湖北省三峽地區(qū)山水林田湖草系統(tǒng)原理及生態(tài)保護修復研究

李 濤,唐 濤,鄧紅兵,吳 鋼, 2,蔡慶華

1 中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室, 北京 100085 2 中國科學院大學, 北京 100049 3 中國科學院水生生物研究所淡水生態(tài)與生物技術國家重點實驗室, 武漢 430072

黨的十八大以來,習近平總書記從新時代自然資源和生態(tài)系統(tǒng)管理、生態(tài)文明可持續(xù)發(fā)展建設的宏觀視野提出“山水林田湖草是生命共同體”[1]、強調生態(tài)系統(tǒng)保護修復要“統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理”[2],這對于中國自然生態(tài)整體保護、系統(tǒng)修復和綜合治理具有十分重要的指導性意義[3]。近年來,國家打破行政區(qū)劃、部門管理和生態(tài)要素界限,積極實施以生態(tài)系統(tǒng)服務功能提升為導向的山水林田湖草生態(tài)保護修復試點工作[4],顯著促進了生態(tài)文明建設。本文以湖北省三峽地區(qū)山水林田湖草生態(tài)修復工程試點區(qū)為例,在闡述山水林田湖草系統(tǒng)原理的基礎上,針對區(qū)內突出的生態(tài)環(huán)境問題,探討了山水林田湖草生態(tài)保護修復的總體思路、目標及具體措施,旨在為湖北三峽地區(qū)山水林田湖草生態(tài)保護修復提供決策依據(jù),同時為其他區(qū)域生態(tài)保護與修復工作提供借鑒和示范。

1 山水林田湖草系統(tǒng)原理

山水林田湖草生態(tài)系統(tǒng)各要素之間是普遍聯(lián)系和相互影響的,不能實施分割式管理[4- 5]。山水林田湖草生命共同體是由山、水、林、田、湖、草等多種要素構成的有機整體,彼此聯(lián)系,互為依托。因此,管理生態(tài)系統(tǒng)需從全局視角出發(fā),根據(jù)相關要素功能聯(lián)系及空間影響范圍,尋求系統(tǒng)性解決方案,實施分割式管理很容易造成自然資源和生態(tài)系統(tǒng)破壞[4]。

人類必須正確認知和處理人與自然、局部與整體、發(fā)展與保護的關系[5]。山水林田湖草是生命共同體,人的命脈在田,田的命脈在水,水的命脈在山,山的命脈在土,土的命脈在樹和草。因此,我們在開發(fā)利用自然資源時,必須正確認知和處理人與自然、局部與整體的關系,注意保護自然資源和生態(tài)環(huán)境,在不斷推進社會經(jīng)濟發(fā)展的同時,推進自然資源節(jié)約利用和生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展[5- 6]。

生態(tài)系統(tǒng)保護修復必須秉承系統(tǒng)工程思想。山水林田湖草生態(tài)系統(tǒng)是人與自然、自然與自然普遍聯(lián)系的有機軀體,具有豐富的經(jīng)濟價值、生態(tài)價值、文化價值[4]。因此,山水林田湖草生態(tài)保護修復要根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的多種用途、開發(fā)利用的多重目標,構建“整體保護、系統(tǒng)修復、綜合治理、區(qū)域聯(lián)動、部門協(xié)同”的生態(tài)保護修復體系,保持和提升生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模、結構、質量和功能[5,7]。

2 試點區(qū)域概況

2.1 自然資源

湖北三峽地區(qū)山水林田湖草生態(tài)修復工程試點區(qū)位于湖北省西南至中南部,東經(jīng)110°04′—112°04′,北緯29°53′—31°34′,包括恩施州巴東縣、宜昌市、荊州松滋市3個行政地域(圖1),總面積2.68×104km2,占湖北全省地域面積的14.0%。試點區(qū)內水系發(fā)達,水資源總量高達211.48×108m3(2016年數(shù)據(jù))。動植物資源豐富,是中國三大特有植物分布中心之一,有國家重點保護植物150種,其中珍稀瀕危特有植物40多種；水生動物138種,包括中華鱘、大鯢、長江江豚、胭脂魚等國家珍稀水生野生保護動物[8]。三峽地區(qū)也是中國重要的非金屬礦產(chǎn)地,礦產(chǎn)資源十分豐富。

2.2 主要生態(tài)環(huán)境問題

三峽地區(qū)雖然擁有豐富的自然資源,但由于生態(tài)環(huán)境脆弱、人口和產(chǎn)業(yè)密集、自然資源開發(fā)強度大,導致環(huán)境負荷重,生態(tài)環(huán)境問題較突出[9],主要表現(xiàn)在：

(1)水污染嚴重,水環(huán)境惡化。三峽地區(qū)“化工圍江”問題突出,大量磷化工企業(yè)沿長江干流和主要支流岸線分布,企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量含磷廢水造成水體富營養(yǎng)化,威脅長江生態(tài)安全[10]；區(qū)域內農(nóng)藥、化肥、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)村生活垃圾等面源污染嚴重,加劇長江流域水體污染[11-12]；礦產(chǎn)資源開發(fā)強度大,礦坑排水與選礦廢水量大,污染物含量高,造成地表水和地下水污染嚴重；三峽庫區(qū)消落帶缺少陸地植被緩沖帶,水體自凈能力低[13]；城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)建設滯后,污水、垃圾處理能力嚴重不足,對水環(huán)境造成嚴重影響。

(2)森林植被破壞嚴重,生物多樣性降低。長期過度墾殖導致區(qū)內森林破壞、植被覆蓋減少、草場退化,水土保持功能退化,加劇水土流失,且易誘發(fā)水文地質災害,威脅人類生命財產(chǎn)安全[14]；同時森林植被破壞導致生境破碎化加劇,生物棲息地喪失嚴重,生物多樣性持續(xù)下降,特有珍稀野生動植物瀕危程度加劇[15]。

(3)江河湖庫連通性受阻,濕地功能退化。受氣候變化、圍湖造田、水利工程建設、快速城鎮(zhèn)化等影響,三峽地區(qū)江河湖庫天然連通性嚴重受阻,湖泊濕地面積持續(xù)萎縮,水文調節(jié)受限,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性差,大大降低了湖泊濕地的自凈能力和環(huán)境承載力,嚴重威脅珍稀瀕危物種和特有物種生存安全,影響長江行洪和水資源供給[10,16-17]。

(4)土地利用不合理,土壤污染嚴重。長江經(jīng)濟帶化工企業(yè)密集分布,長江岸線利用格局不合理,總體利用率低,粗放使用問題、非法碼頭、非法采砂遺留問題突出[18]；沿江岸線護坡不健全,導致水土流失、滑坡災害頻發(fā)；區(qū)內大量廢棄礦區(qū)關閉后未及時進行生態(tài)修復,土地損毀、生態(tài)破壞、地質災害隱患等問題突出；傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)種植模式造成土壤酸化、土壤板結,導致區(qū)域性土壤質量退化,農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及質量下降[19]。

3 統(tǒng)籌山水林田湖草,系統(tǒng)治理三峽地區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要性

山水林田湖草生命共同體即是流域生態(tài)系統(tǒng)[20]。因此,有必要從流域生態(tài)學角度認識山水林田湖草生命共同體,并以自然流域為基本單元,系統(tǒng)開展山水林田湖草治理工作。湖北三峽地區(qū)針對山、水、林、田、湖、草生態(tài)系統(tǒng)存在的諸多生態(tài)環(huán)境問題,已經(jīng)采取了多種生態(tài)保護、修復措施,但工程間缺乏足夠的統(tǒng)籌協(xié)調,存在著局地效果較好而整體效應弱的問題,導致生態(tài)系統(tǒng)服務功能沒有得到更有效的恢復和提升。湖北三峽地區(qū)作為長江流域的重要組成部分,山、水、林、田、湖、草等要素彼此之間相互依存、相互制約[21],共同支撐著自然資源生產(chǎn)力、生態(tài)承載力,維系著人與自然之間的平衡與協(xié)調[22],只針對流域中某一類生態(tài)系統(tǒng)的治理措施往往忽略了不同類型生態(tài)系統(tǒng)間的有機聯(lián)系[23],不能有效改善流域整體生態(tài)環(huán)境。因此,從流域生態(tài)系統(tǒng)整體性和流域內不同類型生態(tài)系統(tǒng)間的關聯(lián)性著眼,實施山水林田湖草系統(tǒng)保護修復,統(tǒng)籌上游下游、干流支流、左岸右岸、山上山下、江河湖庫、陸域水域,全方位謀劃布局湖北三峽地區(qū)的自然資源空間管控和生態(tài)系統(tǒng)保護修復,探索系統(tǒng)整治和協(xié)同治理方法,才能破解三峽地區(qū)條塊分割、九龍治水的環(huán)境治理困境,實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)功能的整體提升[19,24]。

4 總體思路與目標

立足于湖北三峽地區(qū)特殊的生態(tài)地位和重大的生態(tài)責任,以“山水林田湖草是生命共同體”理念為指導,以“構建和諧、健康、清潔、美麗、安全的長江生態(tài)系統(tǒng),共抓長江大保護”為總體目標。按照整體保護、系統(tǒng)修復、綜合治理的基本思路,聚焦核心區(qū)域,關注重點問題,實施重點工程,運用關鍵技術,形成多目標、多功能、高效益的山水林田湖草生態(tài)保護修復體系(圖2),以全面提升資源和環(huán)境承載力,維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定健康,增強生態(tài)系統(tǒng)服務功能。在生態(tài)環(huán)境質量持續(xù)改善,環(huán)境風險得到有效控制,生態(tài)保護修復機制不斷完善,生態(tài)安全屏障基本形成,綠色發(fā)展水平顯著提升的基礎上,把湖北三峽地區(qū)全面建成生態(tài)系統(tǒng)和諧共生、生態(tài)結構穩(wěn)定、生態(tài)功能提升、人居環(huán)境優(yōu)美、人與自然和諧共生的長江流域綠色發(fā)展引領區(qū)。

5 生態(tài)保護修復措施

實施山水林田湖草生態(tài)保護修復工程須打破行政區(qū)劃、部門管理、行業(yè)管理和生態(tài)要素界限,統(tǒng)籌考慮各要素保護需求。針對試點區(qū)存在的主要生態(tài)環(huán)境問題,從以下4個方面探索構建“整體保護、系統(tǒng)修復、綜合治理、區(qū)域聯(lián)動、部門協(xié)同”的生態(tài)保護修復體系,形成一套可復制、可推廣的長江大保護“湖北模式”,引領長江經(jīng)濟帶綠色發(fā)展。

5.1 整體保護,跨界管理

嚴控岸線開發(fā)利用,實施長江岸線整體保護修復。以增加生態(tài)和生活岸線、嚴控生產(chǎn)岸線為目標,從流域全局確立岸線空間規(guī)劃,注重左右岸、省際間及上下游的協(xié)調,全面優(yōu)化長江岸線空間布局,實現(xiàn)長江岸線整體保護[25]。明確清退濱江化工岸線和部分碼頭岸線,推進沿江生活岸線改造升級；通過生態(tài)護岸建設、江河湖庫綜合整治和濕地修復、沿江山體災害防治、港口碼頭污染處理設施改造等工程措施,強化長江岸線污染控制、清潔整治、生態(tài)修復,還原其自然生態(tài)本底；同時建立健全長江岸線保護和開發(fā)利用協(xié)調機制,統(tǒng)籌岸線與后方土地的使用和管理,探索建立岸線資源有償使用制度[26]。

搶救保護珍稀瀕危物種,維護三峽地區(qū)生物多樣性。依托試點區(qū)森林、濕地生態(tài)系統(tǒng)以及生物多樣性資源,打破行政邊界,以流域為范圍,構建以自然保護區(qū)為核心,以就地保護為主體、遷地保護為補充的生物多樣性保護體系[16,24],通過生境保護、專題保護、針對性點對點保護等措施,結合人工繁殖、野生馴化等手段,搶救性保護金絲猴、中華鱘、江豚、疏花水柏枝等瀕危野生動植物,維護三峽地區(qū)生物多樣性,保障長江流域生物基因庫的安全。

增強江河湖庫連通性,維護江河健康。繼續(xù)鞏固退田還湖與清理河湖行洪障礙物,加強防洪排澇設施升級改造工程建設,增強河湖洪水的蓄泄水能力；加強江河湖庫水資源調度管理和水資源配置應急工程建設,緩解水資源供需矛盾；實施湖泊濕地資源保護工程,控制濕地萎縮,提升濕地生態(tài)系統(tǒng)功能；增強江河湖庫水系連通性,加強江河湖庫水環(huán)境保護和水污染治理,維護江湖健康,保持生物棲息地的完整和生物多樣性的維持[27-28]。

5.2 突出重點,綜合治理

推進“三水共治”,保障長江中下游水安全。以流域為邊界開展水資源保護、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復,推動全流域系統(tǒng)治理[29]。大力開展重要飲用水水源地安全保障達標建設,強化飲用水源地保護,執(zhí)行最嚴格的水資源管理制度[30]；通過廢污水治理、農(nóng)業(yè)面源污染治理、礦山污染水體治理、廢污水處理設施升級等工程措施,構建“源頭減排、過程阻斷、末端治理”全過程防控水污染的治水模式[18]；通過江河湖庫綜合整治和濕地修復、岸坡生態(tài)緩沖帶建設等工程措施,強化污染河道及黑臭水體治理,保證流域水體的清潔、暢通、安全。

整治“化工圍江”,引領長江經(jīng)濟帶綠色發(fā)展。實施沿江“一公里”化工企業(yè)關轉搬、化工企業(yè)轉型升級等工程措施,治理和嚴控工業(yè)污染源,引導化工產(chǎn)業(yè)向高端化、精細化、綠色化發(fā)展；推動化工污染的全流域聯(lián)防聯(lián)治,全面優(yōu)化化工產(chǎn)業(yè)布局[31]；實行源頭預防、過程控制、全面治理,加強磷礦資源開發(fā)全過程的防控,通過污染土地生態(tài)綠化、污染土壤深度治理、礦山生態(tài)恢復治理等工程措施,全面推進污染土地整治,消除或減少污染源。

加強水土保持,構建三峽庫區(qū)生態(tài)屏障。統(tǒng)籌山、水、林、田、湖、草各要素,緊密結合工程、植物和耕作措施,溝坡兼治,優(yōu)化水土資源配置,提高土地生產(chǎn)力,發(fā)展特色產(chǎn)業(yè),促進農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結構調整和供給側結構性改革,持續(xù)改善生態(tài),控制水土流失[14]。開展巖溶石漠化土地治理,恢復土地使用功能；開展地質災害點恢復治理工程,消除地質災害對人民生命財產(chǎn)安全和生態(tài)環(huán)境的威脅。水土保持治理重點實施消落帶生態(tài)修復、地質災害防治、退耕還林還草、坡改梯、溝道防護林培育等工程措施。

強化土地整治和礦山修復,增強生態(tài)系統(tǒng)服務功能。全面推動“山、水、林、田、路、村”土地綜合整治,提高土地利用率,實現(xiàn)國土空間統(tǒng)一管控,破解“保護耕地、保障發(fā)展、保護環(huán)境”的難題,提升土地生態(tài)功能。通過廢棄工礦場地恢復治理、廢棄渣堆治理、礦山污染水體治理、農(nóng)業(yè)生態(tài)示范建設等工程措施,加強礦山生態(tài)環(huán)境保護修復,有效減輕礦產(chǎn)資源開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響和破壞,恢復土地使用功能,逐步改善礦山生態(tài)環(huán)境質量,實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展,保障礦區(qū)生態(tài)安全[19,32]。

5.3 分區(qū)施策,精準治理

按照整體性、系統(tǒng)性原則,充分考慮生態(tài)系統(tǒng)的關聯(lián)性與完整性、區(qū)域生態(tài)功能的特殊性與重要性,采用空間分析技術,識別“生命共同體”生態(tài)保護修復的重點區(qū)域空間分布和主要結構特征,對山水林田湖草生態(tài)保護修復工程實施范圍進行區(qū)域劃分,針對重點區(qū)域、重點問題,實施重點工程、重點技術,實現(xiàn)分區(qū)施策、精準治理。

西部水土流失治理區(qū)：針對區(qū)域內水土流失、石漠化嚴重,礦產(chǎn)開發(fā)破壞生態(tài)環(huán)境,地質災害形勢嚴峻等問題,重點實施庫岸整治(巴東段)、水土流失治理及區(qū)域生態(tài)保護修復(巴東縣、秭歸縣茅坪河等流域)、岸線生態(tài)修復(秭歸段)等工程項目。

中部水環(huán)境污染重點治理區(qū)：針對區(qū)域內河流水質污染嚴重,飲用水源水質達標不穩(wěn)定,長江岸線退化嚴重,土壤污染風險隱患大等問題,重點實施長江岸線生態(tài)保護修復(宜昌城區(qū)段、宜都段)、水源地保護及流域生態(tài)修復(紫陽河、黃柏河等流域)、水環(huán)境綜合治理及流域生態(tài)保護修復(柏臨河、高馬河及周邊流域、清江流域宜都段及周邊流域)等重點工程。

東部綜合治理區(qū)：針對區(qū)域內湖泊、濕地生態(tài)功能退化,“化工圍江”風險隱患大,水體富營養(yǎng)化加劇,飲用水源環(huán)境風險大,廢棄礦山、農(nóng)業(yè)面源污染形勢嚴峻等突出問題,重點實施長江岸線生態(tài)保護修復(枝江段、松滋段)、國土綜合整治與廢棄礦山生態(tài)修復(宜都市、松宜礦區(qū))、水環(huán)境綜合整治(枝江市)、“化工圍江”綜合整治、機制體制創(chuàng)新與能力建設等工程項目。

5.4 完善制度,規(guī)范管理

湖北三峽地區(qū)山水林田湖草的管理與執(zhí)法分散在礦業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利等多個管理部門,跨區(qū)監(jiān)管難、責任落實難、規(guī)范執(zhí)法難等問題突出,導致管理和執(zhí)法效益相對較低。因此試點區(qū)要進一步完善和創(chuàng)新長江大保護體制機制,探索建立生態(tài)優(yōu)先和綠色發(fā)展協(xié)同推進的有效工作模式,引領長江經(jīng)濟帶高質量綠色發(fā)展。全面完善法律體系,整合執(zhí)法力量,規(guī)范執(zhí)法流程,健全監(jiān)督機制,保障管理和執(zhí)法的高效化[33]；實行生態(tài)環(huán)境保護“黨政同責”、“一崗雙責”,建立更具剛性的考核機制,通過體制改革和機制創(chuàng)新激發(fā)生態(tài)保護修復的新動能；創(chuàng)建流域管理與行政區(qū)域管理相結合的流域生態(tài)綜合管理新體制,實施流域統(tǒng)一規(guī)劃,推動流域協(xié)同聯(lián)動保護修復[16]。通過建立健全協(xié)同聯(lián)動機制、生態(tài)補償機制、責任考核機制、資金籌措機制、獎懲機制等,實現(xiàn)山水林田湖草生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)范化、長效化、常態(tài)化管理。

6 結語

“山水林田湖草生命共同體”展現(xiàn)了習近平生態(tài)文明思想的整體系統(tǒng)觀。統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理,推進生態(tài)文明建設,就要牢固樹立“山水林田湖草是一個生命共同體”的理念,圍繞解決生態(tài)環(huán)境保護和治理的重難點問題,實施系統(tǒng)保護與修復工程。因此,實施湖北三峽地區(qū)山水林田湖草生態(tài)系統(tǒng)保護與修復,要從生態(tài)系統(tǒng)整體性和長江流域系統(tǒng)性著眼,重建行政區(qū)管理和流域管理相結合的跨界管理新體制,實現(xiàn)綜合性整體保護與關鍵問題精準治理相結合,才是提升該試點區(qū)生態(tài)系統(tǒng)功能、維護生物多樣性、構建生態(tài)安全屏障的重要舉措,對于推進長江流域經(jīng)濟社會綠色健康發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)具有重要意義。