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广西喀斯特湿地价值评价及生态修复与保护模式研究

2019-08-20秦立公胡娇朱可可田应东

江苏农业科学 2019年8期
关键词:广西

秦立公 胡娇 朱可可 田应东

摘要:针对农村土地等资源碎片化,从喀斯特湿地的自然特性进行分析,基于田野调查和专家深度访谈结果,分析广西省喀斯特湿地的生态资源特征及其环境、社会价值,运用层次分析法(analytic hierarchy process,简称AHP)综合评价其生态价值,提出基于绿色理念和跨界集成的喀斯特湿地生态修复和保护模式,并就这一模式提出了乡村海绵化、农业有机化、设施生态化、生产集成化、生态体系联通化、植被多样化的实施方式。

关键词:广西;喀斯特湿地;湿地价值评价;生态修复与保护;实现模式

中图分类号: X171.4文献标志码: A

文章编号:1002-1302(2019)08-0284-05

党的十九大报告中指出“坚持节约资源和保护环境的基本国策,像对待生命一样对待生态环境,统筹山水林田湖草系统治理,实行最严格的生态环境保护制度,形成绿色发展方式和生活方式,坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路” 。健康的湿地生态系统对建立和维护国家生态安全具有重要作用,是社会经济可持续发展的基础性保障,也直接决定了生态文明和美丽中国的建设进程[1-2]。湿地还被誉为“地球之肾”,关乎人类健康,增强湿地保护意识,就是保护民众的生存权和发展权[3]。

广西喀斯特湿地生态系统的健康状态对于维持、改善环境和民众的生存质量举足轻重。然而,过去很长一段时间以来,由于人们缺乏对湿地生态价值的科学认知,急功近利破坏性地围垦开发,导致广西喀斯特地区湿地生态价值大幅度地下降,特别是在土地等资源碎片化管理后,喀斯特地区生态系统被人们的生产和生活活动割裂,生态系统的功能优势严重下降,喀斯特湿地生态修复与保护迫在眉睫。

1广西喀斯特湿地现状

2016年底,广西自然湿地的面积约为38.17万hm2,其中大部分为喀斯特湿地。而在2000年,广西湿地资源总面积为70.6万hm2,其中自然湿地面积为56.9万hm2,人工湿地面积为13.7万hm2。而2011年,自然湿地面积减至 43.97万hm2,从2000年到2016年,平均每年减少的自然湿地面积约为1.16万hm2。可见,广西自然湿地的面积在逐渐缩减。

目前,廣西境内经国家批准核定或试点的24个湿地公园建设名录中,除北海滨海国家湿地公园等4个湿地公园外,其他20个湿地公园均在喀斯特湿地所属范围内,足见喀斯特湿[LM]地生态修复与保护具有特别重要的意义。

2广西喀斯特湿地修复与保护的现实必然性与可能性

应全面建成小康社会及精准扶贫的政策要求,必须把广西喀斯特湿地居民相对低水平的生活形态提升到一个应有的高度,进一步改善当地居民的生活环境,广西喀斯特湿地修复与保护是一种必然选择,如果无序开发和衰退,民众的生存环境将进一步恶化,生活品质的优化将难以实现。

充分展示广西喀斯特湿地的高位势资源价值优势,坚持环境优先、生态保护、绿色发展的理念,坚持资源节约、环境友好与经济发展并重,生态产业发达、自然环境优美、经济与资源协调发展、人与自然和谐相处是广西经济社会可持续发展的必然要求和现实选择。全域旅游的发展理念有效地契合了体验休闲旅游的快速成长,自然、乡愁、恬静成为重要的旅游吸附力。回归乡野、体验自然、度假休闲,离开环境恶化、交通拥挤、紧张压抑的城市成为人们新的旅游偏好。广西喀斯特湿地区域目前的交通条件优良,不仅有较好的可进入性,还具有优美的自然生态环境、湿地风光。广西喀斯特湿地的合理化利用,可以充分满足人们休闲养生、体验生态、缓释乡愁的愿望。

多年研究的积累,特别是自治区及相关区域前期软技术的积淀和生态修复、环境保护技术的进步,科学治理方式的适应性推广,以及技术的融合创新,使得广西喀斯特湿地修复与保护具有充分的可行性。

3广西喀斯特湿地生态资源特征及价值评价

3.1广西喀斯特湿地生态资源特征

广西的喀斯特湿地主要分布在左右江、漓江、桂江等流域,是岩溶生态系统和水域生态系统这两大系统的融合,其水文、土壤环境与生物特征独特。由于生态价值教育缺失及生态价值意识的普遍性缺乏,加上农业生产、生活占地用水量的大幅增加,使得广西喀斯特湿地生态资源价值的有效保护步履维艰。由于喀斯特湿地的生态资源价值难以为人们感知,使得广西喀斯特湿地资源被当地居民无序地开发利用,造成广西喀斯特湿地生态环境的退化和湿地面积的持续减少。如桂林市的会仙湿地,历史记载规模最大时有65 km2,解放初期减少到25 km2。伴随湿地区域人口剧增,围湖造田和围湖造塘等现象不断,从湖塘取水灌溉农田的行为打破了湿地的水平衡,水面面积逐步萎缩,沼泽和湿地系统遭到了严重破坏。现在,湿地仅留下睦洞湖、冯家湖及分水塘等,面积已不足6 km2。在湿地水域不断萎缩的同时,湿地生物物种不断减少,福寿螺、淡水小龙虾、凤眼莲等外来物种入侵成灾,严重影响了湿地生物的多样性和水域环境[4-5]。

3.2广西喀斯特湿地的资源价值

目前广西喀斯特湿地现有的水资源、动植物资源、淤泥等资源为当地居民提供生产空间、原材料等功能性或服务性支持,主要体现在生活用水、水产养殖和果蔬生产用水、生产生活用地等方面。此外,广西喀斯特湿地目前也是广西重要的蔬菜水果、鲜活鱼类及家畜等的供应地,直接给当地居民带来经济收益。

广西喀斯特湿地是保持广西生物多样性的主要载体。广西喀斯特湿地是多类物种的栖息地,由于它处于水陆系统的过渡地带,湿地的动植物兼有水陆两类系统的特征和结构,具有高度的生物多样性[6]。湿地为众多野生动植物提供独特的生态环境和丰富的遗传物质。首先,广西喀斯特湿地有大量水禽,其中不乏珍贵或有经济价值的鸟类;其次,广西喀斯特湿地水生植物繁茂、饵料生物丰富,为鱼类产卵和获取食物提供了优良的条件;第三,广西喀斯特湿地具有高度的生物多样性;第四,广西喀斯特湿地是重要的物种基因库。

3.3广西喀斯特湿地的环境价值

3.3.1保持水平衡

广西喀斯特湿地的地表、植物體、和土壤的泥炭层、草根层中存储着大量的水,当湿地水位低于周围陆地潜水面时,地下水会流入湿地水域;相应地,湿地的水位高于周围潜水面时,湿地水域的水就会流入地下水系,以此维持水平衡。

春夏时节,广西喀斯特湿地的水体、水生植物、底泥等的物理、生物、化学循环过程可以起到调节流量、舒缓洪水、净化污水、固碳固氮、释放氧气、保持营养元素、调节小气候、保护土壤肥力和生物栖息地等作用,这些作用虽然一般不产生直接的经济效益,但它保证了当地居民的生产生活及区域内良好的的空气质量和气候环境[7]。

从全球范围来看,自然湿地面积共有855.8万km2,仅占陆地面积的6.4%,但其固碳能力却超过陆地植被面积的25%,在碳循环、调节气候中发挥着重要作用。但在秋冬时节,广西喀斯特湿地严重缺水,干涸的湖塘随处可见,其调节局部气候的功能几乎完全丧失。

3.3.2调节空气

由于水具有较高的比热容(液态水的比热容为4.2 kJ/(kg· ℃),其热量吸收或散失速度都较慢,广西喀斯特湿地区域气温变化比较平缓,湿地通过空气进行热量和水汽交换,增大了周边区域的空气湿度,降低了细颗粒物(PM2.5)等污染物的浓度,形成的区域气候具有温和湿润的特点。酷暑时节,广西喀斯特湿地对周围的气温具有明显的调节作用。

3.3.3降解污染净化水质

喀斯特湿地的水质直接影响到周围相关区域(以下简称关联区域),特别是区域内的国家湿地公园的原生态特性,对其关联区域的生态保护作用意义非凡[8]。历史上,广西喀斯特湿地在降解和转化污染物方面具有较强的能力。广西喀斯特湿地中的许多水生植物能吸收或吸附水体中的镉、银、铜、锌、钒等重金属,以及生活污水、农业化肥中的营养元素、农药等;湿地的净化作用阻止了一部分营养物质、农药残留等污染物进入下游水域。最后,水体的营养元素、残留的有害物质等被滞留和分解,最终被湿地植物吸收[9]。广西喀斯特湿地对陆源营养物质、有害成分的过滤作用,使关联区域农村生产生活产生的大量含氮、磷的物质被截留,提高了水质和土壤的质量,消除并降低了环境污染带来的危害,减轻了下游江河、湖塘等区域环境保护的压力。

3.3.4广西喀斯特湿地的社会价值

广西喀斯特湿地是区域内广大民众赖以生存的家园。历史上,广西喀斯特湿地的先民就逐水而居,依赖湿地从事生产生活活动,孕育出了光辉灿烂的农耕、渔猎文明。直到现在,广西喀斯特湿地区域的居民依然离不开湿地。湿地不仅为人们提供了食物、药材等多种产品,还是旅游、科考、艺术创作的胜地,诸多优秀作品的创作灵感和素材都源于广西喀斯特湿地。广西喀斯特湿地已经成为科研教育基地和广西重要的旅游休闲地,其承载的历史文化价值和特有的美学价值已经受到越来越多人的青睐。

4广西喀斯特湿地生态价值综合评价

层次分析法(analytic hierarchy process,简称AHP)是在20世纪70年代提出的一种系统分析方法,AHP将定性分析与定量分析相结合,对复杂问题的决策进行量化研究,具有广泛的实用性。

4.1AHP综合评价指标体系确定的原则

代表性原则:分析时选取最能代表广西喀斯特湿地生态系统固有自然属性的因素。综合性原则:分析时综合考虑各种影响因素。系统性原则:分析时选取的要素体系要能反映广西喀斯特湿地生态价值的主要方面。可行性原则:分析时充分考虑对广西喀斯特湿地现有资料的掌握程度,选取的因素应具有较高的判别度。

4.2指标体系的选取

基于对广西喀斯特湿地的现场调研和对已有研究成果的分析,选择生物群落、气候土壤、生态环境等作为影响因素,以此建立一套评价指标体系网络(图1)。评价指标体系分为3个层次:其一是目标层,对广西喀斯特湿地生态价值进行等级评价;其二是准则层,该层由生物群落、气候土壤、生态环境等3个影响因素构成;其三是指标层,具体反映准则层的主要关联性指标,能有效评价由准则层分解而来的各影响因素,这些因素可从不同角度对准则层的3个影响因素进行描述。

4.3影响权重的确定

根据上述评价指标体系的组成结构,标出各层影响因子的权重,经由AHP软件训练判别并通过一致性检验,分层建立比较判断矩阵。矩阵由每对因素的相对重要性比值构成。求解该层相对权重系数,然后逐层求解全部因素的权重系数及关联要素对决策评价目标的敏感性,结果见图2。

4.4评价等级的界定与计算

根据各关联要素的权重及经由专家调查的平均分值加权和进行等级判定。由不同指标对应的情况将各指标划分为5个等级,等级越高,说明其对湿地生态价值的贡献率越高。最后,对各指标加权进行求和,所得结果即表示广西喀斯特湿地的生态价值等级度。等级5,表示生态价值良好;等级4,表示生态价值一般;等级3,表示生态价值差;等级2,表示生态价值很差;等级1,表示生态价值几乎丧失。计算结果(表1)表明,广西喀斯特湿地的生态价值综合分值为3.898 2,说明广西喀斯特湿地的生态价值处在一般水平,生态退化特征明显,如不进行修复和保护会向生态价值差的方向迅速演化。敏感性分析的结果表明, 贮水条件、生物群落多样性、水源补给条件等对广西喀斯特湿地的生态价值具有高敏感性,它们的破坏将会迅速降低广西喀斯特湿地的生态价值。

5广西喀斯特湿地生态修复与价值实现模式

广西喀斯特湿地生态修复与价值实现模式是指在对喀斯特湿地及关联区域进行服务要素提供的过程中,要确保生态修复和环境保护,从点、线、面、体的维度进行生态修复和保护,优化美化旅游视廊,做到修复和保护工程的设施服务化和服务设施的生态化(图3)。从全服务链价值有效分解的维度实现相关利益者契约化的平衡性利益共享,以农业公园或田园综合体为载体培育新型农村经济组织和实现喀斯特湿地资源关联要素的高效转换,以湿地公园或田园综合体为基础发展关联性服务业,按照“乡村海绵化、农业有机化、设施生态化、生产集成化、生态体系联通化、植被多样化”的方式达到广西喀斯特湿地生态修复与价值实现的目标(图4)。

关联区域的政府部门要把湿地保护与修复作为贯彻“十九大”精神、建设美丽中国的具体行动和绩效考核要素,并以立法的形式加以固化。制定湿地公园建设规范与标准体系,加大保护喀斯特湿地的力度。

对碎片化的湿地资源,通过立法对喀斯特湿地区域范围内的土地使用权进行限制;对确权后的湿地生态修复、保护及开发利用进行科学有效的规制,解决好喀斯特湿地区域碎片化土地资源的集成使用问题,处理好关联土地的所有权、经营权和使用权的分离优化机制。

服务与景观设施选址的规制应明确避开生态高敏感与自然灾害多发的地段,选择地质条件好和环境优美的位置;同时,建筑设施的选址、形制、色调应与湿地的地形与地貌特征相得益彰,确保建筑与环境浑然一体,并在各建筑之间以及建筑与环境之间保持良好的视觉联系与美学效果。此外,建筑设施的选址应满足各种服务设施合理的功能布局,同时利于各种废污水、垃圾等废弃物的有效处理。

保护和维护好广西喀斯特湿地关联区域的环境。广西喀斯特湿地区域范围内的一切建设项目均应严格按照要求,制定切实可行的环保措施,使其对环境的影响降至最低程度;不得损害湿地区域范围内大气、水体环境的质量,禁止向湿地区域范围内的相关水体直接排放生活污水和丢弃废弃物;以植物景观等方式提升湿地生态能级和环境等级,加快恢复湿地自然生态环境[10-11]。广西喀斯特湿地的修復和保护离不开水资源的保蓄,保证广西喀斯特湿地水面面积和充分的涵水量,严禁围湖种养,对影响和破坏湿地生态的农田要退田还湿、鱼塘要退塘还湖,确保湿地的调蓄功能。

有效控制喀斯特湿地的土壤污染物。通过施用腐殖酸类肥料和其他有机肥料,增强土壤对重金属的吸附能力,使土壤疏松、肥力提高;投加适量的土壤改良剂以调节酸碱度;利用生物和微生物吸收土壤重金属污染物以净化土壤;可控性种植能分解土壤中污染物的植物,降低土壤污染物的含量[12]。

湿地自然景观格局保护。在广西喀斯特湿地修复、保护及开发建设中,采取有效措施,减少人为或外界对区域内自然湿地生态系统的不利影响,维护广西喀斯特湿地生态系统的健康,建立湿地类型多样、结构完善、功能完备、水体交换通畅的自然湿地生态系统。

采取水源地保护、生态补水、海绵乡村建设、限制过度取水引水等措施,确保湿地的水源供给量。修复或修建生态滚水坝等限制水流流速的水利工程措施来实现湿地水源条件的恢复。通过直接输水、减少湿地排水和重建湿地的原始水自供给的模式,实现湿地修复的水资源需求[13]。

推进喀斯特湿地积雨区的有机农业生产,控制农业生产性面源污染、实施全区域生活污水治理、严禁使用可能造成污染的水面载具。通过采用污水处理技术、水体富营养化控制技术等措施改善湿地水环境质量。

喀斯特湿地生物多样性维持。采取自然、人工辅助等方式恢复广西喀斯特湿地植被,按照自然规律改善栖息地条件,扩大物种资源,恢复种群数量,维护种群的生态化平衡[14]。采取退耕(养)还湿、水生或湿生植物种植、有害植物清除等措施恢复和重建湿地生态系统,逐步实现湿地生态系统多样性的结构模式与功能恢复。

建立一套广西喀斯特湿地区域及关联范围内农村及农业公园化改造的契约管理制度。广西喀斯特湿地区域及关联范围内农村及农业发展处在相对传统的状态,要实现湿地公园和农业公园或田园综合体的水平化融合构建,须要在制度、市场、土地、金融、保险、技术、健康、环境等方面与利益相关者达成共识。

要从供给侧和需求侧2个方面引进现代服务要素,这里所指的是服务要素,不仅仅是旅游要素,而是属地居民和旅游者可以共享的,不单纯为旅游者服务。从供给侧来看,广西喀斯特湿地的修复、保护、开发要使服务内容与湿地特点有机结合,创造可持续的适度盈利和高品质的体验价值。从需求侧来看,这些服务要素要能够满足利益相关者尤其是当地村民的心理预期,让他们愿意配合并融入到相关的服务要素供给过程中。

6结语

广西喀斯特湿地是目前调查发现的中低纬度、低海拔岩溶地区最具有代表性的特殊湿地,是美丽广西品质风光的核心部分,是广西旅游资源和自然特质的重要表现,也是广西之“肾”,其规模、科研价值、美学价值世界罕见。广西喀斯特湿地的生态修复和环境保护刻不容缓,这是一项革命性的生态工程,须要从全域服务集成供给的角度,实现生态服务化、服务生态化,通过湿地公园与农业公园或田园综合体等的融合协同方式重构农村经济结构,以契约化的方式融合关联性资源,进行全服务供应链的有效价值分解与共享,实现服务供给、农村美化、农业升级和农民富裕。

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