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耕地退化敲响粮食安全警钟

2019-12-03 12:46:21   来源:  

土地退化是一个全球性问题。土地是生存之本、发展之源,是人类文明的基本组成部分。由于自然力或人类不合理开发利用导致的土地质量下降、生产力衰退等土地退化过程,随着我们目前的生产、城市化和环境退化的形势愈加严峻,在很多地方被公认为是威胁人类安全的重要因素之一。人口快速增长,消费水平不断提高,导致对基于土地的自然资本需求日益增加。全球土地资源承受的压力比人类历史上任何时候都要大。种种迹象给我们敲响警钟,遏制和扭转土地退化迫在眉睫。

土地退化是一个复杂的现象,通常指生产力、土壤、生物量、生物多样性、生态系统服务和环境恢复力的某些或全部损失。联合国粮农组织、联合国环境署等国际组织及学者对土地退化类型均作过划分,主要集中在水土流失、土地沙化和荒漠化、盐碱化、土壤污染、土地肥力下降等几个方面。土地重要组成部分土壤的物理、化学和生物等几方面的退化是损害粮食安全的关键因素。

这些退化受不同方式的自然和人为的直接驱动因素影响。据估计,从1998年到2013年,地球上大约20%植被覆盖的土地生产力呈现持续下降的趋势,其中20%的农田退化明显。过去300年来,全球有87%的湿地损失,仅1900年以来就有54%的湿地损失。种种证据表明,全球部分土地正在以惊人的速度退化,且分布在除南极洲外的各大洲。根据联合国防治荒漠化公约的资料,亚洲总共有七成以上的干旱土地开始退化,35%的耕地受到荒漠化的影响,中国是亚洲受影响最严重的国家。欧洲由于机械化的农业耕作及酸雨的侵蚀,17%的表土已经开始退化。据估计,经过200年的大规模农业耕作,美国各地已失去35%~75%的表土。土地退化带来了巨大的经济损失与不可估量的生态损失。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。2015年的一项研究报告指出,土地退化在全球范围的损失成本约为10.6万亿美元,占全球每年生产总值的10%~17%。土地退化降低了环境压力下的恢复力,可能会加剧对稀缺自然资源的竞争,不仅带来经济和环境的损失,同时也给人类身心健康带来威胁。

我国的耕地退化问题十分严峻。随着我国工业化、城镇化的快速发展,农业资源连续多年的高强度利用,耕地土壤污染的突出问题,我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。目前,我国耕地退化面积占耕地总面积的40%以上,水土流失、土地沙化和荒漠化、盐碱化、土壤污染、土地肥力下降等问题,在局部地区表现明显。

伴随着耕地长期的高负荷生产,农田土壤肥力出现严重下降。相关调查研究显示,全国耕地土壤有机质含量为2.08%,比上世纪90年代初低0.07个百分点。其中,黑土区土壤有机质每年以1/1000的速度减少。黑土表层以平均每年0.3~1.0厘米厚的速度流失,原本30~100厘米厚的黑土层只剩下20~30厘米,有的地方甚至已露出黄土母质,基本丧失了生产能力。流失速度在加剧,流失面积也在逐年扩大。东北典型黑土区水土流失面积4.47万平方公里,约占典型黑土区总面积的26.3%。与第二次土壤普查时期相比,全国耕地土壤pH平均下降约0.8个单位,酸性土、盐碱土面积占耕地总面积的60%以上,盐渍化土壤面积约占总耕地面积的25%。我国是世界上荒漠化面积最大、受风沙危害严重的国家。荒漠化土地占国土面积的27.2%,约261.16万平方公里;沙化土地172.12万平方公里,占国土面积的17.9%。

水土资源的不合理利用,导致地下水漏斗现象愈加严重。中科院利用美国GRACE卫星监测华北平原,得出一个令人吃惊的结论:华北平原地下水超采严重,每年有60亿~80亿吨地下水亏损,并且处于长期持续亏损的状态,已成为世界最大的地下水“漏斗区”!所有水资源利用中,农业用水占全部用水量的60%,而且效率低下。华北平原最大的淡水湖白洋淀湖区面积已由历史上1000多平方公里、20世纪50年代的561平方公里,缩小到目前的366平方公里。据官方数据通报显示,华北平原地下水超采量达1200亿立方米,相当于200个白洋淀的水量。

生态环境的破坏,直接影响粮食安全与食品安全。由于固体废物、污水灌溉等多种原因,耕地重金属等污染问题加重,导致土壤理化性状变差,降低了耕地生态功能和生产能力,严重威胁了农产品质量和生态环境安全。根据调查,全国土壤重金属点位超标率达19.4%,其中中度和重度污染点位比例分别为1.8%和1.1%。具体到耕地,受污染的耕地约有1.5亿亩,其中333万公顷耕地因遭受污染而不宜耕种。2017年中国水稻、玉米、小麦三大粮食作物化肥利用率为37.8%,农药利用率为38.8%,远低于发达国家利用效率,造成资源浪费同时带来土壤污染。另外,每年约有50万吨农膜残留在耕地土壤中,对耕地质量构成了巨大的威胁。与此同时,土壤修复技术进展缓慢,修复成本高昂。

在耕地开发利用过程中,不可避免地会有耕地与林地、草地空间冲突以及侵蚀湿地的现象,一边是对粮食、水和能源等商品和服务的需求,另一边是保护其他调节和支持地球上所有生命的生态系统服务的需要,两者之间的竞争日益激烈,导致生态系统整体性的破坏,使得整个生态系统逐渐脆弱,恢复能力降低。人们对粮食生产与生态空间的权衡,间接地增加了土地压力和耕地退化的趋势,且仍在继续增长。湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统,是重要的生存环境和自然界最富生物多样性的景观之一,在抵御洪水、调节径流、补充地下水、改善气候、控制污染、美化环境和维护区域生态平衡等方面有着其他系统所不能替代的作用,也是目前受威胁最大的生态系统,近10年来我国湿地面积以每年约500万亩的速度在减少。

因此,必须合理权衡耕地与林草用地,在保障粮食安全的前提下,最大限度保护生态系统的完整性,提升生态系统的生物多样性和功能,提高生态系统的弹性与恢复力。(文章来源:《中国科学报》,作者:■马瑞明 郧文聚)

(作者单位分别为中国农业大学土地科学与技术学院、自然资源部国土整治中心)

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