门将加强这一领域科技创新工作力度,争取启动甘肃省重大科技专项。
3.4 黄土高原沟壑区退化生态系统修复工程
甘肃省境内黄土高原区主要土地利用模式是种植,土地的过度开垦以及大量化肥、农药的施用,使土地严重退化。经过20年的建设,虽然农业发展有所起色,但本区域内农业经济的产业基础仍是单一的种植业(包括苹果业),至今仍然保持独立分散家庭经营方式,在产品质量、市场、信息、储藏、运输和加工等方面不能适应国内外大市场需求,而且以小农经济为主的农果复合型(包括种植业、果业、草业)产业模式,主导产品生产成本不断提高,销售价格却不断下降。
由于资源利用以土地为主,受气候和水资源的约束,继续提高产量很困难,所以今后的发展战略将以农副高效型、农果复合型和林草牧复合型生态农业模式为主。
“十二五“期间,甘肃省将加大对黄土高原沟壑区重点区域实施生态保护工作的力度,将以粮杂轮作、植被恢复和土地经营模式的合理调整为主要内容,促进该区域的可持续发展,改善老百姓的生产、生活条件。科技工作将在已经实施的国家和省级科技项目基础上,从防治水土流失、探索可持续发展的生产经营模式、提高经济效益为出发点,以多学科联合协作的创新模式,为该区域找寻出一条可持续发展的路子。
3.5 推动兰州圈生态环境恢复与重建研究
建立以兰州为中心的生态建设区,进一步提高城市环境质量、改善城市布局,促进经济、社会与生态环境协调可持续发展,以兰州圈为中心区域实施生态建设,形成支撑该区域的生态恢复与重建工程实施的技术体系,从而实现本区域经济社会全面、协调、可持续发展。
3.6 加大敦煌市国家可持续发展实验区建设
“十二五”期间,围绕敦煌市可持续发展的科技需求,在敦煌市可持续发展实验区着力做好生态建设、保护和恢复工作,全面建设结构合理、功能完善、效果显著的生态保障体系,实现敦煌市人口、资源和环境的协调可持续发展。
生态环境建设工作的具体目标是:大力实施敦煌西湖国家级自然保护区建设工程、敦煌市“三北”防护林体系建设第四期工程、退耕还林建设工程和村镇绿化建设工程,为了保护历史遗产,重点实施月牙泉水位应急治理工程、莫高窟窟顶沙山治理工程,到2012年,力争完成人工造林8.6万亩,封滩育林50万亩。加快节水型社会建设步伐,到2012年,全市生活、工业、农业、生态用水比例由现在的1.5∶5.1∶91.5∶2.0调整为1.6∶5.0∶76.5∶16.9,国民经济用水结构趋于合理。全市年用水量控制在34 706立方米以内,实现年节水7 038万立方米,党河灌区地下水年开采量压缩4 253立方米以上;发展棉花膜下滴灌10万亩,经济林滴灌3万亩,低压管灌10万亩。工业用水重复利用率达到50%;城镇生活节水器具普及率由现在的18%提高到50%;废污水处理率达到50%以上。
4.生态环境保护科技工作启示
4.1 加强农业科技创新,优化农业资源配置,确保生态环境安全
甘肃是个农业省份,全省2 000万农业人口的生产活动是任何一项生态工程都无法相比的,也是一项不需要专项投资的生态建设和环境保护工作。只有加强农业科技创新,才能提高甘肃省农产品的市场竞争力和质量效益、突破甘肃省耕地和水资源严重短缺的制约、解决农业生态和资源市场这二者对农业发展制约的问题,科技创新农业发展战略是甘肃省生态建设战略的核心,生态影响要解决的首要问题是确立新的农业发展思路和调整农业结构,农业结构战略性调整一方面是调整不合理的农业和农村经济结构,发挥比较优势,提高农业的经济效益和整体水平,另一方面就是通过结构调整,发挥农业对生态环境的保护作用。
4.2 认真贯彻落实《甘肃省环境保护“十一五”规划》和《甘肃省“十一五”科学技术创新和发展规划》
以两个《规划》指导全省科技系统环保工作,强化目标管理,积极开展环保技术科技攻关,加快环境科技示范、应用和成果推广,抓好重大生态保护项目的实施,主要在水资源高效合理利用、荒漠化治理、水土流失治理技术等领域力争取得较大突破,提升科学技术对缓解生态恶化趋势的作用。力争通过环境法规、标准、技术政策和示范工程引导环保产业发展。
4.3 加快技术进步,为环境保护提供科技支撑
发挥科学技术的第一生产力作用,紧紧围绕生态环境建设和环境保护的突出问题(水资源短缺、土地退化现象严重等)开展科技攻关,争取在一些关键技术上有所突破,并且建立和完善生态环境监测、科技推广、信息服务体系,为各地生态环境建设和保护提供技术服务。推广一批适合不同类型区的水土流失治理、造林种草、节水、旱作和大气污染防治、水污染防治、资源综合利用等先进适用技术,使其尽快转化为生产力,增强治理的科学性。
4.4 加强生态用地保护与建设。
多渠道、多层次、多方位筹集建设资金,对生态用地进行保护与建设。措施主要有:加大保护力度,坚决制止毁林开垦、陡坡种植、超载放牧、滥挖药材;选择合理的退耕还林(草)模式,延长对退耕还林(草)农户的补偿年限;加强土地生态系统过程和土地生态研究。维护草原生态系统的良性循环,同时建立永久的土地生态监测网,为土地建设和科学管理提供依据。
4.5 调整产业结构,积极发展环保产业
加快改造传统耗能高排污产业,加快产业的技术升级,充分利用甘肃省的生物资源优势,发展高新技术产业、绿色环保产业。诸如马铃薯的育种、种植、加工、销售的产业链条应该成为甘肃绿色环保产业的主体。具体措施有:大力发展特色农业,加快生物技术进步,提高农产品质量,以甘肃省具有比较优势的果蔬、花卉和药材等作物的发展为基础,发展农产品的源加工;积极发展草地畜牧业和林业,一方面改良天然草场,进行优良牧草选育与引进,发展草业。在实施天然草地保护工程的同时,加大退耕还草的力度,将草地畜牧业的产业化作为甘肃农村经济发展的重点;另一方面实施对天然林的全面保育,在宜林的退耕地、农田、牧场、城镇、道路旁营造绿化林、防护林、美化林,在陇南等气候条件较好地区,通过封山育林,着力开发适宜的经济林。第三是积极发展早作节水农业。加强草原和生态农业建设,继续搞好农村可再生能源建设,保护农业生态环境;加强草地、早地、坡耕地的基础设施建设与实用技术推广,实施各项生态工程,提高耕地综合生产能力。
4.6 强化部门联动机制,加强各部门之间的协作
环境保护工作头绪繁杂,牵扯面较广,既包括环境质量监测层面的工作,更有环保法规制定与宣传、自然生态保护等多项工作。工作的复杂性决定了职能部门的多样性,以甘肃省参与环保工作的相关部门来说,绝不是环保局一家之事,更需省发改委、财政厅、林业厅、农业厅、水利厅、科技厅、中科院寒旱所、兰州大学等各部门之间的合作,终极目的是要形成大部门环境管理体制,团结和动员各方面的力量,推动环保工作的有效开展。
科技部门要充分发挥科学技术对环境保护的引导和支撑作用,尤其是在重大的环境保护项目实施过程中,成立由各单位主要人员组成的项目管理办公室(委员会),定期向项目管理部门汇报进展工作,管理模式突出多单位参与,以项目实施突出环境治理重点,解决环境治理中的技术难题。在“十二五”工作中,甘肃省科技管理部门将以《甘肃省中长期科技发展规划纲要(2006—2020)》为基本指南,开展科技项目区域试点推广,加强技术的集成创新,凝练创新主题,为生态环境保护提供科技支撑。
参考文献:
[1]杨淼,西部地区生态环境压力与分析[J].发展,2002,(3):60～62.
[2]关于召开国家生态保护科技发展战略研究通气会的通知,国科社函〔2008〕102号.
[3]甘肃省科学技术厅关于印发甘肃省实施现代农业科技创新行动的意见的通知,甘科农[2007]1号.
[4]王根绪,程国栋,钱鞠.生态安全评价研究中的若干问题研究[J].应用生态学报,2003,(09).
[5]屈建军,马立鹏,刘丛.甘肃省沙漠化现状、成因及其防治对策[J].中国沙漠,2002,22(5):520～524.
[6]尹宪志,张强等.近50年来祁连山区气候变化特征研究[J].高原气象,2009,(1).
[作者简介]许瑞泉(1980—),男,甘肃省科技厅公务员,经济师、统计师。主要研究方向:科技管理与政策。
[收稿日期]2009-06-18(责编:黄晓梅;校对:一丁)
关键词:科技创新;十二五;生态;环境
中图分类号:F205文献标识码:A文章编号:1003-4161(2009)04-0046-05
甘肃省是我国生态环境比较脆弱的省份,生态环境建设工作一直以来受到国家和地方的高度重视。特别是近几年来,国家把环境保护建设提升到国家发展的战略层面,大力支持地方生态环境建设工作,这为甘肃省生态环境保护工作的开展提供了良好的发展机遇,但是,由于长期的自然资源过量消耗和人为的破坏,甘肃的此项工作任重而道远。2007年全国“两会”期间,温总理在参加甘肃代表团讨论《政府工作报告》时,殷切希望甘肃做好四件事:一是决不能让民勤变成第二个罗布泊;二是一定要保护好敦煌的生态环境和文化遗产;三是保护好祁连山冰川;四是防止黑河、石羊河流域沙化和河西走廊地区耕地盐碱化。这充分体现了党中央、国务院对甘肃省的关怀,更是对甘肃省生态环境工作作出的重要指示。
1.甘肃省生态环境的现状
甘肃省地处黄土、青藏和蒙古三大高原交汇处,是我国唯一跨青藏高原、西北干旱区和东部季风区的省份,自然条件严酷,生态环境脆弱,荒漠化危害严重。西部大开发战略实施以来,尽管甘肃省加大了生态保护工作的力度,取得了一定的成绩,但生态环境不断恶化与区域经济发展之间的矛盾依然突出,生态环境问题依然严重。近年来,由于全球气候变暖以及工农业生产对自然资源的过度利用,导致大面积草地、森林和水生态系统极度退化。具体表现在:一是水资源匮乏且地域分布不均,土地荒漠化严重,沙尘暴频繁发生;二是森林覆盖率低,干旱少雨,水土流失严重;三是草原草地退化十分严重;四是黄河及主要水域面积减少,河流流量不断下降。
分地域来看,甘南州和陇南市的植被覆盖与生物种群数量在全省排名靠前。以甘南州为例,地处青藏高原和黄土高原过渡地带,自然系统类型多样。南部为岷迭山地,气候比较温和,是全省重要林区之一;东部为丘陵山地,高寒阴湿,适宜农林牧兼营;西北部为广阔的草甸草原,是全省主要牧区;在土地面积结构中,草地与林地比例较大,分别为67.30%和24.67%。总体来看,该州的生态系统保持较好。与此相反,嘉峪关市的自然生态环境相形见绌,嘉市位于甘肃省西北部,属温带大陆性荒漠气候,降水量少,蒸发量大,蒸发量约为降水量的25.19倍,水资源总量仅占全省的0.02%。该市土地利用类型多样,但多为戈壁,绿洲面积较小,仅占总土地面积的1.9%。图1显示了全省各市州的生态环境质量等级分布。
从河流分布看,内陆河水域位于河西走廊东端的乌鞘岭以西地区,黄河流域位于甘肃省中东部地区,长江流域主要在陇南地区。这种自然禀赋条件决定了甘南州和陇南市的水资源总量最大,占到全省的55.8%,而河西走廊的水资源紧缺,生态压力大。
从土地退化来看,甘肃省土地退化严重的地区主要分布在河西走廊,尤以河西走廊5市及白银市景泰县最为严重,面积2 364万公顷,占甘肃沙区总面积的95.10%,本地区也是甘肃省盐渍化土壤最严重的区域。不仅如此,本地区的城市污染、工业固废排放等环境指标一直以来居高不下,属于甘肃省环境建设的薄弱区域,在这里引用2006年度环境统计年报数据,以此说明全省各市州的生态环境综合指数排名情况(表1)。
综合来看,甘肃省地处黄河的上游,担负着黄河下游生态环境保护屏障的重要作用。大力加强甘肃生态环境保护建设,加快生态环境的恢复和改善步伐,不仅关系到自身经济和社会可持续发展的大局,也关系到下游兄弟省区的生态环境状况。因此,加强甘肃生态环境的保护和建设,始终是甘肃省历届政府面临的重大课题。
2.当前甘肃省生态保护领域所开展的重点科技工作及积累的经验
自20世纪90年代以来,针对甘肃省区域生态环境特征各异的现状,国家在甘肃省启动实施了一系列生态保护重大工程项目,如退耕还林还草、天然植被保护,黑河、石羊河及黄河重要水源补给区(甘南)生态保护项目,黄土丘陵沟壑区生态修复项目,配合这些重大工程,甘肃省在政策、资金上加大了对生态保护的支持力度,并充分利用科技人力资源,启动实施了一系列生态保护技术研发、集成和示范推广项目。通过多年科技项目和工程项目的实施,使项目区的生态保护和恢复初见成效。
在黑河流域,通过国家的大力支持,经过多年生态治理和水资源高效利用技术的开发和示范推广,使流域内水资源利用效率得到有效提高,流域内局部地段的植被已趋于恢复,生态保护和经济社会协调发展的格局初步显现,为流域的可持续发展奠定了良好的基础。
针对石羊河流域和甘南草原这两大生态区生态环境日益恶化的现状,国家于2008年年初陆续启动实施了国家重大生态保护工程项目,项目投资40多亿元。科技部于2007年下达了国家支撑计划项目“民勤沙漠化防治与生态修复技术集成试验示范研究”,支持甘肃省开展石羊河流域生态治理的技术创新和示范,目前这一项目已顺利启动实施,必将为石羊河生态工程项目的实施提供重要的技术支撑。为了配合国家重大生态工程项目的实施,甘肃省科技部门从2008年以来,陆续启动实施了“内陆河流域(石羊河)水资源合理配置及荒漠化治理”、“黄河上游(甘肃段)草场退化防治及水源地生态环境修复”两个省级重大科技专项,这两个重大科技专项的实施期省上计划延续多年,旨在解决生态工程项目建设中紧迫的技术问题。
高寒草地和沙地植被恢复也列为甘肃省生态环境建设的重点内容。高寒草地植被恢复技术研究与示范这类项目在玛曲实施后,近10万亩退化草地的植被已完全恢复,玛曲黄河河岸治沙样区的流动沙丘也已基本控制,沙丘植被盖度已达到10%以上,为海拔3 500米以上的高原沙化土地的治理开创了先例。甘肃省沙地面积较大,沙地及潜在沙地面积约600万公顷,治沙工作已有40多年的历史,在沙地治理方面有较多的经验积累和技术储备。特别是“十一五”期间,治沙技术的创新和集成及示范工作成效显著。
多年来,甘肃省生态环境保护技术的创新能力和技术服务水平得到大幅度提升,并为国家重大生态保护工程项目的顺利实施储备了丰富的技术和经验。主要包括以下几个方面:
2.1 重视已有技术的集成
“十一五”期间,甘肃省科技部门在组织科技项目时,注重已有技术的集成与示范,将不同类型的技术进行组装配套,形成直接可用于生态治理的技术体系,增强技术的可推广性,同时注重将生态治理与区域经济社会发展有机结合起来,增强生态治理技术成果推广的可持续性。
2.2 在新技术研发上注重针对性
不同区域发育着不同类型的生态系统,其所适宜的保护技术也有所不同。甘肃科技部门依据不同单位的优势和技术力量特点,从急需治理的生态区类型出发,将单位优势与治理区的特点有机结合起来,使不同单位能够安心地深入研究特定区域生态治理难题,避免科技人员为了申请课题而多头参与不同区域的生态治理工作的现象发生,从而使甘肃省生态环境科技创新布局得到优化。
2.3 坚持生态环境科技项目与生态保护工程相结合
根据国家和省政府关于生态保护工作的规划和布局,对于政府重点投资建设的生态工程项目,科技工作要有预见性,要先行切入,这样才能够使研发的技术在生产上得到及时的应用,才能避免科技资源的闲置和浪费。在项目申报和执行中必须要有地方政府参与,以此调动地方政府的积极性,使项目实施取得实实在在的成效。
2.4 将技术的研发与技术的交流推广有机结合起来
在组织和实施生态类科技项目时,强调和注重技术的培训、交流和推广,并将技术的培训和推广作为硬指标写入计划任务书,促使科研单位积极地为地方培养生态保护方面的技术人才,及时推广研发的成果。同时,强化科普工作,提高百姓对生态保护意义的认识和科技推广项目的支持,形成了农牧民、技术推广人员、科研人员和政府科技管理人员间的良性互动机制。
3.甘肃省“十二五”拟开展的生态保护工程情况及其科技工作安排
根据甘肃省各地生态环境现状和存在的生态问题,以及甘肃省国民经济与社会发展规划作出的部署,在“十一五“实施生态保护项目的基础上,“十二五“期间拟重点在石羊河、黄河首曲玛曲、祁连山、黄土高原沟壑区及黄河中上游关键地区实施生态保护工程,并结合兰州和敦煌两座重点生态保护城市开展生态建设区和可持续发展实验区建设工作。甘肃省的生态环境科技创新工作将围绕省委省政府关于生态保护工程的部署进行布局,加强相关生态工程项目关键技术研究和示范,为生态工程项目有效实施提供技术支撑。
“十二五”期间,甘肃省拟要实施的重大生态环境建设和重点生态区建设有6项,分别是:
3.1 黄河重要水源补给区(玛曲)生态系统恢复与保护工程
玛曲县位于首曲黄河段,境内有举世闻名的高原沼泽湿地和亚洲最美的天然草地,形成了著名的“天下黄河第一曲”。这里黄河支流众多,较大的一级支流有27条,较小的二、三级支流多达300余条,黄河在入境玛曲时的径流量为38.91亿立方米,经过玛曲境内433公里,出境时水量达147亿立方米,黄河径流量在玛曲段增加了108.1亿立方米,占整个黄河区总径流量(184.13亿立方米)的58.7%,构成了黄河上游完整的水源涵养体系,生态保护意义十分重大。
目前玛曲的生态环境存在诸多问题:湿地面积锐减,干涸面积已达10.2万公顷,原有的6.6万公顷沼泽湿地已缩小到不足2.0万公顷;草场退化和沙化现象严重,草原生产能力大幅下降,目前受沙化影响的草原面积已达20万公顷;水源涵养能力降低,河流补给量急剧减少。黄河支流已有11条干涸,还有不少成为季节性河流,数百个湖泊水位明显下降,造成地表径流和土壤含水量锐减;植被盖度大幅下降,生物多样性减少。约有75种植物物种濒临灭绝,高寒灌木20年减少50%,以森林为栖息地的野生动物也在不断减少。在历史最好时期,该区域的草原植被覆盖度曾达到85%以上,目前,中度退化的草原植被覆盖度已下降到45%～65%,重度退化的草原植被盖度小于45%。
根据玛曲县草原总站和水文站提供的资料表2,绘制以10年为统计年度计算的表格,大体得出20世纪60年代黄河玛曲处于丰水时段,70年代黄河玛曲呈平水段,80年代黄河玛曲处于偏丰,90年代黄河玛曲处于偏枯,新世纪以来玛曲出现连续性偏枯的结论。
基于保护玛曲生态的迫切需要,2007年国家发改委已批准以玛曲为主的黄河重要水源补给区生态功能保护与建设重大生态工程项目,投资44.51亿元。“十二五”期间,这项工程将继续执行。科技创新工作将围绕这一生态工程项目的实施开展关键技术的创新与示范,主要以退化草地植被的大面积恢复、湿地保护和水源调蓄与黄河水源补给功能的提升等为目标,实施“黄河重要水源补给区(玛曲)生态修复及保护技术集成研究与示范”项目,这一项目也是部省会商的重点项目,并于2009年得到了科技部的立项支持。
3.2 石羊河水资源保护与流域植被恢复工程
石羊河是甘肃省最大的内流水系之一,虽然年径流量只有15亿立方米,但流域面积很大(4.16万平方公里)。国家已计划投资47亿元实施石羊河流域水资源和生态系统保护工程,但由于石羊河流域面积大,土地沙漠化、盐碱化严重,生态工程项目实施难度很大。“十一五”末到“十二五”期间,科技创新工作将实施好“民勤沙漠化防治与生态修复技术集成试验示范研究”国家支撑计划科技项目,以及甘肃省重大科技专项“内陆河流域(石羊河)水资源合理配置及荒漠化治理”。研究提出结合虚拟水战略的流域节水型社会集成管理模式,形成“云—山—河—漠”一体化的流域生态治理模式,从根本上解决石羊河流域生态严重退化的问题,促进流域经济社会可持续发展。
具体措施有:一是着力对一些小流域落实封禁治理,严格执行封山育林、育草,禁樵、禁牧等政策,目前有些地方的生态恢复效果非常明显;二是渐进式地恢复自然生态植被,以2002年的规划为目标,逐步实施退耕还林还草工程,使石羊河水资源量达到上世纪50年代的水平,实现自然生态环境良性循环,流域地区经济社会可持续发展的目标;三是在中游绿洲区,实施水资源综合治理。不仅控制地下水的开采量,更要保留一定的水资源,给下游生态配给一定的水量。同时,调整农业结构,大力实施节水农业,走生态型农业的路子。四是实施生态移民战略,石羊河流域总面积4.16万平方公里,只占河西走廊三大内陆河流域的15.4%。水资源只占1/4,而人口却达230多万人,是河西走廊人口的一半,人口对自然生态的压力非常大。基于此,今后很长一段时期内要有组织地进行生态移民战略,积极向外移民,使本地的人口数量不至于超载于自然承受能力之上,发挥大自然的自我修复能力,利用几十年时间,彻底扭转严重的生态和水资源危机。
3.3 祁连山水源涵养林生态保护工程
祁连山是甘肃省河西走廊三大内陆河的发源地,这些仅有的水资源是河西地区工农业发展的基础。没有祁连山的水,河西走廊就不会成为全国的商品粮基地,没有祁连山的水,沙尘暴和沙漠化肆虐的现象就得不到有效遏制。与此同时,祁连山的水还一直维持着总面积为1.8万平方公里的荒漠绿洲的生态系统。从这个意义上讲,河西地区的生存与发展,关键在水,而水的关键又在于祁连山水源涵养林,有效保护黑河、石羊河河流以及治理河西走廊沙化土地,首先应保护祁连山天然森林,尽快恢复已退化林地和高山草地植被。
当前祁连山水源涵养林植被退化的趋势仍然没有得到根本扭转,严峻的现实与其所处的重要战略地位不相适应。具体表现为:森林覆盖率降低;超载滥牧,乱砍滥伐,导致林草植被被毁;冰川面积减小、雪线上升,水资源供给不足;森林植被功能减弱,林分抗逆能力降低。在导致一系列生态环境变化的原因中,气候旱化是决定性因素。
根据兰州干旱气象研究所张强研究员等人的研究,50年来祁连山区年平均气温呈上升趋势,突变出现在1980年代中期,1980年代中期以前增温缓慢,以后增温明显加快图2。冬季变暖的趋势远大于夏季,夜间升温幅度远大于白天,祁连山区气温以东西两段增温幅度为最大。
从降雨量来说,祁连山区降水量呈增加趋势,年度波动大,少雨年在1960年代和1970年代,多雨年在近20年,春季和夏季有明显上升趋势,分析表明,50年来祁连山区平均年降水量以近20年来增加最为突出。从降水量增多趋势来看,跃变发生在1980年代中期(图3)。
“十二五”期间将继续启动实施这一重点区域的生态保护与恢复工作,工作重点是天然林和高山草地植被保护、毁林地植被快速恢复和森林生态系统的保护。科技工作将根据这一区域的特点部署科技项目,针对这些特定的生态问题将开展技术研究与示范,大力推广林业科技新成果、新技术,特别是做好林木新品种选育与引进,注重实用技术的组装、配套创新和外溢技术的获取;围绕关键技术、难点问题开展科技攻关,探索林草植被恢复与重建的最佳模式,为生态保护工程项目的启动做好项目储备,经过10～20年的努力,使森林覆盖率由现在的21.3%提高到26.3%,“十二五“期间,科技部门将加强这一领域科技创新工作力度,争取启动甘肃省重大科技专项。
3.4 黄土高原沟壑区退化生态系统修复工程
甘肃省境内黄土高原区主要土地利用模式是种植,土地的过度开垦以及大量化肥、农药的施用,使土地严重退化。经过20年的建设,虽然农业发展有所起色,但本区域内农业经济的产业基础仍是单一的种植业(包括苹果业),至今仍然保持独立分散家庭经营方式,在产品质量、市场、信息、储藏、运输和加工等方面不能适应国内外大市场需求,而且以小农经济为主的农果复合型(包括种植业、果业、草业)产业模式,主导产品生产成本不断提高,销售价格却不断下降。
由于资源利用以土地为主,受气候和水资源的约束,继续提高产量很困难,所以今后的发展战略将以农副高效型、农果复合型和林草牧复合型生态农业模式为主。
“十二五“期间,甘肃省将加大对黄土高原沟壑区重点区域实施生态保护工作的力度,将以粮杂轮作、植被恢复和土地经营模式的合理调整为主要内容,促进该区域的可持续发展,改善老百姓的生产、生活条件。科技工作将在已经实施的国家和省级科技项目基础上,从防治水土流失、探索可持续发展的生产经营模式、提高经济效益为出发点,以多学科联合协作的创新模式,为该区域找寻出一条可持续发展的路子。
3.5 推动兰州圈生态环境恢复与重建研究
建立以兰州为中心的生态建设区,进一步提高城市环境质量、改善城市布局,促进经济、社会与生态环境协调可持续发展,以兰州圈为中心区域实施生态建设,形成支撑该区域的生态恢复与重建工程实施的技术体系,从而实现本区域经济社会全面、协调、可持续发展。
3.6 加大敦煌市国家可持续发展实验区建设
“十二五”期间,围绕敦煌市可持续发展的科技需求,在敦煌市可持续发展实验区着力做好生态建设、保护和恢复工作,全面建设结构合理、功能完善、效果显著的生态保障体系,实现敦煌市人口、资源和环境的协调可持续发展。
生态环境建设工作的具体目标是:大力实施敦煌西湖国家级自然保护区建设工程、敦煌市“三北”防护林体系建设第四期工程、退耕还林建设工程和村镇绿化建设工程,为了保护历史遗产,重点实施月牙泉水位应急治理工程、莫高窟窟顶沙山治理工程,到2012年,力争完成人工造林8.6万亩,封滩育林50万亩。加快节水型社会建设步伐,到2012年,全市生活、工业、农业、生态用水比例由现在的1.5∶5.1∶91.5∶2.0调整为1.6∶5.0∶76.5∶16.9,国民经济用水结构趋于合理。全市年用水量控制在34 706立方米以内,实现年节水7 038万立方米,党河灌区地下水年开采量压缩4 253立方米以上;发展棉花膜下滴灌10万亩,经济林滴灌3万亩,低压管灌10万亩。工业用水重复利用率达到50%;城镇生活节水器具普及率由现在的18%提高到50%;废污水处理率达到50%以上。
4.生态环境保护科技工作启示
4.1 加强农业科技创新,优化农业资源配置,确保生态环境安全
甘肃是个农业省份,全省2 000万农业人口的生产活动是任何一项生态工程都无法相比的,也是一项不需要专项投资的生态建设和环境保护工作。只有加强农业科技创新,才能提高甘肃省农产品的市场竞争力和质量效益、突破甘肃省耕地和水资源严重短缺的制约、解决农业生态和资源市场这二者对农业发展制约的问题,科技创新农业发展战略是甘肃省生态建设战略的核心,生态影响要解决的首要问题是确立新的农业发展思路和调整农业结构,农业结构战略性调整一方面是调整不合理的农业和农村经济结构,发挥比较优势,提高农业的经济效益和整体水平,另一方面就是通过结构调整,发挥农业对生态环境的保护作用。
4.2 认真贯彻落实《甘肃省环境保护“十一五”规划》和《甘肃省“十一五”科学技术创新和发展规划》
以两个《规划》指导全省科技系统环保工作,强化目标管理,积极开展环保技术科技攻关,加快环境科技示范、应用和成果推广,抓好重大生态保护项目的实施,主要在水资源高效合理利用、荒漠化治理、水土流失治理技术等领域力争取得较大突破,提升科学技术对缓解生态恶化趋势的作用。力争通过环境法规、标准、技术政策和示范工程引导环保产业发展。
4.3 加快技术进步,为环境保护提供科技支撑
发挥科学技术的第一生产力作用,紧紧围绕生态环境建设和环境保护的突出问题(水资源短缺、土地退化现象严重等)开展科技攻关,争取在一些关键技术上有所突破,并且建立和完善生态环境监测、科技推广、信息服务体系,为各地生态环境建设和保护提供技术服务。推广一批适合不同类型区的水土流失治理、造林种草、节水、旱作和大气污染防治、水污染防治、资源综合利用等先进适用技术,使其尽快转化为生产力,增强治理的科学性。
4.4 加强生态用地保护与建设。
多渠道、多层次、多方位筹集建设资金,对生态用地进行保护与建设。措施主要有:加大保护力度,坚决制止毁林开垦、陡坡种植、超载放牧、滥挖药材;选择合理的退耕还林(草)模式,延长对退耕还林(草)农户的补偿年限;加强土地生态系统过程和土地生态研究。维护草原生态系统的良性循环,同时建立永久的土地生态监测网,为土地建设和科学管理提供依据。
4.5 调整产业结构,积极发展环保产业
加快改造传统耗能高排污产业,加快产业的技术升级,充分利用甘肃省的生物资源优势,发展高新技术产业、绿色环保产业。诸如马铃薯的育种、种植、加工、销售的产业链条应该成为甘肃绿色环保产业的主体。具体措施有:大力发展特色农业,加快生物技术进步,提高农产品质量,以甘肃省具有比较优势的果蔬、花卉和药材等作物的发展为基础,发展农产品的源加工;积极发展草地畜牧业和林业,一方面改良天然草场,进行优良牧草选育与引进,发展草业。在实施天然草地保护工程的同时,加大退耕还草的力度,将草地畜牧业的产业化作为甘肃农村经济发展的重点;另一方面实施对天然林的全面保育,在宜林的退耕地、农田、牧场、城镇、道路旁营造绿化林、防护林、美化林,在陇南等气候条件较好地区,通过封山育林,着力开发适宜的经济林。第三是积极发展早作节水农业。加强草原和生态农业建设,继续搞好农村可再生能源建设,保护农业生态环境;加强草地、早地、坡耕地的基础设施建设与实用技术推广,实施各项生态工程,提高耕地综合生产能力。
4.6 强化部门联动机制,加强各部门之间的协作
环境保护工作头绪繁杂,牵扯面较广,既包括环境质量监测层面的工作,更有环保法规制定与宣传、自然生态保护等多项工作。工作的复杂性决定了职能部门的多样性,以甘肃省参与环保工作的相关部门来说,绝不是环保局一家之事,更需省发改委、财政厅、林业厅、农业厅、水利厅、科技厅、中科院寒旱所、兰州大学等各部门之间的合作,终极目的是要形成大部门环境管理体制,团结和动员各方面的力量,推动环保工作的有效开展。
科技部门要充分发挥科学技术对环境保护的引导和支撑作用,尤其是在重大的环境保护项目实施过程中,成立由各单位主要人员组成的项目管理办公室(委员会),定期向项目管理部门汇报进展工作,管理模式突出多单位参与,以项目实施突出环境治理重点,解决环境治理中的技术难题。在“十二五”工作中,甘肃省科技管理部门将以《甘肃省中长期科技发展规划纲要(2006—2020)》为基本指南,开展科技项目区域试点推广,加强技术的集成创新,凝练创新主题,为生态环境保护提供科技支撑。
参考文献:
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[2]关于召开国家生态保护科技发展战略研究通气会的通知,国科社函〔2008〕102号.
[3]甘肃省科学技术厅关于印发甘肃省实施现代农业科技创新行动的意见的通知,甘科农[2007]1号.
[4]王根绪,程国栋,钱鞠.生态安全评价研究中的若干问题研究[J].应用生态学报,2003,(09).
[5]屈建军,马立鹏,刘丛.甘肃省沙漠化现状、成因及其防治对策[J].中国沙漠,2002,22(5):520～524.
[6]尹宪志,张强等.近50年来祁连山区气候变化特征研究[J].高原气象,2009,(1).
[作者简介]许瑞泉(1980—),男,甘肃省科技厅公务员,经济师、统计师。主要研究方向:科技管理与政策。
[收稿日期]2009-06-18(责编:黄晓梅;校对:一丁)