梯田农业生态系统保护的问题与途径
摘要：紫鹊界梯田生态系统是典型的南方山地生态系统，是自然人工复合生态系统。笔者主要介绍紫鹊界梯田的生态系统的系统性、稳定性和濒危性，详细阐述了紫鹊界梯田农业生态环境问题和产生的原因，明确当前防止外来物种入侵、水资源利用和保护、生态景观保护以及生态文化的传承是紫鹊界农业生态系统保护的首要关键问题。最后就当前农业生态保护及现状做了概述，并对存在的问题，提出了总体的保护思路和途径，为紫鹊界梯田农业生态环境可持续发展提供参考。
关键词：农业生态系统；紫鹊界梯田；生态保护；关键问题
0引言
紫鹊界梯田位于湖南省新化县水车镇，海拔为500~120m，面积约为3801.6hm2，其中核心景区的梯田面积有1274hm2，梯田坡度在25°~40°，最陡的达到50°以上，约10余万丘，共500余级。面积最大不足一亩，最小的只能插几十蔸禾，有“蓑衣丘”、“斗笠丘”之称。紫鹊界梯田先后被国务院和国家建设部批准为国家级风景名胜区和国家自然文化双遗产，列入世界水利灌溉工程目录[1-4]。生态环境是人类生存发展的基础条件，保护好生态环境，实现可持续发展，也是中国现代化建设坚持的一项基本国策[5-7]。农业生态环境保护是整个生态环境保护的一个重要部分[8-11]。2002年联合国粮农组织启动了“全球重要农业文化遗产动态保护与适应性管理”项目（GloballyImportantAgriculturalHeritageSystems，简称GIAHS），主要目的建立全球重要农业文化遗产及其有关的景观、生物多样性、知识和文化保护体系，并在世界范围内得到认可与保护，为当前农业的可持续发展提供物质基础和技术支撑[12-15]。为了加快经济发展，保护当地农业生态环境，2014年新化县政府组织申报了关于紫鹊界梯田的GIAHS项目。紫鹊界梯田属于湘中地区，以山地丘陵为主，地形复杂，热量资源丰富，生物种类繁多。随着现经济的发展，现代文明冲击，紫鹊界梯田传统农业方式和生态文化不可避免受到威胁和挑战。因此，如何合理利用自然资源、传承和保护紫鹊界农业文化遗产，是当前亟需解决的问题。
1梯田农业生态系统辨析
1.1系统性
紫鹊界梯田隶属雪峰山余脉的奉家山体系，该体系海拔1000m以上的山峰达30多座，峰峦叠嶂，山势险峻，切割深达500~1000m，在这崇山峻岭中，海拔1000m以上的山峦，被茂密的森林所覆盖，森林植被占总面积的63%以上[16-18]。紫鹊界的生态系统主要是由梯田生态系统和山地自然生态系统构成。山地自然生态系统主要包括山顶的常绿阔叶林、竹阔混交林构成的自然生态系统、中部梯田和村落构成的人工生态系统。该地区土壤属为花岗岩分化发育的红壤为主，垂直地带性分布明显。紫鹊界梯田区地区植被，主要以杉树林、板栗林、竹林为主，杂生各种灌木草本植物，草本植物以蕨类居多。紫鹊界林地面积为32719.9hm2，其中乔木林面积为20133.6hm2，竹林面积为6021.7hm2，活立林蓄积量为1111277m3，毛竹数为1174.622万株。
1.2稳定性
系统性森林覆盖形成了一个庞大的蓄水保水工程，而略平缓的山地又开发成了梯田，共同构成了一个典型的复合农业生态系统。可持续利用的自流灌溉体系不但是生态系统的环境要素的构成，也是农田生态系统得以持续稳定发展的保证[19-21]。紫鹊界梯田在自然条件下，能够利用自流灌溉过程实现旱涝保收。一直以来，随着梯田修筑高度增加，森林面积也逐步减小，森林涵养水源能力逐渐减弱，导致水源减少，直接影响了居民饮水和梯田灌溉，如此循环必将会造成梯田的破坏和消失。因此，保护森林植被、涵养水源，有效合理利用梯田水资源进行调配，是将来梯田的保护与开发过程中重点工作之一[22-24]。其次，紫鹊界梯田农业生态系统的核心是建立和恢复农业生产系统的生物多样性和良性循环，以维持农业的可持续发展。保护紫鹊界梯田生态系统，既保护了传统农业技术和农业文化，更有利于生物多样性的保护，增加了农民收入，确保了当地经济的可持续发展。除了大力发展传统的有机农业外，还需要大力发展多样化种植和种养结合的生态农业模式，如稻田养鸭、稻田养鱼等种养混合模式，既能够增加农田的生物多样性，保持农田生态系统的稳定性，减轻对环境的影响，提高农产品质量。同时，梯田生态系统又是一个典型的人工“湿地”，是许多野生生物的栖息所和避难所，增加了生物多样性，确保农业生态系统稳定发展[25-28]。
1.3濒危性
传统的农业耕作方式，劳动强度大，劳动生产率低，梯田区种植水稻生产成本超过稻谷产品的价值，使得紫鹊界地区的些强壮的劳动力外出务工，部分梯田荒芜，对梯田生态环境的可持续发展，生态系统的稳定构成一定的威胁。其次，人们为了追求粮食产量，大量引进外来水稻品种，传统水稻品种面积减少，品种单一，生物多样性受到挑战。第三，近年来，景区由于自然地质灾害频发，对景区生态环境和景观环境造成一定的破坏，也是生态环境保护一个重要方面。第四，随着对外经济发展，旅游业的兴起和人们生活方式的改变，逐年进入景区游客人数的增加，大量的不易降解的垃圾带入，大量污水的排放，直接破坏了梯田农业生态环境。
2主要农业生态环境问题及其原因
2.1传统物种与生物多样性
现代杂交水稻大力推广，传统水稻品种种植面积急剧减少，外来物种入侵，生物多样性受到挑战。目前紫鹊界地区残存的传统水稻品种不足10余种，水稻品种基本实现籼型杂交化。现在仅存的传统品种主要有红冬粘、白米冬粘、红毛粘、扫帚糯、梨子糯、万利、府谷粘、香糯等，主要种植与海拔800m以上的高寒山区，耐寒抗病性强。相对于传统水稻种植来说，杂交水稻更具有优势，单位面积产量增加，便于管理，农村劳动力的缺乏，因此，当地农民更愿意选择种植杂交水稻来替代传统水稻品种，导致多样化的传统水稻品种，逐渐变得品种单一，生物多样性受到挑战，对当地生态系统稳定产生了一定的影响[19,21]。
2.2水资源
水源是梯田存在的必要条件，森林蓄积量和森林成林面积减少，影响森林储水量减少，森林涵养水量少了，就直接影响了梯田的水源衰减。据近40年气象观测数据可知，1979―1989年平均年降水量为1550~1680mm，最多年份的降水量达1780mm；1990―2000年平均年降水量为1350~1450mm，2001―2010年平均降水量1410~1580mm，2011年以后降水量又有所增加的趋势，受全球气候变暖和森林植被减少的影响，总体来看，紫鹊界近几十年降水量呈减少趋势。紫鹊界紫田区域的山顶分布密布的杉、松树等乔木，郁郁葱葱，80年代包产到户，被大量砍伐，原有的林地部分被开垦种经济作物金银花等，乔木森林消失，水源林、森林蓄水量减少，导致大气降水量减少。紫鹊界梯田有一套天然的自流灌溉系统，无水库，无水塘，有天然的水资源，拥有一个科学的管水用水系统，主要表现在2个方面：一是紫鹊界地区为花岗岩地质构造，人们充分利用花岗岩层裂隙水和土壤孔隙水，巧引巧灌，让每一处小水源形成一个小的自然灌溉系统，最后汇成整个灌溉群块，其二是当地居民在地势高处设坝拦截山涧水源，再依据山势地形开挖沟渠和分水闸门，然后逐级灌溉梯田，保证梯田的水利灌溉，这也是紫鹊界梯田最大的特色[1-4]。近年来，随着人为活动的增加，公路等基础建设等多原因，使得部分的水利灌溉渠道淤塞受阻，无人整理，久而久之，部分灌溉系统功能丧失。
2.3生态景观
首先，紫鹊界梯田是天然的自然灌溉系统，随着人类活动增加，以及修建公路的影响等多种原因，过去形成的水利灌溉渠道淤塞受阻，致使部分梯田被废弃，逐渐旱化，使梯田景观破碎不堪。其次，梯田的土壤系沙壤土，保水能力差，需要经常有水分涵养，较多的田埂没有得到及时维护修理，致使田坝就自然垮塌，生态环境破坏。部分低山地区的岩石经长期的剥蚀、侵蚀、风化后，遇到暴雨及山洪时，容易形成滑坡和崩塌等地质灾害，也是破坏生态景观一个重要原因。紫鹊界大小山头一般有4层植被：一层为杉、松、枫、梓等乔木，枝叶繁茂；二层为油茶，紫荆等灌木，织密如麻；三层为蕨草和落叶，铺厚如被；四层为树草之根，盘根错节。由于当地居民用火不当，火灾发生，导致大片森林被毁坏，一时难以修复，生态景观破坏。
2.4农田环境质量
紫鹊界梯田区的农田环境质量不断恶化，土壤肥力下降，耕作层变浅，其主要原因为：一是化肥施用过多，土壤酸化加剧，农村劳动力缺乏，有机肥使用较少，通过表1能够看出一直到70年代，当地农民基本不使用化肥，80年代后化肥使用量逐年增加，而农家肥使用逐年减少。2008年水稻土pH5.05，比1980年的5.81降低0.76，呈明显的酸化趋势，耕地板结加剧，耕性变差。其次是传统耕作技术不断丢失，随着农村经济的转轨，土壤耕作以畜力为主的精耕细作传统耕作制度发生了很大变化，以畜力为主的田间作业面积范围大幅度减少。据调查，龙普村2004年183户养耕牛185头，到2014年全村210户仅喂养耕牛20头，通常，每头耕牛，所产生的农家肥可施用2亩田，人力和畜力的减少，梯田的耕作层变浅，土壤容重增加，土壤容肥、纳水能力降低，这也是农田环境质量恶化的一个重要原因。第三是核心景区旅游发展过快，人口猛增，自紫鹊界梯田风景区2008年对外开放以来，涌入了大量流动游客，旅游旺季每天多达5万多人、梯田人山人海，拥挤不堪，生活污水，废弃物大量增多，对农田生态环境质量的恶化又增添新的威胁。
2.5传统生态文化
紫鹊界梯田历史悠久，文化底蕴深厚，是当今世界开垦最早的梯田之一。吸引了世界各地越来越多的人旅游观光、摄影、考察学习，引入的外来生活方式，不可避免地对当地传统文化传统民俗等造成一定的影响。首先，农民不在使用传统农具、传统的耕作方式，较多的耗费劳动力的传统手工艺技术，也只有很少一部分掌握，其次，大多数农民已经不再注重梯田农耕有关一些农耕节日和祭祀活动，从事梯田耕种的年轻人越来越少，追逐现代生活方式的年轻人越来越多，了解梯田文化的人越来越少，梯田文化逐渐消失，第三，一些传统的农耕文化知识，如古老的农谚、栽秧歌等后继乏人，面临消亡的危险，由此出现了文化传承中的空心化现象[29-32]。
3农业生态保护现状与问题
3.1保护现状
目前，对于梯田生态环境的保护，政府加大资金投入，主要涉及到污水处理、垃圾处理、环境监控等环境保护基础设施建设等方面。其次，加大宣传力度，逐渐提高农民对生态环保保护意识，近年来，主要通过广播、电视等媒体传播方式，引导农民积极参与到梯田生态文化遗产保护中来。第三，积极改善和调整产业结构，鼓励和支持生态旅游保护性开发，提倡和引导当地农民发展生态农业和绿色农业，优化农业生产结构、提高农业生产效率。政府大力推广和发展生态旅游，引导当地农民开展与生态旅游消费相关联的种植、养殖、绿色食品与土特产加工、并推崇传统手工艺品开发。第四，当地政府鼓励和保护传统的耕作方式和技术，适当给予经济补偿，建立传统农业耕作示范点，保护传统农业，加快新能源建设。同时政府支持农民学习新的农业生产技术，科学施用化肥、农药，积极发展有机农业，加快农村生态能源建设，调整生活能源结构，推进沼气池建设[33-34]。
3.2保护成效
3.2.1大力发展生态旅游产业，提升品牌效应当地政府非常重视紫鹊界梯田遗产的动态保护及其产业化发展，提出以产业带动为主，强力推进“旅游兴县”和“特色兴农”战略，充分挖掘紫鹊界梯田遗产的景观文化价值，积极开发利用其生态旅游资源潜力，把文化旅游产业发展提升到县委、县政府“一号工程”的战略高度，成立了县委书记等担任顾问，县长任组长的“新化县文化旅游特色产业领导小组”，和由分管副县长为法人、旅游局局长任总经理的“新化县文化旅游投资有限公司”，并以梅山龙宫、大熊山国家森林公园、紫鹊界梯田等景区为重点，加强旅游整体宣传促销活动，举办旅游推荐会和旅游节会，不断扩大了紫鹊界梯田的影响力。紫鹊界梯田2004年被批准为湖南省级重点风景名胜区，2005年12月被批准为国家级风景名胜区，2007年被评选为新潇湘八景景区，2009年8月被水利部公布为国家水利风景区，2012年12月被批准为国家AAAA级旅游景区。目前旅游接待呈现良好的增长势头，从2006年到2013年，其年接待游客人数由13.86万增加到65.5万，年旅游收入由近亿元增加到4.41亿元[4]。
3.2.2保护生态环境，大力发展有机农业充分利用紫鹊界的自然优势和资源潜力，积极推动有机农业的产业化发展。紫鹊界贡米取得国家有机、绿色、地理产品三大标志，创立了“紫米贡”品牌。先后形成以“三标一品”为核心、湖南紫特色农林科技开发有限公司，湖南隆平高科种粮专业合作联社紫鹊界分社和湖南紫鹊庄园生态农产品开发有限责任公司为龙头的当地23家农业产业，并与湖南蚩尤故里农业科技有限公司合作，采用“公司+合作社+基地+农户”的经营模式，通过国家土地流转产业政策，实施紫鹊界黑米、红米标准化示范基地建设项目，促进了生态农业产业集群发展。
3.3存在问题
近年来，紫鹊界梯田生态农业和旅游业得到较快的发展，核心景区存在的问题不忍忽视，年轻人仍然大量外流，外出打工收入仍然是紫鹊界梯田核心区村民家庭的主要收入来源，平均占各家庭全年收入的70%以上，由于劳动力流失，减少了遗产保护与发展的传承者，传统农业技术、精耕细作方式、乡规民约、风土民俗逐渐弱化，并在不同程度上出现了梯田维护不足，田地荒废、生态与灌溉系统退化、旱灾与泥石流灾害时有发生等问题。其次，而且村民对旅游开发和政府管理寄予很大热情与信赖，但如果没有一系列有关联动管理机制、宣传培训机制、生态补偿机制、村民参与机制和利益分享机制等有效管理保护机制，让农民在项目开发中和产业发展中得到实实在在的好处，真正调动其参与保护的积极性和创造性，这种热情与信赖终将不可持续，没有村民的参与，其遗产保护与开发也就不可持续[35-38]。第三，景区的管理组织机构尚不十分健全，缺乏严格的科学管理制度，管理没有进入法律程序。人们对景区的生态环境保护意识不强，乡规民约不健全，执法监督不严。第四．紫鹊界核心景区旅游开发速度较快，配套设施和服务无法跟上，对景区生态环境构成威胁。
4农业生态保护总体思路与途径
4.1总体思路
梯田是紫鹊界景观特色的一个主要支撑点，景区的核心部分。紫鹊界梯田农业生态系统保护的关键是要建立和恢复农业生态系统的生物多样性和良性循环，以维持农业的可持续发展。梯田耕作是一种重要的农业形式，是农业生态系统中的一个中心环节，几千年来，依靠梯田农业生产养活了紫鹊界的人们，不仅为人类提供了各种食物和原材料，而且蕴含了巨大农业生态价值和传统文化价值。因而紫鹊界梯田的农业生态保护就成为紫鹊界景区生存发展的重要任务。在此基础上，推行电、液化气等清洁能源，减少对森林的砍伐，创造优美的环境，促进旅游业的发展。通过多个方式加强对农民环境保护宣传和培训，提高农民对梯田农业生态环境保护的意识。投入资金，加大对传统农业耕作技术和生态文化的保护、传承，是防止梯田传统农业文化消亡的一个重要途径[36,38]。
4.2途径与措施
4.2.1加强景区生态景观保护和恢复，维护农业生态系统平衡紫鹊界梯田农业生态景观保护是应遵循农业景观生态规划的原则，体现出农业景观资源提供农产品的第一性生产，保护、维持生态环境平衡以及作为一种特殊的旅游观光资源等3个层次的功能[9]。因地制宜恢复绿色廊道和分散的自然斑块，补偿恢复梯田景观的生态功能。封山育林，植树造林，增加森林蓄水量和土壤含水量。考虑最大极限的农业生态承载力，节约用地，控制斑块的盲目扩张，在内部的发生机构上产生的适应当代条件的建筑形式，满足人们的生产、生活需求，增进人与人、人与自然的和谐共处与发展。建立梯田核心保护区，保护集中连片梯田。
4.2.2引入农业生态补偿机制，保护农业生态环境目前建议主张引入生态补偿机制，来更好保护梯田农业生态环境。生态补偿对有益于农业生态保护的行为给予激励和补偿，对有害农业生态环境的行为进行制止和惩罚的机制。确保紫鹊界当地经济较快协调发展，当地人们能够积极参与到梯田的农业生态环境保护[39-40]。主要措施是由当地政府主导，当地农民积极参与，部门协作，加强科学规划管理，加大政策上的倾斜力度和财政资金的投入，整合独一无二的梯田地方资源，发挥整体功能作用，传承紫鹊界梯田稻作文化，保护紫鹊界梯田农业生态环境。其次，加强对景区的农民进行农业生态环境保护培训和科普知识的宣传教育，提高农民对进行梯田农业生态环境保护重要性的认识，充分调动农民种粮的积极性，引进高产优质的新品种，增加农产品的附加值，使之将保护梯田农业生态变成农民的自觉行为，共同建设梯田和保护梯田农业生态环境。在大力开发梯田旅游资源的同时，必须要兼顾农业生态环境的保护，促进紫鹊界梯田景区生产、生活、生态的可持续发展[39]。
4.2.3加强法制建设，制订乡规民约，依法保护紫鹊界梯田的农业生态环境通过法律、乡规民约来强制性，保护梯田生态环境不被破坏。要求梯田景区的镇、村、组都要制订保护农业生态环境的乡规民约，并予以张贴公布告示，作到家喻户晓，人人皆知。各级政府和人大常委要制订保护紫鹊界梯田农业生态环境的法律条令，作到有法可依，用法律保梯田的农业生态环境，确保梯田持续发展。
4.2.4依据景区生态旅游境容量,调配旅游客源,控制生态旅游规模近年来，进入景区的交通便利，旅游发展较快，宣传力度加大，众多的国内外游客纷纷前来，导致景区游客量成倍增长。紫鹊界景区旺季一天接待游客约14万人，为保护景区生态环境,应科学调配景区游客人数，走旅游可持续发展道路。
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作者：谢佰承 陈耆验 刘富来 陈标新 单位：湖南省气象科学研究所 湖南省娄底生物科学研究所 娄底市农村工作部
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