自然的力量：從荒漠到綠洲的神奇轉(zhuǎn)變

美國西部的大部分地區(qū)由于不加節(jié)制地過度放牧，導(dǎo)致草原惡化和沙漠灌木叢擴(kuò)張。干旱和半干旱地區(qū)的氣候通常以短暫而強(qiáng)烈的降雨事件為典型，這會(huì)導(dǎo)致短期的洪水和土壤侵蝕，然后降低地下水位，耗盡地表和地下水供應(yīng)。當(dāng)?shù)乇韽搅鬏^高時(shí)，很少的補(bǔ)給滲入流域含水層，高強(qiáng)度流量將重沉積物負(fù)荷輸送到河道，造成地表水體面源污染。

（圖文無關(guān)）?綠會(huì)融媒·“海洋與濕地”（OceanWetlands）

美國地質(zhì)局的研究人員在美國西南部干旱和半干旱地區(qū)進(jìn)行了二十多年的研究，專注于流域管理和氣候變化對土地造成的影響。他們通過采用簡單而有效的自然技術(shù)，成功將曾經(jīng)貧瘠的河床改造成了永久性濕地。這項(xiàng)創(chuàng)新方法不僅改善了生態(tài)環(huán)境，還為當(dāng)?shù)氐乃鷦?dòng)植物創(chuàng)造了穩(wěn)定的棲息地。

其中，由科學(xué)家勞拉·諾曼帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)所提出的關(guān)于干旱地區(qū)恢復(fù)的自然解決方案備受關(guān)注。該方案被研究團(tuán)隊(duì)稱為“旱地溪流中的自然基礎(chǔ)設(shè)施”（Natural infrastructure in dryland streams, NIDS）。NIDS的例子有海貍壩及其類似物，比如石籠、漏水堰和單巖壩。從本質(zhì)上講，NIDS是將海貍重新引入到溝壑、小溪或溪流中的水流中，讓他們建造的由巖石、木材或泥土制成的多樣化的設(shè)施。諾曼研究的NIDS結(jié)構(gòu)看起來像水壩，但它們并沒有蓄水的作用，只是用于減慢水流動(dòng)的速度。因此，它們更像是半透膜，而不是水壩。

圖源：Public Domain(CC0)

雖然結(jié)構(gòu)非常簡單，但是這些設(shè)施有很多好處。減慢水流可以減少對河岸土壤的侵蝕，并允許這些流動(dòng)水有足夠長的時(shí)間滲入到地下，以此補(bǔ)給地下水庫或含水層。與我們的常識(shí)相反，盡管這些設(shè)施減慢了水流的速度，它們可以增加下游水位。這些滯留結(jié)構(gòu)還可以捕獲沉積物，改善下游水質(zhì)，并形成植物可以生根的基質(zhì)。一旦到位，在NIDS周圍形成的濕地生態(tài)系統(tǒng)將進(jìn)一步減少土壤侵蝕并且促進(jìn)野生動(dòng)物的棲息和繁衍。

上圖：其他的類海貍壩結(jié)構(gòu)，來源：Chloé Fandel, University of Arizona.

此外，有效的NIDS設(shè)施使用還有助于提高場外生產(chǎn)力，將其效益擴(kuò)展到流域外的更大一部分，并在更長的時(shí)間內(nèi)維持效益。針對自然方案的這一作用，費(fèi)爾法克斯和思莫（Fairfax and Small）在他們的研究中計(jì)算了2013—2016年河岸植被的蒸散量，并進(jìn)行對照試驗(yàn)。結(jié)果顯示，與沒有海貍活動(dòng)的河岸地區(qū)相比，有海貍筑壩的河岸地區(qū)的蒸散量高50-150%。當(dāng)自然景觀處于最熱和最干燥的狀態(tài)時(shí)，差異達(dá)到頂峰。結(jié)果進(jìn)一步表明，在短期和長期干旱期間，有海貍壩的旱地河岸地區(qū)比沒有海貍壩的地區(qū)更能保持植被生產(chǎn)力。

圖源：Public Domain(CC0)

這是因?yàn)楹Ｘ傊慰梢赃M(jìn)一步形成海貍池塘，這些池塘通過在一年中較潮濕的部分保留水并在一年中較干燥的部分逐漸將其釋放到河岸植被可以接觸到的土壤中，從而緩解干旱因素對附近河岸植被的影響，提高這些生物群落的存活率。

雖然NIDS這個(gè)術(shù)語對我們來說比較新穎，但自古以來，人們就一直在利用自然元素來改變或維持生態(tài)系統(tǒng)，保護(hù)環(huán)境。諾曼本人與美國西南部的部落和原住民合作，他們的社區(qū)在這個(gè)極其干燥和炎熱的地區(qū)繁榮了數(shù)千年。除此之外，她還與他們合作學(xué)習(xí)傳統(tǒng)做法，開發(fā)、實(shí)施和完善基于自然的解決方案，特別是與集水相關(guān)的解決方案。

其他基于自然的解決方案的例子包括恢復(fù)沿海濕地以控制洪水和侵蝕;恢復(fù)牡蠣和珊瑚礁，以減緩風(fēng)暴潮對于海岸的破壞;在城市環(huán)境中增加樹木和綠地，以降低環(huán)境溫度。

可能很難相信僅僅堆在河床上的一堆巖石或原木這樣簡單的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生如此巨大的影響，但這就是基于自然的解決方案的共同特征。

使用NIDS進(jìn)行集水的做法曾經(jīng)被許多人質(zhì)疑，但是這些方案如今正在被接受，以至于它已經(jīng)滲透到年輕人正在學(xué)習(xí)的關(guān)于他們周圍世界的基礎(chǔ)課程中。這些經(jīng)驗(yàn)將為自然與人類共同繁榮的未來奠定了基礎(chǔ)。

作者：陳志浩
—— 作者系中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)（CBCGDF）國際部與北京師范大學(xué)-香港浸會(huì)大學(xué)聯(lián)合國際學(xué)院（BNU-HKBU UIC）全球化與發(fā)展（GAD）專業(yè)聯(lián)合發(fā)起的“可持續(xù)發(fā)展人才培養(yǎng)計(jì)劃”的學(xué)生
審核：Daisy
排版：綠葉

參考資料略