中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳利頂研究組在全球梯田分布格局及其綜合生態(tài)效益集成評(píng)價(jià)方面取得進(jìn)展,該項(xiàng)成果近期在線發(fā)表于國(guó)際地學(xué)期刊Earth-Science Reviews(2016, 159: 388-403)。
數(shù)千年以來(lái),為了消減洪澇、防控侵蝕、保持水土和獲取糧食,人類在不同的坡地條件下創(chuàng)造了類型多樣的梯田景觀。梯田已經(jīng)成為古老農(nóng)耕文明和人類智慧的重要象征與載體,在全球許多國(guó)家和地區(qū)均有大量分布,形成了壯麗獨(dú)特、多姿多彩的農(nóng)業(yè)文化景觀,許多古老梯田還成為知名旅游勝地乃至被列入地區(qū)和全球非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。盡管歷史悠久,人類對(duì)于全球范圍內(nèi)的梯田種類劃分、歷史沿革、時(shí)空分布、綜合生態(tài)效益及其演變機(jī)理仍知之甚少。與此同時(shí),受全球氣候變化、城市化和新技術(shù)革命影響,人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耕作方式和生活觀念發(fā)生重大改變,因大面積棄耕而造成的梯田荒廢、退化乃至坍塌、損毀時(shí)有發(fā)生,梯田景觀及其文化傳承面臨著被邊緣化的不利局面,并有走向消亡的危險(xiǎn)。
鑒于梯田對(duì)生態(tài)服務(wù)和人類福祉的重要影響和研究?jī)r(jià)值,該研究基于全球案例搜集、文獻(xiàn)綜合集成、梯田指數(shù)構(gòu)建和定量耦合分析等方法,取得以下進(jìn)展:(1)明確詮釋了全球梯田的歷史沿革、分類標(biāo)準(zhǔn)、利用方式和時(shí)空格局。研究發(fā)現(xiàn),梯田與農(nóng)業(yè)文明幾乎同步產(chǎn)生,最早記載的梯田出現(xiàn)于5000多年前的巴勒斯坦、也門以及中國(guó)的長(zhǎng)江流域,隨后分別向地中海干旱區(qū)和東南亞地區(qū)傳播,目前已廣布于熱帶亞熱帶山地、溫帶荒漠、干旱半干旱丘陵區(qū)乃至高寒脆弱山地,遍及亞、歐、美、非等各大洲的重要生態(tài)類型區(qū)。(2)定量揭示了全球梯田對(duì)多種生態(tài)服務(wù)效益的重要貢獻(xiàn);谌蚬_發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)據(jù),構(gòu)建了梯田和自然坡面效益比指數(shù),研究發(fā)現(xiàn)全球梯田在侵蝕防控方面效益最為顯著(11.46 ± 2.34),其次是消減洪峰徑流(2.60 ±1.79)、生物量積累和生物多樣性保護(hù)(1.94 ± 0.59)、提高土壤水分蓄積量 (1.20 ± 0.23)、提升土壤養(yǎng)分和土地生產(chǎn)力(1.20 ± 0.48);同時(shí)詮釋了其在景觀美學(xué)和休閑娛樂(lè)方面的重要價(jià)值。(3)基于全球60例梯田負(fù)效應(yīng)報(bào)告,系統(tǒng)論證了全球梯田面臨的挑戰(zhàn)、突出問(wèn)題及其驅(qū)動(dòng)因子。發(fā)現(xiàn)棄耕是造成梯田衰敗損毀的最重要因素,占所有案例的49%;其次是不合理的管理方式(20%)、低質(zhì)量的梯田設(shè)計(jì)(18%)、梯田建設(shè)與維護(hù)者的知識(shí)與技能不足(10%)、其他不確定因素(如土地利用和附加田間措施,約占3%)。而造成梯田棄耕的原因又呈現(xiàn)多樣化和復(fù)雜化,如全球城市化和新技術(shù)革命造成的人口遷移、觀念更新和由此導(dǎo)致的青壯勞動(dòng)力短缺、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格長(zhǎng)期低迷、投入產(chǎn)出比不理想,以及因道路狀況不佳和距離成本高而造成的偏遠(yuǎn)地區(qū)梯田廢棄等。(4)文章最后探討了可能的解決途徑和方案。提出了建立人地和諧的梯田生態(tài)系統(tǒng)亟需解決的若干問(wèn)題,包括科學(xué)合理的梯田頂層設(shè)計(jì)、相關(guān)法律制度的保障、坡改梯工程的環(huán)境立法、水利和田間管理的改良措施、對(duì)梯田建設(shè)者和利益相關(guān)者的知識(shí)培訓(xùn)、技術(shù)傳播與生態(tài)資金補(bǔ)償,以期為加強(qiáng)全球梯田和文化景觀保護(hù)、促進(jìn)自然和人類福祉可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)重大項(xiàng)目、面上項(xiàng)目和國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室方向性項(xiàng)目資助。該文第一作者為副研究員衛(wèi)偉,通訊作者為研究員陳利頂。