西北地区环境变迁与农业可持续发展研究
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第三节 国内外研究综述

西北地区的环境问题早在20世纪60年代左右就被史学界所关注,不过他们的研究视角不是西北地区的生态环境的破坏,而是该区域早期的人类活动或者黄土高原的植被状况。德国著名地理学家李希霍芬和我国20世纪30年代的地质学家丁文江对陕甘一带所在的黄土高原的原始植被就是草原持相同的观点 (赵珍,2005)。20世纪50年代著名历史地理学专家史念海对黄土高原做了重要研究,在随后的几十年发表了大量有关黄土高原植被历史时期人类活动对人类环境影响的论著,以所著7部《河山集》为其代表之作。20世纪80年代以来,该区域有关生态环境变迁的研究内容丰富起来,研究队伍涉及人文社会科学和自然科学,研究区域以西北地区为主体,开始探索引起西北地区生态环境变迁的诸多因素及其互动关系。由于西北地区历史资料丰富,有关西北地区历史时期生态环境变迁的研究文章占据相当大的比例。

一 国内环境变迁因素研究

(一) 气候变化与生态环境变迁

关于西北生态环境变迁的研究成果颇多,角度多有不同,但研究点大多是引起生态变迁的原因。

在《中国西北地区气候与生态变迁概论》一书中,认为西北地区生态环境的形成和演化是众多因子相互作用的结果,其中气候变化和人类活动是两个最活跃的因子 (丁一汇等,2001)。以黄土高原植被变迁为例,历史时期黄土高原,气候存在干旱与湿润交替出现的现象,但是总的交替趋势是向干旱化方向演化,因而黄土高原土壤干层与植被演替问题就是受气候变化影响所致 (李裕元等,2001)。在研究历史气候与两汉农业发展时,有学者就指出生态环境对农业发展至关重要,认为生态环境是整个社会经济尤其是农业经济发展的重要依托,历史时期农业的发展也是如此。并且着重指出生态环境诸因子中,气候条件及其变化是原发性要素,它的发展与变化直接影响着植被、土壤和循环状态,奠定了特定时期生态环境的基点。比如汉代属于温暖期,这一历史时期气候的相对温暖与湿润,带来了丰富的水资源,并使土壤与植被都处于良好的自然循环状态 (马新,2002)。从历史时期来看,我国北方地区农业经济经历了一个由盛转衰的变化过程,除去政权更替因素、社会因素外,气候变化对生态平衡破坏是非常重要的原因 (倪根金,1988)。因此认识和研究西部地区生态环境的历史变迁与植被资源现状尤为必要。历史时期,西北内陆南疆丝路带的兴衰同气候变化也有很大的关系。历次丝绸之路的繁荣期的起始都吻合于气候的相对凉湿期,而丝绸之路的衰落一般都与暖干期相对应,因此叶晗、李朝阳等 (2014),认为绿洲丝路的兴衰与社会经济发展密切相关,但是气候冷暖变化也是丝路文明兴衰的自然基础。此外,历史上西北地区农牧民族和游牧民族在土地利用上的不同也是造成植被变迁的重要因素。东汉后,大量游牧民族迁入黄土高原区域,对天然植被破坏极大,造成东汉黄河下游生态恶化和水患频繁 (王尚义等,2003)。

西北地区的自然灾害与气候的变化有很大的关系。以关中地区为例,关中地区历史时期气候交替变化较为频繁,重大自然灾害,尤其是旱灾出现频率高,且集中于6—10世纪,14—18世纪。研究后表明该地区历史时期灾害频数与气候变化有很好的对应关系,即灾害在气候突变时出现频率远高于气候平稳期 (周晓红等,2006)。因此气候变化增加了自然灾害的发生频率和危害程度,在一定程度上对恶化生态环境起到诱因作用。历史时期西北地区多次农业开发,对边疆地区的农业生态环境造成极大破坏,其中大面积毁坏森林对水旱灾害有直接的诱发作用。比如汉唐时期对楼兰地区和河西走廊地区的乱伐滥垦导致河流迁移、水土流失、荒漠加剧的严重后果。但是反过来生态环境的恶化又对自然灾害的频发起到了推波助澜的作用,两者互为影响 (党瑜,2001)。此外在明清生态环境变化与农业灾荒发生的相关研究中就说明了这一点。明清之际由于人口激增,政府在全国范围内的盲目开垦,给整个生态系统的变化带来更深刻的影响。不仅造成了严重的水土流失,而且引发或加重了洪涝、干旱、风沙等一系列环境问题 (吴滔,1999)。特别导致江河淤塞,减弱了宣泄调节的能力,以致水旱灾害频繁。对西北地区生态变迁影响的自然灾害主要有下面几种:干旱灾害、水涝灾害、冰雹灾害、霜雪冻灾害、风沙灾害、地震灾害、滑坡泥石流灾害、虫类灾害、瘟疫、畜疫灾害和禾病灾害 ( 袁林,1994)。

(二) 不合理开发与生态环境变迁

人类行为对自然有两种表现,即合理行为和不合理行为。不合理开发成为导致西北生态环境变迁的重要因素。早在秦汉时期由于人类不合理的开发行为破坏了西北地区秀美的山川,导致了一些诸如水土流失、土地荒漠化之类的生态环境变迁 (王涛,2003)。这种不合理行为在明清之际表现得尤为突出。指出,清初西北地区人口增长及其后的呈几何级数倍增,与原本就脆弱的土地资源生态承载力发生了巨大的冲突,破坏了西北地区人地关系和谐,导致生态环境的恶化趋势加快。其最后总结出人口增减随生态环境的变迁而变化,在人口增加到一个高峰后,必然在天灾或人祸的动荡中减少,之后又在移民、垦殖活动中,再次实现新系统的再生 (赵珍,2004)。不过这种系统破坏后再恢复的过程不仅具有很强的滞后性,而且还将更加显现区域脆弱性特征。

人地矛盾加剧了人们向自然的索取度,人类只有增加土地的利用方式来延缓矛盾。而增加土地导致土地利用方式的无序性导致生态环境变迁。清代是兰州地区农业开发的重要时期,人口急剧增长造成人地关系紧张,人们不断开垦土地,重点也由平地和谷地转向山坡地带。对山地植被造成严重破坏,导致兰州地区生态环境急剧恶化 (韦宝畏,2008)。清代是青海河湟地区农业持续发展时期。随着人口增加,土地垦殖的速度加快,到乾隆年间,位于河川谷地的农田均已开垦出来。此外土地的开垦逐渐伸延及山坡地。坡地、山地范围的增加,对山体植被破坏较大,水土流失加剧,造成部分农田的荒废及环境面貌的改变 (陈新海等,2005)。不过近代,由于青海地区的人口增减变化,青海近代农垦所带来的生态变化和导致的环境灾害是客观存在的,应当引起重视,但仅仅局限在已有垦殖区域的局部地区,并没有波及全省范围 (张保见等,2008);上述观点认为不能把青海现有的水土流失、草场退化和沙化、河流及湖泊水域面积减少等全省范围内存在的生态环境问题完全归咎于近代时期的农业垦殖。这种观点目前很新颖。

历史时期新疆地区人类活动与环境变迁研究以罗布泊地区为例,以大量考古资料为基础,对新疆罗布泊地区河湖水量变化进行分析,认为魏晋以前河湖水量充沛、魏晋以后至元代河湖水量减少、清初至道光以前河湖水量充沛、清道光以后河湖水量减少,从而论证了历史时期罗布泊地区的人类活动与环境变迁的关系 (韩春鲜等,2003)。此外,针对人类活动对环境变迁的影响还利用现代大比例尺航空遥感影像判读和历史文献分析方法结合实地考察等多种手段,对统万城遗址 (匈奴族留下的唯一一座遗址,位于靖边县城北) 从修建到废毁期间人类活动对当地生态环境脆弱地区的影响 (邓辉等,2001)。针对环境变迁研究利用多种技术手段再现过程的研究手法比较新颖。

有关黄土高原地区人类行为与生态环境变迁的研究,主要是针对历史时期黄土高原人类活动与环境变迁相互影响,成果颇多 ( 韩茂莉,2000)。由于黄土高原特殊的地理环境,历史时期生态承载量的变化也影响着环境的变迁。因此以人口负载量的变迁为线索,分析黄土高原农业发展与人口负载量以及生态负载量的关系,阐释生态条件的恶化对人口负载和农业发展的影响 (王建革等,1996)。

西北地区农业开发与生态环境变迁的研究成果很多,主要得益于历史时期对西北曾有过三次开发高潮。研究学者认为:历史时期农业开发中的政策和技术措施不当是最终导致生态环境恶化的主要原因。

秦汉农业开发是历史上的第一次西部开发,其开发规模及开发程度史无前例,秦汉时期农业开发在创造灿烂文明的同时又引发了一定的生态环境问题 (刘俊霞,2008)。惠富平等 (2005) 认为,汉代西北农区开拓的历史意义值得肯定,但也应看到,由于农耕区域的扩大,大规模开垦游牧区域的土地,对该区域生态环境所造成的不良影响。朱宏斌、樊志民(2003) 认为广袤的西北地区,其生态环境总体相当的脆弱,在农业开发中、农业经营方式扩展的进程中,由于生态意识的缺乏和经营中的某种无序性,农业过度开发很容易生成诸多生态环境问题。

明清时期是西北开发的又一个高峰时期,这一时期农业开发与生态环境研究主要集中于人口压力与国家政策对生态环境的影响上。马雪芹(2001) 认为:明代西北开发由于缺乏统一计划和合理安排,过于追求开垦顷亩,形成过度开垦。而过度开垦的结果又使得森林草原植被大量被破坏,生态环境条件恶化,引发水土流失、土壤沙化和黄河下游水患严重等后果。同时指出:明代屯田开垦过程主要做到了一要因地制宜,合理安排;二要完善管理,善始善终;三要开发与保护相结合。只有这样才能有效地改善生态环境。孟晋 (2002) 在清代陕西农业开发与生态环境破坏研究中着重介绍了清代陕南、关中、陕北地区,在人口日益增长的压力之下,不顾后果,过度砍烧森林、过度滥垦土地、草原等天然植被,导致水土流失严重,耕地面积也随之减少,干旱、水涝等自然灾害频发。李并成(2000) 对历史上祁连山区森林的破坏与变迁进行研究后认为,明清时期农业开发与生态环境变迁关系密切。

党瑜 (2001) 对历史时期西北地区的农业开发及其对生态环境所造成的影响进行了探讨。并以新疆和河西走廊为例,重点分析了历史时期由于对楼兰、河西走廊等区域的不合理开垦、利用以及对森林的滥伐等,造成当地河流移徙、土地沙化等严重后果的现象。为了吸取这一历史教训,从生态环境的角度提出了在当今西北大开发中,应遵循自然规律,宜农则农、宜牧则牧、宜林则林、有效地保护生态环境。朱士光 (1989) 和马波 (1992) 对历史时期宁夏地区和甘肃河套地区农业开发对环境变迁的影响做了详尽的分析和论证。封玲 (2004) 对历史时期西北地区的各区域绿洲农业做了深入研究,她认为历史时期西北地区政治、经济的稳定与强盛是绿洲开发的先决条件,战乱、不合理的开垦、利用以及对森林的滥伐和过度放牧是造成绿洲沙漠化扩大的主要原因,人为因素和自然因素的叠加导致了绿洲生态环境的不断恶化。

(三) 国家行为与生态环境变迁

陈业新 (2004) 对秦汉时期的国家行为与生态变迁进行了研究,他认为“国家政策及其指导下的政府和社会行为、活动对生态环境的变迁有很大的影响”。在封建社会里,统治者对生态资源进行巧取豪夺,丝毫不考虑生态环境的承受能力及其行为所产生的不良后果。秦汉时期的移民与屯垦边疆政策的推行虽然一方面开发了边疆,但另一方面却严重地破坏了北方特别是黄河上中游地带的生态,导致生态灾害的频发。而王玉茹等(2006) 则从国家行为对生态环境变迁的角度进行分析,认为导致西北生态环境不断恶化的根本原因在于以国家为本位军事型西北开发战略的选择。于是掠夺性的开发带来对土地的滥垦、水资源的过度开采以及人地关系的高度紧张。钟银梅 (2008) 认为历史时期国家对西北的开发,虽然对开垦荒地,巩固边防,促进区域农业经济与民族交流融合有过一定的成效,但是在历代军政推动下所造成的开发具有非连续性和非计划性,其直接后果就是造成西北地区生态环境的急剧恶化。因此,历史时期的国家开发终究不能从根本上把西北社会带入全面、持久的良性发展轨道,相反还在一定程度上给今日西北地区的生态环境造成了一系列负面影响。

由于清初人口前所未有的大爆炸,导致各级官府不得不采取移民就宽乡的政策开发西部地区。清代内蒙古与陕北、甘肃、宁夏交界的长城内外一带,明清以来,农业垦殖的范围不断扩大,尤其是陕西北部或者山西西部越来越多的农业移民相继迁居漠南蒙古西部地区从事农垦种植,在草原上开辟新垦区。而此时期出现的“走西口”导致该区域人口密集,农业无序开发最终导致荒漠化严重 (刘春玲,2007)。赵珍 (2004) 在清代西北地区的人地矛盾与生态变迁研究中认为:上述行为最终导致草原地区农耕人口大规模的增加。净增了43万多。另外,造成草原面积的不断缩小和农牧界限的北移。这样的后果就是草原荒漠化加剧,环境持续恶化。因此陈树志等 (2007) 认为,人口迁移对环境造成影响,还要综合考虑迁移的各种因素,才能得出人口迁移对环境造成影响,同样环境对人口迁移又具有反作用。此外,薛平拴 (2001) 和谭作刚 (1986) 撰文对明清时期陕西境内移民、农业垦殖与自然环境的动态变化关系进行综合考察。

国家在农牧区域实施的政策不同也会导致环境恶化。李喜霞 (2004)认为:西北地区由于历史时期农业地区和畜牧地区的几次交替演变,除高山峻岭无人过问外,原先茂密的森林被砍伐殆尽,为了扩大耕地,越来越多的草地也被开垦成农田,造成严重水土流失。最明显的区域是黄土高原。束锡红等 (2007) 认为秦汉以来宁夏区域农牧业经济开发活动与自然环境变迁两者之间互为进退。对宁夏农牧业与生态环境变迁研究最为系统的是张维慎 (2002),其研究时间纵贯整个历史时期,研究内容涉及水利建设、土地垦殖、土地沙漠化等。材料详尽、数据充分、成果突出。是一部研究宁夏农牧发展和环境变迁历史的力作。阚耀平、樊如森的《近代西北地区农牧业开发对土地资源的影响》一文从历史地理学的视角,探讨了农牧业发展与生态变迁的关系。笔者认为,由于近代西北农牧业产品的市场化和外向化水平明显提升,人们在农牧业上掠夺式的经济活动严重破坏了土地资源,加剧了该区域土地沙漠化。还有学者从土地垦荒与撂荒的角度探讨与生态变化的关系。谢丽 (2005) 认为,影响民国和田地区耕地撂荒的关键是当地水资源总量与人口规模、耕地面积总水平的平衡关系,越过这个平衡就必然引起耕地的撂荒或生态环境恶化。在清代西北地区,农业开发不但造成区域生态环境的变迁,而且也逐渐改变了西北地区农牧业生产结构。姚兆余 (2004) 认为,清代在西北地区实施大规模农业开发,使西北地区的农牧业经济结构发生了重大的变化,农业生产的区域不断扩大和增加,农业经济日趋兴盛;到清代后期,农业经济已经逐渐代替牧业经济,在西北地区社会经济生活中占主导地位。吕卓民(2001) 对西北地区农牧业发展历史与演变研究后认为,肯定西北开发的历史功绩的同时,也带来了严重的生态环境问题,认为西北本是农牧兼宜之区域,只有遵循自然法则与经济规律办事,宜农则农、宜牧则牧,合理安排农牧业生产布局,才能在恢复生态效益的基础上,走西北地区社会经济可持续发展之路。此外,赵珍 (2005) 针对长期农牧民族杂居的甘宁青区域进行研究认为,清代至民国期间,甘青宁地区农牧交界带农耕和游牧民族因生存而争夺“草场和耕地资源”,结果导致一方面弱化了这里原本脆弱的生态环境,另一方面也引发了一系列社会矛盾,成为社会不稳定的因素之一。

总之,历史时期西北地区农耕区域的扩大和过度开发,不仅危害了生态环境,还造成了环境危机,引发了一系列严重的社会和政治问题。因此西部的农业开发“必须坚持开发与生态内在机理相协调的战略,遵循生态伦理价值观,走可持续发展之路”的建议 (杨宏伟,2005)。

(四) 农业技术利用与环境变迁

郑磊 (2001) 还以旱灾为切入点,研究了民国时期关中地区生态环境变迁与经济结构的关系,很有创意。

单单从农业技术的角度讨论环境变迁的研究尚不多见。萧正洪(1998,1999,2003) 专门研究了西北地区农业技术选择与生态环境的问题。论文认为,清代西部地区的特殊环境使粗放类型的农业技术得到广泛采用,导致了生态环境日趋恶化。如宁夏平原采取的灌溉技术是北方地区通行的大水漫灌,只灌不排,导致土地盐碱化等。在研究方法上,萧正洪认为西北地区农业技术选择研究应用历史地理学、农学、经济学等学科的研究方法,从历史地理学与农业技术史跨学科结合的角度,利用区域差别与技术选择,人口与技术选择对清代西部地区历史农业技术进行研究,发表了颇有见地的论文,开辟了农业技术地理研究的先河。萧正洪的《环境与技术选择——清代中国西部地区农业技术地理研究》一书可以说是目前研究西北地区环境变迁与农业技术选择的最全面的专著,其认为农业技术选择与生态环境变迁之间存在互动关系。其中“选择粗放的技术类型同特定环境下经济生产和生活方式关系密切;而选择的粗放技术到了一定的程度就会反过来对环境产生严重影响”的观点对西北当代生态脆弱地区如何选择正确的农业技术有着重要的指导意义,对本书有重大的启示作用。姚兆余 (2003) 从农业开发的技术路径着手,讨论了明清时期西北地区开发技术与生态环境之间的关系。笔者认为,明清时期西北地区农业开发对生态环境之所以造成巨大的破坏作用,与农业开发的技术路径息息相关,大规模移民造成了人地关系的恶化;水资源过量开发,导致水资源减少;生产技术原始落后,只好通过扩大垦殖规模来增加粮食产量。而滥垦土地的后果就是造成地表生态系统的失调。

从农业技术选择研究角度的还有王向辉 (2007),认为西北地区的季节性自然灾害对农业技术选择影响很大,为了降低灾害风险,有效控制自然灾害的发生发展,历史时期西北地区在长期的农业生产实践中选择了一系列行之有效的农业技术措施进行防灾、抗灾和减灾,对促进西北地区社会经济发展和改善生态环境起到了重要的作用。

在西北地区诸灾种中,对农业影响最大、危害最重的莫过于旱灾(程国栋,2006)。西北地区在干旱环境因素影响下,1900年以来旱灾发生的频率持续增加。综合分析西北五省地区的旱灾历史发现,呈现出显著的区域差异。陕西关中、陕南大部、陕北延安及铜川等地,甘肃中部、东部以及宁夏境内旱灾发生频率较高,危害严重,为历史重旱灾区 (梁旭等,1999)。汤长平 (1999) 认为,古代甘肃气候日趋干旱,既是全球气候变化使然,又应归咎于人类对自然资源不合理开发甚至破坏行为。古代甘肃地区人民采取开沟挖渠、植树造林,改善农业生态环境技术措施进行抗旱。此外,卜风贤 (2001) 对该时期的农业灾害种类进行系统的总结和分析,并从农业减灾的角度提出利用水利工程技术农业技术以及物理化学生物等方法进行减灾,对当今西北地区的农业减灾和生态保护具有很大的启示意义。王向辉 (2008) 认为,由于历史时期西北地区自然灾害频发,劳动人民选择一系列合适的农业技术进行减灾生产,取得显著的减灾成效,为当今西北地区利用农业技术抗灾减灾,改善生态环境提供了有力借鉴。

(五) 政策制定与生态环境问题

新中国成立以后到改革开放之前,由于我国的人口政策、经济政策、政治导向等众多制度性影响因素,成为我国生态变迁的重要因素影响。但由于种种原因,至今这方面的研究成果很少见。西北地区同样如此。例如以粮为纲、毁林开荒、毁草开荒、大炼钢铁以及“重伐轻育”的林业政策对生态环境均有负面影响等,大部分学者对上述因素的积极方面均持否定态度,认为上述政策的实行造成了生态环境的恶化。不过近年来,针对“以粮为纲”与生态变迁研究又有新的观点。宋乃平等 (2006) 的研究文章从“以粮为纲”政策的历史背景入手,即当时我国正处在“粮食问题”阶段、人口进入新的增长时期、“三年自然灾害”背景刺激;运用生态学的定律分析了“以粮为纲”政策的时代合理性;探讨了“以粮为纲”政策与生态环境的关系及其在内蒙古伊金霍洛旗的实际表现。结果表明,执行“以粮为纲”政策与生态环境破坏并不是必然的因果关系,之所以出现后来的结果是没有重视农业资源的高效利用、没有走内涵式农业发展道路。此观点改变了以前对“以粮为纲”全面否定和片面认可的说法。高芸 (2007) 针对西北黄土高原实行“以粮为纲”与水土保持的关系进行了重新认识:“以粮为纲”政策的实施在一定程度上加剧了水土流失,给黄土高原的生态环境带来一定程度的破坏;但另一方面,“以粮为纲”的农业生产政策,对于生态环境也是有建设性的贡献的。比如一些地区为了粮食增产而采取改造农田的修梯田、打坝等水保技术措施,客观上在一定程度上对当地的水土保持工作起到了促进作用。

其实“以粮为纲”政策的推行有着浓厚的背景因素。20世纪50年代末期,全国性的大饥荒造成粮食危机。而当时国家农业发展面临巨大困难,人民生活并不充裕。虽然国家一直非常重视粮食生产,但是直到改革开放的前期,人民的吃饭问题依然没有解决,人民的温饱问题是当时最大的问题。重视粮食生产成为历史赋予的重要使命。因此,判断一项政策的恰当与否,必须将当时的历史背景因素全面考虑进去,防止偏颇。对于环保主义者来说,忽视历史背景因素,一味追求生态环境效益是不可取的。这对本书有很大的启示作用。

(六) 治理措施与生态环境问题

通过历史时期西北地区生态研究发现,有关对历史时期的生态环境变迁研究的通病就是只重视原因分析,而轻视治理措施。西北地区关于生态环境治理的技术措施很多,值得学者关注和深挖。改革开放以来,针对当代的生态环境变迁研究,除了从原因因素分析之外,更多的是解决环境问题的技术措施研究以及对策和建议。这一点同研究历史时期的环境变迁迥然不同。并且研究成果丰富,研究领域更广,研究队伍纵跨人文、自然学科。

目前现代环境变迁研究的问题是:人文社科学者主要是一些理论分析和政策建议,往往用民族学、人类学、社会学、历史学、心理学、经济学等理论与方法,研究历史时期的生态环境变迁。而自然社会学者注重本学科技术角度,偏重于利用气候学、地理学、生物学、水文学、生态学等学科的理论与方法来研究生态环境问题 (汪志国,2005)。但是值得注意的是,在已有的生态环境变迁研究中发现,利用学科交叉进行研究逐渐成为环境史发展方向,并且很容易出成果。这对本书研究方法有重大启示。

进入21世纪以后,西北地区生态环境仍是国内众多学者关注的焦点,对西北地区整体生态环境变迁进行综合研究 (马晓峰等,2000;奚国金等,2001;金磊,2001;刘远,2006),取得了一系列研究成果。以及中国工程院重大咨询项目——《西北地区水资源配置生态环境建设和可持续发展战略研究》,也出版了系列丛书。

此外,西北地区的生态环境研究成果主要集中在社会经济发展过程中出现的各种严重的生态环境问题。例如人口增长对生态环境的影响。童玉芬 (2003) 以定量模型为基础,分析了内陆干旱区 (新疆) 人口变动与生态环境退化之间的主要作用机制以及存在的主要矛盾。认为人口数量增长引起的资源环境压力,是导致干旱区环境退化的主要人为诱因,而人口的素质状况则决定了人口资源环境压力下最终的环境演化方向与后果。本书系统研究了西北地区人口与现代环境变迁的互动关系。例如,水资源缺乏与环境变迁的关系。毛德华等 (2004) 认为西北地区水资源与生态环境问题多样且严重,主要表现在:水资源贫乏,时空分布不均;用水效率低与过度利用并存;河湖萎缩;水土流失严重;土地荒漠化加剧;草地退化严重;水污染日益突出等。并指出问题的本质是社会经济发展和人口迅速增长造成对脆弱的水资源系统的压力剧增,经济用水挤占生态用水,因而最终导致了人地关系的失调;导致了西北地区水资源及生态环境问题的产生。有关水土流失与生态环境变迁的关系,牛银栓 (2001) 认为水土流失是生态环境恶化的祸根。郭廷辅 (1999) 认为水土流失也是黄土高原生态环境恶化和制约农业可持续发展的根本原因。关于土地荒漠化与环境变迁的关系研究,任朝霞等 (2008) 认为西北干旱区干旱少雨,生态环境脆弱,土地荒漠化问题严重。此外,沙漠化对中国西部地区生态环境建设增加了难度。周欢水等 (2004) 对中国西部沙漠化的分布、动态进行细致研究,认为土地沙漠化是西部大开发所面临的影响区域经济、社会、环境协调发展和资源可持续利用的问题,也是西部生态环境建设首要解决的问题。吴新年 (1998) 认为由于西北地区工业“三废”及农药、化肥的不合理利用,对大气、土壤和水源造成污染的现象在西北地区也日趋严重,逐渐成为影响西北地区生态环境变迁的重要因素。此外,自然绿洲农业变化与生态环境的变迁也是学者比较关注的角度。刘普幸等(2003) 认为在西北地区绿洲农业发展中,生态问题给予充分关注,并对解决绿洲农业开展生态治理与可持续发展做了详尽论述。

改革开放以来,经济发展迅速,人民生活水平逐渐提高,国家综合实力增强。人们在关注社会经济发展的同时,开始逐渐关注和重视环境问题。其实环境问题在改革开放以前就已经存在,可是现在人们对环境问题的重视程度远远高于以前。这里有着深层次的原因,有待学者深入研究。

通过近现代环境变迁研究发现:发展权和生存权是自然赋予人类最基本的两个权利。发展权和生存权在自然界中互相依存又互相影响。在人类对自然界产生畏惧时,或者自然界与人类不和谐时,人的生存权总是处于第一位,发展权的位置相对靠后;而当自然界与人类和谐时,人类考虑的总是发展权,而忽视生存权。而恰恰正是这种忽视,才会引起自然界对发展权的惩罚,从而导致人类与自然界的不和谐。最终人类才考虑到生存权也是相当重要。因此如何正确处理人与自然、生存和发展的关系以及如何平衡人、自然界、生存权、发展权四者之间的关系成为环境变迁与农业技术选择研究必须考虑和重视的问题。

二 国外环境变迁研究

国外关于西北地区生态环境变迁的研究尚不多见。国外的生态变迁研究主要以自然科学学科背景尤其是地理学、生态学、地理信息系统等学科为主,研究区域和对象多在近几百年来区域或全球环境变化,以及全球环境问题引发的全球生态环境变迁问题研究。最初对环境变迁研究主要集中在环境影响评价、森林开采活动的环境效应、人类活动对流域开发的环境影响等方面。直到20世纪90年代以来,国际众多官方和非官方组织如IGU、UIS、IAH、IAG及学术界才对区域生态系统的人类活动的环境效应研究给予了高度重视。联合国教科文组织 (UNESCO)、国际地质学联合会(IUGS) 共同资助的国际地质对比计划 (IGCP) 还专门设立了脆弱生态系统研究专门课题组。Mirco M. (1991) 还将人类活动影响的环境变迁、环境效应、土地利用与覆盖等作为脆弱生态系统研究领域中的重要热点之一。近10年来,随着喀斯特区域以石漠化为主要特征的环境退化问题日益严峻,学术界对喀斯特脆弱生态区研究的重点和方法有了明显变化,从原来的侧重自然过程与机理的纯技术研究转变到人类活动综合影响的环境效应、脆弱生态系统的生态恢复与重建等。由IGBP、IHDP、WCRP委员会共同发起并组织,来自世界100多个地区和国家包括2500名代表参加于2001年7月在阿姆斯特丹召开的国际性会议“变化着的地球的挑战”上,关于人类活动的环境变迁的学术专题几乎占所有讨论专题的1/3,在分会讨论的三个单元中第二、第三单元都主要是探讨人类活动的全球或地区环境效应,这些专题大多为IGBP、IHDP、WCRP、DIVERSITAS的核心研究项目的主要研究内容。从这些国外研究的前沿性内容和学术交流情况可以清楚地看出,加深对人类活动在对环境变迁 (退化) 过程中的作用机制的认识,在揭示人类活动与自然相互作用机理和过程的基础上,建立人地系统动力学,正在成为当前环境变迁 (退化) 研究的一个重要而综合的研究领域,也是探讨有序人类活动模式的科学基础 (文传浩,2007)。

由上述可见,国际上生态环境变迁研究主要归属到侧重于自然科学的生态环境变化研究方面,尤其是近一个世纪以来,由于全球气候变暖、温室效应、酸雨、臭氧层空洞等全球及区域性重大环境问题的深入研究。国外学者关注的范围更广一些。这也是国内学者与国外学者研究的差距。

三 环境变迁理论研究

针对生态环境变迁研究的理论方法上,谢莉 (2006) 引入经济学的制度变迁理论,探讨制度变迁与环境变迁的互动关系。本书从生态环境、制度、人的行为三者关系切入,构建制度变迁与生态环境变迁的一个模型,深入研究分析塔里木盆地这个生态环境极为脆弱而人类经济活动又十分活跃的区域,并从制度角度提供保护和改善生态环境的措施和途径。该研究提出的“制度变迁与生态环境变迁相互影响,其间存在互动关系,制度是生态环境变迁的深层次诱因”的假说很有新意。把经济学相关理论引入环境变迁史研究中来,值得学习和探索。值得注意的是,谢莉还在其研究中探讨了边疆地区的风俗习惯以及生态观念与生态环境变迁的影响。很有创意,对本书开拓思路很有启发。

四 农业可持续发展理论研究

(一) 可持续发展的由来

20世纪90年代可持续发展在世界范围引起人们的广泛关注,但正如Farshad和Zinch (1993) 指出的那样,其作为一种观念就像人类本身一样古老。在漫长的前工业文明进程中,由于人们征服自然和改造自然的能力低下,很自然地认识到人与自然和谐共生的重要性,因此,无论是在中国还是在国外,在传统农业生产实践中都可以找到可持续发展最朴素的思想(龚建华,1996)。随着工业文明的发展,在强大的技术和生产能力的支撑下,发达国家对自然资源进行掠夺式开发与利用,伴随着经济的繁荣,人类开始面临环境污染、土地退化、生态破坏、疾病蔓延、资源匮乏、生物多样性锐减、全球气候恶化、自然灾害频繁等社会环境问题,促使人们去反思,现代可持续发展的思想开始孕育。

1962年,美国海洋生态学家雷切尔·卜尔逊 (R. Carson,1962) 出版《寂静的春天》一书,该书对美国农业、商业为追逐利润而滥用农药的事实以及对美国滥用杀虫剂造成对生物及人体的危害情况进行揭露,警示人们要善待环境。

1972年,瑞典首都斯德哥尔摩召开联合国第一次人类环境会议,以巴巴拉·奥德 (1997) 提供的重要背景材料——《只有一个地球》为理论基础,这次会议通过了人类第一个具有划时代意义的全球纲领性环境文件《斯德哥尔摩人类环境宣言》。指出:(1) 人类既是他的环境的创造物,又是他的环境的塑造者,环境给予人以维持生存的东西,并给他提供了在智力、道德、社会和精神等方面获得发展的机会。(2) 保护和改善人类环境是关系到全世界各国人民幸福和经济发展的重要问题,也是全世界各国人民的迫切希望和各国政府的责任。(3) 人类改造其环境的能力,如果明智地加以使用的话,就可以给各国人民带来开发的利益和提高生活质量的机会;如果使用不当,或轻率地使用,这种能力就会给人类和人类环境造成无法估量的损害。(4) 现在已达到历史上这样一个时刻:我们在决定世界各地行动的时候,必须更加审慎地考虑它们对环境产生的后果。(5) 为了这一代和将来世世代代的利益,地球上的自然资源,包括空气、水、土地、植物和生物,特别是自然生态类中具有代表性的标本,必须通过周密计划或适当管理加以保护。1992年,在巴西里约热内卢举行了联合国环境与发展大会,从1972年的“人类环境大会”到1992年的“环境与发展大会”,人类在认识总结环境问题的进程中,对环境与发展问题有了质的飞跃。人类认识到了保护环境和促进发展是全球问题的两个方面,是一个不可分割的整体。全球环境问题与人类的经济、社会活动密切联系。

人类发展与环境紧密联系,息息相关。在人类发展中必须依赖环境和资源,而生产和消费必然会带来环境问题,因此人类社会发展不考虑资源和环境是难以持续的。同时,贫穷本身就是很大的环境问题,如果没有经济发展和技术进步,环境保护就没有雄厚的物质基础。这两次会议是人类走“可持续发展”之路的重要里程碑。

(二) 农业可持续发展的研究趋势

农业可持续发展研究的趋势:一是研究范围和学科领域呈不断扩大的趋势,重点是对农、林、牧、渔、加工等综合发展进行整合性和复合性研究。二是研究内容的多样化、交叉化和协调性趋势,重点是采用宏观与微观、理论与实践相结合的方法进行层次性和系统性研究。三是更加重视科技及应用研究,突出科技第一生产力的作用注重农业可持续发展的操作性和实用性研究。四是国际合作研究与交流加强的趋势并注重与农村综合发展结合起来进行协调研究。研究的对象主要是食品安全保障、农村社区可持续发展、贫困地区经济发展、农业开发与环境保护相协调等问题。

伴随着农业可持续发展理论的兴起,逐步演化形成了5种农业可持续发展理论思潮,即生产乐观主义学派、环境悲观主义学派、拯救工业化世界学派、现代主义学派和可持续强化学派。通过比较分析,当前这些较为流行的农业可持续发展理论思潮,认为低投入可持续农业发展战略,不仅可持续维持较高的生产能力水平,而且还可以为阶段后农业提供广泛参与的发展机会,因而这一战略被发达国家视为未来农业发展的主流方向。近年来农业经济学家,针对以往农业发展理论进行了更为深刻的反思,认为成功有效促进农业可持续发展的途径,应该是能够形成一种新的农业管理系统,形成从农户到政府不同层次的持续农业生产系统,以及排除一切对农产品市场进行干预的政府行为,才有可能改善农业资源的分配效率、降低高额私人投资,从而诱发产量、收入和产品出口的持续高速增长,并对可持续农业相关的4个重要领域——管理与私人投资、投资与非投资理论、农业政策以及农业自身需要解决的问题等进行了较为深入的探讨。

(三) 农业可持续发展判定依据

崔和瑞等 (2004) 认为研究农业可持续发展问题,必然要落实到一个特定的空间——通常所说的区域,区域作为一个客观存在的地域单元,其农业经济、农村社会、农业资源、生态环境、农业生产、农业科技等因素耦合而成具有地域特色的区域复杂系统。也称为区域农业可持续发展系统 (RASDS)。因此,许信旺 (2005) 判断区域农业是否可持续发展可依据以下原则:(1) 经济持续性。经济持续性就是实现农业经济和农业生产者利益的稳定提高。一是产量的稳定性,二是农业经济结构的合理性。(2) 资源持续性。资源持续性要求维护农业生态资源的永续生产能力和功能,长期的生态持续性要求维护资源的质量,维护其生产能力,尤其是维护土地的产出量。生态持续性还要求保护自然条件特别是地表水与地下水的水循环和气候条件。农业自然资源的破坏将在实质上造成重大的经济损失 (许信旺,1998)。(3) 环境持续性。环境持续性的一个核心问题就是现代农业对土地资源生产潜力的影响。当代农业的特点就是频繁耕作、集约种植、高化学合成物投入、密集的机械使用,这已造成土壤侵蚀、养分流失、土壤板结、水污染等问题,损害着土地资源的生产能力,影响着土地生态持续性。(4) 社会持续性。社会持续性是可持续发展的目的,指的是持续不断地提供充足而安全可靠的农产品,以满足社会的需求。社会持续性问题强调满足人类基本的需要和较高层次的社会要求,如安全、平等、自由、教育、就业、娱乐等。在发展中国家,较为迫切的问题是解决温饱、避免饥荒,即所谓食物充足性问题和承载力问题。人口是重要的经济资源,但是作为消费者又给农业资源、农业生态环境带来了巨大的压力,因此,必须控制区域人口数量,努力提高人口素质,增加人口资本的存量。

(四) 农业可持续发展模式研究

不同的区域由于其资源和社会背景等的差异,农业发展模式各异。我国幅员辽阔,资源环境条件复杂多样,社会经济发展很不平衡,形成了丰富多彩的农业发展模式。对区域农业发展模式的研究一直是农业研究比较活跃的领域,这类研究概括起来有以下几方面。

1.防灾减灾与农业可持续发展研究

马宗晋等 (1998) 认为灾害对人类的破坏不但是全方位的,而且是持续永久的;它不仅对当代人类生命财产造成直接破坏,而且危及后代人的生存发展基础。人类需要通过多方面努力才能实现可持续发展,其中防灾减灾对于保护人民生命财产安全,保护资源和环境的可持续利用具有最直接的作用,因此是人类争取可持续发展的首要任务。减轻灾害不仅是一个复杂的自然科学问题,也是一个极其严肃的社会科学问题,从保障国家长治久安和促进人类可持续发展的高度去认识减灾事业的必要性。

陈文科等 (2000) 指出,农业防灾减灾,成为农业发展不可绕开的难题。中国是世界上人口最多、资源相对短缺的发展中大国,中国能否有效地实现农业防灾减灾,是关系到整个国家能否可持续发展的大问题。张显东等 (2000) 指出,自然灾害是影响区域整体协调发展的一个重要因素,自然灾害总是在一定的区域内发生,随着区域经济的整体发展,自然灾害造成的损失也会急剧增加。如果在制定区域可持续发展战略规划时不考虑自然灾害的影响作用,区域经济就不可能得到持续的发展。胡鞍钢等(1996) 指出,自然灾害的破坏作用不仅限于对自然环境本身的变化和破坏,而且波及整个人类社会、经济系统,影响人类的长久、持续发展。严宝文等 (2000) 认为,农业环境灾害是人类在追求农业可持续发展的目标下产生和逐步加重的,而对农业环境灾害的危害性的认识是在追求农业可持续发展的过程中逐步建立和提高的,农业可持续发展概念的提出标志着农业发展新起点的建立和农业持续发展进程的开始,对人类农事活动行为以及其他相关行为的规范与约束,是防治农业环境灾害和实施农业可持续发展的共同要求。

通过张晓 (2001) 对中国农村贫困状况的环境单因素分析,可以得到一个明确的结论:贫困问题一般是多种因素混合作用的结果,其中自然灾害、特别是水旱灾害所起的作用尤为明显。农村生态环境恶劣,不仅意味着农业生产的大环境——自然条件也随之恶劣、水土流失严重、水旱灾害频仍,而且还意味着农业生产直接依赖的生产资源数量少、质量差。严立东 (1998) 认为灾害是人类经济社会和未来发展所面临的最大威胁,是实施可持续发展战略最严重的阻碍。我国是一个多灾的农业大国。农业与农村的可持续发展,是国家可持续发展的根本保证和优先领域。减轻农业自然灾害,改善农村生态环境,走农业与农村可持续发展道路,是我国农业与农村发展的自身需要与必然选择。

2.气候变化与农业可持续发展研究

由于农业是弱质和易受损产业,气候变化对农业发展影响显而易见。谢立勇 (2009) 认为农业生态系统是受气候变化影响最直接、最脆弱的系统,对于发展中的农业大国——中国来说尤为如此。农业在进化中对环境和气候有一个自然选择的过程,对环境和气候变化有一个适应的能力,但是这种能力是有限的,超过一定范围,适应能力将被阻断,甚至难以恢复。因此发展可持续农业必须要适应气候变化。

吴丽丽 (2010) 从气候变化的脆弱性、敏感性、适应性的概念出发,从敏感区定性划分、区域脆弱性的定量分析、粮食作物的脆弱性分析三方面概括总结了我国近20年来在农业生产对气候变化的脆弱和适应对策。国内诸多学者对农业生产应对全球气候变化的对策主要包括:①遵循生态原理,改善生态环境。我国许多地区为极强或强生态脆弱区,应加强对水土流失、土地退化等生态环境恶化的治理,促进自然生态系统的自我恢复,提高当地农业生产系统和自然生态系统对气候变化影响的适应能力(王馥堂,2003)。②合理利用水资源,积极应对气候变暖。随着气候变暖,干旱、洪涝等气象灾害在加剧。在农业生态环境脆弱地区,增强有效灌溉能力是适应气候变化不利影响的最有益的手段之一。③调整农业结构,改善栽培技术。气候变化引起农业气候资源改变,进而造成农业种植结构变化 (张金恒,2002),推广抗旱等农作物优良品种,是行之有效的减弱脆弱性、增强中国农业适应能力的对策 (林而达,1994)。

基于IPCC第四次评估报告和气象学家对我国气候变化的最新研究成果,刁军等 (2010) 从温度、降水、海平面上升等几方面分析了气候变化对我国农业生产的影响,提出了应对气候变化的具体措施,并根据气候变化趋势,制定出了防御对策,增强农业对气候变化的应对能力,趋利避害,实现可持续发展。