程海流域生态保护及综合管理对策

2020-11-27杨彪

绿色科技 2020年22期

杨彪

(云南省林业调查规划院大理分院，云南大理 671000)

1 引言

近年来，云南省九大高原湖泊富营养化、环境资源受损、生态系统退化等问题已引起众多专家学者的高度关注。位于滇西北高原的程海湖，由于湖盆封闭，湖泊补给系数小、换水周期无限加长，从成因上造成其生态环境脆弱性之一面。随着程海流域社会发展进程的加快，水环境质量下降、湖滨带基本消失、面山森林植被破坏等环境问题大范围出现。程海流域经济发展与环境不协调，通过考察流域与水环境保护有关的自然、生态、社会、经济、水资源、水污染状况，分析程海生态保护现状，提出程海流域可持续发展的对策。

2 程海流域概况

2.1 自然环境概况与程海湖的特点

2.1.1 地理位置

程海古名程河，又称黑伍海，位于云南省丽江市永胜县程海镇中部[1]，系300多年前与金沙江隔绝的一个内陆封闭型高原深水断陷湖泊，湖盆东、西、北三面环山，南面地势较平坦。盆缘以冰蚀、侵蚀、剥蚀地貌为主，山岭海拔多在2500～3300 m之间，湖面与最高的山岭间相对高差达1800 m。在湖面海拔1501 m(1985国家高程基准)时，水体面积7550 hm2。

程海湖是程海流域经济社会可持续发展的基础。程海流域位于滇西北高原与横断山脉交接地带的金沙江东北岸，兼具有活动性的程海深大断裂带上，地理坐标为东经100°38′～100°41′，北纬26°27′～26°28′。东与马过河流域为界，西面是顺州盆地，北面为三川镇盆地，南面是海河流域。

流域处在金沙江干热河谷地带，属典型的中亚热带高原季风气候，干湿季分明(冬春干旱，夏秋多雨)；立体气候明显(高处湿冷寒，低处旱燥热)，湖区年均温17.8 ℃，年降水量733.6 mm，年蒸发量2169 mm，蒸发量为降水量的2.96倍[1]，属云南省第一少雨中心区域。

在行政区划上，流域范围涉及程海镇的兴仁、兴义、潘崀、河口、凤羽、马军、季官、星湖、海腰9个村委会，永北镇大厂、南华2个村委会和三川镇文祥、清泉2个村委会[2]。

2.1.2 水系水文与水资源

程海湖为新生代第三纪中期(距今1200万年以前)喜马拉雅期造山运动形成断裂地堑，中部低凹深陷聚水成湖，地质上称为陷落湖。历史上，程海曾经是一个外流湖，当时水深72 m，湖水通过海河(期纳河)向南流30余km汇入金沙江，属金沙江水系。但在清代乾隆末期，程海水位突然快速下降，难以出流[1]，成为了现在的内陆湖，与金沙江之间再无水道相连通。此后，随着水文与气候的变化，导致海河也成为季节性河流。

程海长轴与断裂带的走向一致，南北长19.2 km，东西宽3.3～5.4 km，湖岸线长45.1 km。由于湖床倾斜度大，浅水区域较少，湖底沉积物少，平均水深25.7 m，库容19.8亿m3，蓄水量居云南九大高原湖泊中第3位。水位法定控制高程为1499.2～1501 m[3]，调控深度1.8 m，相应调控库容13500万m3。

程海流域汇水面积 386.6 km2，其中陆地面积311.1 km2，水体面积75.5 km2[4]。基本为七分山，二分水，一分坝的格局。受地形限制，无长年性的固定地面水源补给，主要入湖河流和冲沟共47条，但流程短小，均为季节性河流。流域80%的降水量集中在雨季，特枯年的水量仅为正常年的l/3，水资源时空分布不均的特点极大减少了可利用的水资源量。

2.1.3 生物多样性资源

程海湖记录到野生湿地维管束植物110种，隶属38科90属。其中，蕨类植物3科4属4种，被子植物35科86属106种。优势种和常见种主要有蓖齿眼子菜(Potamogetonpectinatus)、角果藻(Zannichelliapalustris)、浮萍(Lemnaminor)、金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)、狐尾藻(Myriophyllumverticillatum)等。记录到藻类植物126种及变种，隶属6门54属，其中以硅藻门、绿藻门和蓝藻门为主。记录到野生湿地脊椎动物20目37科77种，其中鸟类7目11科35种，两栖类1目4科6种，爬行类1目2科3种，兽类5目7科9种，鱼类6目13科24种。记录到浮游动物10种，底栖动物37种[5]。

2.2 程海湖的特点

程海湖水pH值8.7～9.3，水碱化；矿化度最高为819 mg/L，趋近于咸水湖标准；氟离子含量高，湖水属重碳酸钠镁型[1]。程海特殊的水文地质条件、半干旱的气候特点以及特殊的湖泊自然演化特征，是其具有特殊的水化学性质形成的条件。程海湖水背景值为高氟、高pH值的特点在云南省九大高原湖泊中具有独特性。

程海是中国唯一天然生长螺旋藻的湖泊，湖水平均温15.9 ℃，与墨西哥的坦克斯可可湖、非洲的乍得湖相比，程海湖的气候、温度、日照、水质都更适于螺旋藻生长。

2.3 社会经济特征

2.3.1 地理区位

程海地处金沙江中段世界自然遗产“三江并流”区腹部，是南古丝绸之路的交通要塞、茶马古道的重要驿站，也是连接内陆与西南“桥头堡”的重要通道。镇政府所在地星湖村距县城永北镇约45 km，距丽江市古城区约102 km。

2.3.2 经济区位

程海位于即将成为拉动西部地区经济发展重要成长极的南(宁)贵(阳)昆(明)经济圈边缘，程海湖被誉为“滇西北明珠”，凭借优越的区位条件、得天独厚的自然资源和历史文化旅游资源，在未来必将成为带动县域经济增长的核心区域。

2.3.3 旅游区位

随着滇西北旅游圈的开发，程海被赋予更深层的意义，程海湖介于玉龙雪山、鸡足山和泸湖湖中间，将滇西北“三山”(苍山、鸡足山、玉龙雪山)，3湖(洱海、程海、泸沽湖)连成一体，在大香格里拉中极具开发价值。

2.3.4 交通条件

流域内有丽(江)攀(枝花)公路和祥(云)宁(蒗)公路两条省道，呈“十字形”分别自东西向和南北向穿过，提高了程海在市域乃至省域，甚至是川、滇、藏地区的可通达性，交通区位十分明显。环海公路紧密联系程海流域的各个村镇，区域网路结构较完善[2]。

2.3.5 特色产业与农副产品

程海被称之为“鱼米之乡”，是永胜县乃至丽江主要的商品鱼供应地，年产量达1480 t。近年来大力发展高原特色农业，形成了以优质粮食、冬早蔬菜、山地牧业、特色生物、淡水渔业、优质烟叶和生态产业等优势特色产业。

螺旋藻是人类迄今为止所发现的最优的纯天然蛋白质食品源，蛋白质含量高达72%，由18种氨基酸组成，消化吸收率高达95%。目前，程海湖流域拥有螺旋藻养殖基地4家，年产藻粉800多t，产值达1.3亿元。

2.3.6 人文资源

程海被称之为“边屯文化之乡”，程海镇凤羽村毛家湾是一代伟人毛泽东先祖毛太华的客籍地[1]，以毛氏文化为代表的边屯文化源远流长。至今程海湖畔还生活着3000多与韶山毛氏同源共祖的毛氏后人。

2.3.7 社会经济状况

程海流域支柱产业为种植业、牧业和螺旋藻养殖业，流域总人口3.9万人，人口密度为101人/km2，农村经济总收入4.257亿元[2]。

2.3.7.1 种植业

流域现有耕地面积4228 hm2，种植水稻、小麦、玉米、甘蔗、大蒜、生姜、蚕豆和蔬菜，化肥年施用量达2674.6 t。

2.3.7.2 林产业

流域现有薄壳山核桃、软籽石榴、油橄榄、青花椒、龙眼、青刺果、沃柑等园地面积388.3 hm2，对1 hm2产30t的沃柑园来说，除施用农家肥外，1 hm2化肥施用量达2167.5 kg。

2.3.7.3 畜牧业

流域畜牧业养殖数量分别为：猪30575头，牛9785头，马2233匹，黑山羊25082只，鸡91486只。

2.3.7.4 工业

流域有螺旋藻养殖与加工企业4家，在养殖过程中广泛使用碳酸氢钠、硝酸钠、氯化钠、硫酸钾、磷酸二氢钾、硫酸亚铁、乙二胺四乙酸等营养盐类，生产1 t干藻粉将产生2051 t养殖废水，废水中污染物氨氮、磷浓度高、排放量大。

3 程海流域主要生态问题分析

除受自然条件的影响外，人类活动对湖泊生态环境的影响已成为不容忽视的巨大营力。而当人们不合理利用或掠夺性经营突破湖泊资源和环境的生态安全阈值时，会造成湖泊资源、环境的退化和丧失。

近年来，与省内其他高原湖泊一样，程海面临环湖城镇化进程加快、湖滨带基本消失、水土流失严重、水资源供需矛盾突出、入湖河道生态功能退化的窘境，特别是程海湖存在面山森林植被逆向演替、面源污染加剧、入湖污染物排放量增加、湖滨带破坏严重、水位持续下降、水量急剧减少、水体富营养化、水质恶化、生物多样性面临威胁等突出生态问题。流域内人们赖以生存和发展的环境基础仍然相当薄弱，保护与发展的矛盾仍然十分突出。

3.1 水环境状况日益凸显

程海是无外排的封闭湖泊，根据云南省地表水水环境功能区划，程海水体水质类别规划为Ⅲ类。但由于流域工农业生产发展，水环境状况不容乐观。2018年以来程海水质稳定在Ⅳ类标准(氟化物和pH值不参与评价)。湖泊营养状态多年保持在中营养级，目前正在经历自然富营养化的过程。

2012～2018年期间程海水位年均下降0.47 m，目前最低水位已经远低于最低控制水位线，导致环境容量萎缩，随着储水量逐步减少，湖泊抗干扰和自我修复能力趋于退化。

3.2 森林生态功能薄弱，森林植被逆向演替

程海流域地带性植被属亚热带常绿叶林区域，滇中、北中山峡谷云南松林、高山栎类林亚区[6]。现存植被分布不均，面山上部、中上部远山区域以云南松、栎类天然林为主，人为干扰少，林分生态功能发挥较好；中部、中下部则以经次生演替形成的云南松天然次生林、人工桉树林、车桑子+小石积灌木林为主，植被结构单一、郁闭度或覆盖度不高，水源涵养、水土保持能力低；面山中、下部近山区主要以人工经济林、灌木丛、荒草丛、农作物为主。

流域森林植被垂直分布带谱典型而明显，分布最广的是云南松林，目前森林逐渐向高海拔退缩，植被呈常绿阔叶林→针叶林→灌丛→草坡→裸地的逆向演变趋势。林地面积为25045 hm2，森林覆盖率虽达52.0%[4]，但近山、面山喀斯特石质山地土层薄、植被多样性程度较低，森林总体质量差，森林生态功能薄弱问题日益凸显。流域干旱少雨，林地土壤环境保水能力较差，苗木栽种后缺乏补充水源及灌溉条件，加大了人工造林的难度。

3.3 水土流失面广

程海流域水土流失面广，水土流失面积达206 km2，年流失量52.76万t。轻度流失以沟蚀为主，中度流失以冲刷沟侵蚀为主，强度侵蚀以重力侵蚀为主，导致湖泊泥沙淤积面积达350 hm2，湖容积减少。

3.4 主要入湖河道生态功能退化

流域内地形坡度比降大，受极端气候干扰，降雨集中，单点暴雨现象发生频率高。入湖河道汛期河流暴涨，冲刷甚至改道时有发生，河滨自然岸线受到破坏，作为湖泊重要的水流通道和生态廊道，河滨带的侵蚀使河道生态功能急剧退化；枯水期河流干涸，连基本的生态基流都得不到保障。

3.5 湖滨带遭受破坏，土壤中的石砾含量高

受程海特有的地形条件、土壤影响及湖岸土地利用方式的变化，造成湖滨面积小、湖滨带大量的植被减少，湖岸遭受侵蚀，植被、土壤自净能力下降，地表径流中氮、磷等污染物得不到适当的自然降解，直接排入程海。

湖滨带土层平均厚度小于40 cm，土壤中的石砾含量较高，且大多为塌陷松散堆积而成的石砾，土壤中的石砾含量高达37.8%，使植物无法在上面自然生长，也给人工恢复植被带来较大困难[7]。

3.6 面源污染依然突出，点源污染风险依然存在

程海流域农业农村面源污染是一个涉及面最广、最难控制、却又是威胁最大的污染源，年污染负荷产生量分别为：化学需氧量4815.4 t/a，总磷206.8 t/a，总氮873.3 t/a，氨氮387.7 t/a。流域耕地利用强度大，为追求高产，农药化肥使用种类和总量都在持续增长。化肥的过量使用，除导致土壤板结、酸化、耕地质量差外，部分厩肥露天堆放，养殖业中对动物粪尿的利用和管理尚不规范等，都会加重流入湖水中污染物含量。

点源污染主要来自于螺旋藻厂，沿湖4家螺旋藻企业虽已完成在线监测系统安装，但由于厂区离湖体较近，以及生产管理和设施建设不规范，跑、冒、滴、漏、渗等现象时有发生，仍然存在较大的点源污染风险。

4 综合管理对策与建议

程海是一份价值极高的自然遗产，在流域人类历史的发展进程中扮演着不可或缺的重要角色，却又具有环境的脆弱性。程海正处在水环境转型初期，采取必要措施，可有效遏制其恶化的趋势并有望最终发生逆转；否则，极有可能导致水环境完全改变。因此，目前对程海综合管理的实际要求已跨出了湖区范围，正加速向流域转移。

自2017年全面推行河长制以来，永胜县开展了程海补水、“五退四还”、产业结构调整、面山修复、污水垃圾收集处理、红线定桩、河长制落实、宣传发动群众保护程海、监察监测管理能力提升等“九大专项行动”[7]。程海保护已取得一定成效，但任重而道远。程海流域综合管理尚需在实践中不断完善和发展。

4.1 加强水环境治理

根据程海保护与发展新形势新任务，要始终坚持以习近平生态文明思想为指引，贯彻新发展理念，坚持生态优先、保护优先战略，加强生态建设和环境保护，推动绿色可持续发展。

针对程海水环境状况，确定程海流域管理目标是以水资源调控、水污染源控制、水生态系统修复为重点，对程海湖生态系统进行精准管控和系统治理，然后逐步过渡到流域综合协调与管理[8]。

4.1.1 及时调整湖泊主导功能，加强水域工程建设，加快生态补水

及时调整程海主导功能，将工农业生产用水为主调整为以生态功能为主。经水系连通，重塑历史生态水网。而加强水域工程建设是提升水位的重要措施，当前又以从金沙江鲁地拉电站库区引水补充程海生态用水最为急迫，以遏制水位下降趋势。

4.1.2 加强水资源管理

针对程海水资源供需平衡脆弱的现状，实施最严格的水资源管理制度，大力整治流域无序取水和无序打井行为，规范抽水泵站管理，完成程海水价改革。

4.1.3 推进水生态修复

扩大土著鱼增殖放流，选择可以净化水体的鱼类或底栖生物进行投放，改善水体水质。科学实施封湖禁渔，保证各种土著鱼类在繁殖季节不受人类的强烈干扰。通过人工驯化养殖方式，推动土著鱼规模化、产业化扩繁，提高程海渔业生态系统服务功能。

4.1.4 湖水内源污染控制

对水生植物、岸带植物和落叶等在干枯腐烂前要及时清理，定期打捞水面漂浮的生活垃圾。根据湖底污染物释放状况，及早开展水生植被恢复和底泥疏浚，清除内源污染，恢复底栖生境。

4.2 重视全流域的整体协调与管理，实施流域可持续发展战略

流域上下游之间、流域各组成要素之间的相互影响和联系构成了流域的整体性。加强程海流域保护、管理和资源合理利用，实施流域可持续发展战略。

4.2.1 以程海保护为前提，加快转变经济发展方式

从程海水环境、流域健康、协同发展、乡村振兴4个方面进行谋划和推进流域保护综合治理工作，统筹好治湖和治田、治山、治林、治河，统筹好上下游、地上地下、城镇农村，加快转变经济发展方式，为流域绿色转型创造生态条件、赢得更多空间。

4.2.2 实行保护与转型发展并重，调整产业结构，提升经济实力

程海流域要实行保护与转型发展并重，加大产业结构调整。一是螺旋藻产业，在“减少数量、做大总量、提质增效”的战略目标下，做精做强以螺旋藻产业链发展为核心的大生物产业，将程海湖流域打造成为云南省生物资源开发创新示范区和大生物产业发展重要基地。二是农业产业，以建设“生态农业产业带”为主要抓手，大力发展经济作物、养殖业。三是延伸产业链条，发展农产品精深加工、相关旅游工艺品制作等低能耗、低污染的轻工业及旅游服务业等第三产业，提升经济实力。

4.2.3 深度挖掘边屯文化的特色

依托程海湖流域边屯文化、自然风光、毛氏宗祠、少数民族文化及风俗、螺旋藻产业、生态农业等特色资源，通过基础设施建设及完善，把程海湖流域打造成集旅游观光、休闲度假、螺旋藻科普观光、农业观光为一体的旅游新区。发挥未来的交通区位优势，打造新的面向川、滇、藏等地的旅游点。

4.3 强化流域国土空间管控

国家实施建设长江经济带战略，为程海拓展了新的发展空间。根据程海流域区位、生态环境、资源特征及服务功能，以《云南省地表水水功能区划》为基础，结合《云南省程海保护条例》，加快流域有关规划编制调整，将流域划分为3个功能区：①重点保护区，指程海水体控制水位线1501 m以内的水体及1501 m线外延水平距离30m的范围；②限制开发区，指一级保护区边界沿地表外延100 m的范围；③合理利用区，指在二级保护区以外，程海面山的径流区范围，进一步强化流域空间规划管控力度[7]。

4.4 完善流域截污治污体系

针对程海污染物来源和空间分布的差异，采取源头控污、过程减污、末端治污管理手段工程措施，切实提升全流域污染控制能力。其中，源头控污主要是自觉践行“绿色、创新、开放、转型、协调、共享”的发展理念，构建资源节约型和环境友好型社会；过程减污主要是采取细化强化监督管理的方法，减少污染排放；末端治污则针对形成的污染问题采取相应措施，提升污染物控制能力。