湖北省三峽地區山水林田湖草系統原理及生態保護修復研究

李 濤,唐 濤,鄧紅兵,吳 鋼, 2,蔡慶華

1 中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室, 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系統管理、生態文明可持續發展建設的宏觀視野提出“山水林田湖草是生命共同體”[1]、強調生態系統保護修復要“統籌山水林田湖草系統治理”[2],這對于中國自然生態整體保護、系統修復和綜合治理具有十分重要的指導性意義[3]。近年來,國家打破行政區劃、部門管理和生態要素界限,積極實施以生態系統服務功能提升為導向的山水林田湖草生態保護修復試點工作[4],顯著促進了生態文明建設。本文以湖北省三峽地區山水林田湖草生態修復工程試點區為例,在闡述山水林田湖草系統原理的基礎上,針對區內突出的生態環境問題,探討了山水林田湖草生態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山水林田湖草生態保護修復提供決策依據,同時為其他區域生態保護與修復工作提供借鑒和示范。

1 山水林田湖草系統原理

山水林田湖草生態系統各要素之間是普遍聯系和相互影響的,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,彼此聯系,互為依托。因此,管理生態系統需從全局視角出發,根據相關要素功能聯系及空間影響范圍,尋求系統性解決方案,實施分割式管理很容易造成自然資源和生態系統破壞[4]。

人類必須正確認知和處理人與自然、局部與整體、發展與保護的關系[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環境,在不斷推進社會經濟發展的同時,推進自然資源節約利用和生態環境健康發展[5- 6]。

生態系統保護修復必須秉承系統工程思想。山水林田湖草生態系統是人與自然、自然與自然普遍聯系的有機軀體,具有豐富的經濟價值、生態價值、文化價值[4]。因此,山水林田湖草生態保護修復要根據生態系統的多種用途、開發利用的多重目標,構建“整體保護、系統修復、綜合治理、區域聯動、部門協同”的生態保護修復體系,保持和提升生態系統的規模、結構、質量和功能[5,7]。

2 試點區域概況

2.1 自然資源

湖北三峽地區山水林田湖草生態修復工程試點區位于湖北省西南至中南部,東經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%。試點區內水系發達,水資源總量高達211.48×108m3(2016年數據)。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]。三峽地區也是中國重要的非金屬礦產地,礦產資源十分豐富。

2.2 主要生態環境問題

三峽地區雖然擁有豐富的自然資源,但由于生態環境脆弱、人口和產業密集、自然資源開發強度大,導致環境負荷重,生態環境問題較突出[9],主要表現在：

(1)水污染嚴重,水環境惡化。三峽地區“化工圍江”問題突出,大量磷化工企業沿長江干流和主要支流岸線分布,企業生產過程中產生的大量含磷廢水造成水體富營養化,威脅長江生態安全[10]；區域內農藥、化肥、畜禽養殖、農村生活垃圾等面源污染嚴重,加劇長江流域水體污染[11-12]；礦產資源開發強度大,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；三峽庫區消落帶缺少陸地植被緩沖帶,水體自凈能力低[13]；城鎮污水管網建設滯后,污水、垃圾處理能力嚴重不足,對水環境造成嚴重影響。

(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,且易誘發水文地質災害,威脅人類生命財產安全[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、快速城鎮化等影響,三峽地區江河湖庫天然連通性嚴重受阻,湖泊濕地面積持續萎縮,水文調節受限,生態系統穩定性差,大大降低了湖泊濕地的自凈能力和環境承載力,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。長江經濟帶化工企業密集分布,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；區內大量廢棄礦區關閉后未及時進行生態修復,土地損毀、生態破壞、地質災害隱患等問題突出；傳統的農業種植模式造成土壤酸化、土壤板結,導致區域性土壤質量退化,農產品產量及質量下降[19]。

3 統籌山水林田湖草,系統治理三峽地區生態環境的重要性

山水林田湖草生命共同體即是流域生態系統[20]。因此,有必要從流域生態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,系統開展山水林田湖草治理工作。湖北三峽地區針對山、水、林、田、湖、草生態系統存在的諸多生態環境問題,已經采取了多種生態保護、修復措施,但工程間缺乏足夠的統籌協調,存在著局地效果較好而整體效應弱的問題,導致生態系統服務功能沒有得到更有效的恢復和提升。湖北三峽地區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力、生態承載力,維系著人與自然之間的平衡與協調[22],只針對流域中某一類生態系統的治理措施往往忽略了不同類型生態系統間的有機聯系[23],不能有效改善流域整體生態環境。因此,從流域生態系統整體性和流域內不同類型生態系統間的關聯性著眼,實施山水林田湖草系統保護修復,統籌上游下游、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的自然資源空間管控和生態系統保護修復,探索系統整治和協同治理方法,才能破解三峽地區條塊分割、九龍治水的環境治理困境,實現區域生態可持續發展和生態功能的整體提升[19,24]。

4 總體思路與目標

立足于湖北三峽地區特殊的生態地位和重大的生態責任,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、安全的長江生態系統,共抓長江大保護”為總體目標。按照整體保護、系統修復、綜合治理的基本思路,聚焦核心區域,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保護修復體系(圖2),以全面提升資源和環境承載力,維持生態系統穩定健康,增強生態系統服務功能。在生態環境質量持續改善,環境風險得到有效控制,生態保護修復機制不斷完善,生態安全屏障基本形成,綠色發展水平顯著提升的基礎上,把湖北三峽地區全面建成生態系統和諧共生、生態結構穩定、生態功能提升、人居環境優美、人與自然和諧共生的長江流域綠色發展引領區。

5 生態保護修復措施

實施山水林田湖草生態保護修復工程須打破行政區劃、部門管理、行業管理和生態要素界限,統籌考慮各要素保護需求。針對試點區存在的主要生態環境問題,從以下4個方面探索構建“整體保護、系統修復、綜合治理、區域聯動、部門協同”的生態保護修復體系,形成一套可復制、可推廣的長江大保護“湖北模式”,引領長江經濟帶綠色發展。

5.1 整體保護,跨界管理

嚴控岸線開發利用,實施長江岸線整體保護修復。以增加生態和生活岸線、嚴控生產岸線為目標,從流域全局確立岸線空間規劃,注重左右岸、省際間及上下游的協調,全面優化長江岸線空間布局,實現長江岸線整體保護[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、生態修復,還原其自然生態本底；同時建立健全長江岸線保護和開發利用協調機制,統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,維護三峽地區生物多樣性。依托試點區森林、濕地生態系統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,提升濕地生態系統功能；增強江河湖庫水系連通性,加強江河湖庫水環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、水環境治理、水生態修復,推動全流域系統治理[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,執行最嚴格的水資源管理制度[30]；通過廢污水治理、農業面源污染治理、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”,引領長江經濟帶綠色發展。實施沿江“一公里”化工企業關轉搬、化工企業轉型升級等工程措施,治理和嚴控工業污染源,引導化工產業向高端化、精細化、綠色化發展；推動化工污染的全流域聯防聯治,全面優化化工產業布局[31]；實行源頭預防、過程控制、全面治理,加強磷礦資源開發全過程的防控,通過污染土地生態綠化、污染土壤深度治理、礦山生態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,構建三峽庫區生態屏障。統籌山、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,優化水土資源配置,提高土地生產力,發展特色產業,促進農村產業結構調整和供給側結構性改革,持續改善生態,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安全和生態環境的威脅。水土保持治理重點實施消落帶生態修復、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,增強生態系統服務功能。全面推動“山、水、林、田、路、村”土地綜合整治,提高土地利用率,實現國土空間統一管控,破解“保護耕地、保障發展、保護環境”的難題,提升土地生態功能。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、農業生態示范建設等工程措施,加強礦山生態環境保護修復,有效減輕礦產資源開發對生態環境的影響和破壞,恢復土地使用功能,逐步改善礦山生態環境質量,實現人與自然和諧發展,保障礦區生態安全[19,32]。

5.3 分區施策,精準治理

按照整體性、系統性原則,充分考慮生態系統的關聯性與完整性、區域生態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”生態保護修復的重點區域空間分布和主要結構特征,對山水林田湖草生態保護修復工程實施范圍進行區域劃分,針對重點區域、重點問題,實施重點工程、重點技術,實現分區施策、精準治理。

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

中部水環境污染重點治理區：針對區域內河流水質污染嚴重,飲用水源水質達標不穩定,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保護修復(宜昌城區段、宜都段)、水源地保護及流域生態修復(紫陽河、黃柏河等流域)、水環境綜合治理及流域生態保護修復(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：針對區域內湖泊、濕地生態功能退化,“化工圍江”風險隱患大,水體富營養化加劇,飲用水源環境風險大,廢棄礦山、農業面源污染形勢嚴峻等突出問題,重點實施長江岸線生態保護修復(枝江段、松滋段)、國土綜合整治與廢棄礦山生態修復(宜都市、松宜礦區)、水環境綜合整治(枝江市)、“化工圍江”綜合整治、機制體制創新與能力建設等工程項目。

5.4 完善制度,規范管理

湖北三峽地區山水林田湖草的管理與執法分散在礦業、林業、農業、水利等多個管理部門,跨區監管難、責任落實難、規范執法難等問題突出,導致管理和執法效益相對較低。因此試點區要進一步完善和創新長江大保護體制機制,探索建立生態優先和綠色發展協同推進的有效工作模式,引領長江經濟帶高質量綠色發展。全面完善法律體系,整合執法力量,規范執法流程,健全監督機制,保障管理和執法的高效化[33]；實行生態環境保護“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新激發生態保護修復的新動能；創建流域管理與行政區域管理相結合的流域生態綜合管理新體制,實施流域統一規劃,推動流域協同聯動保護修復[16]。通過建立健全協同聯動機制、生態補償機制、責任考核機制、資金籌措機制、獎懲機制等,實現山水林田湖草生態系統的規范化、長效化、常態化管理。

6 結語

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