瀑布沟水电站工程建设区植被保护及生态恢复探讨

2011-04-19周述明

四川水力发电 2011年2期

周述明

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,四川成都 610072)

1 前言

气候变化已成为当今世界面临的全球性挑战之一,引起了国际社会的空前重视。目前,中国已经成为温室气体第一大排放国,2009年 12月 7日,中国在哥本哈根气候变化峰会上承诺 2020年前单位 G D P碳强度下降 40%～45%,相当于减排15亿 t的二氧化碳,占全球减排量的四分之一,中国正面临着经济发展与减排的巨大压力。通过发展低碳经济控制和减少温室气体排放,是全球遏制气候变暖的战略选择,中国政府也高度重视发展低碳经济。发展低碳能源是低碳经济形势下的一种必然选择,目前,水电作为一种可大规模开发利用且技术成熟的清洁可再生能源,其在能源结构调整、二氧化碳减排放等方面的作用已无庸质疑,笔者也不再赘述。

森林面积虽然只占陆地总面积的 1/3,但森林植被区的碳储量几乎占陆地碳库总量的 56%。树木通过光合作用吸收了大气中大量的二氧化碳,减缓了温室效应,这就是森林的碳汇作用。植树造林、扩大森林面积和提高森林质量成为缓解全球气候变化的重要手段。通过林业措施发展低碳经济,不仅成本低、综合效益好,而且不会造成新的二氧化碳排放。林业在应对气候变暖、发展低碳经济中的独特作用早已经得到国际社会的认可。造林就是固碳,绿化等于减排。发展低碳经济面临众多选择,笔者尝试结合已建的瀑布沟水电站工程,从植被保护及生态恢复角度研究在水电工程建设区发展低碳经济的新途径。

2 瀑布沟水电工程建设对植被影响分析

工程建设对植被影响主要表现在施工期,工程施工期间对陆生植被影响主要源于施工占压、开挖等施工活动,统计结果表明,施工区内平整、占压、开挖等活动将影响植被 585.57 h m2,原有植被覆盖的区域将由施工生产、生活设施占压使用,失去其对生态与环境的调节能力。

在运行期,除去库区淹没线以下植被(包括古树名木 88株)被淹没外,通过施工迹地植被恢复措施和库周生态林建设,工程建设区内植被面积和覆盖率将略有增加。此外,水库建成后,水库周边小范围内局地气候有降温作用,空气湿度将略有增大,有利于库周植被的生长。

3 瀑布沟水电站工程建设区发展低碳经济的必要性

在历史上,瀑布沟水电站工程所在大渡河流域中游曾经是山清水秀、森林植被丰富、生态环境良好的地区。上世纪末以来,由于大渡河、流沙河两岸陡坡开垦种植、伐木、开矿、修路、采伐薪柴等不合理的开发利用,致使流域内森林植被大量被破坏,现有森林分布不均,以人工植被和干旱河谷灌丛为主,种群简单、分布稀疏,生产力低下,生态系统调节能力较差,加剧了水土流失强度,造成土壤、肥力资源的损失,同时,由于工程建设区内干旱、低温、暴雨、大风、冰雹等主要气象灾害发生频繁,部分地段岩石风化严重,沟蚀、滑坡、泥石流、垮塌等地质灾害分布广泛、发生频繁,成为本区水土流失的主要来源,对生态环境负面影响较大。

表 1 占使用林地类型面积统计表单位:h m2

因此,在瀑布沟水电站工程建设区内发展低碳经济,改变过去那种传统的高耗能的工业生产方式,陡坡耕种、粗放经营的农业耕作模式以及以破坏植被为代价的毁林开荒索取粮食、燃料的陈旧生活方式,走可持续性发展的道路势在必行。

4 瀑布沟水电站工程建设区发展低碳经济面临着的困难、压力和发展机遇

4.1 面临着的困难、压力

根据瀑布沟水电站工程建设区经济发展的现状来看,由于受制于能源结构、资金技术短缺以及工程建设区人民生产、生活方式难以在短期内发生改变等因素的影响,发展低碳经济面临着一些困难和压力。

(1)工程建设区以煤为主要能源的局面难以在短期时间内改变,发展低碳经济需要一段较长的时间和一个极其漫长的过程。

(2)发展低碳经济需要大量资金、先进技术创新、技术进步和突破,难以在短期内实现。

(3)目前,我国正处于城镇化和工业化发展的阶段,工程建设区人民生产、生活方式短期内难以改变,高污染、高排放的问题尤其突出,发展低碳经济仍面临较大困难和挑战。

4.2 发展机遇

扩大森林资源,是一种成本非常低的发展低碳经济新途径。科学研究表明,森林蓄积每生长1 m3,平均吸收 1.83 t二氧化碳,放出 1.62 t氧气。造林就是固碳,绿化等同于减排。人工林的固碳作用更加显著。以人工桉树林为例,其生产力相当于天然林(针叶林)的 20至 30倍,5至 7年就可以成材,生物量相当于原始森林在自然情况下 100至 150年的产量。

(1)为工程建设区的天然林保护工程、退耕还林工程、乡村生态环境整治工程启动创造了有利条件。

(2)必将进一步促进工程建设区人民传统的生产、生活方式(如陡坡耕植、以薪炭林作为燃料)的转变,调整产业结构,推行林农、林牧结合。

(3)推动瀑布沟水电站工程建设区植树造林活动开展,改变现有森林植被层结构不合理的现状、提高森林蓄积量、增加森林碳汇。

5 水电工程建设区发展低碳经济途径探讨

目前,在水电工程建设区发展低碳经济是一个全新的研究课题,通过保护植被、植树造林等手段增加工程建设区森林吸碳不再仅仅是一个简单意义上吸收碳汇量的问题,它包含着保护生物多样性、改善生态环境、调整产业结构、促进农民增收等森林的多重效益,值得我们深入研究。

5.1 加强森林资源的保护、发挥森林水土保持和碳汇功能[1]

科学研究表明,因森林破坏导致的温室气体排放占总排放量的五分之一,如果能够把破坏森林遏制住,温室气体减排就取得了非常大的成功,加强对森林资源的保护是发挥现有森林生态系统水土保持和碳汇功能的重要举措。

5.1.1 加强对工程建设可能影响的植被进行保护

(1)保护生态环境就是要保护植被,避免大量植被占用,减少因工程施工活动对植被的破坏。

(2)对于施工区可能影响的和库区淹没线以下植被 (特别是古树名木)进行就地保护和移植保护。

5.1.2 加强工程建设区背景森林植被的保护

结合天然林保护工程、退耕还林工程、乡村生态环境整治工程加强工程建设区背景森林植被的保护。

(1)天然林保护工程:对工程建设区内的汉源、石棉、甘洛三县在大渡河沿岸实施天然林保护工程。

(3)封山育林:实行封山育林,严格控制人畜破坏。同时,严防山林火灾的发生,以促进植被的自然恢复和正向演替。

(4)加强森林资源保护管理:建立健全护林、防火组织,依法治林,防止乱砍滥伐、毁林开荒和过度放牧。

5.2 加强原有森林经营、提高原有森林质量、植树造林、增加森林碳汇

(1)加强原有森林经营、提高原有森林质量、增加森林碳汇

按照四川植被区划,瀑布沟水电站工程建设区处于川西河谷山原植被区,大渡河高山峡谷植被小区与木里山原植被小区的接壤地带,区内植物区系成分既有川西南偏干性常绿阔叶林亚带的种类,又有川东盆地偏湿性常绿阔叶林亚带的成分,以常绿阔叶林为主,同时间生部分针叶林、经济林、灌草丛。其结构相对简单,由典型乔木层、灌木层和草本层三层构成,同时,由于本区开垦历史甚长,自然植被破坏较为严重,大部分植被属于生物量密度较低的人工林和次生林和干旱河谷灌草丛,而对增加区域森林碳素积累量起巨大作用的是常绿阔叶林、混交林和落叶阔叶林,然而这部分高碳汇林所占瀑布沟水电站工程建设区植被的比例较小,工程建设区的森林结构极不合理,森林蓄积量很低,森林碳汇效果较差,这也是今后增加森林碳汇的最大潜力之所在。

改变森林植被层结构、提高森林蓄积量、增加森林碳汇将是一项重要艰巨的任务。在当前及今后相当长一段时间内,按照森林自然演替规律,加强工程区内现有森林经营,利用自然淘汰和人工选择相结合方法,加强低碳、低效林的改造,把部分结构不合理、防护效益低下的林分结构逐渐诱导成混交一异龄一复层常绿阔叶林、混交林和落叶阔叶林结构。

(2)植树造林、增加森林碳汇

森林是陆地生态系统的主要碳库,植树造林扩大森林面积是发挥森林碳汇功能最直接有效的途径,森林对二氧化碳的存贮能力取决于森林类型、种类组成、林龄及其与人类活动的关系,恢复和重建瀑布沟水电站工程建设区的地带性植被——常绿阔叶林和扩大混交林和落叶阔叶林面积是增加和改善区域森林碳素积累量的重要措施,对发挥区域森林生态系统的碳汇功能有着重要意义。在瀑布沟水电站建设过程中,在施工区绿化和库区生态林防体系建设过程中,构建了以常绿阔叶林、落叶阔叶林和混交林为主的施工区绿化景观体系。

施工区绿化:在公路在施工过程中对原有地表植被造成较大的破坏,工程结束完工后,对裸露边坡喷播草种绿化,个别立地条件较差的场地,先覆土后绿化,对部分高陡边坡进行挂网喷播,在公路两侧栽植刺桐、大叶女贞、小叶榕、杜英等高大乔木作为行道树,在公路内侧边坡栽值爬山虎、麻油藤等藤本植物进行垂直绿化。共栽植乔木25802株,栽植藤本植物 19497株,植草 36.02 h m2。

对黑马业主营地进行专题绿化设计,栽植小叶榕、柳树等乔、灌木共计 9713株,栽植黑麦草和三叶草等草本植物11.5 h m2,绿化率高达28.8%,并在浆砌石挡墙边坡栽植爬山虎、麻油藤等藤蔓植物进行垂直绿化,极大地美化了环境。此外,还对工程建设区内的部分施工企业、小型临时生活区的零星场地进行了植树、造林,开展绿化美化工作。

库区防护林建设:瀑布沟水库建成后形成 72 k m长的库区,由于坝址～火厂坝段两岸坡度较大 ,岸坡达 45°～55°,河谷呈 “V”型 ,基本不具备库周防护林建设的条件,库周防护林建设的范围为火厂坝 -官地沱段,长 30 k m,涉及汉源、石棉两个县,其中汉源县境内库段长度约 20.15 k m,石棉县境内库段长度约 9.85 k m。种植范围主要集中在高程 850～860 m大渡河两岸,平均坡度为30°左右,平均宽度约 40 m库区两岸坡地,沿等高线种植防护林,总面积约 92.0 h m2,共种植树木26286株,其中,汉源库段 18286株,石棉库段8000株。目前,库周防护林试点工程——汉源新县城绿化种苗基地段防护林种植工作已经启动。上述措施实施后不仅能恢复和改善因工程建设破坏的生态环境,有效地减少了水土流失的发生,而且提将进一步优化库区林分结构,提高库区森林的碳汇功能。

5.3 调整产业结构,推行林农、林牧结合

结合工程建设区实际情况,最大程度上做到林农、林牧的有机结合,发展混农林业、混牧林业,走生态经济型林业的路子。

5.3.1 林农结合

要从根本上解决工程建设区的严重水土流失问题,避免进入“越垦越穷、越穷越垦”的恶性循环怪圈,前提条件就是要解决工程建设区坡耕地的水土流失问题,重视坡耕地水土流失治理。

(1)对一些立地条件相对较好,具备种植条件的缓坡耕地,可营造花椒、枇杷、柑橘、油桐等适宜当地生长的名、特、优经济树种,特别是木本粮油(包括生物质能源林),控制水土流失,增加森林碳汇,为当地群众增收。汉源县是全国著名的经济林种植基地,汉源花椒、汉源水果久负盛名,早在 2002年,汉源县林业局以天保工程为载体,把调整农业产业结构与生态建设结合起来,充分利用油桐乡土适生的特点,在大渡河、流沙河流域荒山荒坡广泛推广栽培油桐。同时,汉源的林业技术人员大胆引入原产于国外新银合欢,原产于云南洋鼻核桃,原产于湖北的九家种板栗,用于大渡河沿岸干旱热河谷退耕还林和荒山造林,大大丰富了干旱河谷造林树种。

(2)对陡坡耕地,结合当地退耕还林的总体规划,逐步退耕还林,营造滞留防护林带,并合理安排农、林、草、果、药,防止地表径流和水土冲刷,缓解退耕还林和当地群众生产增收之间矛盾。

5.3.2 林牧结合

充分认识到过度放牧是工程建设区森林资源被破坏的主要因素之一,借鉴国外和我国农牧地区轮牧的先进经验,有计划地实行轮牧制,实现林牧共同发展,防止因林牧冲突而造成的森林资源破坏。

6 保障措施

6.1 加强环境保护宣传、统筹规划、合理利用土地

瀑布沟水电站工程建设区走低碳经济发展道路,其重点是通过植被保护和生态恢复充分发挥森林生态系统的固碳作用,通过生物和生态固碳措施减缓气候变暖,以此推动瀑布沟水电站工程建设区的人们生产、生活方式的转变。

由于工程建设区群众中以彝族为代表少数民族群众所占比例较大,文化知识水平较低,生产生活方式相对落后,环境保护的思想意识薄弱,乱砍滥伐、毁林开荒等现象还比较严重。因此,要加强环境保护和林业在发展低碳经济中的优势的宣传力度,培养工程建设区群众保护植被与生态环境的自觉性,并调动公众参与植树造林、保护森林等活动的积极性,通过林业措施,实践低碳生产和低碳生活。

切实作好土地利用总体规划,保护现有林地,对超过 25°以上坡耕地进行退耕还林,改变工程建设区长期以来刀耕火种、过度放牧等不合理的生产方式和农、林、牧业用地插花镶嵌、交错分布的状况,切实保证工程建设区天然林保护、退耕还林、植树造林工程地块的落实。

6.2 建立健全森林资源保护、管理和监督体系

瀑布沟水电站工程建设区涉及雅安市、凉山州 2市(州)3县,是有名的老、少、边地区,经济落后,交通闭塞,森林资源的保护和管理均工面临有不小困难。建设中及时健全森林“三防”体系,加强对偏远地带或行政交界地带的森林资源保护。同时完善森林资源监测体系,及时掌握森林资源的消长动态。

6.3 加大中央财政转移支付和扶持力度

加大中央财政对瀑布沟水电站工程建设区的财政转移支付和扶持力度,通过天然林保护工程、退耕还林工程等具体项目推动以弥补其因生态保护而带来的税源损失,支持其发展公益性事业,为当地群众生产生活提供基本保障,维护社会公平。帮助解决工程建设区生态建设后续发展问题。建议国家将瀑布沟水电站工程建设区作为全国退耕还林的重点区域,优先安排计划,并以保持瀑布沟水电站工程建设区退耕农户的稳定。同时,适当延长天然林资源保护工程实施期限,提高天保工程天然林及公益林管护补助费标准,落实工程管理必需的工作经费。

6.4 开展碳汇造林试点、计量监测及碳汇交易研究[1]

碳汇林与普通的植树造林最大的区别是能够按照相关规则进行碳汇交易,在保护生态环境、减少水土流失的同时下还能够创造一部分额外的经济收益。目前我国在这方面的研究较少,可以在瀑布沟水电站工程建设区开展碳汇造林试点,并结合国际碳汇造林计量监测、碳汇交易的成果和我国的具体情况,开展有中国特色的碳汇计量监测技术体系和碳汇交易研究。