关键词：荷兰 围垦区 生态重建 启示
荷兰的围海造田工程举世闻名。这项工程对荷兰的农业发展、市镇建设和自然保护起了巨大的促进作用，对于周围的地貌及环境也产生了重大的影响。近20年来，围垦区完全依靠生态系统自然演替规律，采取少量的人工措施或完全没有人为干预，使曾经荒芜的围垦土地出现了面积达数万公顷的自然保护区，在那里植物茂密、珍禽鸟类品种繁多，形成了健康的生态系统。这一现象引起了国际生态学界的高度关注，经常被引用为生态重建的成功案例。
一、荷兰围垦区生态工程概况
围海造田工程以须德海 (Zuiderzee) 工程为标志。工程内容是建造30km的堤坝将须德海“脖颈”合龙，形成内海，再从艾塞尔河(Ijssel)向内海引入淡水，使其淡水化。随后形成了5片总计20.6万hm2的圩地用于农业，其余部分为湖泊、河流水面。这项计划始于1918年，1932年堤坝工程实现合龙。其后开展了大规模的堤防和排水系统的建设。按照规划，5片垦区的规模从2.4万到4万hm2不等。经过肋多年的不懈努力，围海造田工程取得了很大的成功。垦区的建设是陆续展开的，从20世纪30年代开始，大约每10年启动一个新垦区建设，每一个垦区的完成大体需要20年。到1996年陆续完成了4个垦区主体及各项配套设施的建设，土地总面积达16.5万hm2。
始于20世纪30年代开发的威尔英梅尔垦区 (Wieringermeer) 和东北圩地是农业垦区，垦区发展目标是增加粮食生产和提供就业机会，主要内容是堤防工程和排水工程建设。沿海岸线不适于耕作的土地，则发展为果园、花卉园和混合农场。到了20世纪50年代开发的东芙莱沃兰德垦区 (Eastem flevoland) 以发展城镇为主。同时，由于社会环保意识的提高，开始注重自然环境建设，创建了自然保护区。
而1968～1996年开发的南芙莱沃兰德垦区，则已经把生态建设摆在了重要位置上。从土地规划方面看，1/2土地用于农业，1/4用于城镇开发，余下的1/4是自然区域，包括森林和河湖水面。规划中为自然生态的成长留下足够的空间，其面积达1万多hm2。
为有利于生态重建，政府采取了一系列富有远见的措施，执行“与环境友好的农业开发计划”。早在1972年，政府就发布法令，在南芙莱沃兰德垦区，新围垦的处女地和一部分熟地都不得使用除草剂和农药，农田的杂草用机械或者手工方式去除。其目的是为了提高农作物对于病虫害的抵抗力，也防止这些化学药品对生态系统的干扰。私人部门对于这项开发计划表现了极大的兴趣。政府相应采取措施，鼓励私营小型生态农业公司经营垦区土地，发展以生态重建为基础的新型农业。在当地共建立了68个小型生态农业公司，占用土地363lhm2。
东芙莱沃兰德和南芙莱沃兰德垦区，专门进行了生态系统设计。所谓生态系统设计是依据生态系统自身的自然演替规律，建立自然保护区，运用技术手段创造一种环境，使各类特定的动植物能够在一起生长，从而组成特定的生物群落，以培育特定的湿地生态系统。主要是为珍禽鸟类和其他动物提供栖息地、避难所和繁殖产卵条件。自然保护区建设的重点是海拔低的地区，这里主要是开垦后遗留的湖泊和沼泽，水面面积达5600hm2。地形包括湖泊、沼泽、芦苇荡和柳树群。这些沼泽为动物提供丰富的食品，很快这里就成了留鸟及候鸟的栖息地。特别是豪思特沃尔德 (Horsterwold) 自然保护区，其开发计划就是完全排除人为干扰，不采取人工种植方式，完全靠生态系统自然演替，在该区的核心地带形成一片野生区，面积为4000hm2，成为荷兰最大的阔叶森林。
最令国际生态学界关注的是玛克旺德 (Markerwaard) 垦区。早在1975年，这个垦区的堤防工程就已完成，排水系统建立起来而且持续不断地抽水，新土地已经显现20多年。虽然由于荷兰政府资金筹措等方面的原因，垦区的开发工作迟迟没有开展起来，可是，经过20多年的生态系统自然演替，这一片曾是荒芜的土地，已经成为植物繁茂、动物门类众多的自然野生区，面积达4.1万hm2。笔者在这里考察时，看到的是各类乔木发育、灌木丛生高可没人，时有鹭鸶在沼泽中起落捕鱼，成群的鸟类盘旋飞翔。荷兰政府准备把这片垦区作为国家自然保护区，不再用于农业开发。
综上所述，荷兰围垦区的生态建设经历了几个阶段，反映了荷兰人对于生态建设规律认识的深化。第一阶段是50年代开发的围垦区，已经考虑到居民休闲的多种需要，进行了景观设计。到第二阶段60年代以后开发的围垦区，专门进行了生态设计，任务是为特定的生物群落形成创造条件，主要是人工种植树木和其他植物，为珍禽鸟类栖息创造条件。其目标是提高生物群落多样性，形成健康的湿地生态系统。第三阶段则已经认识到，依靠生态系统自然演替规律，靠生态系统自身的发育，不需要种植植物，经过若干年时间，同样可以建设一个健康的湿地生态系统。 二、生态系统的自我设计和自然演替规律
荷兰围垦区的生态系统类型属于湿地生态系统。湿地生态工程分为两类：一类是湿地恢复生态工程，目标是恢复原有的湿地；另一类是湿地重建生态工程，是建设一个新的湿地系统。荷兰围垦区的生态工程是在新形成的土地上湿地生态系统的重建，
具有十分典型的意义。
所谓“生态系统演替”是指在相对短的时间尺度内，靠生态系统本身的功能，使得生物群落多样性增加，物种均匀性增加，没有某一物种占优势的情况出现，生态系统的功能不断完善。这反映在湿地生态系统的结构上就是，食物链从二维结构发展为三维的网状结构，各类生物互为依存，互为制衡。这种网状结构对于外界的干扰具有较强的抵抗力，使湿地生态系统逐步完善、健康起来。
所谓“生态系统自我设计理论”，是指湿地可以根据环境条件合理地组织自己，随着时间的推移，湿地生态系统会最终趋于完善。德国学者密茨 (Mitsch) 认为，在一块重建的湿地上是否种植植物无关紧要，最终环境将决定植物的存活和分布。他比较了外界环境基本相同的两块湿地，一块人工种植植物，一块没有种植植物，用对比的方法来观察两块湿地的重建过程。在开始几年这两块湿地差别不大，随后出现差异，但是最终两块湿地发育得几乎一样。这说明湿地具有自我设计功能和自我恢复功能，至于是否种植植物仅仅在发育过程中产生影响，但是对于最终结果不起主要作用。需要指出的是，湿地的重建或修复，大约要15～20年的时间。
另外一种湿地生态系统恢复理论称为“相对设计理论”。这种理论认为，通过适当的工程措施和植物重建，可以加快湿地的恢复或重建过程。这种理论认为植物的生活史（种子的传播、生长、定居过程）是重要因子。通过强化物种的生活史来加快湿地的恢复。强化的措施主要指采用人工播种、种植幼苗、种植成树等。
笔者认为，湿地是水域与陆地间过渡带，正处于两者边缘区，生境异质性强，适于多种生物生长，优于陆地或水域。在生物地球化学循环过程中，扮演生物源、生物库和运转者三重角色，所以生物生产力高。自我设计理论较为合理地概括了湿地生态系统的这种功能，荷兰围垦区的湿地生态系统重建也证实了这个规律。当然，对于其他类型的湿地系统应具体分析，有些类型的生态系统在利用自我恢复功能的基础上，辅之以人工措施也是需要的。
有一种学术观点认为，要区分两类被干扰的生态系统：一类是未超过本身生态承载力的生态系统，是可逆的。在去除外界干扰即卸荷后，可以靠自然力实现自我恢复。另一类是被严重干扰的生态系统，它是不可逆的。在卸荷后，还需要人工措施创造生境条件，加上发挥自然修复功能，才能达到生态恢复的目的。而如何判断是否可逆，就存在一个判据问题，这也是当前科学研究的一个重点课题。
当然，自我设计理论的适用性还取决于具体条件，包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。荷兰围垦区处于河流下游，淡水资源丰富，荷兰多年平均降雨725mm，这使得围垦区具有得天独厚的自然条件。自然保护区完全可以在排除人为干扰的条件下重建湿地生态系统。
三、对我国生态建设的启示
尽管我国的自然、经济等条件与荷兰有很大差别，但是荷兰的经验反映了生态恢复的某些一般规律，值得我们借鉴。
1. 充分利用生态系统的自我设计和自然演替规律
近年来我国的生态建设开始起步，特别是西部大开发中的生态建设更令人瞩目。西部大开发的生态建设的任务，主要是消除或降低那些引起生态系统退化的干扰因素，充分利用生态系统的自我设计和自我修复功能，辅助以人工措施，实现生态建设的目标。近年来推行的退耕还林、退耕还草政策，是西部地区生态恢复的重大举措，为生态系统的自然演替创造了条件。据报道，一些退耕和休牧的退化土地，在封育后经过3～5年，灌草植被已经恢复到60%。但是需要注意的是，对于西部大开发生态建设的认识，还存在着某种误区，认为生态建设就是要搞工程，由国家投入大量资金，脱离当地自然条件重新建立一个新的生态系统。其实，生态工程和其他各类工程一样，不但要进行技术可行性分析，也要进行经济合理性论证，力争以较小的经济投入换取较大的生态效益。实践证明，较为经济有效的技术路线，就是排除对现有生态系统的干扰破坏，充分利用生态系统自我恢复功能，必要时适当辅之以人工措施，达到恢复适应当地自然条件的相对健康的生态系统的目的。
2. 生态自我修复需要较长时间
还有的观点认为，经过几年努力，生态恢复就能奏效，反映了对于生态系统恢复的长期性认识不足。上述荷兰围垦区湿地生态重建工程需要15—20年时间才能达到目标。对于退化的严重退化的需要50～100年时间。所以生态恢复工程要有长远规划，长期坚持。急于求成的想法是脱离实际的。
3. 生态恢复工程要因地制宜
由于自然条件不同，经济发展水平存在差异，不但国外的经验不能照搬，国内的经验同样要有分析地借鉴。目前，有一种误解，认为西部地区的生态建设就是植树造林。实际上，西部地区的自然条件差别很大，需要因地制宜制定生态恢复规划。植被建设坚持宜乔则乔，宜灌则灌，宜草则草。自然条件严酷的地区则宜荒则荒。有专家认为，在多年平均降雨量在400mm以下地区，应以灌木和草为主，不宜盲目发展乔木。
荷兰的经验还表明，恢复乡土种植物对当地生态恢复十分重要。什么是“乡土种”?学者阿伦比 (Allaby 1994) 给出的定义是：“物种自然出现于一个地区，这种物种既非随意也非靠引入。”学者韦布 (Webb 1985) 列出了包括化石证据等若干判别标准。但是一般讲，乡土种的概念是相对于外来种而言的，乡土种在当地的食物链中已经形成相对稳定的结构，与生境建立了和谐的关系。而某些外来种借助气流、风暴、海流等自然因素或人为作用，将植物种子、昆虫、微小生物等带人当地的生态系统。在气候条件、营养条件和缺乏天敌的条件下，外来种得以迅速繁殖，形成对本地种生存的威胁，成为一种对健康生态系统的胁迫，即出现所谓“生物入侵”。由此可见，恢复乡土种是保持生态系统的相对稳定，防止生物入侵的重要措施。
4. 生态恢复工程不仅要重视植被恢复，也要重视动物生存、栖息和繁衍
众所周知，生态系统是指一定空间中的生物群落（动物、植物、微生物）与其环境组成的系统，其中各成员借助能量交换和物质循环形成一个有组织的功能复合体。生态系统的核心部分是生命部分，即动物、植物和微生物。所以，生态恢复的任务，不仅是植被的恢复，还应该包括鸟类、鱼类、禽类、昆虫、两栖动物和哺乳动物等各类动物的栖息繁衍问题，使得生物群落在特定的生境条件下，形成一个完善的食物链。只有健康的生态系统才能具备其多种服务功能，使人们得以从中受益。目前，常见的观点认为生态建设就是改善植被状况，忽视了生态系统中动物生存栖息等问题。所以要重视生态系统的整体性问题。
5. 水是重要的生境因素，但不是生境的全部内容
在各个生境因素中，淡水具有不可替代的重要作用。水是生物生命的载体，又是能量流动和物质循环的介质。近年来我国塔里木河和黑河生态恢复调水工程取得了经验。但是从生境的多种因素角度，除了水量以外，还应该对于被恢复生态区的气候、水质、土壤、地貌等进行全面分析。从生物恢复角度，还应该对于生物种类、密度、食物链（网）、生物生产力、群落稳定性等进行论证，在对这些因素综合分析的基础上，确定水文条件和供水方案，有可能获得生态恢复的优化方案。目前，在进行生态恢复规划设计中，有一种观点认为在干旱、半干旱地区，只要设法将河流流域的生态用水恢复到过去某一时段的水量，河流流域生态系统就会恢复到当时的状况。显然，这种观点忽视了生境其他因素如水质、气候、土地、地貌以及生物群落等多种因素的变化，有失偏颇。
6. 建立适合我国国情的生态恢复的评估标准
生态恢复的程度以及是否成功，需要有一个评估标准。但是由于生态系统的复杂性和动态性，使得建立科学的评估标准问题成为一项复杂课题，不少学者提出了一些方法，但是国际上还没有公认的准则。
原则上说，建立生态恢复的评估标准，主要是对恢复后的生态系统的结构、功能和整体特征进行评估。所谓生态系统的结构问题，主要指生物与生境的一致性，以及各个生态因子之间相互作用、相互制约问题。生态系统的功能指物种流动，能量流动，物质循环，信息流动，价值流，生物生产力等。对恢复后的生态系统的整体评估主要是指生态系统在外界干扰下的恢复能力，生态系统可持续自然演替的能力。
7. 重视生态恢复工程的生物调查、设计和监测工作
对被恢复生态区生物群落的历史及现状的详细调查，是进行生态恢复设计的基础工作。生态恢复工程设计的任务是充分利用生态系统自我设计、自我修复功能，通过改善生境为提高该地区的生物群落多样性创造条件。设计的重点是建立生物因子与非生物因子的相关关系。
在设计中如何确定恢复目标是一个关键问题。由于人们对于自然演替的机理尚不十分清楚，所以一个生态系统的自然演替方向会有多种可能性，有可能恢复到原来某时段的一种状况，有可能发展为一种新的替代状况，也可能事与愿违，生态系统继续退化。正因为如此，对于被恢复的生态系统的监测就十分重要了。
参考文献
1 董哲仁．保护和恢复河流形态的多样性．中国水利．2003. 6.
2 董哲仁．生态水工学的理论框架．水利学报．2003. 1.
3 董哲仁，刘荷，曾向辉．生态—生物方法水体修复技术．中国水利，2002.3；