鄭海臣
(陜西師范大學(xué)美術(shù)學(xué)院,陜西 西安 710100)
鹽堿地的生態(tài)恢復(fù)在一定程度上減少了土地荒漠化和土質(zhì)沙化的程度,提供給該地區(qū)動(dòng)植物較好的生存空間,從而使環(huán)境得到一定的改善,同時(shí)也為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和文化建設(shè)提供空間環(huán)境基礎(chǔ)。此次研究著重針對(duì)絲綢之路節(jié)點(diǎn)城市——張掖市的城市周邊鹽堿地的生態(tài)恢復(fù),拓展解決絲綢之路節(jié)點(diǎn)重要城市的鹽堿地環(huán)境問(wèn)題,通過(guò)科學(xué)方法和根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況相結(jié)合,來(lái)解決現(xiàn)存城市周邊鹽堿化生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。
張掖市位于我國(guó)甘肅省河西走廊中段,處于第一階梯和第二階梯交界處,南北分別有祁連山和龍首山相對(duì),南北縱向穿過(guò)我國(guó)第二大內(nèi)陸河黑河,同時(shí)也位于地震帶區(qū)域,因此地質(zhì)地貌豐富,根據(jù)當(dāng)?shù)赝翆咏孛婵芍庇^看出多為落石沉積和雨水沖刷的地質(zhì)結(jié)構(gòu),在該地區(qū)域形成之后,雨水和泥石流沖刷帶走了大量的有機(jī)物,迫使土壤不在含有適宜植物生長(zhǎng)的元素,土壤中有機(jī)物的缺乏是鹽堿地的形成的初始因素。此外,張掖市屬于溫帶大陸性氣候,四季分明,季節(jié)溫差變化明顯,全年降水集中在春秋兩季,每年所需的灌溉用水較多,雖然當(dāng)?shù)氐叵滤Y源較為豐富,但是開(kāi)采地下水資源會(huì)導(dǎo)致地表塌陷或空洞,實(shí)際可用于植被生長(zhǎng)的水源分非常缺乏,水源的缺乏也加速了土地的鹽堿化。最后,當(dāng)?shù)刂饕赞r(nóng)業(yè)畜牧業(yè)為主,農(nóng)田和牧場(chǎng)使用方面占地較多,部分地區(qū)存在農(nóng)田過(guò)度開(kāi)墾和草原過(guò)度放牧的情況,人為的導(dǎo)致了植物覆蓋不穩(wěn)定的土地出現(xiàn),且后期無(wú)人進(jìn)行修復(fù),導(dǎo)致一些土地因肥力下,加速了土地鹽堿化。[1]
目前,分布在張掖市城區(qū)東西兩側(cè)鹽堿地,對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和生產(chǎn)生活都帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。在張液市土地鹽堿化嚴(yán)重的地區(qū)已出現(xiàn)土地荒漠化趨勢(shì),該區(qū)域植被物種減少或者是無(wú)法生長(zhǎng),水土流失嚴(yán)重,土地保水能力變差。雖然由于張掖市區(qū)遠(yuǎn)離高山多為平原和河谷地帶,山體滑坡地質(zhì)危害較少,但是市區(qū)恰巧位于風(fēng)谷中央,常年有西北風(fēng),鹽堿地隨著風(fēng)向向東南方向蔓延擴(kuò)散,且常年的大風(fēng)也加劇了沙塵天氣。城市居民每年將遭受7-10次的沙塵和揚(yáng)沙天氣鹽堿地在破壞張掖環(huán)境的同時(shí),它所帶來(lái)的危害同時(shí)也會(huì)影響到該地區(qū)的文化遺產(chǎn)。張掖作為歷史文化名城,歷史古跡豐富,目前已有一些文化古建和遺跡受到了鹽堿地影響,若不加以治理,一些文化古建和遺跡也會(huì)在土地鹽堿化中消失。鹽堿地的擴(kuò)散,低矮植物受到風(fēng)沙覆蓋,逐漸減少,鹽堿濃度含量高的土壤無(wú)法使植物生長(zhǎng),一些耐鹽堿的植物也應(yīng)為土地保水能力差,導(dǎo)致生長(zhǎng)緩慢,且分布較散。周邊農(nóng)作物受到鹽堿地侵蝕以后,糧食產(chǎn)量和質(zhì)量也因此下降。在植物缺失的同時(shí),一些以低矮植被為食的嚙齒類動(dòng)物也在減少,也影響到下級(jí)食物鏈的肉食動(dòng)物的減少,本地一些特有的鳥(niǎo)類因鹽堿地?cái)U(kuò)散導(dǎo)致的湖水蒸發(fā),每年增加的數(shù)量也在減少。隨著張掖鹽堿地的擴(kuò)散,低矮植物受到風(fēng)沙覆蓋,逐漸減少,鹽堿濃度含量高的土壤無(wú)法使植物生長(zhǎng),一些耐鹽堿的植物也應(yīng)為土地保水能力差,導(dǎo)致生長(zhǎng)緩慢,且分布較散。城區(qū)周邊農(nóng)作物受到鹽堿地侵蝕以后,糧食產(chǎn)量和質(zhì)量也因此下降。在植物缺失的同時(shí),一些以低矮植被為食的嚙齒類動(dòng)物也在減少,也影響到下級(jí)食物鏈的肉食動(dòng)物的減少,張掖本地一些特有的鳥(niǎo)類因鹽堿地?cái)U(kuò)散導(dǎo)致的湖水蒸發(fā),每年增加的數(shù)量也在減少。
張掖市因有豐富的地下水資源曾經(jīng)古稱為“甘州”,地下暗河較多,水源供給來(lái)自于祁連山雪水融化,擁有豐富的地質(zhì)地貌環(huán)境,當(dāng)?shù)氐柠}堿地環(huán)境也是穿插在這些地貌環(huán)境的周圍,因其各鹽堿地做依靠的地貌環(huán)境不同,在治理方面和生態(tài)景觀設(shè)計(jì)方面也需要根據(jù)周圍環(huán)境的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行治理和恢復(fù),張掖城區(qū)周邊鹽堿地依靠地貌環(huán)境可以分為:濕地公園、黑河兩岸、農(nóng)田三類,在后期的恢復(fù)措施方面需要根據(jù)這三個(gè)地域鹽堿地的特性展開(kāi)不同的研究和考察。
1.濕地公園類。濕地公園類是指濕地公園周邊區(qū)域的鹽堿地,土地質(zhì)量較好,植被覆蓋較多,含鹽堿量也比其余兩塊區(qū)域少,依附濕地周邊的濕潤(rùn)環(huán)境,更有利于后續(xù)鹽堿地恢復(fù)的植物種植和衍生,綠地覆蓋將受到濕地特有的循環(huán)系統(tǒng)向外擴(kuò)張,在覆蓋鹽堿地的同時(shí),涵養(yǎng)水分,提高改善效率。
2.黑河區(qū)域類。黑河區(qū)域類是指黑河區(qū)域的鹽堿地主要多為石頭和沙土混合,河道兩邊長(zhǎng)有低矮的灌木,砂石土壤受到河水的影響土質(zhì)較松,受地下水影響的部分也較多,在一些較為濕潤(rùn)的區(qū)域,還有積水滲出,治理方面在水資源方面不受拘束,且土地容易生長(zhǎng)植物。
3.農(nóng)田區(qū)域類。農(nóng)田區(qū)域類是指東區(qū)農(nóng)田區(qū)域的鹽堿地,因過(guò)度開(kāi)墾導(dǎo)致土地肥力下降,鹽堿化嚴(yán)重,低矮植物在春季沙塵暴活動(dòng)較多的時(shí)候直接被掩埋,農(nóng)作物會(huì)和周邊其他植物爭(zhēng)奪土地的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),區(qū)域內(nèi)防沙固沙植物較少,土質(zhì)較細(xì)地面堅(jiān)硬,跟隨西北風(fēng)一直在向東南方向擴(kuò)散。
1.在鹽堿土地質(zhì)量較為良好的區(qū)域種植保水能力強(qiáng)的植物,通過(guò)植物搭配減少鹽堿地的區(qū)域,也可人工進(jìn)行鹽堿地翻新,對(duì)鹽堿地進(jìn)行網(wǎng)格劃分,再通過(guò)采樣格子區(qū)域內(nèi)的土地鹽堿含量,對(duì)應(yīng)種植合適的植物,能夠有效地和周圍濕地景觀融合,且反彈的概率也比較小,分區(qū)域治理也能更節(jié)省時(shí)間和財(cái)力、物力等。
2.積水區(qū)域的鹽堿地,因水的囤積,會(huì)產(chǎn)生沼澤和無(wú)法種植的情況,這種情況建議小范圍的積水先抽干水體,再找尋積水的來(lái)源,通過(guò)人工填埋改變凹陷地區(qū),從而減少積水情況,積水較大的片區(qū)可作為小型池塘或者設(shè)計(jì)為景觀水池,用作觀賞景觀使用。
3.濕地周邊的鹽堿地在種植植物后可選擇定點(diǎn)澆水,定期檢查土地鹽堿化改變和植物生長(zhǎng)情況,及時(shí)對(duì)有問(wèn)題的區(qū)域進(jìn)行解決改良。
1.黑河兩岸的鹽堿地因過(guò)去幾百年里的河水沖刷,土壤里含有的鵝卵石較多,一些區(qū)域挖坑植樹(shù)的成本比較高,可選用種植低矮的灌木為主,但總體的治理還需要依附整個(gè)黑河區(qū)域的生態(tài)環(huán)境,可采用淡水洗鹽的方式來(lái)進(jìn)行治理,灌水洗鹽是鹽堿地改良的主要技術(shù)措施,通過(guò) 配套完善的灌溉和排水系統(tǒng),利用夏、秋季地表水水量充足的實(shí)際,采取大水足額漫灌,以充分溶解土壤鹽分,沖洗土壤表層中的可溶性鹽堿,經(jīng)下滲排到深層土壤中或者被直接淋洗,達(dá)到改良鹽堿地的目的。[2]黑河夏季少雨,主要春秋兩季雨水較多,因而可在這兩個(gè)季節(jié)黑河水汛期的時(shí)候進(jìn)行取水沖洗。
2.兩岸的延伸地段現(xiàn)階段已經(jīng)有防沙林帶建立,區(qū)域內(nèi)的砂石不會(huì)受風(fēng)的影響覆蓋地表植被和其他樹(shù)種的生長(zhǎng),從歷年來(lái)我國(guó)鹽堿地的植物種植情況來(lái)看,白蠟、檉 柳、沙棗和紫穗槐等是我國(guó)常用的鹽堿土壤種植樹(shù)種。[3]沙棗樹(shù)是當(dāng)?shù)剌^為常見(jiàn)的樹(shù)種,在延伸區(qū)域可種植沙棗林來(lái)鞏固防沙林體系,澆灌水源可直接從黑河中引水灌溉。
3.黑河鹽堿地的治理目的也在于保護(hù)整個(gè)流域的生他環(huán)境,應(yīng)為河流盡頭的居延海生態(tài)最近幾年得到了較好的恢復(fù),需要上游提供更好的水源,在后期的維護(hù)方面可以綜合黑河流域的水質(zhì)凈化和動(dòng)植物保護(hù)展開(kāi)。
1.城東區(qū)域的鹽堿地也是張掖市城區(qū)周邊鹽堿地面積最多的地方,同樣也是治理較為困難的區(qū)域,區(qū)域內(nèi)農(nóng)田占底面積較多,地表沒(méi)有河流經(jīng)過(guò),灌溉系統(tǒng)不完善,過(guò)度開(kāi)墾種植農(nóng)作物的現(xiàn)象較多。該地區(qū)治理之前需要相關(guān)部門對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民土地分配制度進(jìn)行審查,對(duì)私自開(kāi)墾和種植的農(nóng)田予以收回,并告知鹽堿地修復(fù)區(qū)域,盡量減少修復(fù)地區(qū)人為的破壞,對(duì)已經(jīng)破壞較為嚴(yán)重的區(qū)域圍欄限制,當(dāng)?shù)亟⑸罾刑幚睃c(diǎn)。
2.西北地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉多為水渠定時(shí)灌溉,因?yàn)樗喔认到y(tǒng)的不完善導(dǎo)致了該區(qū)域地下水位的升高,周圍的高大灌木較少,蒸發(fā)量較大,鹽堿化加重?,F(xiàn)階段科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)作物秸稈可以有效控制地表蒸發(fā)量減少,在一定程度上阻礙了地表鹽分的聚集,阻止了水分與發(fā)起間的直接的交流,對(duì)于土表的水分起到阻隔的作用,同時(shí)還增加了光的反射率和熱量的傳遞,有利于降低土表溫度,進(jìn)一步降低水分的蒸發(fā),從而改良鹽堿化土地。[4]
3.灌溉系統(tǒng)的改良,將原有的水渠送水灌溉,更換為管道運(yùn)輸,農(nóng)田里可鋪設(shè)滴水或者噴霧灌溉裝置,將該區(qū)域其他多余地下水井拆除,避免過(guò)度取水導(dǎo)致地下水位下降。定期對(duì)肥力下降嚴(yán)重的農(nóng)田,停休堆肥,恢復(fù)土地的生長(zhǎng)能力。
在完成各區(qū)域治理基本目標(biāo)以后,需要長(zhǎng)期監(jiān)控地區(qū)內(nèi)鹽堿地和度低質(zhì)量變化,并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)低下水位的變化,和周邊其他生態(tài)區(qū)域的情況,為防止各定點(diǎn)區(qū)域的鹽堿地反彈,需要制定相關(guān)規(guī)定對(duì)其保護(hù)和管理,定點(diǎn)治理任務(wù)完成以后,則進(jìn)入城區(qū)周邊環(huán)裝生態(tài)的聯(lián)防聯(lián)治。由于張掖市周邊區(qū)域生態(tài)環(huán)境的復(fù)雜性,在完成各地區(qū)主要的鹽堿地規(guī)整以后,新生成土地需要更具區(qū)域特點(diǎn)融入大環(huán)境中去,除去鹽堿地的治理維護(hù),其他包括水源凈化,街道綠化,動(dòng)物保護(hù)等相關(guān)措施需要共同進(jìn)行,才能確保城區(qū)周邊生態(tài)穩(wěn)定,不受城外其他區(qū)域環(huán)境的影響,為未來(lái)城外景觀和生態(tài)恢復(fù)打下基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上,總體生態(tài)的發(fā)展可繼續(xù)向濕地景觀靠攏,最終將連接祁連山自然生態(tài)圈,穩(wěn)固河西走廊整體大環(huán)境。
聯(lián)防聯(lián)治體系建設(shè)將穩(wěn)固城區(qū)生態(tài)監(jiān)控,鹽堿地生態(tài)恢復(fù)作為體系生成的基礎(chǔ)階段,也是重要階段,在每一步的技術(shù)實(shí)行上面,都得預(yù)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集,才能準(zhǔn)確的對(duì)癥下藥。
圖1:城區(qū)周邊鹽堿地定點(diǎn)治理與聯(lián)防聯(lián)治區(qū)域圖[5]
1.濕地區(qū)域的公園綠地景觀設(shè)計(jì),將繼續(xù)為城市環(huán)境發(fā)展做基礎(chǔ)保障工作,為后期城市西遷和濕地面積擴(kuò)大提供生物能量,濕地區(qū)域的公園作為張掖市面積最大,水資源最為豐富的區(qū)域,景觀設(shè)計(jì)方面將減少建筑體建造和硬裝鋪設(shè),將地表空間盡可能地留給植物進(jìn)行生長(zhǎng),道路規(guī)劃采用環(huán)形圍繞,棧道串聯(lián)等方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),減少地表植物破壞。
2.少量建筑體和集中客流集散點(diǎn)的服務(wù)設(shè)施,采用原木材料和自然石磚,設(shè)計(jì)風(fēng)格采用已經(jīng)建成的濕地公園內(nèi)的鄉(xiāng)村風(fēng)格,道路鋪設(shè)可采用滲水磚和石英石為主。
1.黑河兩岸的景觀設(shè)計(jì),需要考慮沿線兩岸的環(huán)境提升和下游旅游景點(diǎn)的水資源供給,以及親水景觀的安全問(wèn)題,在此建議在周邊地勢(shì)較為平緩的區(qū)域設(shè)計(jì)沿河運(yùn)動(dòng)公園,設(shè)施都可選用環(huán)保材料的產(chǎn)品。
2.積水較多的區(qū)域設(shè)計(jì)小型觀景池塘,種植荷花和睡蓮等水生植物以供觀賞,在河床裸露的區(qū)域設(shè)計(jì)親水景觀和種植水景植物,河流湍急的地方則設(shè)計(jì)較為安全的高架全景平臺(tái),需要注意的是,河流雖然在枯水期水流流速較小,但是為了安全起見(jiàn),需要在能夠到達(dá)湍急水流的地方設(shè)置防護(hù)網(wǎng),用來(lái)保障人身安全。
1.由于城東南區(qū)域農(nóng)田較多,作為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入的主要來(lái)源,后期的發(fā)展需要兼顧到農(nóng)民的利益,在竟可能減少破壞的同時(shí),也需要保留足夠的土地用來(lái)種植和畜牧,當(dāng)?shù)剞r(nóng)家居住環(huán)境也需要配合后面相關(guān)恢政策進(jìn)行協(xié)調(diào)。
2.新農(nóng)村建設(shè)中,對(duì)農(nóng)田、建筑、綠地、街道占比有明確的劃分,在保證基本功能的同時(shí),農(nóng)林生態(tài)可考慮縱向景觀的設(shè)計(jì),例如圍墻采用綠籬植物圍合,文化景觀展示可用植物雕塑代替石材雕塑,將硬裝部分延伸出來(lái)的空間都添加上植物,來(lái)更好的完善農(nóng)林生態(tài)。
綜上所述張掖市城區(qū)周邊鹽堿地的治理,對(duì)未來(lái)絲綢之路經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)有著重要的影響,在治理前期要對(duì)各區(qū)域鹽堿地的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查和研究,然后對(duì)癥下藥,解決各區(qū)域基本鹽堿地問(wèn)題。為防止反彈情況的發(fā)生,建議前期采用各區(qū)域定點(diǎn)防治,在完成基本治理任務(wù)以后,后期采用聯(lián)防聯(lián)治,配合城區(qū)周圍其他環(huán)境進(jìn)行鞏固建設(shè),已到達(dá)最后預(yù)期預(yù)想的效果,治理工作完全結(jié)束以后,對(duì)各區(qū)域需要完善的景觀和生態(tài)環(huán)境,再進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和美化。最后,張掖市在未來(lái)絲綢之路城市發(fā)展新方向上將繼續(xù)努力,建設(shè)西北美好家園,建設(shè)美麗中國(guó)。
注釋:
[1]吳培賓.《張掖市鹽堿地治理現(xiàn)狀及對(duì)策》,甘肅:農(nóng)業(yè)科技與信息,2016,2,P105-107:“主要表現(xiàn)…不健全等”。
[2]田伏紅,鄭三軍,邢志軍,賈天鵬,許國(guó)才.《河西走廊提高鹽堿地造林成活率的主要技術(shù)措施》,甘肅:農(nóng)業(yè)科技與信息,2020,10,P84-89:“灌水洗鹽…的目的”。
[3]郭樹(shù)慶,耿安紅,李亞芳,彭亞民.《耐鹽植物生態(tài)修復(fù)技術(shù)對(duì)鹽堿地的改良研究》,江蘇:鄉(xiāng)村科技,2018,10,P117-118:“從歷年來(lái)…樹(shù)種”。
[4]王燕.《關(guān)于農(nóng)田鹽堿地治理的綜合措施及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展探討》,新疆:中國(guó)水運(yùn),2012,12,4,P174:“阻止了…土地”。
[5]城區(qū)周邊鹽堿地定點(diǎn)治理與聯(lián)防聯(lián)治區(qū)域圖(自制)