生態(tài)灌區(qū)的概念、屬性與指標(biāo)體系研究

范習(xí)超 ，呂謀超 ，王曉森 ，鄧 忠 ，姜明梁 ，秦京濤

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所，453002，新鄉(xiāng)；2.農(nóng)業(yè)部節(jié)水灌溉工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，453002，新鄉(xiāng)）

一、生態(tài)灌區(qū)的概念

生態(tài)灌區(qū)也叫生態(tài)型灌區(qū)、生態(tài)文明灌區(qū)，是對(duì)節(jié)水型灌區(qū)概念的繼承和發(fā)揚(yáng)，不僅要求灌區(qū)具有較高的水資源利用效率，而且對(duì)灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)、面源污染控制、灌排工程設(shè)施、灌區(qū)管理水平等諸多方面有較高的標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)灌區(qū)概念的產(chǎn)生是生態(tài)文明理念在灌區(qū)發(fā)展中的延伸，目前已有多位學(xué)者從各自角度對(duì)生態(tài)灌區(qū)的概念進(jìn)行了定義。Brookers認(rèn)為生態(tài)灌區(qū)應(yīng)該是一個(gè)生態(tài)上自我保持、經(jīng)濟(jì)上良好發(fā)展、長(zhǎng)期不對(duì)周圍環(huán)境造成負(fù)面影響且具備較高生產(chǎn)力水平的系統(tǒng)。姜開鵬認(rèn)為，生態(tài)灌區(qū)要根據(jù)生態(tài)學(xué)理論建立自我維持、經(jīng)濟(jì)上可行的良性循環(huán)系統(tǒng)，要求其長(zhǎng)期不對(duì)周圍環(huán)境造成明顯改變，且具備先進(jìn)生產(chǎn)力水平。茆智提倡建一個(gè)節(jié)水型、生態(tài)型灌區(qū)，使其能夠保持和促進(jìn)灌區(qū)良性循環(huán)發(fā)展，改進(jìn)和改善對(duì)水資源、經(jīng)濟(jì)環(huán)境資源的利用。顧斌杰在分析和總結(jié)不同歷史時(shí)期我國(guó)灌區(qū)發(fā)展理念的基礎(chǔ)上，認(rèn)為生態(tài)型灌區(qū)應(yīng)該是工程系統(tǒng)完善、資源利用科學(xué)高效、灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康、農(nóng)副業(yè)效益顯著、灌區(qū)與流域生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)和諧發(fā)展的新型灌區(qū)。楊培嶺提出生態(tài)灌區(qū)是在人與自然和諧理念指導(dǎo)下，通過(guò)水土資源高效利用、環(huán)境保護(hù)與治理、生態(tài)恢復(fù)與重構(gòu)、水景觀與水文化建設(shè)、灌區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)基準(zhǔn)及監(jiān)測(cè)管理方法等多方面的調(diào)控技術(shù)措施，修復(fù)脆弱的灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)并維持系統(tǒng)穩(wěn)定良好運(yùn)轉(zhuǎn)，最終形成的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益高、灌區(qū)功能完善、水資源配置科學(xué)有效、單位水量生態(tài)效益高的節(jié)水型灌區(qū)，是現(xiàn)代化灌區(qū)發(fā)展的高級(jí)階段。

歸納總結(jié)上述代表性觀點(diǎn)，生態(tài)灌區(qū)的概念起源于節(jié)水型灌區(qū)，但又不局限于提高水資源利用效率，而是在此基礎(chǔ)上有了較大的擴(kuò)展。這一概念自提出以來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷的深化與細(xì)化，從最初的抽象描述發(fā)展到后來(lái)對(duì)其內(nèi)涵的具體闡釋，反映了一定經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件下人們對(duì)未來(lái)灌區(qū)建設(shè)的一種期待。筆者認(rèn)為，生態(tài)灌區(qū)就是將生態(tài)學(xué)理論貫穿于灌區(qū)規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行管理、升級(jí)改造的整個(gè)過(guò)程，在維持灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)良性運(yùn)轉(zhuǎn)并且不對(duì)外界生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響的同時(shí)，保持較高的生產(chǎn)功能，最終形成一種生態(tài)系統(tǒng)健康、資源高效利用、管理科學(xué)有序、工程設(shè)施配套的現(xiàn)代高級(jí)灌區(qū)模式。

二、生態(tài)灌區(qū)的屬性

生態(tài)灌區(qū)的屬性是對(duì)其概念的具體化描述，人們既要求其發(fā)揮維持灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)健康、不對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響的功能，又要求其具有較高的經(jīng)濟(jì)社會(huì)功能，這就需要從影響灌區(qū)的諸多要素，如生態(tài)環(huán)境、工程設(shè)施、管理水平等多個(gè)方面對(duì)生態(tài)灌區(qū)的屬性予以闡釋。筆者認(rèn)為，生態(tài)灌區(qū)的屬性特征應(yīng)包含以下幾個(gè)方面：

①完善的灌排工程體系。灌溉與排水是灌區(qū)基本功能之一，但是當(dāng)前我國(guó)灌區(qū)工程年久失修、老化病化問(wèn)題突出，對(duì)灌區(qū)的安全與水資源利用效率都造成了較大影響。因此生態(tài)灌區(qū)必須具備完善的灌排工程體系，既可以合理配置水資源，又能防止洪澇災(zāi)害，避免土壤鹽漬化。

②較高的資源利用效率。這里的資源不僅指水、土壤資源，而且包括化肥、農(nóng)藥等。提高資源的使用效率不僅可以緩解資源緊張，而且可以減少污染物的輸入，從源頭抑制灌區(qū)生態(tài)環(huán)境的惡化。

③健康的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)灌區(qū)應(yīng)重視生態(tài)環(huán)境，力求將灌區(qū)的生態(tài)環(huán)境維持或恢復(fù)到良好的狀態(tài)，同時(shí)也要對(duì)系統(tǒng)外部發(fā)揮較好的生態(tài)功能。生態(tài)系統(tǒng)健康是建設(shè)生態(tài)灌區(qū)的出發(fā)點(diǎn)，也是核心內(nèi)容。

④發(fā)達(dá)的生產(chǎn)力水平。灌區(qū)是我國(guó)糧食規(guī)模化生產(chǎn)的主要基地和食品安全的重要保障，進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)始終是灌區(qū)的基礎(chǔ)功能。進(jìn)行生態(tài)灌區(qū)建設(shè)是要通過(guò)科學(xué)規(guī)劃管理、技術(shù)資金投入等一系列措施，使灌區(qū)的生產(chǎn)力水平維持在較高狀態(tài)，既能滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求，又不對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成明顯負(fù)面影響。

⑤現(xiàn)代化的管理水平。如果說(shuō)灌區(qū)的水土資源、工程狀況是灌區(qū)的“硬件”，那么灌區(qū)管理則是“軟件”，很大程度上決定著上述物質(zhì)條件能夠發(fā)揮多大作用。生態(tài)灌區(qū)建設(shè)必須充分提高灌區(qū)管理水平，發(fā)揮現(xiàn)代化管理的優(yōu)勢(shì)。

三、生態(tài)灌區(qū)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

評(píng)價(jià)指標(biāo)是對(duì)生態(tài)灌區(qū)屬性的量化，也就是說(shuō)在對(duì)各屬性特征進(jìn)一步分解的基礎(chǔ)上，對(duì)生態(tài)灌區(qū)在各個(gè)方面所要達(dá)到的程度的具體要求。

早期對(duì)灌區(qū)的評(píng)價(jià)集中在節(jié)水改造效果、可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)等方面，這些評(píng)價(jià)從不同角度對(duì)灌區(qū)狀況做出了闡述，為生態(tài)灌區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系奠定了基礎(chǔ)。張會(huì)敏選取經(jīng)濟(jì)社會(huì)狀況、農(nóng)業(yè)水土資源利用、節(jié)水工程設(shè)施配套、生態(tài)系統(tǒng)、投資與效益6個(gè)方面的23個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建了反映灌區(qū)節(jié)水改造效果的多層次指標(biāo)體系。洪林從新增灌溉面積、水利用系數(shù)、節(jié)水能力和生產(chǎn)效益4個(gè)方面構(gòu)建了包括灌區(qū)年增節(jié)水量、農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值增長(zhǎng)量、新增灌溉面積在內(nèi)的10個(gè)指標(biāo)體系。楊柳利用層次分析法將灌區(qū)生態(tài)環(huán)境劃分為水資源、土地資源、生物資源等6個(gè)因素層，構(gòu)建了包含31個(gè)指標(biāo)的灌區(qū)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)庫(kù)框架，進(jìn)而篩選出主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，為灌區(qū)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)提供了思路和決策方法。柴立基于生態(tài)環(huán)境影響要素、資源利用水平要素、工程保障能力主題和可持續(xù)發(fā)展主題，提出了基于主題服務(wù)的灌區(qū)生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模式。賈屏將經(jīng)濟(jì)社會(huì)、水土資源、工程建設(shè)、生態(tài)環(huán)境作為灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展的4類基本指標(biāo)，構(gòu)建了經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率、水資源承載力、灌溉保證率、灌溉水質(zhì)在內(nèi)共計(jì)30個(gè)指標(biāo)體系。

綜合分析生態(tài)灌區(qū)涵蓋的眾多指標(biāo)并對(duì)其作出篩選判定是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，現(xiàn)有的生態(tài)灌區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系多是對(duì)上述各類評(píng)價(jià)體系的融合與拓展。目前，對(duì)生態(tài)灌區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行較系統(tǒng)的研究成果尚不多見，代表性的研究成果如表1。

縱觀表1中4項(xiàng)研究成果，相似之處在于都選中了工程系統(tǒng)、資源利用、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)、管理因素、經(jīng)濟(jì)社會(huì)5個(gè)方面作為指標(biāo)大類，然后進(jìn)行量化并構(gòu)建指標(biāo)體系，指標(biāo)涵義有較多的重合，如灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中的植被覆蓋率、水面率、生物多樣性等。不同之處在于各研究者對(duì)部分指標(biāo)的側(cè)重，如彭世彰把空氣質(zhì)量也作為生態(tài)灌區(qū)的指標(biāo)之一予以考慮，王維將灌區(qū)年均降水量等氣象因素作為灌區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況的指標(biāo)之一。需要注意的是，上述指標(biāo)體系中存在的部分指標(biāo)無(wú)法直接量化，或者需要進(jìn)一步確定，如河道護(hù)坡情況，找到反映其狀態(tài)的單一指標(biāo)較為困難，需要進(jìn)一步篩選下一級(jí)的指標(biāo)并整合成單一指標(biāo)。

我國(guó)不同灌區(qū)的自然、社會(huì)背景各異，在構(gòu)建生態(tài)灌區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，既要注重生態(tài)灌區(qū)概念、屬性蘊(yùn)含的諸多要求，也要因地制宜地考慮灌區(qū)實(shí)際情況。圖1是在項(xiàng)目研究中提出的一套生態(tài)灌區(qū)指標(biāo)體系。

四、展望及建議

目前我國(guó)正處于建設(shè)節(jié)水型灌區(qū)的階段，針對(duì)生態(tài)灌區(qū)的規(guī)劃建設(shè)尚未進(jìn)入國(guó)家層面的布局，涉及生態(tài)灌區(qū)的實(shí)踐探索相對(duì)缺乏，需要各方共同努力，在實(shí)踐中探索并推動(dòng)生態(tài)灌區(qū)理論體系的完善。

①加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)理論研究。加強(qiáng)對(duì)生態(tài)灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)理論與方法的研究，建議由政府主導(dǎo)建立生態(tài)灌區(qū)分類建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與相應(yīng)評(píng)價(jià)體系，指導(dǎo)生態(tài)灌區(qū)建設(shè)。

②加大應(yīng)用技術(shù)研發(fā)力度。加大對(duì)灌區(qū)生態(tài)評(píng)估與環(huán)境修復(fù)、灌區(qū)高效輸配水技術(shù)與新產(chǎn)品、灌區(qū)面源污染監(jiān)控及預(yù)報(bào)系統(tǒng)、灌區(qū)退水循環(huán)再利用、灌區(qū)自動(dòng)化信息化技術(shù)與裝備的研發(fā)力度，提升生態(tài)灌區(qū)管理水平，促進(jìn)灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

表1 生態(tài)灌區(qū)典型指標(biāo)體系研究成果

圖1 生態(tài)灌區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

③加大示范推廣力度。生態(tài)灌區(qū)作為我國(guó)灌區(qū)今后升級(jí)改造的方向，考慮其復(fù)雜性與前期投入較大，可結(jié)合當(dāng)下大中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目，在東北、長(zhǎng)江中上游、華北等地區(qū)分別選擇典型灌區(qū)，開展生態(tài)灌區(qū)試點(diǎn)建設(shè)，從設(shè)計(jì)理念、新技術(shù)應(yīng)用、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理機(jī)制等方面展開探索，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐中完善理論體系并逐步推廣。

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