“源-匯”景觀視角下洱海流域面源污染的生態(tài)治理策略

肖偉鳴

（中冶京誠工程技術(shù)有限公司，北京 100176）

洱海流域位于云南省大理白族自治州境內(nèi)，地處金沙江、元江和瀾滄江三大水系分水嶺，境內(nèi)有永安江、羅時江、彌苴河、西洱河及蒼山十八溪等大小入湖河道溝渠117 條。洱海流域面積2 565 km2，其中湖面面積252 km2，湖岸線長129 km，平均湖深10.8 m，蓄水量29.59 億m3。洱海是云南省第二大高原淡水湖，在全國淡水湖泊中居第七位，在大理當(dāng)?shù)赜小澳赣H湖”之稱。洱海流經(jīng)大理市、洱源縣等9個市(縣)，其中，大理市洱海流域地理坐標(biāo)介于東經(jīng)99°58′05″～100°26′26″，北緯25°25′37″～26°01′09″之間，東西寬34.5 km，南北長64.3 km，流域面積1 371.63 km2，占洱海流域總面積的53.5%，占大理市國土面積的78.92%。洱海不僅是當(dāng)?shù)鼐用竦闹饕吹兀哂猩锒鄻有员Ｗo(hù)及調(diào)節(jié)氣候等功能，同時還是當(dāng)?shù)刈钪匾穆糜钨Y源，成為當(dāng)?shù)鼐用褓囈陨婧桶l(fā)展的基石[1-2]。

近年來，隨著旅游業(yè)的迅猛發(fā)展，因工業(yè)和生活污水、農(nóng)業(yè)面源污染等多種因素的影響，導(dǎo)致洱海水體富營養(yǎng)化嚴(yán)重，藍(lán)藻水華時有發(fā)生，使洱海生態(tài)環(huán)境面臨惡化的風(fēng)險[3]。黨的十八大以來，習(xí)近平總書記高度重視生態(tài)文明建設(shè)，強(qiáng)調(diào)“生態(tài)就是資源、生態(tài)就是生產(chǎn)力”“綠水青山就是金山銀山，改善生態(tài)環(huán)境就是發(fā)展生產(chǎn)力”，為當(dāng)今生物多樣性保護(hù)與生態(tài)文明建設(shè)指明了方向[4-5]。2015年，習(xí)近平總書記到大理洱海實(shí)地考察并提出，“要像保護(hù)眼睛一樣保護(hù)洱海”，自此，洱海流域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理逐步走上了可持續(xù)性發(fā)展的軌道[6]。

1 “源-匯”景觀的概念與內(nèi)涵

“源-匯”模型中的“源”是指某一個過程的源頭和起點(diǎn)，而“匯”是指某一個過程消失的地方?！霸?匯”理論最初起源于大氣污染等相關(guān)研究[7-8]，居民生活、工廠及交通廢氣的排放是大氣污染物的主要來源，被稱為“源”；一些綠地或建筑物可以降低或吸附大氣污染物，被稱為“匯”[9-10]?！霸?匯”模型為分析大氣污染物的源頭和去向提供了支撐，后被引入到景觀生態(tài)學(xué)中。能促進(jìn)生態(tài)過程發(fā)展的景觀類型或單元，被稱為“源”景觀，能抑制生態(tài)過程發(fā)展的景觀類型或單元，被稱為“匯”景觀[11-12]。而生態(tài)過程是物質(zhì)、能量、信息在不同生態(tài)系統(tǒng)之間或生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的流動和遷移轉(zhuǎn)化過程。因“源”“匯”的概念與生態(tài)過程緊密相連，因此“源-匯”的不同分布格局在一定程度上可以反映出生態(tài)過程的差異[8]。因“源-匯”景觀理論揭示了景觀過程與格局之間的關(guān)系而被廣泛應(yīng)用于面源污染防治（見圖1）等研究領(lǐng)域。

2 洱海流域面源污染問題

面源污染亦稱非點(diǎn)源污染，是指固體的或溶解的污染物從非特定的地點(diǎn)，在降雨和徑流的沖刷下，隨徑流而匯入受納水體造成的污染[13-15]。面源污染可能會帶來生物多樣性降低、生境破壞、水體富營養(yǎng)化等生態(tài)環(huán)境問題[16-17]，具有隱蔽性和累積性等特點(diǎn)，難以有效監(jiān)測、控制和治理[18-19]。對導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的面源污染來講，農(nóng)田、坡耕地及居民點(diǎn)等都是營養(yǎng)物質(zhì)遷出的“源”，而草地、林地與濕地等都是營養(yǎng)物質(zhì)接納的“匯”。如果能合理設(shè)置“源”“匯”景觀的空間格局，就可使面源污染物在異質(zhì)景觀中被攔截及轉(zhuǎn)化，進(jìn)而會有效控制面源污染（見圖1）。降低面源污染的最直接且有效的方法就是控制污染物來源，即控制“源”的養(yǎng)分流失，以及調(diào)控“源-匯”在空間上的不同組合，讓養(yǎng)分在進(jìn)入水體之前已在流動的時空尺度上達(dá)到一個相對平衡狀態(tài)，從而降低面源污染造成的危害性[20-21]。

業(yè)已清楚，水體中的氮、磷等養(yǎng)分含量超標(biāo)是湖泊富營養(yǎng)化的主要誘因，而水體當(dāng)中很大一部分的養(yǎng)分都來自農(nóng)田等“源”景觀造成的面源污染[22]。洱海流域農(nóng)業(yè)面源污染主要來源于大蒜等經(jīng)濟(jì)作物種植的農(nóng)田和奶牛等畜牧養(yǎng)殖場的污染物經(jīng)地表徑流和土壤滲濾進(jìn)入洱海造成的污染[23-24]，其中洱海北部的上關(guān)鎮(zhèn)和洱源縣的6 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)總氮和總磷排放量占全流域農(nóng)業(yè)總排放量的48%和44%，對洱海流域的污染影響相對較大[25-26]。

3 “源-匯”景觀視角下洱海流域面源污染生態(tài)治理策略

影響面源污染的可空間化因素包括污染源、坡度、坡長和植被覆蓋率等，其他因素有降水量、降水強(qiáng)度、土壤抗侵蝕性與地表粗糙度等?！霸础薄皡R”景觀面積及其相對于受納水體的距離、坡度和相對高度，還有“匯”景觀布局的分散程度等都會影響到面源污染的產(chǎn)生及擴(kuò)散。面源污染貢獻(xiàn)程度與其影響因素之間存在的函數(shù)關(guān)系如下：P（面源污染貢獻(xiàn)程度）=f（+源景觀面積，+源景觀坡度，-源景觀相對于受納水體的距離和高度，-匯景觀面積，+匯景觀坡度，+匯景觀相對于受納水體的距離和高度，-匯景觀分散程度）[22]。分析得出基于面源污染防治的“源”“匯”景觀格局的設(shè)計法則如表1所示。

表1 基于面源污染防治的“源”“匯”景觀格局的設(shè)計法則

表1中只將“源”“匯”景觀某一布局特征作為單一變量進(jìn)行分析，在具體實(shí)踐中，應(yīng)綜合分析“源”“匯”景觀格局與面源污染的關(guān)系。從空間格局因素出發(fā)歸納總結(jié)出適宜于防治面源污染的景觀格局（見表2）。

表2 基于面源污染防治的景觀空間格局

洱海流域“源-匯”景觀調(diào)控策略如表3所示。面源污染的影響因素復(fù)雜多樣，“源”“匯”景觀空間格局優(yōu)化只是其中的很重要的策略之一。近幾年來，大理白族自治州在洱海流域內(nèi)構(gòu)建了截污治污“五大體系”，分別是生活污水收集處理體系、城鄉(xiāng)生活垃圾收集處置體系、農(nóng)業(yè)面源污染防治體系、環(huán)湖生態(tài)防護(hù)體系和清水入湖工程體系[27]。在農(nóng)業(yè)面源污染防治體系中，全流域自2018 年8 月開始推行“三禁四推”，即禁止使用氮磷含量高的化肥、禁止使用毒性和殘留量高的農(nóng)藥、禁止種植大蒜等肥水需求量大的農(nóng)作物，推行有機(jī)肥代替化肥、推行病蟲害綠色防控、推行農(nóng)作物綠色生態(tài)種植、推行畜禽標(biāo)準(zhǔn)化及漁業(yè)生態(tài)健康養(yǎng)殖[3]。在環(huán)湖生態(tài)防護(hù)體系中，通過劃定生態(tài)藍(lán)線、綠線和紅線，將洱海全流域劃分為一級、二級和三級保護(hù)區(qū)進(jìn)行分級管控，更加有利于修復(fù)洱海湖濱緩沖帶及建設(shè)洱海綠道。近幾年來，遵循“保護(hù)+”和生態(tài)修復(fù)理念，堅持生態(tài)保護(hù)與綠色發(fā)展并重，使洱海生物多樣性得到了較快的恢復(fù)，一些消失的鳥兒又飛回來了，湖面上指示性物種海菜花也出現(xiàn)了[28]。

表3 洱海流域“源-匯”景觀調(diào)控策略

4 結(jié)語

“源-匯”景觀理論來源于全球變化及大氣污染研究中的“源-匯”模型，因揭示了景觀過程和空間格局之間的關(guān)系而被廣泛應(yīng)用。本文基于“源”“匯”景觀的概念和內(nèi)涵，結(jié)合實(shí)地調(diào)研，分析了洱海流域面源污染問題，提出了基于面源污染防治的“源”“匯”景觀格局的設(shè)計法則及設(shè)計原則，并制訂了洱海流域“源-匯”景觀調(diào)控策略。“源-匯”景觀類型是需要根據(jù)具體情況來判定的，面源污染的影響因素也很復(fù)雜，“源”“匯”景觀空間格局優(yōu)化只是其中的一個很重要的策略，但要全面解決面源污染，還需要根據(jù)具體實(shí)踐過程進(jìn)行分析和調(diào)整。