Table of Contents

Плато Лёсс: пейзаж, преобразованный людьми

Плато Лёсс в северо-центральном Китае является одним из наиболее подверженных эрозии ландшафтов на Земле. Покрывая примерно 640 000 квадратных километров в таких провинциях, как Шэньси, Шаньси, Ганьсу и Нинся, этот регион построен из ветровых иловых отложений, известных как лесс. Почва глубокая, плодородная и удивительно пористая, но она также чрезвычайно уязвима как для водной, так и для ветровой эрозии. В то время как естественные процессы сформировали плато на протяжении тысячелетий, масштаб и скорость эрозии резко ускорились за последние несколько веков, поскольку человеческое население расширилось и активизировались методы выживания. Сегодня плато является ярким примером того, как использование земли человеком может дестабилизировать ландшафт, и как крупномасштабная реставрация может обратить вспять ущерб.

Понимание взаимосвязи между деятельностью человека и лессой имеет важное значение для всех, кто заинтересован в устойчивом управлении земельными ресурсами, уменьшении риска бедствий и более широких последствиях эрозии для продовольственной безопасности и качества воды. В этой статье рассматриваются коренные причины эрозии на плато Лёсс, экологические и социальные последствия и комплексные программы сохранения, которые изменили большую часть ландшафта.

Что делает лёсс настолько восприимчивым к эрозии?

Лесс - это тонкий желтоватый ил, который накапливается от пыльных бурь в течение десятков тысяч лет. Он имеет высокое содержание ила, как правило, выше 60 процентов и не имеет глины или органического вещества, которое помогает связывать частицы почвы вместе. Когда сухой, лесс может стоять в почти вертикальных скалах, но при насыщении осадками он легко разрушается - свойство, известное как гидроконсолидация. Плато пересекается крутыми оврагами и оврагами, и его геология обеспечивает небольшую устойчивость к течению воды. Результат - ландшафт, который разрушается с естественной скоростью от 10 до 30 тонн на гектар в год, намного выше, чем большинство других типов почвы.

Человеческое вмешательство добавило давления к этой и без того хрупкой системе. Удаление естественной растительности, особенно глубоко укоренившихся многолетних трав и лесов, лишило почву якоря. Без растительного покрова капли дождя непосредственно воздействуют на поверхность почвы, отрывая частицы и позволяя стоку переносить их в ручьи и реки. Сочетание эродируемой почвы, крутой местности и интенсивных летних осадков (часто муссонных) создает идеальный шторм для эрозии.

Исторические события, которые ускоряли эрозию

Вырубка лесов для сельского хозяйства и топлива

На протяжении веков Лёссское плато обеспечивало древесину для строительства, приготовления пищи и отопления. Широколиственные леса и смешанные лесные массивы, когда-то покрывавшие большие площади, постепенно очищались, особенно после демографического бума при династии Мин и Цин. Когда леса удаляются, защитный навес исчезает, листовой помет перестает накапливаться, и почва подвергается прямому всплеску дождя. Даже сегодня в самых деградировавших частях плато древесный покров остается редким, а кустарники заменили то, что когда-то было густыми лесами.

Перепас скота

Овцы, козы и крупный рогатый скот пасутся на плато, особенно в степных и полузасушливых зонах. Перепас вывозит травы, которые удерживают верхний слой почвы на месте. Он уплотняет почву, уменьшая проникновение и увеличивая поверхностный сток. Там, где плотность животных превышает пропускную способность, земля становится мозаикой голых пятен и копытных троп - каждая из них является потенциальной отправной точкой для риля или оврага. Перепас выпаса был особенно серьезным в западной и северной частях плато, где бедность исторически заставляла пастухов максимизировать численность скота без учета долгосрочной устойчивости.

Неустойчивые методы ведения сельского хозяйства

Традиционное земледелие на крутых склонах было одним из самых разрушительных видов деятельности человека. Фермеры пахали вверх и вниз по холмам, а не по контурным линиям, создавая каналы, которые направляли осадки прямо вниз по склону. Эта практика, известная как вспашка вверх и вниз, резко ускоряет потерю почвы. Кроме того, удаление остатков сельскохозяйственных культур для кормов для животных или топлива оставляло почвы голыми после сбора урожая, подвергая их ветровой эрозии в сухие зимние и весенние месяцы. Использование тяжелой техники в последующие десятилетия еще больше уплотнило почву, уменьшив ее способность поглощать воду.

Развитие инфраструктуры и горнодобывающая промышленность

Строительство дорог, добыча угля и расширение городов способствовали эрозии. Плато Лёсс является основным угледобывающим регионом Китая, а добыча в открытых шахтах может лишить глубокие слои почвы и породы, а затем оставить свалки отходов, которые являются высокоразрушимыми. Хотя эти виды деятельности локализованы, они могут генерировать массивные нагрузки на осадки в близлежащих ручьях. Плохо спроектированные дороги без надлежащих дренажных каналов также концентрируют стоки и вызывают образование оврагов.

Экологические последствия неконтролируемой эрозии

Потеря продуктивного верхнего слоя почвы

Наиболее непосредственными затратами эрозии являются потери плодородного верхнего слоя почвы. На Лёссском плато почву можно удалять со скоростью от 50 до более 100 тонн с гектара в год в наиболее пострадавших районах. Это не только снижает урожайность для фермеров, но и истощает органическое вещество почвы и питательные вещества, вынуждая больше полагаться на химические удобрения. Со временем земля становится менее способной поддерживать любую растительность, что приводит к нисходящей спирали заброшенности и дальнейшей деградации.

Осадок Желтой реки (Хуан Хе)

Желтая река, известная как «колыбель китайской цивилизации», несет одни из самых высоких нагрузок осадочных пород любой реки в мире. Более 90 процентов этого осадка происходит из плато Лёсс. Ил, который вымывает в русло реки, поднимает канал, увеличивая риск катастрофического наводнения на нижестоящих поймах Хэнань и Шаньдун. Исторически река резко изменила курс, и миллионы людей живут на земле, которая фактически ниже уровня воды реки, удерживаемой под контролем только дамбами. Сокращение осадочных пород в реку, поэтому было стратегией борьбы с наводнениями национального значения.

Опустынивание и пыльные бури

На северном плато Лёсс, где годовые осадки низкие и сильные ветры, эрозия приводит к опустыниванию. В воздух поднимаются мелкие частицы, образуя пыльные бури, которые дуют по северу Китая, иногда достигая Пекина, Корейского полуострова и даже США. Эти пыльные события несут в себе опасности для здоровья, такие как твердые частицы, которые могут проникать глубоко в легкие. Они также удаляют из почвы дополнительные питательные вещества, увековечивая цикл деградации.

Утрата биоразнообразия и экосистемных услуг

Естественная растительность на плато включает такие виды, как фиолетовая люцерна, игольчатая трава и различные засухоустойчивые кустарники.По мере того, как эрозия разрушает среду обитания, разнообразие животных и растений уменьшается. Многие виды, которые когда-то процветали, такие как олень сика и леопардовая кошка, отступили в изолированные карманы. Потеря растительности также снижает хранение углерода и нарушает местные водные циклы, усугубляя частоту как наводнений, так и засух.

Поворот течения: крупномасштабное сохранение и восстановление

Признавая разрушительные экономические и экологические издержки эрозии, китайское правительство начало реализовывать амбициозные программы сохранения в 1980-х и 1990-х годах. Эти программы превратились в одни из крупнейших проектов по восстановлению окружающей среды в мире. Хотя проблемы остаются, результаты были впечатляющими: зеленые склоны, более чистые реки и улучшение доходов сельских жителей во многих районах.

Зерно для зеленой программы

Центральным элементом усилий по восстановлению является Программа «Зерно для зеленых» (также называемая Программой преобразования наклонных земель), запущенная в 1999 году. По этой схеме фермеры на крутых склонах получают зерно, наличные деньги или саженцы в обмен на преобразование пахотных земель обратно в лес или пастбища. Более 15 миллионов гектаров были преобразованы, в первую очередь, в плантации деревьев или естественную регенерацию. Ранние исследования показали значительное сокращение стока и урожайности осадков на уровне водораздела. Некоторые исследования сообщили о снижении от 50 до 90 процентов скорости эрозии после лесовозобновления. Одной из ключевых сильных сторон программы было то, что она устранила первопричину эрозии.

Проверка и проверка дамб

Также решающую роль сыграли структурные мероприятия. Инженеры построили тысячи контрольных плотин в оврагах и небольших долинах, чтобы задержать осадок до того, как он достигнет крупных рек. Эти плотины постепенно заполняются илом, создавая плоские, плодородные сельскохозяйственные угодья сверху. Террасинг склонов холмов предполагает строительство ступенчатых платформ, которые замедляют стоки, захватывают дождевую воду и позволяют выращивать культуры с гораздо меньшей потерей почвы. В хорошо управляемых террасах скорость эрозии может быть снижена до почти нуля. Сочетание лесовосстановления, террацирования и контрольных плотин превратило целые водоразделы из источников осадков в раковины.

Запреты выпаса и устойчивое управление животноводством

Для борьбы с перепасом пастбищ правительство ввело запреты на выпас скота на деградированных землях. Скотоводам было рекомендовано перейти от выпаса на свободном выпасе к кормлению в ларьках, где животные содержатся в ручках и снабжаются кормом. Это снижает давление на луга, позволяя растительности восстанавливаться. Во многих деревнях были введены системы управления на уровне общин, с обязательными квотами и сезонными ограничениями выпаса скота. Эти мероприятия были особенно успешными в сочетании с диверсификацией доходов, такой как занятость вне фермы или выращивание ценных культур, таких как грецкие орехи, ююб и яблоки для продажи.

Лесовосстановление с местными и адаптированными видами

Ранние усилия по лесовосстановлению иногда полагались на монокультуры быстрорастущих, но водозагрязненных деревьев, таких как тополь и саранча. Эти плантации часто терпели неудачу в полузасушливых районах, потому что молодые деревья не пережили длительную засуху. Более поздние проекты подчеркивают местные виды, такие как китайская сосна, дендрарий, облепиха и различные кустарники, которые лучше приспособлены к местным условиям. Смешанные виды растений, которые имитируют естественную структуру растительности, более устойчивы и обеспечивают лучший контроль эрозии. Кроме того, продвижение агролесоводства — посадка деревьев рядом с культурами — помогает фермерам стабилизировать почвы, не отказываясь от сельскохозяйственного производства в целом.

Общественное образование и участие

Для достижения устойчивого успеха необходимо участие местных жителей. Государственные учреждения и НПО инвестировали средства в программы подготовки, которые учат фермеров контурному пахоту, обрезке посевов и использованию органических поправок для улучшения состояния почв. Женские группы часто возглавляют процесс управления яслями и посадкой деревьев. Когда общины понимают связь между землепользованием, эрозией и собственными средствами к существованию, они становятся активными распорядителями ландшафта, а не пассивными получателями внешних программ.

Результаты и проблемы: сколько было сделано?

Результаты поддаются измерению. По данным Комиссии по сохранению реки Желтая, нагрузка на осадочные породы в реке Желтая в 1970-х годах снизилась с примерно 1,6 млрд тонн в год до менее 200 млн тонн после 2010 года. Это сокращение в значительной степени связано с мерами по борьбе с эрозией на плато Лёсс. Спутниковые снимки показывают замечательную тенденцию к озеленению, при этом регион становится более растительностным, даже когда другие части мира деградируют. Фермеры на террасированных склонах добились лучшей урожайности, и многие бывшие фермеры, занимающиеся натуральным хозяйством, теперь получают стабильные доходы от посевов фруктов и государственных платежей.

Однако проблемы сохраняются. Некоторые плантации деревьев не сохранились в долгосрочной перспективе, особенно в более сухих западных районах, и продолжаются дебаты об устойчивости крупномасштабных посадок деревьев в регионах с ограниченными водными ресурсами. Сокращение выпаса скота, но не устранение, а добыча угля продолжает приводить к локальным очагам эрозии. Изменение климата осложняет вопросы: более интенсивные осадки могут перегружать существующую инфраструктуру, в то время как более длительные засухи могут привести к восстановлению растительности. Кроме того, социально-экономическое давление заставляет молодое поколение искать работу в городах, что может привести к отказу от сельского хозяйства в некоторых районах, но также и к сокращению рабочей силы для обслуживания террас и контрольных плотин.

Уроки для глобального восстановления земель

История плато Лёсс - это не просто китайская история. Она предлагает ценные уроки для других частей мира, сталкивающихся с аналогичными проблемами. Например, успех программы "Зерно для зеленых" показывает, что сочетание стимулов сохранения с сокращением бедности может привести к крупномасштабным изменениям. Неудача некоторых ранних плантаций монокультуры учит нас, что восстановление должно быть экологически целесообразным. Устойчивость общинных систем выпаса подчеркивает важность местного управления. И драматическое сокращение осадка в Желтой реке демонстрирует, что даже сильно деградировавшие ландшафты могут восстановиться с помощью устойчивых инвестиций и политической воли.

Такие организации, как Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FLT:0) FAO ) и Объединенный исследовательский центр Европейской комиссии опубликовали анализ восстановления плато Лёсс в качестве модели для сохранения воды и почвы. Всемирный банк финансировал ранние пилотные проекты, которые доказали концепцию до масштабирования Всемирный банк имеет функцию на плато Лёсс . Ученые продолжают следить за гидрологией и экологией плато, публикуя исследования, которые совершенствуют лучшие практики Научные доклады исследования по борьбе с эрозией . Эти ресурсы бесценны для любого, кто планирует программы восстановления в сопоставимых средах, таких как Сахель, Гималаи или Анды.

Вывод: баланс между людьми и ландшафтом

Китайские плато Лёсс являются мощным символом ущерба, который люди могут нанести окружающей среде, и восстановления, которое возможно с целенаправленными усилиями. Кризис эрозии не был неизбежным, он был продуктом тысячелетнего давления населения, бедности и незнания экологических ограничений. Последующее восстановление также не было случайным: оно требовало политики сверху вниз, участия сообщества снизу вверх и многолетнего терпеливого инвестирования. Сегодняшний ландшафт далеко не первозданный, но он гораздо более стабилен и продуктивен, чем три десятилетия назад.

Главный урок заключается в том, что воздействие человека не должно означать постоянную деградацию. Изменяя методы землепользования, восстанавливая растительность и согласовывая экономические стимулы с состоянием окружающей среды, общества могут остановить эрозию и даже обратить ее вспять. Плато Лесс всегда будет сложным местом для ведения сельского хозяйства и жизни, но при сохранении его можно продолжать поддерживать миллионы людей, сохраняя водные и почвенные ресурсы, которые лежат в основе всей жизни в регионе.