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摘要:
探討了對立統一思想在自然系統中的體現以及當前環境問題的應用.自然要素間的對立統一平衡結果使得在松嫩平原中西部生態脆弱帶發育了肥沃的草甸土和黑土.人類不合理地開發打破了該區域淋溶去鹽-蒸發積鹽以及黑土區土壤水土流失與養分固定的平衡關系,導致大面積的鹽漬化和嚴重的水土流失發生.運用對立統一思想重新建立該地區自然要素的平衡,對于當前環境問題的治理以及和諧的人-地關系構建具有十分重要的意義.
關鍵詞:
環境問題;鹽漬化;人-地關系;水土流失
人類改造自然的能力隨著科學技術不斷發展而大大提高,但是隨之而來的是人類無法擺脫的自然的“回報”:環境污染、水土流失和土壤鹽漬化迅速發展等環境問題困擾著人類,而且這些問題愈發嚴重[1-3].頻繁出現的環境問題阻礙了我國社會的發展和生態文明建設目標的實現.認識這些問題發生的本質,找到環境問題治理措施對于降低其對人類社會的危害度,對實現社會和諧發展具有十分重要的意義.國家“十二五”以及“十三五”規劃都明確提出保護環境和生態文明建設是當前的重要任務,構建和諧的人-地關系是今后我國經濟建設的長遠目標.《矛盾論》認為,世間萬物都是由存在對立統一的兩面(要素)構成;組成系統的各要素是相互協調和制約的關系,通過要素彼此平衡實現系統的穩定和健康發展[4].這種對立統一的思想在地理學中則表現為綜合思想,該思想以對立統一的思想(即保持要素彼此平衡的思想)分析、解決自然環境中的各種問題.當今環境問題治理措施都是針對具體某一方面(要素)的治理為出發點,尚缺乏從對立統一思想(系統的角度)看待各種環境問題產生的原因和提出的治理措施.基于此,本文從對立統一思想的角度出發,分析當前鹽漬化和黑土的水土流失環境問題產生的原因和治理措施.本研究可以為今后類似環境問題的防治提供參考,對于當前進行的生態文明建設中如何處理人-地關系也具有參考價值.
1對立統一思想的來源及其在自然環境中的體現
對立統一思想是唯物辯證法的實質和核心,是指導一切實踐活動的方法論原則.在我國古代,以為宇宙間的一切事物和現象都存在相互對立而統一的兩個方面[5].《易經》開篇就提出“無機生太極,太極生兩儀,兩儀生四象”,而且強調兩儀是對立統一的平衡,是動態變化和相互轉化的,共同決定系統的穩定[6].中醫學寶典《黃帝內經》強調天地為陰陽,是自然界兩種相互區別又相互聯系的基本物質,人也應該順應天地的變化而調整自我,即“陰陽者,天地之道也,金木者生成之終始也,水火者陰陽之征兆也”.“五行論”既是宇宙萬事萬物的宏觀分類方法,又是提示事物之間相互聯系,相互作用,循環演化,持續發展的一種哲學辯證思想[7].根據《黃帝內經》,世間萬物皆由金、木、水、火、土5種元素組成,它們之間相生相克的關系見圖1.在古代地理學與哲學是密切相關的,由此產生的地理綜合思想也就必然繼承了對立統一的思想.如迄今為止依然認為自然地理環境(地球表層系統)是由巖石圈、生物圈、水圈、大氣圈和土壤圈5大圈層構成[8],自然地理環境的產生和演化的動力來自于內部因素(地球內能作用,屬陰)和外部因素(太陽輻射,屬陽)的共同作用,地球內能往往造成地表抬升或者沉降而崎嶇不平,而太陽輻射的作用則正是不斷地風化而使得地表相對高度減小,2種因素對立統一產生的平衡作用共同作用在地球表層才鑄就了地表系統的產生、發展和演化.在一個很小的、自然健康的湖泊生態系統中,存在大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃水草,水草則靠腐泥生長,大魚的排泄物和死后的腐爛物則回歸底泥的閉合回環,各要素間也是對立統一的關系.一個健康生物體內各種元素之間存在著協同與抗詰的關系,如鉛和鋅,鈣和鎘之間是典型的2對對立統一的關系,正是這種對立統一的關系維持著包括人類的一切生物體內的元素平衡.自從地球表層誕生人類后,則產生了人-地對立統一的關系,這就要求人類不僅有節制地從自然獲取資源,同時也需要以同等方式補償自然界,才能保持人-地關系長期穩定和持續發展.人類對任何一部分要素的過分攝取而沒有及時進行生態補償,其結果都會直接或通過影響到其他要素的變化而間接影響到整個地表系統的穩定和發展,最終環境的變化反作用于人類,影響人類的生產與發展.在人類誕生初期,人為擾動較輕同時人類也以某種方式進行生態補償,如使用的廢棄物(主要是木質和草本類)和排泄物直接回歸自然,所以這種擾動在一定時期地表系統能夠自我修復.隨著科學技術的發展和人口的迅速增長,人類無休止地向地表系統獲取自然資源,其結果是獲取自然資源的速度遠遠大于地表系統自我修復的速度.另一方面,人類大量地向自然界排放石化產品(持久污染物),結果平衡的人-地關系被打破,隨之而來的就是各種環境問題的產生.如水土流失、土壤鹽漬化、環境污染(重金屬污染和水體富營養化)和食品安全等,給國家帶來巨大損失,同時也減緩了人民生活水平提高的步伐,影響著廣大人民物質水平和生態文明建設.如何從根本上治理出現的環境問題,成為擺在廣大科研工作者面前的一大難題.本文以我國松嫩平原中西部的鹽漬化和黑土“黃化”的環境問題為例,分析在處理環境問題中對立統一思想的應用.
2對立統一思想在處理環境問題中的應用
2.1鹽漬化的發生與治理
松嫩平原中西部是黑龍江省重要的糧食產區,也是蘇打鹽漬土主要分布區之一[1].自然條件下,強烈的蒸發外加地下水埋藏較淺,導致一年當中大部分時間土壤表層的水分以上行為主,這也就可能把地下水圖1五行各要素的對立統一關系的鈉、鈣等元素以蘇打或小蘇打鹽的形式帶到地表并富集(見表1和圖2).每年7—9月集中的降雨則把部分地表鹽分淋溶下行,外加不定期的洪水泛濫,可以把地表的富集鹽分有效地帶走,地表覆蓋度較高的羊草植被產生的腐殖質層有效抑制地表水分蒸發和鹽分富集,這樣蒸發與降雨的對立統一關系使該地區地表系統保持著動態平衡(見圖2a).近年來,一方面,人類大規模地破壞地表植被、超載放牧以及大規模的農田開發(旱田,主要使用化肥)破壞了地表植被,導致有機質層迅速衰減消失,強烈蒸發的水分帶來大量的鹽分在地表富集(甚至產生明顯的鹽結殼,這進一步阻礙了地表降雨淋溶效應,見圖2b);另一方面,大量堤壩的建設阻止了洪泛的發生,富集鹽分無法被淋洗帶走,因此土壤表層積鹽過程得到加強,鹽漬化程度不斷加重[9]68.研究表明,現階段松嫩平原的水文過程(包括地下水、土壤水和地表水)與50年前相比發生了極大的變化:地面匯流速度有所加快,低平原雨季被淹沒的機會有所減少[10]349,松嫩平原地區的地下水位逐年下降[11].隨之而來的是鹽漬化面積的不斷增加,如上世紀50年代松嫩平原的鹽漬化土壤面積為2.40×104km2,80年代增加到3.0×104km2.目前,松嫩平原21%(約3.27×104km2)的土壤都呈現出不同程度的鹽漬化現象,而且每年還在以1.4%~1.5%的速度擴展[10]350.可以說土壤鹽漬化已經成為松嫩平原西部生態建設和農業可持續發展的限制性因子.從區域環境健康來診斷,該地區地理要素循環的弱化、阻塞和切斷是造成區域生態環境日益惡化的內在因素[9]62.要改善中西部的生態環境,遏制土壤大面積鹽漬化發展,必須建立新的人-地關系.首先,需要修復該地區水鹽的平衡,使地表可溶性鹽流從內流狀態變成通暢的外流狀態,建立垂直方向上鹽分的富集和淋溶稀釋平衡.學者們根據這一思路提出了通過農業工程引入地表淡水進行水田開發的方法,同時合理建立排水溝渠,打破局地水分和鹽分的內流特征,同時增加地表的植被和有機質的歸還以抑制蒸發作用帶來的鹽分富集[12].另外,作物秸稈粉砂回田,增施有機肥,發展旱作耐鹽植物等措施增加向該地區自然界的補償,同時疏導當地人口往經濟發達地區工作,減少人為帶給自然的壓力.綜合這些措施,該地區鹽漬化發展在一定程度上得到了緩解.
2.2黑土“黃化”的原因與治理
黑土的發育得益于特殊的氣候條件(見表1和圖3a):夏秋多雨外加母質粘重,土壤常形成上層滯水,草甸草本植物繁茂;冬季漫長,微生物活動受到抑制,有機質分解緩慢,并轉化成大量腐殖質累積于土體上部,形成深厚的黑色腐殖質層(土壤的腐殖化過程).凍融季節性滯水使得土壤表層處于還原環境,使土壤中的鐵錳還原成低價;在旱季滯水層消失并處于氧化條件,使得鐵錳又被氧化,如此氧化-還原季節性交替變換產生,在土壤的淋溶層(B)形成鐵錳結核的潴育層.自然狀態下,黑土腐殖質層可厚達1m,養分含量豐富,肥力水平高.特殊的氣候條件和地形條件又使得黑土很容易發生水土流失(見圖3a).雨熱同季意味著每年大量的降雨集中發生.據觀測,每小時降雨量大于10mm,或者24h降雨量大于30mm就能產生明顯的徑流,而在松嫩平原黑土地帶,這樣的降雨強度每年至少發生十幾次[13]6288.漫長強烈的凍融過程使得土壤表層非常積鹽水分蒸發礦物質側向補給去鹽洪泛淋洗降雨淋溶積鹽去鹽強烈蒸發積鹽積鹽礦物質側向補給降淋雨溶去鹽有機質鹽結殼a水鹽平衡模式b積鹽模式圖2人為影響前蘇打鹽漬化區水鹽平衡模式和當前積鹽模式疏松而利于水土流失[14].母質粘重使得底土透水性差,極易遭到水力侵蝕.波狀起伏的地形條件則為水土流失提供了條件[15]688.自然條件下黑土區的水土流失和腐殖質累積兩方面處于對立統一的動態平衡之中.然而,自19世紀人為強烈開發以來,人為活動徹底打破了這種自然平衡(見圖3b).人類強烈的開發破壞了地表的植被,化肥的使用替代了大量腐殖質回歸土壤,結果導致黑土區的水土流失效應加強[16].據統計,自21世紀以來,我國東北黑土區平均每年流失0.3~1.0cm厚的黑土表層,土壤有機質每年以1/1000的速度遞減[17].東北典型黑土區有水土流失面積4.47×104km2,約占典型黑土區總面積的27%,很多地方已露出黃土母質(即黑土“黃化”).要保持黑土資源的持續利用,必須改變不合理的人為利用方式,根據自然條件下黑土的成土與水土流失的關系進行治理.增加防護林帶建設:采樣崗頂種植水保林——坡中種植經濟林——溝底種植薪炭林,形成多層林帶防護體系.人為增加地表有機質的蓄積:在防護林間的農田耕作應推廣免耕措施[13]6295,秸稈粉碎回田,采用有機肥、生物肥和化肥組合使用[18]2720.在小流域水源集中的地方建立水庫,蓄水養魚,同時減少對黑土表層的沖刷.黑龍江海倫地區和吉林榆樹地區都曾經是黑土流失最嚴重的地區之一,按照上述模式進行治理,現今80%以上的水土流失區的黑土退化得到有效控制,同時復合農林模式還增加了當地農民收入[1,15,18],有效地協調了人-地關系.由此可見,人為不合理的行為往往破壞自然平衡,帶來各種環境問題.在環境治理過程中,如何根據區域自然條件的平衡關系,通過人為合理補償,協調好人-地之間的矛盾,建立自然和諧的平衡關系對于環境治理的效果起到關鍵的作用,同時也為我國正在進行的生態文明建設提供了參考.
3結論
人和自然界的基本矛盾是作用和反作用的對立統一,這一基本矛盾貫穿于人類社會和自然界的始終.根據人-地關系平衡理論,要求人類不僅要有節制地從自然獲取資源,也需要以同等方式補償自然界,才能保持人-地關系長期穩定和持續發展.人類對任何一部分要素的過分攝取而沒有及時進行生態補償,其結果都會直接或通過影響到其他要素的變化而間接影響到整個地表系統的穩定和發展,最終環境的變化反作用于人類,影響人類的生產與發展.人類大規模的地表植被的破壞、超載放牧、大規模的農田開發和堤壩建設破壞了松嫩平原中西部草原地區的淋溶去鹽和蒸發積鹽的對立統一平衡,導致該區域鹽漬化迅速發展和加重.通過地表工程使地表可溶性鹽流從內流狀態變成通暢的外流狀態;建立垂直方向上鹽分的富集和淋溶稀釋平衡思路;增加向該地區自然界的補償,如作物秸稈粉碎回田和增施有機肥構建地表有機質層,綜合這些措施能夠有效地構建新的鹽分淋溶和富集的平衡,對抑制該地區鹽漬化的發展行之有效.人類強烈的開發破壞了我國東北黑土地區地表腐殖質累積和水土流失的平衡,導致該區域嚴重的水土流失發生.通過耕作模式的改變,防護林帶建設和人為增加地表有機質的補償措施,建立了新的腐殖質累積和地表水土流失平衡,使該地區黑土退化得到有效控制,該地區人-地關系實現可持續的平衡.面對不斷出現的環境問題,我們可以運用對立統一的思想進行協調和治理.生態文明建設過程中可借鑒對立統一的平衡理論來構建和諧的人-地關系.
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作者:羅金明 閆巍 孟佳 王永潔 單位:齊齊哈爾大學