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如何科学保护和利用泥炭地?

2018-04-02

中国农村科技 2018年3期
关键词:泥炭沼泽二氧化碳

2月2日是世界湿地日。2018年世界湿地日的主题是:“湿地——城镇可持续发展的未来”。

在湿地的多种类型中,有一种叫做泥炭地的类型,大多数公众并不熟知。

泥炭地是如何形成的?

自然界的任何植物均有出生、生长和死亡的过程。植物体死亡后,经微生物和土壤动物的作用而分解。在潮湿或地表积水的环境中,由于氧的缺乏,好氧微生物数量减少,使死亡植物体的分解缓慢,形成有机物的积累现象。这些积累的有机物被称为泥炭,也称草碳或泥煤。自然状态下,有机物生产和贮存远大于分解,积累泥炭的土地被称为泥炭沼泽或泥炭地。

泥炭地有哪些生态功能?

泥炭地具有生产功能。泥炭地的半水半陆过渡特征和高度的生境异质性,是多种珍稀、濒危野生动植物的重要栖息生存环境,也是微生物、土壤动物的生活场所。泥炭地具有水文调节功能。泥炭地是一个巨大的水分蓄积库,具有很强的持水能力,也是重要的淡水资源库。可以调节河水径流量、削减洪峰、均化洪水 。泥炭地具有气候调节功能。泥炭沼泽是泥炭形成和积累的场所,沼泽植物固定的二氧化碳以泥炭形式积存下来,暂时退出地质大循环,成为大气二氧化碳的一个特殊的“汇”,对控制大气二氧化碳浓度的增高有着举足轻重的意义。从全球角度看,如果沼泽全部排干,则碳的释放量相当于森林砍伐和化石燃料燃烧排放量的35%~50%。由于泥炭地供水充分并有强烈的植物蒸腾作用,因此沼泽蒸发是水面蒸发的1~2倍。泥炭地的蒸腾和蒸发作用可以保持局地的空气湿度。新疆博斯腾湖及其周围沼泽附近较远的库车地区(距离300km)平均气温低1.3~4.3℃;7~9月份相对泥炭地增加5%~23%;沙尘暴日数减少25%。

泥炭地具有净化功能。泥炭通过沉淀作用、吸附、吸收、离子交换、氧化还原和分解代谢作用等途径实现其净化器的功能。大量研究和实践表明,泥炭地对氮磷具有重要拦截滤过作用,其截留量可达70%~90%,同时由于泥炭比重小,富含有机质,是一种吸附能力很强的吸油材料。

此外,泥炭地还具有信息功能。泥炭中植物硅酸体种类组合及泥炭纤维素同位素组成等指标都可用来反映环境气候变迁,在某些情况下,它能提供孢粉等化石所不能提供的资料。

泥炭有经济利用价值吗?

泥炭是沼泽中死亡植物残体积累转化形成的有机矿产资源。泥炭是设施园艺、土壤修复、功能肥料制备、海绵城市建设不可替代的绿色资材。泥炭纤维含量丰富,通气透水性好,不携带病菌、虫卵和草籽,重金属含量远低于国家限量标准。泥炭富含有机质和腐植酸,可以修复退化土壤,减轻土壤重金属污染,减少化肥流失,提高作物产量,改善农产品品质,提供优质供给。

泥炭开发是将退化泥炭地中冗余资源通过市场配置转移到急需泥炭的稀缺地区,是放大泥炭资源的经济、社会和环境价值的增值工程。由退化泥炭地开发改造形成的农田、林地和牧场,在采掘出多余泥炭后进行大规模复垦和土地整理,才能使土壤肥力得到提高,实现高产稳产的目标,所创造的经济、社会和环境效益远远大于原封不动的原始状态。

如何科学合理开发泥炭资源?

随着科学技术和社会经济发展,大规模的泥炭被开采。由于无计划开采,滥采乱挖,不仅泥炭资源浪费严重,而且沼泽地表植被破坏也十分严重,深浅不一、大小不同的废弃泥炭矿坑遍地皆是,对湿地生物多样性保护不利,对可持续利用构成重大威胁。

但是泥炭地开发也不能妖魔化。事实上,自然资源开发还是保护,是要根据自然资源对人类生产生活价值和开发利用的经济、技术可行性和环境容纳程度,实事求是地确定。人类要做到的是分类管理,合理利用,而不是一刀切式的禁止开采。

泥炭资源开发前,应进行环境影响评价;在泥炭资源开采设计时,应该进行系统的土地复垦规划;根据不同泥炭类型、泥炭地发育状况及破坏程度,确定不同的利用保护措施。对水文条件好、植被发育良好、正发挥着重要的环境功能和效益的现代泥炭地,应该积极稳妥地加以保护。对那些因为人为或自然因素造成退化和破坏、已经失去了应有环境功能和效益的死亡泥炭地,可以进行有序开发,同时泥炭的利用应以农业、工业等高附加值利用为主要方向。

利用泥炭需要厘清几个误区

泥炭地是碳库,开发不一定施放二氧化碳,切勿一刀切。泥炭地的确储存了大量碳素,是大气二氧化碳的碳库。但泥炭地退化后,因为通气条件改善,泥炭分解加剧,泥炭地中碳存量会随着时间迅速降低,成为大气二氧化碳的源。100厘米厚度的泥炭层可在50年内分解殆尽,不可能留给子孙后代。抢救性开发退化泥炭地的泥炭资源,作为农业绿色资材用于栽培绿色植物,可以增加固定大气二氧化碳,实现二氧化碳排放和固定平衡。

泥炭地生物多样性有待区分。湿地水文情势处于频繁变动之中,湿地微地貌复杂多样,会形成多种多样的微生境,不同微生境滋养不同植物、动物和微生物,所以湿地生物多样性丰富多彩。泥炭沼泽水位变化平缓微小,微地貌随着泥炭积累增厚逐渐平坦均一。所以泥炭沼泽内部的植物群落种属相对单一,土壤微生物区系和数量会比矿质湿地降低1到2个数量级。因为泥炭沼泽无法提供丰富多样的食物来源,固定栖息生活在泥炭沼泽中的水禽、动物少之又少。由此可见,泥炭地生物多样性远远低于湿地生物多样性。至于已经开垦成农田、林地或牧场的退化泥炭地,其生物多样性更低,泥炭地生物多样性有待区分。

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