第二章 青藏高原自然资源及其重要性
第一节 青藏高原自然资源
迫使青藏高原实施生态移民的生态因素错综复杂,既包括气候变化、自然灾害、极端气候等自然因素,也有工程开发、资源过度利用、管理不善等社会因素。虽然导致生态移民的根本原因与各种生态系统的复杂和内在的关系分不开,但其中草原、水和森林生态系统以及高原气候对生态移民的作用更加直接和突出。因此,本节着重讨论上述生态资源和气候变化对生态的影响。
1.草原资源
草原是指以草本植物为主的植物群落,草原由大气、土壤、生物等共同作用形成。草原生态介于森林和沙漠间,是梯度生态。沙漠见于水分缺乏的地方,无法维持永续的植被;森林占据最有利的环境,那里湿气充足,可让乔木为主的高大密集植被生长和存活;草原则位于这两个极端之间。因此,草原的破坏和退化直接导致沙化,植被覆盖率降低,水分消失以及最终造成人与动物无法生存的环境灾害。
草地是青藏高原的主要植被,青藏高原土地面积的60%以上是草原,草原总面积约为142.29万平方公里(胡自治,2001),理论载畜量8500万羊单位(鲍文,2009)。其中,西藏拥有天然草场12万平方公里,青海拥有天然草场5.47万平方公里(马生林,2011)。西藏自治区和青海省现存栏各类牲畜4700万头(只),西藏2500万头(只)、青海2200万头(只),其中牦牛1120万头(西藏620万、青海500万)、羊2580万只(西藏1150万只、青海1430万只)(马生林,2011)。
平均海拔4000米的高度是形成独特的高寒草甸的主要原因,它的气候特征包括:干湿季分明;气温低,年均气温为-2~4℃;辐射强;热量条件差;冰雹和雷暴多;大风日数多等(胡自治,2001)。然而,高原草地植物具有高蛋白、高脂肪、高无氮浸出物及高热值和低纤维素“四高一低”的特点(鲍文,2009)。同样,上述气候特征决定了青藏高原草地生长周期短、产量低、植被脆弱、易沙化等缺陷。
但是,这些不足无法掩盖高原草地无可替代的生态功能和价值。草原生物多样性是高原陆地生态系统中生物多样性的重要组成部分,是人类赖以生存和发展的特殊生境和重要物质基础,健康的草原生物多样性是优化区域生态环境、实现区域经济持续协调发展、社会文明进步的基本途径(徐柱等,2011)。高原草原生态系统的生态功能和生态经济战略地位主要体现在保持水土、涵养水源、净化空气、维护国家生态安全、维持生态平衡、防止荒漠化以及保持国土资源合理承载能力等方面;另外,草原生物多样性与森林生物多样性相互联系构成天然绿色屏障(徐柱等,2011),从而构成高原生物的多样性与生态系统间的互动与互补关系。
徐柱等(2011)通过对文献的总结和分析,把草原生态系统的功能和价值各归纳为四个方面。功能主要包括:(1)草原生态系统的生产功能,包括生态系统的产品以及生物多样性的维护等;(2)草原生态系统的基本功能,包括传粉与传播种子、生物防治、土壤形成及改良等;(3)草原生态系统的环境效益,包括减缓干旱和洪涝灾害、调节气候、净化空气、处理废物等;(4)草原生态系统的娱乐价值,包括休闲与娱乐、文化与艺术素养、生态美学等。草原生态系统在进行物质和能量的转换过程中所发挥的作用是实现生态功能的途径,而草原生态系统的功能是草原生态系统各项生产力的综合体现。草原生态的价值大致可分为以下四点:(1)直接利用价值,指生态系统产品所产生的价值,该价值可以通过市场来估算或计算;(2)间接利用价值,指无法用市场价值衡量的维护和支撑草原生命保障系统的功能;(3)选择性价值,指为了将来能够直接或间接利用草原生态系统服务功能的支付意愿;(4)存在价值,指生态系统本身具有的价值,如景观多样性等。
由于亚洲诸多大江大河发源于高原草原地区,对处于中下游的国家和地区的生产、生活有着重要的影响。草地的退化必将对中下游的生态安全、社会安定产生威胁。目前,青藏高原草地以每年1000多平方公里的速度沙化,如任其发展,青藏高原甚至会成为我国第四个沙尘源(鲍文,2009)。
2.水资源
青藏高原是我国水资源相对丰富、水生态较完整的地区。我国地表水总径流量是2.7万亿立方米,而来自青藏地区的约有1万亿立方米,占总径流量的37%(蒲文成,2004),高原水资源总量和地下水资源总量均占全国的1/5强(洛桑·灵智多杰,2005)。青藏高原的水资源主要由河流、湖泊、冰川、湿地和地下水构成。
青藏高原的河流分太平洋水系、印度洋水系和内陆水系等三个主要水系。太平洋水系主要包括金沙江(长江)、黄河和澜沧江等,水资源总量为2548亿立方米。金沙江干流的主要支流包括玛曲、藏曲、宗曲和中岩;黄河干流的主要支流包括湟水、热曲等;澜沧江干流的主要支流有昂曲、麦曲、色曲和登曲。印度洋水系的主要河流有雅鲁藏布江、怒江、噶尔藏布、象泉河等,其中雅鲁藏布江是西藏境内的最大河流,该干流的主要支流包括多雄藏布、年楚河、拉萨河、尼洋河和帕隆藏布;怒江的主要支流有卡曲、素曲、姐曲和伟曲四条;本水系中还有吉太曲、察隅曲、丹龙曲、西巴霞曲、鲍罗里河、达旺—娘江曲、洛扎曲、康曲、绒辖藏布、朋曲、波曲、吉隆藏布、马甲藏布、乌热渠—乌扎拉渠、甲扎岗噶河、朗钦藏布、如许藏布、森格藏布等流域。青藏高原内陆水系包括羌塘、柴达木盆地、祁连山地等水系。羌塘水系由藏北和可可西里内陆诸河流构成,水资源总量为246.5亿立方米;柴达木盆地水系包括青海湖和柴达木盆地诸内流河流域,水资源总量为44亿立方米;祁连山地水系包括黑河和石羊河流域,水资源总量为72亿立方米(汤奇成,2003)。
总之,青藏高原是亚洲和我国的主要淡水资源区,不仅水资源总量大,而且河流数量庞大,仅西藏自治区就有350多条河流,流域面积超过1万平方公里的河流有20余条,其中藏南水系的流域总面积为26680平方公里,占西藏内流水系总面积的4.36%;藏北内流水系的流域总面积超过585500平方公里,占西藏内流水系总面积的95.64%(达瓦次仁,2011)。西藏全区地表水资源总量4482亿立方米,地下水总量1107亿立方米,水能资源蕴藏量为2亿千瓦,占全国水能资源的30%,其中可开发5600多万千瓦,约占全国的20%,但已开发利用的水能资源还不到可开发利用的0.5%(马生林,2011)。
青藏高原的冰川是亚洲诸多河流的源头,是高原淡水资源的重要组成部分,更是生态和景观资源。因此青藏高原的冰川对生态、经济、文化都有重大意义。我国科学家自20世纪80年代以来比较系统地开展了针对高原冰川的编目和研究工作,取得了许多科研成果。据统计,青藏高原我国境内有现代冰川36793条,冰川面积约49873平方公里,冰川储量约3561立方公里(见表2-1)。
表2-1 青藏高原现代冰川在各山脉的分布(刘宗香等,2000)
青藏高原的冰川数量、面积和储量分别占我国总量的79%、84%和81.6%,我国现代冰川绝大部分分布在青藏高原。高原冰川主要分布在10条山脉和羌塘高原上,其中昆仑山、喜马拉雅山、念青唐古拉山和喀喇昆仑山的数量、面积和储量最多,这四条山脉的冰川占整个高原冰川数量的67.1%、总面积的75.4%、冰川总储量的75.2%。
冰川资源属于动态水资源,每年到暖季,随着气温的上升冰川开始消融,产生融水,这种消融期释放出来的水体是冰川融水径流。从冰川流出的融水不仅是河流的源头,更是对河流起到调节和补给作用,为生态平衡和经济建设发挥重大作用。青藏高原的冰川是我国庞大的淡水资源,青藏高原的冰川蕴藏着39228亿立方公里淡水资源,这是高原山区地表径流总量3621亿立方公里的10.8倍,每年提供融水504.5亿立方公里(刘宗香等,2000)。
青藏高原是世界上最大的高原湖泊群分布区,面积在1平方公里的湖泊有1126个,面积在500平方公里的湖泊12个,湖泊储水量达5182亿立方米,其中淡水为1035亿立方米(洛桑·灵智多杰,2005)。西藏和青海两地湖泊面积大于100平方公里的就有63个,两地湖泊总面积为3.1万平方公里,占全国湖泊面积的42%(马生林,2011)。以羌塘高原为核心的藏北是西藏湖泊的主要分布区域,西藏80%以上的湖泊在羌塘地区。西藏有大小湖泊1500多个,面积达2.54万平方公里,约占全国湖泊总面积的1/3,其中纳木错、马旁雍错、羊卓雍错、巴松错、当惹雍错、班公湖等不仅具有重要的生态功能和优美的风光,而且是西藏佛教文化和苯教文化的重要圣湖,因此,如今这些湖泊成为西藏重要的朝圣和旅游景点,吸引着来自国内外的香客和游人(达瓦次仁,2011)。
湿地是陆地生态系统与水生生态系统的过渡地带,主要由湖泊湿地、沼泽和沼泽化草甸湿地、河流湿地、冰川和库塘等类型组成。青藏高原的沼泽湿地是世界上特有的沼泽类型,青藏高原的海拔和气候为形成独特的沼泽生态环境提供了环境因素。高原湿地总面积约为470万公顷,大量的沼泽湿地是高原生态的有机补充。高原湿地能够提供大量的动植物资源,调节气候和水文,控制洪水,能够补充地表径流和地下水,并且巨大的高原湿地群落保障了众多河流充沛的流量,为下游提供了生存和生产空间。
青藏高原大部分地区气候干寒,物理风化作用强烈,岩石裂隙发育,其基岩裂隙水比较充沛,高原的许多地方常常见到泉水出露,这是地下水资源丰富的自然特征。青藏高原地下水资源约为1568亿立方米(洛桑·灵智多杰,2005),地下水资源的地区分布一般与降水量的地区分布一致。高原丰富的地下水和冰川资源构成了众多河流的主要补给,河流从冰川脚下开始它们的生命之旅,而沿途地下水的补给是它们完成到达湖泊和大海的力量保障(达瓦次仁,2011)。
3.野生动物资源
青藏高原是我国野生动物保护和发展的重要基地。虽然高原气候寒冷,生态系统中植株矮小,植物生长期短,植物的生产量低,但是青藏高原辽阔的空间可以弥补上述不足。高原上成群的有蹄类动物逐水草而居,在硕大的空间内活动和觅食。对于有蹄类动物来讲,这种空间极为重要,野生动物生境空间分二维和三维结构,相对于有地下洞穴的哺乳动物和空中的鸟类,生活在草地上的有蹄类动物的逃逸空间是二维的,逃逸空间对于它们的生存而言至关重要。与此同时,狼、雪豹、狐狸、猞猁、金雕等捕食者也会淘汰一部分老幼病残的动物个体,最终使得动物种群保持着旺盛的进化活力(蒋志刚,2009)。
相对于内陆平原地区,青藏高原人口稀少,工业化程度低,自然生态保持相对完整,高原野生动物的整体生境较完整,加之,藏族人自古以来善待动物、尊重自然的观念,使得青藏高原成为野生动物天堂般的生境空间。青藏高原的河流、湖泊、湿地等生态资源为高原水生动物提供了生存和繁衍的空间。高原湖泊是诸多高原特有鱼种和其他水生生物的栖息地,青藏高原的湖泊中生存着庞大的裂腹鱼家族,有分布海拔最高的高原鳅,有科鱼类。裂腹鱼随着青藏高原的隆升而逐步适应和进化,是高原特有物种。裂腹鱼在青藏高原最为常见,例如,青海湖、色林错、羊卓雍错、纳木错中的裸鲤鱼以及雅鲁藏布江中的异齿裂腹鱼、巨须裂腹鱼、尖裸鲤都属裂腹鱼种。高原鳅属的鱼类适应性强,其分布范围和生境海拔最高,其生境最高海拔达5600米,是世界上分布海拔最高的鱼类。相对于裂腹鱼和鳅,科鱼类的分布海拔较低,主要分布于雅鲁藏布江以及怒江和澜沧江下游(赵亚辉等,2008)。高原湖泊和河流的鱼类与其他水生生物的健康和完整为流域和下游的生态系统提供生态基础。
同样,高原湖泊、湿地、河流等生态系统是诸多高原水鸟的栖息场所。黑颈鹤全身灰白色,颈、腿比较长,头顶皮肤血红色,并布有稀疏发状羽。除眼后和眼下方具一小块白色或灰白色斑外,头的其余部分和颈的上部约2/3为黑色,故称黑颈鹤。黑颈鹤是世界上唯一的生长、繁衍在高原的鹤类,为青藏高原和云贵高原特有的珍贵鸟类。青藏高原是中国黑颈鹤的最大栖息地,每年的4月黑颈鹤来到羌塘和可可西里等高原湿地,在这里它们产卵、孵化,并养育幼鸟,10月底黑颈鹤开始往西藏中南部地区迁徙过冬,过冬栖息地主要分布在拉萨河、雅鲁藏布江、年楚河等流域的河谷湿地和农田。在藏北黑颈鹤繁殖季节,它们多以家庭为单位孵化、繁殖幼鸟,很少看到成群的黑颈鹤。但是,在越冬栖息地,它们结群觅食,有时在日喀则、昂仁、林周等地会看到400只以上的大群黑颈鹤。黑颈鹤的繁殖地与越冬地相距甚远,它们必须飞行500公里以上,甚至飞行上千公里来实现迁徙目标。现在,西藏黑颈鹤的大部分繁殖地和越冬地都被划在自然保护区内,黑颈鹤的繁殖地集中分布在色林错自然保护区和羌塘自然保护区里,在越冬地建立了雅鲁藏布江中游河谷黑颈鹤自然保护区。藏族同胞把黑颈鹤视为神鸟,而且作为欣欣向荣和好年头的象征。因此,黑颈鹤得到了全面的保护。另外,随着保护力度的增加,斑头雁、赤麻鸭、棕头鸥等鸟类的种群数量不断增加。在冬季,雅鲁藏布江、拉萨河、年楚河等流域过冬的鸟类越来越多。
青藏高原的森林资源为濒危而珍贵的大熊猫、孟加拉虎、滇金丝猴等国宝级物种提供生境。以往若隐若现的孟加拉虎,现在定居在原始森林中。墨脱和察隅县喜马拉雅山南坡的林区是孟加拉虎的活动区域,有10~15只孟加拉虎常年栖息在此。现如今,盗猎者时刻威胁着印度孟加拉虎的安危,如果这种情况得不到及时的遏制,西藏东部的大片原始森林极有可能成为更多孟加拉虎的避难和栖息场所。极度濒危的滇金丝猴,如今安详地生活在专门为它们建立的自然保护区里,芒康的滇金丝猴种群已经壮大到500只以上,云南的滇金丝猴数量超过600只。云南境内的滇金丝猴喜食箭竹的笋及嫩叶。但在西藏,滇金丝猴分布区内,未见任何竹林,它们的主要食物为松萝、云杉或冷杉的嫩叶。随着季节和温度的变化,它们进行垂直迁移活动,夏天上移至4200~4350米的针叶林带上缘,从7月开始往下迁徙,到11月底迁至3500~3800米的背风向阳处过冬。冬季偶尔结群进村偷食晾晒的玉米。另外,高原森林中的鸟类和其他哺乳类动物资源也极为丰富,这必将成为打造高原特色生态旅游的亮点资源。
青藏高原,特别是西藏的和西部草场羌塘、青海的三江源、可可西里养育着藏羚羊、野牦牛、白唇鹿、马鹿、中华对角羚(普氏原羚羊)、雪豹、孟加拉虎、黑颈鹤、雪雀、玉海雕、藏雪鸡等40多种国家一级保护动物和80多种国家二级保护动物。
近200年来,青藏高原濒于或已灭绝的鸟类有110种,兽类260多种,两栖类30多种(马生林,2011)。因此,野生动物的保护依然是青藏高原的艰巨而神圣的任务。从上述动物种类和分布特征可以看出青藏高原野生动物资源具有稀有性、独特性以及分布跨度大等显著特点。青藏高原野生动物的栖息地保持了相对完整的自然原生状态,甚至有些地方完全是野生动物的栖息场所,没有人类的活动和干扰,这就使得高原动物资源系统相对完整,物种资源丰富。
4.矿产资源
青藏高原复杂的地质结构及演化过程,各时代不同类型的沉积盆地,多期次特别是中新生代强烈的岩浆活动等,为矿产资源的形成创造了有利条件(陈有顺等,2009)。目前基本探明数十处规模巨大、具有重要工业前景的铁、铜等金属矿,包括尼雄富铁矿、日阿铜多金属矿、库木库里盆地砂岩铜矿、伦坡拉盆地油页岩矿以及阿牙克库木糊石膏矿等(李德威,2008)。青藏高原的矿产资源是国家储备资源,部分矿产的开发能够大大缓解我国面临矿产资源供应危机;是确保我国经济稳定安全的资源保障;是国家发展的后劲。青藏高原矿产资源富集,在昆仑山、祁连山、喜马拉雅山等几大山系中发现有3600余处重要矿点和矿化点,已探明的矿产主要有锂、锶、锰、盐、铜、煤、金、银、铁、铀、硼、钾盐、石油、天然气、石棉等160多种(马生林,2011)。仅西藏自治区矿产资源的潜在价值在6000亿元以上,已发现矿种达90多种,26个矿种探明储量,其中11种的储量名列全国前五(以铜、铅、锌、锑为主)(陈有顺等,2009)。
青藏高原大致可以分为四个矿产资源区,包括柴达木盆地能源化工矿产资源集中区、西藏“一江两河”有色贵金属资源集中区、西南三江流域有色金属矿产集中区和羌塘高原盐湖油气资源区。柴达木盆地拥有丰富的石油、天然气、铅锌(全国第二大铅锌矿)、石棉(全国第一)、铜、金以及盐湖资源。西藏“一江两河”成矿区南到喜马拉雅山北坡、北至冈底斯-念青唐古拉山、西起通门县、东至工布江达县,矿产资源储藏量巨大,其中铜、铅、锌、锑、金、银等有色金属,黑色金属及贵金属资源储量非常丰富。西南三江流域主要指川滇藏接壤地区的金沙江、澜沧江、怒江三江地区,该区域以铜、铅、锌、锑、铁、金、银等金属矿藏为主。羌塘以盐类和油气资源为主,羌塘高原油气资源是我国仅有的油气开发处女地,在结构上,它位于全球油气产量最高、储量最丰富的特提斯结构带东段(闫旭骞、林大泽,2008)。
青藏高原,尤其是西藏的矿产开发中存在严重的掠夺式开发和严重破坏生态的现象。青藏高原的矿产资源是国家储备资源,它的开发必须符合资源急需、生态矿业和可持续开发的原则,避免高原矿产资源与国内外低价资源形成市场竞争,避免矿产开发造成草地、水、森林等生态系统的严重破坏。
5.森林资源
近半个世纪以来,随着全球气候变化和人类活动的增加,青藏高原出现了有史以来最为严重的生态危机。总体上看,其生态系统呈现出由结构性破坏向功能性紊乱演变的态势,生态服务功能持续下降,并产生深刻影响(苏迅帆等,2008)。
青藏高原山高谷深,海拔落差非常悬殊,气候变化异常,特殊而复杂的自然环境孕育着世界上独一无二的森林资源。由于本区域是黄河、长江、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江等诸多河流的发源地,森林资源对下游地区的生态、生产和生活具有十分重要的生态保障作用。
青藏高原的森林资源分布大致可以分为以下区域:喜马拉雅山南翼亚热带及热带北缘山地森林区,为青藏高原向印度恒河平原过渡地段,地形陡峻,气候暖热湿润,树种多,自然景观丰富多彩,垂直分带明显,野生动植物资源丰富、种类多,有麝香、天麻、三七、贝母、胡黄连和雪莲等著名药材;藏东川西山地针叶林区,为雅鲁藏布江中游下段与毗邻的横断山脉中北段,气候温暖湿润至半湿润,山地垂直自然分带较显著,主要以高山松及部分高山栎组成的针阔叶混交林和云杉、冷杉暗针叶林为主,森林资源丰富,是中国西南部用材林生产基地,野生动植物资源中有珍稀的大熊猫、藏马鸡以及麝香、鹿茸、虫草等贵重药材;青东祁连山地针叶林区,气候温凉半干旱,植被以云杉、圆柏等针叶林为主,本区森林资源相对有限。
以西藏为主的青藏高原森林的主要特征包括以下几点。一是原始森林面积大,保留完整。西藏现有的森林基本上都是原始森林,这些森林没有受到过大面积的人为破坏。例如,林芝地区雅鲁藏布江大峡谷一带和珠峰地区的嘎玛沟一带很少有人类的活动,这些地方的森林和植被完全保持原始状态,如今在这些地区建立了旨在保护森林和森林植被的大峡谷和珠峰自然保护区。
二是许多森林植物是高原特有物种,在世界其他地方没有分布。西藏是中国木本植物最富集的省份之一,在组成山地亚热带和山地温带森林中,存在很多稀有的针叶树种,如穗花杉、西藏红豆杉、海南粗榧、罗汉松、西藏落叶松、云南铁杉等。另外,西藏的森林植物成分中有许多是属于在植物进化系统中古老的类群,例如,古老的松柏植物全球只有30属左右,西藏却占了其中14属。
三是森林植被分布的海拔落差大,因此森林植被涵盖了从亚热带雨林到高山灌丛,包括山地热带雨林、山地亚热带常绿阔叶林、山地温带针阔混交林、山地温带暗针叶林、亚高山寒温带暗针叶林等。其中藏南高山峡谷是潮湿针阔混交林区,雅鲁藏布江中游是湿润山地针叶林区,横断山脉干热河谷是半湿润块状暗针叶林区,雅鲁藏布江中上游宽谷湖盆是半干旱灌丛草原少林区,高原湖盆是干旱无林区。
四是森林生境脆弱性和不易恢复性。除雅鲁藏布江大峡谷以南及其中下游外,西藏大部分地区生物圈小,生态链简单,西藏动植物物种系列是在地质运动活跃或高寒自然环境条件下,经无数次、无数代变异、进化而来,是大自然历史选择的结果,故其森林生境异常脆弱,生态系统平衡极不稳定,一旦遭到破坏,就很难甚至无法恢复。
西藏是西南林区重要组成部分,全区森林面积达1.08亿亩,几乎均为未开发的原始森林,青海森林面积为4755万亩。
森林生态系统的主要生态服务功能表现于涵养水源、生物物种资源保护、固碳制氧贮养、净化环境、保育土壤、景观游憩与生态文化等六个方面。根据第六次全国森林资源清查,(1999~2003年)仅以西藏森林资源清查数据来测算,西藏森林生态系统服务功能年总价值为4000亿元。
青藏高原的森林具有树种独特、植被类型丰富、分布规律特殊和生物生产力独特、生态系统相对完整等特点。因此,本区森林具有很高的生态和经济价值以及重要的科研意义。
6.太阳能、风能、地热等资源
青藏高原太阳能年均辐射总量在6000~8000兆焦/平方米,年日照长达2600~3400小时,直接辐射占总辐射的56%~78%,夏天可达71%~88%。青藏高原太阳能辐射直射比例大,年际变化小,与水能在地域分布上互补性强,自东向西逐渐递增(马生林,2011)。
西藏继续加大对太阳能的开发和利用,太阳能灶、太阳能照明等在民间的使用相当普遍,且政府一直重视太阳能光伏电站的建设,目前正在建设羊八井、日喀则等大型光伏电站。日喀则光伏电站投资8亿元,建设规模30兆瓦,每年可满足10万余户农牧民家庭的生活用电,每年可节约煤炭7600吨,减排二氧化碳13800多吨,对保护西藏的生态环境意义重大。
另外,青藏高原的风能和地热资源也相当丰富。西藏和青海是我国风能丰富的省区,仅西藏年风能储量高达930亿千瓦时。青藏高原已查明的地热显示点有1000多处,几乎遍及整个青藏高原。然而,由于受资金和技术方面的制约,对风能和地热资源的开发程度很低。