玉树地震灾后自然生态系统损失评估与土地利用规划

贾克敬，徐小黎，何春阳，赵媛媛

（1.中国土地勘测规划院，北京 100035；2.北京师范大学资源学院，北京 100875；3.地表过程与资源生态国家重点实验室，北京 100875）

2010年4月14日7时49分，青海省玉树藏族自治州（以下简称玉树州）玉树县发生7.1级地震。目前，灾后紧急救援工作基本结束，灾区的恢复重建工作正在开展。面对玉树地震国土资源部快速反应，第一时间派出专家组前往玉树灾区就编制灾后重建土地利用规划进行了实地调研。

灾后恢复面临三大挑战：一是灾区自然条件严酷，恢复重建黄金时间只有4个月左右，时间紧，任务重；二是灾区存在草地严重退化、湿地萎缩、生物多样性破坏严重等显著生态环境问题，灾后修复重建工作面临着复杂的生态环境压力；三是该区是中国重要的三江源水源涵养区，具有独特的生态环境状况和生态功能特征。因此，在灾后重建土地利用规划编制过程中，最重要的任务是妥善处理恢复重建和生态环境的关系，充分保护生态环境，妥善安置生态移民，维持区域生态安全，为灾区灾后恢复重建和未来长远发展奠定良好基础。

本文综合利用卫星遥感数据、地理信息系统辅助数据和社会调查数据，在全面分析灾区灾前自然生态系统现状、特征和生态功能定位的基础上，快速评估了本次地震对玉树州自然生态系统影响，并就编制灾后重建土地利用规划提出了建议。

1 灾前玉树地区生态概况

1.1 灾前玉树地区生态系统和土地利用状况

根据全国第二次土地调查数据，2009年玉树州土地总面积为2048.87万hm2。从土地利用类型看，全州面积最大的为草地，共1707.32万hm2，占土地总面积的83.33％；其次为其他土地（大部分为裸地），共190.85万hm2，占土地总面积的9.31％；其余依次为水域及水利设施用地、林地、耕地（1.37万hm2）、交通运输用地（0.95万hm2）、城镇村及工矿用地和园地，共计150.70万hm2，占土地总面积的7.4％（图1）。

灾前玉树州主要有林地、草地、水体、城镇、未利用地以及农田6大生态系统（图2）。在气候和地形地貌的影响下，区域生态系统分布具有比较明显的高原地带特征：林地、农田及城镇生态系统主要分布在海拔较低、温度较高、降水量较大的东南部地区；未利用地和水体生态系统主要分布在高海拔、低温、干旱的西北部地区；草地生态系统则是玉树地区最主要的优势生态系统，广泛分布在该区域。

1.2 灾前玉树地区自然生态系统的基本特征

图1 玉树州2009年土地利用结构Fig.1 Land use structure of Yushu Tibetan Autonomous Prefecture in 2009

图2 玉树州灾前主要生态系统类型Fig.2 M ain ecosystem types in Yushu Tibetan Autonomous Prefecture before the earthquake

1.2.1 较强的封闭性和不易恢复性 玉树州具有独特的高、寒、冷的自然地理特征，大雪、早霜、低温、干旱、冰雹等灾害性天气频发，自然条件严酷。该区地处青藏高原腹地、青海省南部，平均海拔在4500m以上［1］。全年冷季7—8个月、暖季4—5个月，2000—2009年年平均气温-0.03℃，降水少且分布不均，主要集中在东部地区。区内地表风化强烈、土层薄、质地粗；植物生长期短，生存处于临界状态，自我维持和修复能力不强。同时，该区人口密度小，经济开发较晚且强度较小。这种严酷的高、寒、冷的自然环境和较低的人类活动强度，导致灾前的玉树州基本是一个自然生态系统具有较强的封闭性和不易恢复性的地区，对自然和人为干扰的承受能力较差。因此，灾后自然恢复周期较长，而人工恢复则要付出巨大代价。

1.2.2 具有独特和不可替代的生态安全价值 灾前玉树地区水源涵养功能显著，是中国惟一的长江和澜沧江的源头汇水区，也是中国乃至东南亚部分地区的生命之源，素有“中华水塔”和“江河源”之称。灾前玉树地区严酷的高寒环境，构成了一个独特的生命存衍区，具有丰富的生物多样性、物种多样性、基因多样性、遗传多样性和自然景观多样性，有中国“高寒生物自然种质资源库”、“藏獒之乡”和“虫草之乡”之称。这种惟一的三江源头区位和独特的生物多样性资源，使灾前玉树地区的自然生态系统安全在中国具有独特的不可替代的生态安全价值。

1.2.3 自然生态系统总体上处于退化状态 近年来，受全球气候变化和人类不合理生产经营活动影响，灾前玉树州的自然生态系统总体上处于退化状态，主要表现在4个方面：（1）部分河流的源头区生态环境退化，河流径流量明显减少。突出表现在区域湖泊和湿地面积缩小甚至干涸，导致湖泊和湿地的水源涵养、水源补给、生物多样性保护能力下降，使得三江源头区的水源涵养和水源补给功能受到损害。（2）草地退化严重。不仅表现在草类群落组成上毒杂草比重上升，更重要的是覆盖度降低，草甸层不连续，直至寸草不生。草地的严重退化使得草场的生产力下降，草地的载畜能力降低，草畜失衡加重，严重制约了玉树州的可持续发展。灾前三江源地区的草地已呈现全面退化的趋势，其中中度以上退化草场面积达0.12亿hm2，占本区可利用草场面积的58％［2］。（3）土地风蚀严重，沙化面积扩大。灾前通天河流域风蚀面积已达5.23万km2，其中强度风蚀面积有3.47万km2。三江源地区沙化土地总面积为278.5万hm2，占总土地面积的15.1％［3］。据调查，在1999—2004年的5年内，三江源地区除固定沙地减少外，其余沙化土地类型的面积都有不同程度的增加，增加量为19.1万hm2，年均增加3.82万hm2，年均增加率为1.5％［3］。（4）水土流失加剧。灾前三江源地区是中国最严重的土壤风蚀、水蚀、冻融地区之一，中度以上水土流失面积为9.62万km2，占该区总面积的26.5％［2］。

1.3 灾前玉树地区的生态功能定位

鉴于该区独特的生态环境状况和生态功能特征，如何有效地保护该区生态环境，维持该区生态功能，一直是党和各级政府十分关注的问题。2004年，国务院发布《全国湿地保护工程规划（2002—2030年）》，将三江源头的湿地保护和生态示范建设确定为青藏高寒湿地区的建设重点［4］。2008年颁布的《全国生态功能区划》指出玉树州所属生态功能区为“三江源水源涵养重要区”，应该加大该区退牧还草和防沙治沙力度，有效保护该区天然草地、湿地水源和生物多样性集中区并有序推进该区游牧民定居和生态移民工作［5］。2008年10月，国务院常务会议审议并原则通过《关于支持青海等省藏区经济社会发展的若干意见》，提出要加强青海三江源地区、青海湖流域等重要生态功能区的保护和建设，加快建立生态补偿机制，切实解决好转产转业农牧民的长远生计［6］。

2 玉树地震对区域自然生态系统影响评估

2.1 数据来源

本评估采用的主要数据：（1）玉树地震烈度图，来源于中国国家地理网（http://news.dili360.com）；（2）覆盖玉树地区的2000—2009年法国SPOT/VGT逐旬归一化植被指数（NDVI）数据，来源于比利时弗莱芒技术研究所（VITO）网站（http://free.vgt.vito.be/）。

2.2 评估方法

归一化植被指数（NDVI）是目前公认的反映植被生长状态及植被覆盖度的最佳遥感指示数据［7］，对于玉树灾区，笔者认为：多年平均NDVI值越高，生态价值越高；地震烈度越大，对自然生态系统影响越大。

图3 地震对玉树州自然生态系统的影响Fig.3 Influences of the earthquake on the natural ecosystem in Yushu

参考汶川地震的灾后评估工作［8］，首先依据玉树地区地震烈度大小，把地震对自然生态系统的影响分为3个破坏等级：（1）严重破坏区，该区地震烈度为Ⅷ—Ⅸ级，地震对生态系统破坏严重；（2）中等破坏区，该区地震烈度为Ⅶ—Ⅷ级，地震对生态系统影响明显；（3）轻微破坏区，该区地震烈度在Ⅶ级以下，地震对生态系统有一定影响，但不十分明显。

其次，采用2000—2009年SPOT/VGT逐旬NDVI数据，生成玉树地区的多年平均NDVI数据，获取该区自然生态系统的基本状况［9］。并在地理信息系统的支持下，结合玉树地区自然生态系统的多年平均NDVI数据和相关辅助资料，把玉树地区自然生态系统按照生态服务功能的大小划分为三个等级生态服务功能区：（1）一级生态服务功能区，该区多年平均NDVI大于0.25，植被覆盖较高，生态价值高；（2）二级生态服务功能区，该区多年平均NDVI在0.1—0.25之间，植被覆盖一般，有一定的生态价值；（3）三级生态服务功能区，该区多年平均NDVI小于0.1，植被覆盖不好，生态价值低。

最后，在地理信息系统支持下，通过叠加玉树地震烈度图、玉树地区自然生态系统分布图和玉树地区自然生态系统功能分级图，分析不同地震烈度区内的自然生态系统的分布状况和生态功能特征，快速评估了本次地震对区域自然生态系统的影响（图3）。

2.3 评估结果

2.3.1 地震对玉树不同生态功能区的影响 从地震不同破坏区域内生态功能区分布情况来看，在严重破坏区内一级生态功能区所占比例达到了73.27％，显示出地震对玉树地区一级功能区影响最明显；在中度破坏区内一级生态功能区所占比例达到了61.42％，都远高于二级和三级生态功能区所占比例（表1）。总体来看，本次地震对玉树地区生态服务价值高的地区造成较大影响。

2.3.2 地震对玉树不同自然生态系统的影响 从地震不同破坏区内生态系统分布情况来看，在严重破坏区内，草地、林地和农田生态系统的面积比例分别达到了92.07％、5.98％和1.38％。在中度破坏区内，草地、林地和农田生态系统的面积比例分别达到了88.23％、9.27％和1.36％（表2）。分析表明，本次地震对玉树地区草地生态系统的影响最为明显，其次为林地和农田生态系统。

总体上看，海拔相对较低、水热条件相对较好的玉树州东部地区，是玉树州植被覆盖较好的高价值草地、林地和农田生态系统系统的主要分布区域，恰好是地震烈度最大的地区，因此，地震对玉树地区自然生态系统影响十分明显，生态恢复重建工作任务艰巨。

3 玉树灾后重建土地利用规划建议

考虑区域自然生态系统的半封闭性、高价值性、退化性和明显的地震受损特征，编制玉树灾区灾后重建土地利用规划应该继续坚持灾前国家对该区域的生态功能定位，以加快生态系统的恢复和重建为重要任务，充分考虑灾区生态承载力，科学统筹各类土地利用，切实做到“玉树规划、生态先行”。

3.1 加强基础调查工作，为规划提供科学基础

由于玉树州特殊的地质地貌类型，灾区在震前就分布有多处地质灾害点，主要类型包括崩塌、滑坡和泥石流。玉树地震造成岩体松动，引发大量崩塌、滑坡等地质灾害，震区内潜在山体斜坡成群且集中发育，极易引发严重的次生地质灾害。震后，国土资源系统技术人员在玉树县开展的地质灾害应急排查中发现了多处地质灾害（隐患）。因此，应在现有地质灾害隐患排查等调查基础上，开展地质灾害危险性评估，按照地质灾害的发育、分布特征，划分出地质灾害高易发区、中易发区和低易发区，进而开展土地利用安全性评估，为灾后重建用地布局优化奠定基础。

表1 玉树地震不同破坏区内生态功能区分布状况Tab.1 Distribution of eco-functional areas in different damaged zones of earthquake in Yushu

表2 地震对玉树州不同自然生态系统的影响Tab.2 Influences of the earthquake on different natural ecosystem s in Yushu

3.2 充分考虑灾区生态承载力，优化土地利用结构和布局

在安排各类用地结构和布局时，要在充分考虑灾区生态承载力的基础上，统筹考虑以下关键内容。一是生态移民。要根据区域生态系统基本状况和受损情况，结合三江源地区生态保护规划，按照土地生态的人口承载力要求，统筹安排人口迁移和布局城镇村用地。二是区域产业转型。应合理规划灾区产业园区和配套基础设施，促进灾区产业结构的调整和优化，扶持和培育中藏药保护性开采和种植、生态旅游等特色生态型产业的发展，使地区经济结构实现从单一草地畜牧业向生态型、多元化的转变，并实现特色资源的保护和传承。三是城乡一体化。要将灾后恢复重建与推进城乡一体化建设有机结合起来，根据灾区未来城乡人口流动的趋势，合理确定城乡建设用地比例。

3.3 科学合理分区，强化土地用途管制

灾后重建土地利用规划编制过程中，可在全面分析灾区次生和衍生灾害风险、生态环境承载能力、土地利用适宜性和文化传统特征的基础上，结合青海省自然保护区功能区划、青海省主体功能区划等相关规划，划定灾区土地生态保护和利用分区，并制定相应管制规则。

对于隆宝国家级自然保护区、三江源国家级自然保护区的核心区和缓冲区，可划为生态保护重点区，禁止一切开发利用活动，并通过禁牧、减畜、禁鱼等措施，禁止外人进入该区域；对于玉树断裂南支沿线的地震断裂带和地质灾害隐患点较多的次生灾害极重度危险区，可划为生态安全控制区，在规划期内禁止新建道路、房屋等工程建设，并逐步迁出区域内现有居民点，切实做好灾害避让工作；对于地震烈度为8度和9度的区域，牧草地、林地和耕地受损较为严重，可划为生态保护和修复区，大力开展土地综合整治等修复工作；对结古镇、巴塘镇等用地条件相对开阔、交通区位及经济发展基础优越、人口聚集度大的城镇，可划定为城镇综合发展区，在保持生态系统完整性的前提下，合理布局城镇空间，控制开发强度，发展旅游和特色产业；其他地区可划为生态保护和复合发展区，适合在生态保育的同时，重点发展畜牧业、旅游业和藏药深加工产业。

3.4 以土地整治为平台，加快生态恢复重建

统筹考虑灾后耕地复垦整理、区域生态恢复重建、藏区历史文化遗产保护等内容，以灾后土地复垦整理资金为抓手，搭建土地整治的大平台，整合各部门力量，统筹规划，统筹资源，统筹使用各类救灾资金以及生态补偿有关经费，充分发挥资金的叠加效应，更好更快的完成灾区生态恢复重建。

3.5 加大政策支持力度，维护藏区生态安全

在汶川地震灾后重建各项支持政策的基础上，根据玉树地区的特殊生态地位，提高玉树灾区灾后重建支持政策的针对性。一是对灾区特色资源产业加大政策扶持力度；二是对灾区宗教用地给与充分保障；三是高度重视灾区土地产权问题，妥善处理生态移民、灾民安置等过程中涉及的土地产权调整，以尊重地方民族特色和尊重土地产权历史为基本原则，充分发挥地方智慧，保障各方土地权益，维护生态安全和社会稳定。

（References）：

［1］玉树藏族自治州人民政府网［EB/OL］.http://www.qh.xinhuanet.com/ysz/gk.htm，2008-02-28/2010-05-04.

［2］赵新全，周华坤.三江源区生态环境退化、恢复治理及其可持续发展［J］.科技与社会，2005，20（6）：471-476.

［3］新华网.三江源：沙化土地已占到源区土地总面积的15.1％［EB/OL］.http://news.xinhuanet.com/society/2007-06/17/content_6254499.htm，2007-06-17.

［4］国务院.全国湿地保护工程规划（2002—2030年）［R］.2004.

［5］环境保护部，中国科学院.全国生态功能区划［R］.2008.

［6］国务院.关于支持青海等省藏区经济社会发展的若干意见［R］.2008.

［7］赵英时，等.遥感应用分析原理与方法［M］.北京：科学出版社，2003.

［8］施伟华，谢英情，张彦琪，等.汶川8.0级地震云南灾区震害特征及地震烈度［J］.地震研究，2008，31（增刊）：525-529.

［9］张文江，高志强.青藏高原中东部水热条件与NDVI的空间分布格局［J］.地理研究，2009，25（5）：877-886.