高原湖泊流域生態保護和系統治理研究實踐

摘 要：統籌山水林田湖草沙一體化保護和系統治理是支撐保障云貴高原湖泊流域生態安全與高質量發展的重要手段?；谠瀑F高原湖泊流域呈典型山地—壩區—湖泊耦合生態系統（MDLS）生態本底，運用定性分析與案例分析相結合的方法，以云南洱海流域為例進行實踐，對其生態本底進行分析并識別診斷關鍵生態問題，探討MDLS 系統治理思路，提出適用于高原湖泊流域MDLS 的“四個一”理念模式和“六大”工程體系，以期為云貴高原湖泊流域實施山水林田湖草沙系統治理提供重要參考借鑒。

關鍵詞：高原湖泊；流域生態；生態保護；系統治理

中圖分類號：X37 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1329（2024）02-0031-05

云貴高原湖泊是我國五大湖區集中分布地之一，而且該地區的湖泊區域一直以來是人類繁衍生息、孕育文明的主要場所，為社會經濟發展提供了重要的生態支撐[1]。然而，云貴高原湖泊也面臨著許多問題和挑戰。水質污染、水體富營養化、水生態功能下降等問題嚴重影響著湖泊自然生態系統的健康穩定，也直接影響到整個湖泊流域乃至云貴高原生態環境和人類社會的可持續發展[2]。近年來，各地政府采取了多種保護治理措施，投入了大量資金，試圖解決或緩解高原湖泊水生態環境質量下降問題，取得一定成效，但存在對高原湖泊流域生態系統的演替規律和內在機理認識不夠，治理工程布局碎片、目標措施單一，導致治理整體性、系統性不足，治理理念“就湖治湖、就湖抓湖”等突出問題[3]。因此，如何按照系統思維、科學統籌推進湖泊流域源頭治理、綜合治理、系統治理成為社會各界關注的重大問題。

云貴高原湖泊主要分布在云南省，面積在30 km2 以上的湖泊有九個。這些高原湖泊多屬構造斷陷型湖泊，形態上多數呈南北向長、東西向窄形狀。湖泊形成時，由于地質構造作用，四周多為群山環抱，中部為較低海拔的天然匯水地貌，形成高山、盆地、湖泊交錯分布是云貴高原湖泊流域自然地理的基本特征[4]，從生態系統角度可以將這種高原湖泊區域的生態系統結構組成概括為山地—壩區—湖泊耦合生態系統（Mountain-Dam-LakeSystem，MDLS）。這種高原湖泊流域MDLS 是一個生命共同體，其中任何一個組成部分或子系統出現問題，都會造成MDLS 的失衡。在MDLS 中，山地和湖泊是重要的生態源地，壩區是人類生產生活的中心，河流水系是重要的生態廊道，其中湖泊水域生態源地容易受岸上人類活動和自然生態系統結構與過程作用的影響[1，5]。洱海是云南省第二大高原淡水湖，而且形態上最為狹長，南北向湖長約為東西向平均湖寬的6.7 倍，具有以海菜花—弓魚為特色的高原水生態系統。洱海水質較好，但是隨著人口聚集和生產生活方式的改變，并受流域特殊的自然生態環境本底條件影響，生態環境極為脆弱敏感，歷史上曾多次爆發藍藻水華，成為我國“新三湖”重點保護的湖庫之一，仍面臨諸多生態安全風險與挑戰，亟需探索高原湖泊流域“全域之治、系統之治”的綜合解決方案[7]。因此，本文選擇以洱海流域作為案例研究區，通過開展流域生態本底分析并對其關鍵生態環境問題進行識別診斷，探討高原湖泊流域山水林田湖草沙系統治理的主要思路與工程布局策略，為破解高原湖泊水生態環境治理難題提供重要借鑒。

1 洱海流域生態本底概況

案例研究區洱海流域位于云南省大理白族自治州境內，屬瀾滄江、金沙江、元江三大分水嶺的地帶，云貴高原與青藏高原結合部，橫斷山脈南段，在生物多樣性、水源涵養生態功能方面極其重要[6]。流域面積2565 km2，主要以高山（蒼山、玉案山）、壩區（農田、城鎮村、庫塘等）、湖泊（洱海、茈碧湖、西湖等）為生態本底，涉及森林、河流、農田、湖泊、濕地等多種生態類型用地，是一個具有明確邊界的地理單元和普遍具有因果聯系的復合生態系統。

洱海流域由外向內為山地、壩區、湖泊三個圈層，河流貫穿其中，湖泊位于盆底，構成典型高山—壩區—湖泊耦合生態系統（MDLS）格局（圖1）。流域涵蓋了山水林田湖草等自然生態要素，而且相互聯系、相互影響、相互制約，體現出了生命共同體特征[7]。蒼山是世界地質公園和國家級自然保護區，是世界近代高山植物最豐富的區域，孕育了以蒼山冷杉—杜鵑林等為特色的高山森林生態系統，花甸壩等高山草甸鑲嵌其中；山脈的水及土壤養護了壩區約60 多萬畝農田，使之成為云南農業主產區；流域北部的茈碧湖、西湖和環洱海117 條河流水系匯入洱海；洱海是斷陷作用形成的構造湖，湖面高程1966 m 時總庫容約為29.59 億m3，湖面面積252 km2，是滇西中心城市大理的重要飲用水源地。

洱海流域MDLS 具有顯著的水循環模式特征。從斷面分析來看，四周山區是洱海流域水資源的形成區、涵養區，山區的降水和融雪產流通過溝道以地表水輸送、聚集到山口，在壩區的山前地帶形成地表河流水系，并以地表水和地下水兩種形式相互轉化循環。壩區是洱海流域水資源的主要耗散區，一方面滿足人類生產生活和植物生長基本需求，另外一方面通過蒸發或滲入地下，或在地表通過河溪流入湖泊。湖泊是洱海流域水資源的排泄、積累和消散區，湖泊匯集水面在蒸發作用下又重新轉化為地表水。

2 洱海流域生態問題識別診斷

在選定典型高原湖泊流域、分析其基本生態本底后，以生命共同體理念為指導，運用系統論思維和方法，從山地區林草生態系統、壩區農田湖庫塘村鎮礦復合生態系統、湖泊生態系統等思維視角，識別診斷高原湖泊流域的主要生態問題和生態系統受損退化程度及其變化趨勢，才能對高原湖泊流域生態系統的健康狀況“確診”，并“對癥下藥”實施整體保護和系統治理。因此，洱海流域關鍵生態問題的識別診斷，是基于對其進行自然生態本底格局分析的基礎上，結合其地理地貌單元與行政區劃，再采取定性與定量分析相結合、GIS 空間疊加分析與實地調查核實相結合的方法確定流域受損退化的生態系統與空間分布，以及引發的生態問題與成因。

2.1 流域山地區生態問題識別診斷

洱海流域山地區主要由海拔2200 m 起至4122 m（流域內最高海拔蒼山馬龍峰），分布在流域四周，以西北部橫斷山脈蒼山、鳥吊山等山系為主，起著重要的水源涵養、土壤保持和生物多樣性維持作用，是流域重要的水源涵養區和生態屏障。山地區森林生態系統豐富多樣但極為敏感和脆弱，易受自然和人為活動影響，且不易恢復，喪失原有生態功能。流域西北部蒼山擁有豐富的高山生態景觀和立體氣候環境，林草資源豐富，產業發展以旅游、畜牧和藥材為主，但過度放牧、過度藥材采伐、違規登山、森林火災等人類活動干擾影響，導致了森林及高山草場植被受損退化，黃牡丹、紅豆杉等珍稀瀕危和特有物種生境遭受破壞，現有種質資源減少，外來入侵植被對本土物種造成威脅。流域東南部中低山丘陵區域的面山立地條件差，植被稀疏且類型單一，以草叢和栽培植被為主，受氣候變化和人類生產生活影響，水土流失、石漠化等問題突出，流域內80% 的水土流失集中分布在該區域。此外，山地區森林大部分為針葉純林，森林抗逆性差，以中幼齡林為主，異齡混交林面積少，自然更新能力較差。歷史上的農田開墾、村鎮建設、礦山資源開發利用等人為活動影響，以及旅游產業的快速發展，山地原生林草植被受到破壞或影響，部分遺留礦場、堆場等挖損壓占優良林草地，影響了區域水源涵養和土壤保持能力?？傮w來說，流域山地區的關鍵生態問題是山區水源涵養與生物多樣性維持能力下降。

2.2 流域壩區生態問題識別診斷

洱海流域壩區是人類社會經濟活動的重心，也是人類生存發展的集中地。近年來，流域內城鎮化建設加速、旅游業繁榮發展、農業規模與種植強度快速提升，壩區基本被村鎮和農田占據，不僅擠占了部分生態空間，而且國土空間開發利用方式較為傳統粗放，農田區域種植蔬菜等高肥作物比重較高，種植業以傳統分散經營模式為主，農業基礎設施布局不夠合理且薄弱，造成水資源和養分循環利用效率低下。農村畜禽分散式養殖模式導致畜禽糞便的產生與農田利用時期形成了錯位脫節，種植—養殖業營養物循環利用鏈條尚未建立打通。農村雨污分流設施和生活污水收集處理設施的缺乏，導致壩區農業農村面源污染問題突出，農村面源污染排放量占流域污染物排放總量的63%～72%[8]。此外，流域目前農業耕作生產和水資源利用方式仍然傳統粗放，用水方式以農田灌溉為主，占總用水量的72.4%，節水灌溉面積占比僅為15%，水資源開發利用與生態用水之間的矛盾日益加劇。入湖河流是流域生態系統中重要的生態廊道，是洱海水資源的主要補給來源。由于河流沿線農村生活、農業生產用水的不合理取用，部分河流存在不同程度的斷流現象，陽南溪、中和溪、桃溪等溪流全年超過5 個月斷流，河道生態流量難以保障。另外，壩區農田—村落—庫塘布局不盡合理，河流又受人類生產生活影響，濱岸空間遭受破壞，流域內平均每千米河岸承載農田面積約200hm2，每年承擔著50 余萬m3 的農田地表徑流負荷，農田灌排溝渠缺少生態調節凈化設施，河道流經蔬菜種植區、村落密集區的入河溝渠水質較差，部分溝渠水質TP 達到地表水河流標準的Ⅴ類或劣Ⅴ類，TN 濃度達到1.77～15.24mg/L，溝渠與河流變成氮磷污染物向洱海的輸送通道，對洱海水質產生嚴重影響?？傮w來說，流域壩區的關鍵生態問題是水土資源利用低效和環境品質不高，河庫塘渠復合生態系統調節凈化能力不足，農業農村面源污染問題嚴重，以及河流水生態功能下降。

2.3 流域湖泊生態問題識別診斷

流域內的湖泊主要有洱海、海西海、茈碧湖和西湖等構造斷陷湖泊，其中，洱海是整個區域生態系統的核心部位，屬于典型的高原斷陷淡水湖泊生態系統。流域內湖泊生態系統主要由湖濱緩沖帶與敞水區生物群落所構成。湖濱帶是湖泊水陸交錯帶，其功能以生物多樣性維持為主，兼有水質凈化、護岸等功能；緩沖帶是湖泊最高水位線以上的陸域部分，以水質凈化功能為主。敞水區是流域與水體生物群落、營養鹽之間相互作用與不斷演化的產物，具有為人類提供飲水與食物、動物提供棲息地、調蓄水資源等功能。自上世紀八九十年代開始，隨著社會經濟發展，流域內人口增加聚集、不合理的空間開發利用和環湖壩區高強度生產生活，湖濱緩沖帶的缺失、湖濱帶的生境受損與功能退化等，導致氮磷污染負荷大量進入洱海，總氮和總磷入湖量超洱海水環境容量限值，促使洱海水質富營養化和水生態系統退化。此外，由于流域天然來水的減少和耗水量的增加，洱海水力停留時間延長，1960—2009 年平均水力停留時間為3.6 年，近10 年平均水力停留時間達8.6 年，造成湖泊水循環能力下降，對洱海水生態環境質量產生嚴重威脅。近10 年來洱海平均II 類水質月數僅有5—7 個月，全年水質在Ⅱ—III 類之間不斷波動變化。洱海的富營養化綜合指數達41.1（中營養水平），屬于“草—藻”共存狀態。富營養化的不斷加劇，水質的波動影響，導致湖區沉水植被呈現退化，2020 年湖區水生植被總面積約33.14 km2，僅為上世紀八九十年代的30% 左右，特色物種海菜花曾一度消失。湖區底棲生物的適宜生境也遭受到干擾影響，例如土著種螺螄近乎絕跡。湖區魚類資源受人類捕撈、水質不穩以及外來魚種入侵等多重影響，導致湖區魚類結構失衡，以弓魚（大理裂腹魚）為代表的部分特有土著魚種消失，外來物種（銀魚、西太公魚、福壽螺、水葫蘆等）對洱海湖泊生態系統的入侵威脅日趨嚴重?？傮w來說，流域湖泊的關鍵生態問題是湖濱緩沖帶與湖體水生態環境功能受損退化，生物多樣性和種質資源遭受多重威脅。

3 洱海流域系統治理思路與策略

3.1 系統治理主要思路

圍繞洱海流域山水林田湖草沙等自然要素和城鎮村礦社會經濟要素，根據上述流域生態本底與關鍵生態環境問題識別診斷結果，以及流域主導生態系統服務功能定位，提出洱海流域統籌山水林田湖草沙一體化保護和系統治理的主要思路：以生命共同體理念為指導，立足洱海流域自然地理地貌、資源稟賦和生態功能，從整個流域生態系統的全局角度出發，基于流域MDLS 本底現狀特征，以山、壩、湖為空間骨架，以河流水系為連接脈絡，以庫塘、自然保護地等為關鍵節點，以關鍵生態問題為導向，以重要生態系統和受損退化生態系統為保護治理對象，堅持“一核心”（以水為核心目標），控住“一源頭”（壩區農業面源、城鄉生活等污染源），修好“一通道”（入湖清水通道），構建“一循環”（生產生活生態自然生態循環系統），合理劃分保護修復單元，統籌規劃部署多項工程，打通形成高原湖泊流域“山地清水產流—壩區水土安全利用—河流調節凈化—湖濱攔截凈化—湖體水生態健康維護”一體化保護治理關聯鏈條與具體實現路徑。

3.2 系統治理工程策略

科學合理確定工程布局是確保山水林田湖草沙一體化保護和系統治理實施效益與目標實現的關鍵環節。因此，基于洱海流域生態本底分析和生態系統尺度關鍵生態問題識別診斷及成因分析，以及流域所肩負的主導生態功能定位，圍繞山地、壩區、湖泊核心骨架，系統構建山水林田湖草沙一體化保護和系統治理工程體系（圖2），設計布局六大類保護修復工程，并針對工程不同區域生態問題提出適宜的保護修復措施。

3.2.1 流域山地生態保護修復工程布局策略

圍繞流域山地區的關鍵生態問題和生態功能目標定位，部署實施林草生態涵養工程，并針對不同區域的生態問題采取針對治理措施。

（1）重要自然保護地保護。以蒼山自然保護區為重點，強化蒼山森林草原生態系統尤其是原生森林植被的保護，逐步恢復具有地帶性原生林帶結構的植被；加強珍稀瀕危和特有動植物棲息生境保護與監測，強化蒼山特有種質資源保育；加強森林病蟲害與外來入侵有害物種防治。

（2）天然林封育和撫育。以流域西北部蒼山、鳥吊山等山系為重點，保護好以蒼山冷杉等為主的天然林，對稀疏退化的天然林進行封育、撫育、更新、補植補造和結構優化，提高森林生態系統穩定性。

（3）生態水源涵養林建設。以流域東部面山為重點，科學實施國土生態綠化造林，低效林地、疏林地等封山育林和提質改造，強化幼林撫育、管護及有害生物防控，完善林業配套設施，改善森林生態系統結構，提高林業生態質量和生態服務功能。

（4）退化草場保護修復。以蒼山花甸壩地區為重點，實施退化草場保護修復，強化黃牡丹、紅豆杉等珍稀瀕危與特有植物的棲息地生境保護，構建特有植物與模式標本產地植物種質資源庫，提升高山草原的植被覆蓋度與生態功能。

3.2.2 流域壩區生態保護修復工程布局策略

圍繞流域壩區的關鍵生態問題和生態功能目標定位，部署實施壩區復合生態系統健康保障工程和入湖清水通道能力提高工程，并針對不同區域的生態問題采取針對治理措施。

（1）壩區復合生態系統健康保障工程的主要治理措施：一是農田—庫塘濕地生態凈化系統保護修復。流域北部的北三江上游農業生產的支流河口區，完善現有庫塘濕地結構與布局，對徑流污染較重的小型支流進行凈化；北三江中下游農業生態功能區，發揮大型庫塘濕地功能，加強河網水系連通性與水量調配功能，調節庫塘濕地之間的水量，減少庫塘淤積，提升庫塘濕地調蓄凈化功能。流域西部的海西壩區農業生態功能區，完善灌排基礎設施與空間布局，實現清污分流。流域東部的海東壩區，重新構建農田- 庫塘水資源高效利用和農業面源污染截留系統。二是土地綜合整治與修復。對壩區集中連片、利用低效粗放的農田區域進行綜合整治和生態良田建設，促進農田提質增效、節水節肥。對壩區閑置低效的農村建設用地、工礦廢棄地等進行整理復墾，促進土地節約集約利用，并為發展提供可供置換的用地空間和指標。三是人居環境整治，對壩區人居環境問題嚴重突出的村莊進行環境整治與基礎設施完善，提升鄉村空間環境質量，減少村莊地表徑流污染。四是推進農田種植結構與生產方式優化。推廣節水省肥作物種植，培育發展綠色農業專業種植戶，鼓勵和扶持農業企業和種植大戶實施規?；鷳B種植；優化調整近湖區域農業種植結構，控制蔬菜種植區域；加強畜禽糞便和農作物秸稈的資源化循環利用。

（2）入湖清水通道能力提高工程的主要治理措施：一是河流濱岸帶保護修復。洱海西部對破損和被侵占的河流岸線進行生態化改造，優化河岸植被群落配置，提升河流濱岸帶生態功能；對洱海北三江上游支流進行濱岸帶修復，構建生態岸坡，生態截污溝，減輕水土流失。二是河道生境與重要生態節點修復。洱海西部加強河岸帶兩棲、爬行、魚類棲息地生境修復，強化深潭、淺灘、河灣等河流生境修復，通過消除或減緩河流陡坎等人工設施造成生境破碎化帶來的脅迫。從上游至下游保護恢復巨石、塊石、沙石、沙質生境演變格局，為水生生物提供生長基質和生境異質性，加強河流水生植物恢復，恢復水的自然流態。洱海北部以北三江為重點，加強沿河湖庫濕地系統的連通及完善，強化西湖等重要濕地保護修復，提升關鍵生態節點凈化系統的功能。三是河流水循環體系進行優化和水量調控。洱海西部的面山壩區，以清污分離為導向，與區域農業系統中庫塘系統建立聯系以及水量聯合調度，農業種植區與農田分片灌溉渠和暴雨徑流退水通道共建清水通道。洱海北部的北三江地區，優化東湖和西湖以及沿河、河口濕地的水量調度，實施兼顧濕地生態需水與污染物攔截功能的生態調度機制。

3.2.3 流域湖泊生態保護修復工程布局策略

圍繞流域湖泊的關鍵生態問題和生態功能目標定位，部署實施環湖生態綠廊修復提升工程和湖泊水生態保護修復工程，并針對不同區域的生態問題采取針對治理措施。

（1）環湖生態綠廊修復提升工程的主要治理措施：一是環湖生態緩沖帶構建完善，系統完善環湖林草生態隔離帶、林草徑流凈化帶、溝渠濕地和河口濕地體系，形成壩區污染物入湖的攔截凈化帶。洱海北部構建完善村鎮及農田徑流調蓄凈化庫塘濕地、沿湖徑流凈化林草帶和河口凈化濕地，洱海西部構建完善村落及農田徑流調蓄凈化濕地和以隔離為主的沿湖林草帶，洱海東部構建完善以喬灌草為主的水土流失控制帶，南部構建完善以林草為主的城市生態凈化帶。二是湖濱帶生境與棲息地保護修復。清除環湖歷史退出魚塘的底泥污染及植被殘體，修復因生態搬遷和風浪破壞受損的湖泊自然生態岸線，合理設置消浪塊體，改善湖濱水動力條件，營建適宜的魚類、大型底棲動物棲息地生境。三是湖濱帶外來入侵物種防控?？刂坪颓宄J、粉綠狐尾藻、福壽螺等外來入侵物種，適度打撈收割菱角等過度滋生的水生植物，調控湖濱帶水生植物群落結構。

（2）湖泊水生態保護修復工程的主要治理措施：一是水生植被保護和恢復。結合洱海水位及水文節律的調控，加強洱海主要湖灣水生植物受損退化區的恢復和沿湖淺水區水生植物以及珍稀特有水生植物保育，逐步開展深水區及湖心平臺水生植物示范性恢復。二是封湖禁漁與魚類調控有機結合。持續開展周年性封湖禁漁，提升魚類現存量；加強漁業增殖放流和魚類結構調控，優化濾食性魚類生物量及結構，強化水華高風險期魚類的控藻能力。三是大型底棲動物恢復。加強土著螺、貝類等大型底棲動物的繁殖和保育，提升種群規模，逐步恢復土著物種。四是實施水域外來物種入侵防治。加強銀魚、西太公魚等外來物種的捕撈與控制力度，嚴控外來魚類物種入侵的影響。

3.2.4 全流域生態保護修復工程動態監測評價

針對流域自然生態監測現狀與問題，部署實施生命共同體治理能力提升工程，主要治理措施是整合流域現有常規生態環境監測數據，綜合利用無人機、遙感、GIS、人工核查等多種手段，結合自然資源“一張圖”平臺，布設自然生態要素監測站點，構建適用工程場地區域、保護修復單元、整體流域不同尺度的監測與評價體系，全過程動態監測保護修復工程成效及其生態環境效應，并及時根據生態效應評估結果對不適宜的保護修復措施予以調整修正。

4 結語

云貴高原湖泊流域一直以來是該地區重要的人口承載區和社會經濟活動集中地，其扮演提供重要生態支撐同時又面臨著各種生態危機挑戰。因此，本文從高原湖泊流域呈典型山地—壩區—湖泊耦合生態系統（MDLS）本底格局角度出發，以洱海流域為案例進行了深入分析討論，全面分析了洱海流域生態本底，識別診斷出了其關鍵生態問題，提出了立足流域本底與解決關鍵生態問題的山水林田湖草沙一體化保護和系統治理的“四個一”理念模式和“六大”工程體系，希望這能為洱海流域乃至云貴高原湖泊流域應對生態環境和保護治理問題挑戰提供一個新的視角，并在后續實踐應用中不斷完善改進。

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