土地资源是人类生产、生活和社会发展的基础保障,更是作为人类赖以生存和发展的物质基础。土地的质量状况是保护生物多样性和维持生态系统服务稳定输出的重要因素[1]。然而,随着社会进步及经济的飞速发展,土地退化问题已日益恶化。土地退化是自然环境和人类活动双重压力相互作用的结果,土地受自然力或人类不合理开发利用导致土地质量下降、生产力衰退,两大压力相互驱动造成不同的土地退化过程[2]。干旱、洪水、大风、暴雨、海潮等自然力以及人类不适当的开垦、乱伐,不合理的种植制度和灌溉,农药、化肥使用不当均会引起土地沙化、土壤侵蚀、土壤盐碱化、土壤肥力下降、土壤污染等退化类型[3]。由于人口的不断扩张和日益增加的用地需求,土地结构和质量发生非良性转变,土地开发利用需求的持续加剧了土地退化过程[4]。
如今,人类活动导致的土地退化威胁着全球约2/5人口的生计,同时土地退化导致的粮食安全和人居环境破坏等问题频发,已经构成了全球性挑战,成为人类亟需解决的重大课题[5]。因此,本研究根据国内外文献资料,总结了土地退化危害性理论,探讨了土地退化与粮食安全、地区贫困、气候变化的关系,最后呼吁社会对土地退化危害性的认知。有效的控制土地退化,是落实藏粮于地、藏粮于技战略,保障国家粮食安全的重要举措,对缓解人口、粮食、土地、经济和环境矛盾具有十分重要的现实意义和深远的战略意义。
1.土地退化危害性理论
土地资源作为地球上承载一切物质生存的基础,是重要的生产资源。土地资源被利用初期主要体现在农耕和住宅方面,中国农耕文明历史悠久,早在数千年以前就开始了农业土壤的耕作,由于人口的不断扩张,人们对土地需求的日渐增强,对自然土地现状进行了力所能及的改造。中国劳动人民的智慧和数千年的人类活动加剧了土地开发利用,同时也增强了土地退化过程。人们试图从有限土地中获得更多的食物和生产资料,多年来,由于人类活动引起土壤养分收支不平衡,土壤结构发生非良性转变,势必会造成土地退化[6]。此外,森林滥伐、过度放牧、不合理灌溉、农田被占用等一系列问题均会导致土地退化。土地退化问题自土地开发利用时起就已经存在,只是近百年来,由于人口剧增,人口活动范围扩大,生产更新频繁使得土地退化问题更为突出。从内陆到滨海,从干旱到湿润地区,从山区到平原,从事农、林、牧、副、渔的生产空间正日趋缩小,生产潜力和环境质量在不断下降,而土地是地球表层系统中最后形成的,使地表系统成为一个完整且正常运转的自然系统的圈层,土地在生态系统中有非常重要的地位,土地问题与诸多自然危机有着紧密联系,如全球气候变化,生态环境危机,粮食安全,食品健康,人居环境等,因此,土地退化问题因其广泛性、联动性,已经构成了全球性的问题,成为人类面临而又亟须解决的重大课题[7]。
土地退化通过引起气候变化、生物入侵或人口迁徙等对生态系统和生物多样性产生间接影响。目前,人类活动造成的土地退化影响了32亿人的福祉,使地球走向第六次大规模物种灭绝,生物多样性和生态系统服务丧失造成的损失达到每年全球总产值的10%以上。在世界许多地方,土地退化造成的生态系统服务丧失已达到很高程度,导致的消极影响对人类智慧的应对能力构成挑战。土地退化和相关生物多样性丧失的主要直接驱动因素,是农田和牧场扩张取代原生植被、不可持续的农业和林业做法、气候变化以及在特定地区的城市扩张、基础设施开发和采掘业[8]。目前地球表面没有受到人类活动干扰的区域不足1/4,预计到2050年,这一比例将下降到不足10%,这些区域主要集中在不适合人类利用或居住的沙漠、山区、苔原和极地地区。湿地退化会导致气候调节、水资源供给、生物多样性维持等湿地功能退化乃至丧失,威胁着区域生态安全和人类的生存[9]。因此,湿地的退化过程及其驱动因素已成为当前亟须解决的关键科学问题之一。土地退化对生物多样性和人类福祉的影响最直接的表现为:野生物种数量的减少所导致的生物多样性衰退,全球土壤有机碳的流失所导致的生态系统功能受损,以及土地生产力下降对于地方和区域粮食安全造成的威胁。由于土地生产力下降,特别是在干旱地区将更容易引发社会冲突。
土地退化问题已然成为全球面临的重要问题,亦是影响人类及其他生命形式生存和发展福祉的核心。土地退化问题伴随着人类的生息与繁衍,在土地质量正向发育和演替过程中,也在同时发生着逆向退化过程。只是随着人口数量的剧增,人们生存环境和条件日益受到土地资源短缺和质量退化的制约,全世界才对土地退化问题给予了格外的重视。全球目前33%的土地中度至高度退化,并且在全球变暖所导致极端天气事件越发频繁、影响程度越发强烈、影响范围越发广泛的背景下,未来气候变化将进一步加剧土地退化,影响粮食安全,威胁生物多样性和水资源,而土地退化反过来又会加剧气候变化,土地领域肩负着适应和减缓气候变化的双重挑战[10]。此外,土地退化问题还与人居环境安全、贫困区经济发展之间存在很强的关联性。因此,土地退化问题的广泛性、联动性,已经在全球范围产生了不可逆的影响,已然成为人类必须面临而又亟需解决的重大课题。
2. 土地退化与粮食安全
2018年,《全球土地退化现状与恢复评估》报告表明,预计到2050年,土地退化和气候变化将共同导致全球农作物产量平均下降10%,某些地区的降幅将高达50%。可能迫使5000万至7亿人迁移,威胁全球至少32亿人的生计[11]。联合国框架下致力于保护生物多样性的机构“生物多样性和生态系统服务政府间科学—政策平台”发布报告表示,全球气候变迁和土地不断退化正导致粮食产量减少。未来30年间,该情况可能会迫使数亿人口迁徙,人类甚至可能为争夺资源而爆发冲突。如不采取长期的保护措施,土地退化将导致117个发展中国家的粮食产量平均减少19%,中美洲、南美洲、非洲、东南亚和西南亚5个地区的雨育作物种植面积将减少18%[12]。同时,土地退化,还将给各国带来不可估量的经济损失,不仅在农田建设方面需要加大投入,还要为解决粮食供给和农产品的短缺,列支一定的外汇用于进口相应食物。土地退化带来的危害,不仅反映在农业生产者和国家的经济损失上,还将加剧农业生态环境的恶化程度,从而进一步加大粮食与农林牧业产业短缺的被动局面。
中国是有14亿多人口的大国,土地退化造成的食物短缺将是世界上任何一个其他国家无法解决的问题。中国对于粮食和其他农产品的需求量较大,土地生产力对社会平稳发展至关重要,而中国的耕地退化问题十分严峻。随着中国工业化、城镇化的快速发展,农业资源连续多年的高强度利用,耕地土壤污染等突出问题,中国巨大的人口压力和水土资源分配不均的现状,导致耕地资源的压力愈加严峻[13]。土壤是人类获取营养元素的主要来源,它同时还是水中污染物的天然过滤器。当土壤结构破坏、养分含量损失时,会造成农作物减产,严重威胁粮食安全。
3. 土地退化与地区贫困
在世界上的许多地区,贫困与生态脆弱之间有很强的关联性。贫困人口的生产、生活方式对自然资源依赖性强,脆弱生态系统中自然资源匮乏,可供利用的生产、生活资料极其有限,马尔萨斯陷阱的规律在发挥作用;同时,贫困地区由于习俗等原因,人口增长相对较快,当人口数量超出自然资源承载能力时,人地矛盾加剧,贫困人口不得不超量获取自然资源,陷入“环境恶化贫困-环境恶化”的恶性循环。一些学者[14]认为贫困与环境退化之间的关系有四种:贫困导致环境退化;权力、财富与贪欲导致环境退化;制度失灵、市场失灵导致环境退化;环境退化导致贫困。在中国西北五省的贫困县中,一半以上分布在生态脆弱区。此外,土地退化带来水资源短缺会阻碍贫困区经济发展,引发自然灾害,进一步限制当地居民生活水平提高。土地退化加速经济衰退,造成社会贫困,诱发社会治安及动荡,继而威胁到人居环境安全[15]。
4. 土地退化与气候变化
当前,发展中国家正在大力发展经济,新兴经济体已成为拉动全球经济复苏的重要力量。由于多数发展中国家,特别是地处干旱半干旱地区的非洲、中亚等国家尚未摆脱粗放型发展模式,过多地依赖大量消耗土地等各种资源以赢得经济增长,进而加大了土地退化危害程度和防治难度[16]。人类活动和气候变化等多因素交织给土地退化防治带来新挑战。气候变化是迄今为止人类面临的最为严峻的环境问题和最为复杂的全球性挑战。根据联合国政府间气候变化专门委员会( The Intergovernmental Panel on Climate Change ,IPCC) 第4次科学评估报告,地球气候正经历着以全球变暖、降水格局改变和极端气候事件频繁为主要特征的显著变化[17,18]。全球地表平均温度上升了0. 74 ℃,预计到2100年将升高1. 1~6. 4 ℃。2018年,IPCC 《全球升温1.5°C特别报告》强调,温升超过1.5°C会给自然系统和人类社会造成难以逆转的损害,全球22%的地区面临严重的洪涝灾害、干旱和极端气候事件冲击,近100万种物种濒临灭绝。实现1.5°C目标需要全球碳排放量到2030年比2010年减少45%,2050年实现 “净零排放”。气候变化造成全球土地退化速率加快,尤其是连续干旱与洪水风暴等极端气候事件频发,导致生态系统更为脆弱,土地生产能力极度下降。伴随着气候变化,干旱不仅会在新的地区出现,而且使得原本就易受干旱威胁的地区遭遇土地退化危害更为频繁、更为严重[19,20]。
土地退化加剧气候变化,土地领域肩负着适应和减缓气候变化的双重挑战,土地退化将影响气候系统的变化,而气候变化反过来又会以各种方式加剧土地退化和荒漠化,气候变化造成极端灾害趋强趋频,给土地退化和粮食安全带来诸多挑战[21]。土地退化削弱了生物多样性之间进行物质能量交换的基础,从而导致生物多样性丧失,生态系统功能下阵,增加了向大气排放温室气体的机会,降低了减缓和适应气候变化的能力。通过生物多样性保护,可以直接减缓或阻止土地退化,增加对大气碳的吸收和存储。未来人口增长、经济发展、消费升级将对土地形成更大需求,引发一系列的气候风险[22]。
5. 土地退化防治研究展望
5.1土地退化防治要有新理念
随着全球气候变化对自然系统影响的加深、人口增长对自然资源压力加大、社会发展对绿色空间需求增加,过去着眼于单一土地资源的管理方式难以适应土地退化防治的新需求。因此,现在提出一个新的理念,即在土地退化防治中引入“可持续景观管理”的理念。该理念旨在从土地整体景观要素而不是某个具体、局部的土地利用类型出发,借助多学科知识,多个部门之间的各种关系,在多尺度上规划土地景观系统各要素,高效配置土地资源、水资源与生物资源,优化经济、社会和环境目标,找出利益冲突和目标权衡的解决方案,使得土地利用者的权益、生态系统服务的惠益者和未来对土地资源、景观系统的多目标需求得到持续保障[23]。
5.2土地退化防治要与增强经济活力和消除贫困结合
土地退化是一个跨越国界、生态区和社会经济层面的全球性挑战向题,特别是对非洲、最不发达国家和内陆发展中国家挑战尤为严峻,将导致粮食安全无保障、人口无序迁移、健康恶化、经济发展缓慢等多种问题[24]。由于贫困,没有资源和资金投入土地退化防治,加上不合理的土地利用方式,土地生产力将进一步下降,从而陷入 “退化—贫困—再退化—再贫困”恶性循环的漩涡之中。为了摆脱和减轻这种现象再度发生,建议将土地退化防治起来,以赢得可持续发展。
5.3土地退化防治要与气候变化和生物多样性保护相结合
由于土地退化、气候变化和生物多样性相互交织影响,在土地退化防治过程中必须站在更加广域的视野,通过可持续管理方式将生物多样性保护和气候变化融入其中,实现共同惠益。在可持续景观管理中统筹兼顾生物多样性的价值、碳固存和土地退化防治,可以提高生态系统系统服务,增强减缓和适应气候变化的能力,同时,需要评估减缓或适应气候变化可能对生物多样性、防治土地退化和水资源管理工作产生的不利影响[25]。
作者简介:张海欧(1985-),女,陕西西安人,博士研究生,高级程师。主要研究方向:土地整理复垦和土地工程等。
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