青藏高原山水林田湖草生態保護修復模式
——以拉薩河流域為例

王振波,李嘉欣,3,郭義強,梁龍武,3

1 中國科學院地理科學與資源研究所, 北京 100101 2 中國科學院區域可持續發展與模擬重點實驗室, 北京 100101 3 中國科學院大學資源與環境學院, 北京 100049 4 自然資源部土地整治重點實驗室, 北京 100035

生態文明建設是關系人民福祉,關乎民族未來,事關“兩個一百年”奮斗目標和中華民族偉大復興中國夢的重要內容[1]。《生態文明體制改革總體方案》指出要將生態文明建設專項資金重點用于青藏高原生態屏障、黃土高原-川滇生態屏障、東北森林帶、北方防沙帶等國家生態安全屏障的保護修復[2]。《關于推進山水林田湖生態保護修復工作的通知》要求在國家重要生態屏障區、國家公園試點區、重點戰略水源涵養區選取具有全國性和區域性重大影響的地區加速推進山水林田湖草生態保護修復工程試點工作[3]。為了進一步明確生態保護修復方向與目標,十九大報告提出山水林田湖草生態保護修復試點工程亟需優化生態安全屏障體系,構建生態廊道和生物多樣性保護網絡,提升生態系統質量和穩定性,全面開創“美麗中國”建設新局面[4]。具體來看,山水林田湖草生態保護修復是推進生態文明建設的必然要求[5],有利于生態系統綜合管理,推動人與自然和諧共生,促進生態資源可持續發展。

青藏高原是我國乃至亞洲的山水之源、命脈之源,是地球上最獨特的地質-地理-生態單元,是人地關系交互演化研究的天然實驗室[6],是我國生態屏障區、水源涵養區和以高寒草地退化[7]、冰川退縮為代表的生態脆弱區[8],生態地位獨特、生態保護責任重大。為此,中央及地方政府高度重視青藏高原生態文明建設,積極開展山水林田湖草保護修復試點工程,加速構建雪域高原綜合保護修復體系,力爭建設好美麗的青藏高原,守護好世界上最后一方凈土。在青藏高原生態文明建設研究中,主要包括糧食安全及風險格局[9]、土壤水分[10]、植被覆蓋[11]、氣候變化[12]、地表水與能源平衡[13]以及微生物多樣性[14]等,鮮有文獻解析青藏高原山水林田湖草生態保護與修復的技術體系、實踐經驗和示范模式,對青藏高原山水林田湖草生態保護修復工程的概況和進展情況并不清晰。

由于青藏高原具有獨特的自然地域格局、脆弱的生態環境本底、重要的生態安全地位,其山水林田湖草生態保護修復更加強調整體性、協調性、系統性和可持續性。研究其生態保護修復工程的技術路線、山水林田湖草治理模式和實踐經驗,有助于對青藏高原山水林田湖草生態建設情況有一個清晰的認識,梳理出一套可操作性強的、科學合理的高原生態保護修復體系,探索多層次、多要素、多維度、多尺度、多目標及多樣化的示范模式,具有較大的示范意義。因此,本文以拉薩河流域為例梳理了其主要的生態保護修復工程項目,提煉了青藏高原山水林田湖草生態保護與修復的技術路線；從參與主體、整合要素、運行保障、實施目標等方面總結了青藏高原山水林田湖草治理模式；從山、水、林、田、湖、草六大生態要素出發歸納了青藏高原生態保護修復的實踐經驗,以期填補青藏高原山水林田湖草生態保護修復研究的空白,為全國其他地區系統開展山水林田湖草生態保護修復工作提供借鑒。

1 青藏高原山水林田湖草生態保護與修復試點的特殊性

1.1 青藏高原是我國重要的生態安全屏障

青藏高原獨特的自然地域格局和豐富多樣的生態系統使其生態環境具有全球唯一性,對我國乃至北半球的生態安全具有重要的屏障作用。青藏高原直接影響著中國季風氣候的形成和演變,是影響我國與東亞氣候系統穩定的重要屏障,是北半球氣候變化的感應器、敏感區和調節區[7],在全球大氣、水循環中扮演著重要角色。拉薩河流域是青藏高原生態安全屏障的核心區,承載了西藏最主要的經濟活動和發展任務,是西藏生態功能極為重要、資源環境承載壓力最大、建設重要生態安全屏障挑戰最大的區域,發揮好拉薩河調控水體、控制土壤侵蝕、調節氣候和保護生物多樣性等生態系統服務功能事關國家生態安全。

1.2 青藏高原是我國乃至亞洲重要的水源涵養區

青藏高原是目前地球上中低緯度地區的冰川集中地,被譽為“亞洲水塔”,是我國水資源安全重要的戰略基地[15]。青藏高原孕育了亞洲著名的長江、黃河和流經六國的瀾滄江-湄公河以及恒河、印度河、黑河等10余條江河,是世界上河流發育最多的區域,是我國乃至亞洲重要的水源涵養區。拉薩河支流水系眾多,流域內包含自治區重點生態功能區“拉薩河上游水源涵養與生物多樣性保護區”,是青藏高原重要國際河流雅魯藏布江最大的一級支流,是我國和亞洲重要的水源補給區之一。

1.3 青藏高原是珍稀野生動物的天然棲息地和高原物種基因庫

青藏高原是珍稀野生動物的天然棲息地和高原物種基因庫,是全球生物多樣性最豐富的地區之一,分布有豐富多樣的自然生態系統類型,為不同生物區系相互交融、演變交替提供了特定空間,是世界山地生物物種主要的分化與形成中心。區域內特有種子植物3760余種,特有脊椎動物280余種,其中國家一級保護動物38種,珍稀瀕危高等植物300余種,珍稀瀕危動物120余種,有高寒生物自然種質庫之稱,是全球生物多樣性保護的重要區域[16]。拉薩河流域是地球第三極生物多樣性的典型代表,流域內雅魯藏布江中游河谷黑頸鶴國家級自然保護區越冬黑頸鶴數量約占全球黑頸鶴數量的80%,是全球最大的黑頸鶴越冬地。

1.4 青藏高原是展示國家綠色可持續發展的國際窗口

青藏高原是國家重要的安全屏障,其發展、穩定和生態環境是國際上高度關注的熱點問題之一。拉薩河流域地處國家重點開發區域藏中南核心區域,是西藏人口分布密度最大、城鎮密度最高、基礎設施最為完備、產業發展基礎最好、開放程度最高、生產要素最集中、資源環境承載能力最強、未來發展潛力最大的區域。拉薩河流域將成為西藏建設南亞大通道,對接“一帶一路”和孟中印緬經濟走廊,推動環喜馬拉雅經濟合作帶建設的核心節點[17],是展示國家綠色可持續發展的國際窗口。

2 青藏高原山水林田湖草生態保護與修復技術路線

2.1 青藏高原山水林田湖草生態保護與修復框架和目標

根據流域不同區段主體功能和生態系統要素間的內在聯系,拉薩市將拉薩河山水林田湖草生態保護修復劃分為上游地區水源涵養、中下游地區環境綜合整治、周邊地區生態保護與修復(圖1),重點推進水環境保護與整治、生物多樣性保護、水土流失治理、礦山治理與修復等一系列生態建設工程。其中“上游水源涵養區”是拉薩河生態保護與修復的源頭重要區域,主要開展生態綜合監測站建設工程和拉薩市旁多引水工程；“中下游環境綜合整治區”為綜合保護修復區,需統籌考慮各生態要素的保護和修復治理,主要開展污染防治、河段防洪護岸、水系連通、山體綠化、景觀廊道修建、濕地生態保護等工程；“周邊生態保護與修復區”分布于拉薩河周圍,主要開展防沙固沙治沙、地質災害防護、礦山土地復墾等工程。

三個關鍵區的綜合保護具有緊密聯系,保護工程相輔相成、互相促進,以實現三大總體目標。第一,保護拉薩河流域水源涵養功能、改善水環境質量,有效控制地下水位下降；礦山環境得到根本性整治修復,城鎮生活污水得到有效治理,農業面源污染減少；遏制扭轉荒漠化態勢,進一步控制水土流失,生物多樣性顯著提高。第二,進一步健全生態系統保護、修復和管理體制機制,探索“山水林田湖草”多部門協同治理綜合模式,為其它類似地區工程建設提供借鑒。第三,增強拉薩河流域生態系統服務與保障功能,全面提升拉薩河流域自然生態系統穩定性和資源環境承載能力,形成“青山擁南北,碧水貫東西”的良好生態格局。

圖1 青藏高原山水林田湖草生態保護與修復框架圖Fig.1 Framework of ecological protection and restoration of multi-ecological elements in Qinghai-Tibet Plateau

2.2 青藏高原山水林田湖草生態保護與修復技術體系

青藏高原山水林田湖草生態保護與修復試點堅持問題導向、目標導向、生態經濟社會復合效益導向,按照整體保護、系統修復、綜合治理的系統性和整體性原則,以硬性的工程措施和軟性的管理措施相結合的方式,通過水源涵養功能提升、生態安全格局構建、環境綜合整治、生物多樣性保護和生態監測與基礎支撐項目構建等手段,實現自然、社會、經濟三大系統的協調發展,逐步恢復和提升青藏高原生態質量和水平,顯著提升其對國家的生態安全保障功能。其技術體系包括生態系統現狀評估與修復空間類型劃分、生態系統重點項目與重點修復工程設計、生態系統建設效益分析與建設效果評估、生態保護與修復保障措施。

拉薩河流域以解決近期山水林田湖草保護與修復面臨的實際突出問題為導向,統籌山上山下、上游下游,以水污染治理、水生態修復、水資源保護“三水共治”和工業、農業、生活、土壤污染“四源齊控”為主線,對拉薩河流域山水林田湖草各要素進行整體保護、系統修復、綜合治理,打造“高原水城”,全面提升拉薩河流域生態質量和水平。具體技術路線(圖2)為：在清楚流域各生態要素現狀及問題基礎上,構建評估標準,對生態系統服務功能重要性和生態系統敏感性進行評估,采用地理信息系統匯水區分析技術,考慮行政單元相對完整性,對拉薩河流域生態保護修復空間進行片區劃分。根據不同分區存在的突出問題,拉薩河上游以保護為主,中下游城區段以環境綜合整治為主,周邊區域以生態風險修復及防范為主,分別提出“綠樹上山、治污凈水、固土育草”的治理策略,并有針對性地提出上游水源涵養工程、中下游環境綜合整治工程和周邊生態保護與修復工程。最后從生態、經濟、社會三方面分析工程建設效益,并統籌提出區域山水林田湖草生命共同體的保障措施。

圖2 拉薩河流域山水林田湖草生態保護與修復技術路線圖Fig.2 Technology roadmap of ecological protection and restoration of multi-ecological elements in Lhasa River Basin

3 跨區綜合協作聯動的山水林田湖草治理模式

圖3 跨區綜合協作聯動的山水林田湖草治理模式示意圖 Fig.3 Schematic diagram of the mode of integrated and collaborative management across regions

青藏高原地區山水林田湖草生態保護修復工程重點從山水林田湖草6個方面構建生態安全格局、增強水源涵養功能、提升生物多樣性和物種豐富度、優化生態環境和自然資源的監管能力。工程實施以來,青藏高原地區山水林田湖草治理效果良好,為我國生態安全和社會經濟的綠色增長提供重要保障。按照“山水林田湖草是一個生命共同體”要求,探索高原生態脆弱地區跨區綜合協作聯動的山水林田湖草治理模式(圖3)。

3.1 參與主體：多部門跨區聯動模式

青藏高原橫跨西藏、青海、甘肅等多個省份,其生態保護修復工程涉及到環保、國土、水利、財務、發改等多個部門,不同行政區協調難度較大,不同部門發展規劃側重點不同,難以綜合指導生態系統修復和實行統一高效的管理。跨區域、多部門、多領域的跨區綜合聯動機制能夠破除各地區、各部門單兵作戰的方式,有效凝聚各地區、各部門力量形成系統治理的有效合力,有助于聯合建立堅實的生態安全屏障,建設完善的生態廊道,劃定全區域生態保護紅線,出臺統一的山水林田湖草管理體系以及生態保護紅線項目準入制度。

3.2 整合要素：多要素綜合聯動模式

山水林田湖草是由多種生態要素組成的生命共同體系統,系統結構復雜、功能多樣,各要素相互影響、相互制約,單要素分類治理容易顧此失彼,局部效果較好但整體效果較差,存在修復工程碎片化和生態系統性破損的風險[18]。青藏高原各級政府高度重視生態系統的整體性、系統性原則和耦合聯通機理,采用綜合施策和系統治理的模式,分階段、有序地實施多要素融合的聯動治理和系統修復,逐步恢復和提升區域生態系統服務功能,保障山水林田湖草治理工程的全面性、高效性、一致性、耦合性和有序性。

3.3 運行保障：多渠道協作聯動模式

資金投入保障。拉薩市采用項目合作方式融資,發揮政策引導和約束作用,支持、鼓勵相關企業通過資本運作等多種渠道籌措治理資金,對于運營期內具有穩定現金流的項目,采用PPP模式；對于可市場化運作的項目,采用財政補貼和降費減負等措施進行扶持；對于環境成本內部化的項目,由國企和有實力的企業自籌資金解決。為了激發市場主體活力和發展潛力,拉薩市健全上下游生態補償機制,向下游籌措資金用于上游環境治理與保護,運用轉讓-運營-移交(TOT, 即Transfer-Operate-Transfer)模式對污水處理廠二期工程進行資產受讓轉移。

政策制度保障。拉薩市建立健全有效約束開發行為和促進綠色發展、循環發展、低碳發展的生態文明法律制度,制定出臺《拉薩市加快推進生態文明建設實施方案》等政策性文件,為開展全流域系統生態保護修復提供制度保障；推行“3+1”環境保護追責模式,即“屬地、行業、業主+環保督察”模式,確保各項制度落到實處,把環境違法行為杜絕在萌芽狀態；貫徹落實國家《控制污染物排放許可制實施方案》,組建排污許可制工作領導小組,明確“大氣十條”和“水十條”重點監管行業,按行業逐步有序核發排污許可證。

體制機制保障。拉薩市建立統一的監管機制包括統一的監管平臺、統一的評價指標體系和考核體系,對各部門責任主體實行統一評價與考核；改變過于依賴行政手段治理生態環境的體制模式,充分調動企業和社會參與治理污染的積極性；創新高原生態造林綠化機制,實施高標準造林工程,從組織管理、監督檢查機制、政府投入、多方參與的多渠道融資模式,到大規格苗木造林、高標準提前整地、適地適樹、優化樹種結構、創新工程造林和林地管理新模式等方面積累了豐富實用的經驗。

3.4 實施目標：多目標耦合聯動模式

生態搬遷目標：黨中央國務院高度重視西藏高海拔生態搬遷,出臺相關政策支持拉薩河流域根據資源環境承載力,對貧困區域和海拔4500 m以上的區域,大力實施高海拔生態搬遷和易地扶貧搬遷工程,進一步減少人類活動對流域生態脆弱地區的干擾破壞。

調水供水目標：針對生態環境脆弱、草地退化、水源涵養功能下降、徑流調節增加等主要問題,科學實施流域高海拔區域生態搬遷,促進退化草地自然修復,重點完善生態環境綜合監測能力,強化旁多水庫調蓄洪水和供水功能。

防沙固沙目標：周邊生態保護與修復區針對流域內水土流失、土地沙化、草地退化等主要生態問題,重點開展防沙治沙工程和礦山生態修復工程,治理沙化土地、修復人為裸地裸巖,顯著提高植被覆蓋率,逐步實現遏制土地沙化、減少水土流失、防控地質災害的目標。

大氣污染防治目標：制定《拉薩市大氣污染防治實施方案及任務分解表》,全面厘清大氣污染階段性目標任務,深化推進大氣污染防治。著力降低溫室氣體排放,2012—2015年建設完成城區全覆蓋的供暖工程,減少了傳統取暖顆粒污染物的排放,降低了木材砍伐、牛糞撿拾等傳統取暖方式對山地植被和草地生態的破壞。

土壤污染防治目標：制定《拉薩市土壤污染防治行動計劃》,細化分解土壤污染防治重點工作,建立了“局長總負責,分管領導親自抓、部門具體抓,層層抓落實”的工作機制,全面推進土壤污染防治行動計劃落到實處。組織開展全市土壤污染狀況詳查前期調查和全面啟動拉薩市農用地土壤污染狀況詳查采樣。

4 青藏高原分類指導-精準施策的山水林田湖草實踐框架

青藏高原地區省市(州)縣鄉(鎮)各級政府全面貫徹習近平總書記生態文明建設思想,按照“統籌兼顧、整體施策、多措并舉,全方位、全地域、全過程”六大原則開展山水林田湖草保護修復工作。在實踐過程中,各級政府積極采取保護優先,恢復、治理、建設相結合的多種措施,按照既定的路線圖和時間表分步實施治理方案,利用先進適宜技術進行多手段、多方位協同修復、治理,總結出分類指導-精準施策的山水林田湖草試點治理經驗(圖4)。

圖4 青藏高原山水林田湖草實踐經驗示意圖Fig.4 Schematic diagram of practical experience of multi-ecological elements in Qinghai-Tibet Plateau

4.1 高原礦山——源頭保護、開發補償、快速復綠

礦山治理要強化資源管理對自然生態的源頭保護作用,完善開發補償保護機制,推動在建、生產礦山和歷史遺留等“新老問題”統籌解決的恢復和綜合治理。積極推進礦山環境治理恢復,突出重要生態區以及居民生活區廢棄礦山治理的重點,抓緊修復交通沿線敏感礦山山體,對植被破壞嚴重、巖坑裸露的礦山加大復綠力度。

4.2 高原水質——嚴控水質、嚴防排污、嚴治廢水

水質治理要嚴控水環境質量,地表水、地下水、城市集中式飲用水水質都要達到相應功能區劃標準；嚴格防控未達標排污行為,積極落實排污許可制度,按行業逐步有序核發排污許可證,建立排污許可制工作領導小組,明確“水十條”重點監管行業；嚴格治理工業集聚區重點行業的廢水污染,采用調度系統及時關注水污染防治重點區域,按時調度工業園區水污染治理及十大重點行業整治工作進展。

4.3 高原林地——生態造林、綠化園林、群眾護林

開展高標準、大規格造林綠化工程,集中治理土地沙化區域,加強水土保持林建設,科技支撐高原生態造林和樹種結構優化,合理建設林地綠化水源和林區綠化交通；堅持園林景觀建設,采用景觀式利用和園林式綠化理念對園林景觀進行“點、線、面”全面規劃,形成層次多樣、結構合理、功能完備的林業生態體系；堅持群眾參與護林工程的論證、建設、考評和管護,培訓農牧民群眾樹木管養和森林防火知識,同時增加群眾的現金收益,讓群眾成為民生工程的建設者、受益者和監督者。

4.4 高原農田——生態發展、循環發展、有機發展

綜合利用生態學、生物學、經濟學等科學開展農田生態治理與改造,制定土壤污染防治行動計劃,細化污染防治重點工作,全面調研農田土壤面源和點源污染狀況,對農業進行產業化經營管理；采用自然調控和人工調控的方式,以可再生能源太陽能、沼氣為能源,以沼渣、沼液為肥源,實現種養結合的能流、物流良性循環的生態農牧業循環科技園；實施畜禽糞便綜合利用和農藥化肥減量等農業面源污染防治技術,聘請國內知名有機農業規劃團隊,編制有機農業規劃,打造農業有機+環保示范基地。

4.5 高原河湖——生態監測、河道整治、水系連通

湖泊治理要充分整合和發揮環保、水利、農牧、林業、氣象等部門的現有監測能力,建立密度適宜、布局合理的生態監測站網,切實提升上游水源涵養區域的水源涵養能力和水質安全指數,完善并優化城區段防洪體系和水系網絡；通過河道護岸工程重點整治破損河道,清理處置河岸廢棄料,采用安全回填、場地平整、覆土和護坡等措施,對破碎河岸地進行地貌恢復治理,通過生態帶植草護坡、林灌草立體植被建植等措施實施生態修復計劃；積極開展水系改造工程,有序開展歷史水系恢復工程,加強水系點源和面源污染防治力度,配套建設區域內道路綠化、管網等公用工程。

4.6 高原草地——退牧還草、封澤育草、人工種草

草地治理要堅持退牧還草,建設草原固定監測點工程、舍飼圈棚工程、人工飼草地工程、休牧圍欄工程以及退化草原補播工程,有效保護和恢復天然草原；開展長期封澤育草建設,在植物生長期禁牧,結實期以草定畜嚴格限牧,設置角鐵立柱式網圍欄,安排專人全職管護,提升草地生態功能；開展人工種草改良工程,包括場地清理、微地形塑造、土壤改良、客土施肥等工程,水熱條件較好、地勢平坦便于機械種植的地區建設人工飼草料、草種繁育及圍欄封育等基地,通過種植多年生人工草地治理退化草地。

5 結論與討論

5.1 結論

本文以拉薩河流域為例總結歸納了青藏高原山水林田湖草生態保護與修復的技術體系、跨區綜合協作聯動治理模式和分類指導-精準施策的實踐框架,主要結論如下：

青藏高原山水林田湖草生態保護與修復基于生態系統綜合管理理論、生態系統服務及其權衡協同理論、人地和諧共生理論等理論基礎,在清楚區域各生態要素現狀及問題的基礎上,對生態系統服務功能重要性和生態系統敏感性進行評估,劃分生態保護修復空間類型,根據不同分區存在的突出問題,針對性地實施生態保護與修復工程,并對工程進行建設效益評價,提出建設保障措施,最終形成了多部門跨區、多要素綜合、多渠道協作、多目標耦合的聯動治理模式。在實踐過程中,各級政府積極采取保護優先,恢復、治理、建設相結合的多種措施,進行多手段、多方位協同修復治理,總結出山、水、林、田、湖、草各生態要素的治理經驗,形成了分類指導-精準施策的山水林田湖草實踐框架。

5.2 討論與展望

(1)青藏高原山水林田湖草生態保護與修復運用系統工程思想,基于生態系統整體性、系統性特征,充分把握區域森林、草地、濕地、農田、河流、湖泊等生態系統之間相互依存、相互制約的復雜關系,強調以提升區域生態系統服務功能為核心,以保護生態系統原真性、完整性、穩定性為目標,統籌管理生態系統水土氣生各自然生態要素,平衡生態環境與經濟社會發展、資源利用的關系,從而實現可持續發展。其生態保護與修復的技術體系、治理模式和實踐框架為全國其他地區系統開展山水林田湖草生態保護修復工作具有示范借鑒意義。

(2)生態保護和修復是一個長期且連續的過程,尤其是在生態系統尤為脆弱、生態恢復較為緩慢、氣候變化最強烈[19]的青藏高原地區。因此,青藏高原生態建設需要進行生態系統的長期定點觀測、建立科學合理的成效評估方法與機制,對山水林田湖草生態要素耦合關系、生態系統演變規律和機理進行長期的系統的連續的研究。在科學有效的預測評估結果基礎上,確定一個合理的建設目標,進行前瞻性的長期部署,補充制定長時間尺度的規劃方案。

(3)在空間上,青藏高原生態保護與修復工程除了加強區域內不同行政區生態建設的合作能力外,還應該加強與周邊地區的協作治理,改變地區單兵作戰的方式。此外,各個地區的生態系統結構、功能具有復雜性和差異性,山水林田湖草生態保護和修復應在把握區域生態系統現狀特點和演變規律的基礎上因地制宜的進行技術示范和模式推廣。

(4)青藏高原山水林田湖草生態保護修復需進一步加強城鄉供水設施、污水處理設施、生態監測站點等基礎設施的建設力度和生態保護修復關鍵技術的攻關、集成和示范推廣,提升保障能力；優化流域空間布局,建立流域空間規劃統一管理體制,實現區域生態要素合理配置；進一步完善生態移民的補償方案,建立有效的流域生態補償機制,科學制定生態移民搬遷后的后續產業發展扶持規劃,提高移民就業能力,從根本上解決移民的長遠生計保障問題,平衡好生態保護與民生改善之間的關系,實現生態效益與經濟社會效益的雙贏。