赣州市山水林田湖草生态保护修复问题识别和技术探析
2021-01-15林圣玉莫明浩王凌云
林圣玉,莫明浩,王凌云
(1.江西省水土保持科学研究院,江西 南昌 330029;2.江西省土壤侵蚀与防治重点实验室,江西 南昌 330029)
山水林田湖草生态保护修复是加强生态文明建设的一项重要部署,是美丽中国建设的有力举措。党的十八大以来,习近平总书记从自然资源和生态系统管理的大局出发,提出了“山水林田湖草是生命共同体”的理念。党的十九大报告进一步提出“必须建立和践行绿水青山就是金山银山的理念,统筹山水林田湖草系统治理”。同时强调,“实施重要生态系统保护和修复重大工程,优化生态安全屏障体系,构建生态廊道和生物多样性保护网络,提升生态系统质量和稳定性”。山水林田湖草系统治理理念体现了对生态系统整体性和系统性的尊重,反映了山水林田湖草各生态系统之间的协同性和有机联系,是指导我国当前生态保护修复工作的重要指引[1]。
赣州市是我国生态安全战略格局中“两屏三带”的重要组成部分,生态区位十分重要。赣州市生态环境问题突出,2017年被纳入全国首批4个山水林田湖草生态保护修复试点。本研究结合赣州市山水林田湖草生态保护修复试点项目,针对区域特点和生态环境问题,探析了生态保护修复工程实施路径及技术策略,提出了现阶段需解决的生态保护修复技术重点,以期进一步提升生态系统服务功能,持续改善区域生态环境质量,助推江西国家生态文明试验区建设。
1 研究区概况
1.1 研究区位置及自然特征
赣州市位于江西省南部、赣江上游,俗称赣南,地理坐标为北纬24°29′~27°09′、东经113°54′~116°38′。
全市辖3个市辖区、14个县、1个县级市,土地总面积39 379.64 km2,占江西省土地总面积的23.6%。地处中亚热带南缘,属亚热带季风气候区,年平均气温18.9 ℃,年均降水量1 584 mm。地貌以丘陵、山地为主,兼有盆地,周高中低,四周山地环绕,中部丘陵延绵。区域内自然资源丰富,生态环境良好,创建有各类自然保护区、森林公园和湿地公园共106个,其中建成国家级自然保护区3个、国家级森林公园10个、国家级湿地公园13个,森林覆盖率达76.23%,是我国南方18个重点林区之一。赣州市也是我国重要的有色金属和稀土金属生产基地, 素有“世界钨都”和“稀土王国”之称,矿产资源十分丰富。
1.2 生态功能定位
(1)南方地区重要的生态安全屏障。南岭山脉是我国南部最大的山脉,是南亚热带和中亚热带的分界线、珠江流域和长江流域的分水岭。赣州市地处南岭北麓,区内上犹、崇义、大余、龙南、全南、定南、安远、寻乌等8个县是国家首批重点生态功能区,占全市面积的40.4%。《全国主体功能区规划》提出,构建“两屏三带”为主体的生态安全战略格局,其中,南方丘陵山地带要重点加强植被修复和水土流失防治,发挥华南和西南地区生态安全屏障的作用。
(2)森林生态系统和生物多样性保护地。赣州市是南岭山地森林及生物多样性生态功能区的重要组成部分,区内动植物资源丰富,被列入《国家重点保护野生植物名录》(第一批)的有30种,国家级保护动物48种,是我国生物多样性富集区。《中国生物多样性保护战略与行动计划( 2011—2030 年)》确定南岭区和鄱阳湖区为生物多样性保护优先区域,保护重点为地带性常绿阔叶林和局部存留的古老珍贵动植物及栖息地。
(3)水源涵养生态功能区。赣州市地处的赣江源头,也是广东、香港同胞饮用水水源东江的源头,是赣江和珠江水源的根基和命脉所在,承担着一江清水给下游的重任。《全国生态功能区划(修编版)》确定江西东江源水源涵养区和南岭山地水源涵养区为全国重要生态服务功能区域。
2 区域主要生态环境问题识别
赣州市虽然拥有丰富的自然资源和生态资源,但随着社会经济的快速发展,对自然资源开发利用的强度不断提升,该地区的生态环境系统压力日趋增大,生态环境问题突出,主要表现在:
(1)矿山开采问题突出,环境恢复治理难度大。赣州市矿产资源丰富,开采历史悠久,在对国家作出重大贡献的同时,也留下了较为严重的环境问题。矿业活动特别是矿山露天开采,破坏了矿区原有的水土保持设施和地表植被,矿石采选产生的大量废弃物也占用了大面积的堆置场地,破坏了堆置场所原有的生态系统,导致矿区周围土壤侵蚀程度增加,水土流失加剧。矿山开采在一定条件下会引起地面塌陷、滑坡、泥石流和边坡不稳等,造成环境的严重破坏。废弃矿体和尾砂中含有大量的重金属和有毒有害元素,随着降雨淋溶不断扩散至周围土壤、地下水和地表水环境中,造成重金属和氨氮污染。
(2)河流水环境质量差,饮用水水源地保护压力大。赣州市河流众多,水系发达,水资源丰沛,但部分区域河流水能资源过度开发,河流防洪与供水功能衰减,水体污染、生态破坏等问题突出。区内工业废水污染排放依然存在,部分矿山开采、有色金属加工企业及“散乱污”企业超标排污对水质造成潜在威胁。种植业面源污染问题突出,大规模发展脐橙种植带来了农药和肥料使用量的大幅度增加,果业使用的农药、化肥量约占全市使用总量的30%以上,加剧了土壤、水环境中的氨氮、总氮和总磷污染。农村垃圾处理设施缺失,畜禽养殖废水、农村生活污水等未经处理随地表径流排入河流,严重污染乡村河道水质。
(3)森林质量不高,生物多样性保护形势严峻。赣州市地带性植被为亚热带常绿阔叶林,受过度采伐、自然灾害等历史原因影响,原生植被遭到严重破坏。20世纪80年代,通过飞播和植苗造林营造了大量的马尾松林,但因立地条件差、粗放经营等形成了大面积以马尾松为主的低质低效林,且已成为全市森林资源的结构主体。赣州市现有马尾松纯林92.13万hm2,其中低质低效林80.00万hm2,占近87%,蓄积量不足30 m3/hm2,林地生产力低,群落结构简单,生物多样性差,森林生态系统整体功能比较脆弱。同时,随着工业化、城镇化进程不断加快,城市、交通和工矿区建设占用了林地和湿地资源,造成生物栖息环境改变、原生植被破坏,对生物多样性也构成威胁。
(4)水土流失严重,崩岗治理难度大。赣州市是我国南方水土流失最严重的区域之一,全市现有水土流失面积7 142.29 km2,主要分布在低山丘陵区,这些区域是适宜经果林种植的重点区域。随着赣州市脐橙产业发展升级行动的实施,经果林已成为农民增收的主要支柱产业,但由于果业开发中存在忽视生态保护、破坏植被、弱化水土保护功能等问题,造成了严重的水土流失。同时,赣州市也是我国崩岗侵蚀最为严重的地区之一,崩岗侵蚀总面积达20 674.8 hm2,占全省崩岗总面积的69.78%。崩岗数量多,侵蚀量大,每个崩岗崩塌的泥土一般有几百至数千立方米,崩岗侵蚀区年土壤流失量3.0万~5.0万t/km2,年流失土层厚度1 cm 左右,造成山地土壤日益贫瘠[2]。
(5)耕地质量下降,农业生产基础受到威胁。赣州市土地类型地域性强,山地多平原少、耕地零碎面积小、耕地后备资源不足。区内大部分耕地是由花岗岩、紫色页岩等母岩风化发育而成,土壤质地粗糙,抗冲性弱,崩解能力强,在降雨条件下极易造成地表沟壑纵横,耕地土层变薄、养分流失,直接影响农业生产的可持续发展。在资源环境约束趋紧、耕地占补平衡难度加大的背景下,区域耕地资源数量逐年下降,建设用地需求与供给矛盾日益突出,耕地保护压力越来越大。
3 主要技术策略
3.1 技术路线
山水林田湖草生态保护修复是一项系统性工程,具有内容复杂和周期长的特点。开展山水林田湖草生态保护修复工程,需要以问题和生态功能目标为导向,通过剖析生态环境现状,从山水林田湖草是一个生命共同体的理念出发,坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,按照生态系统的整体性、系统性及其变化规律,统筹考虑自然生态各要素,进行整体保护、系统修复、综合治理[3]。①综合考虑生态系统各要素间的关系,确定产生生态环境问题的关键环节; ②结合相关规划中涉及的生态脆弱敏感区域,识别和确定需要优先保护修复的重点区域; ③针对区域生态环境突出问题,以系统治理理论为核心,确定生态保护修复的目标和重点工程;④结合流域和行政单元的整体性,综合分析确定生态保护修复项目。赣州市生态保护修复工程技术路线见图1。
图1 赣州市生态保护修复工程技术路线
3.2 技术策略
根据地域特征和区域主要生态问题,赣州市山水林田湖草生态保护修复以东北片区、西北片区、东南片区和西南片区等4个片区为主体,针对片区存在的突出生态问题,重点推进流域水环境保护与整治、矿山环境修复、水土流失治理、生态系统与生物多样性保护、土地整治与土壤改良等5大类生态建设工程63个项目,全方位、全地域、全过程推动山水林田湖草试点工程实施[4]。
(1)流域水环境保护与整治工程。针对河流水环境质量差、河道行洪能力不足、水质不达标、水生态功能下降等问题,落实“河长制”“湖长制”,以章江、贡江流域为重点,从上游到下游,从山上到山下,采取水源地保护、水系连通、污染源控制、生态补偿等措施,结合河道清淤与防洪工程建设,统筹推进中小河流综合整治及水系连通、流域生态功能提升与环境整治、饮用水水源地生态保护和区域全方位系统综合治理修复等项目,以保护水资源、防治水污染、改善水环境、修复水生态,提升重要水源地生态功能。
(2)矿山环境修复工程。针对矿产资源开发利用造成的土地损毁、地形地貌景观破坏、土地生产力下降等问题,落实废弃稀土矿山环境恢复治理工程,因地制宜地开展地貌重塑、土壤重构、植被重建等一系列恢复措施,通过地形整治、土地平整与复垦、植树种草、尾水处理等,统筹推进历史遗留废弃稀土矿、钨矿和生产矿山的环境综合治理,促进矿山生态环境和矿业可持续发展。
(3)水土流失治理工程。针对侵蚀劣地水土流失、崩岗侵蚀、经果林开发及面源污染等问题,落实水土保持重点治理工程,采取封禁管护、水保林草、蓄排水工程、土地整治等措施,实施崩岗治理、废弃矿山水土流失综合治理及生态清洁小流域建设项目,以保护、改良与合理利用水土资源,维护和提高土地生产力。
(4)生态系统与生物多样性保护工程。针对植被稀疏且林分质量差、生态功能退化、生物多样性下降等问题,修建生态廊道,对生物栖息地进行保护,营造良好的生物栖息环境;同时开展自然保护区、森林公园、湿地公园等重要生态空间生物多样性保护项目,丰富森林、湿地及水体等生态系统景观类型,带动生态空间整体保护修复,促进生态系统功能提升。
(5)土地整治与土壤改良工程。针对土地利用低效碎片化、地形地貌景观破坏、土壤污染、土地生产力下降等问题,依据村庄规划,统筹低效闲置农用地整理、工矿废弃地复垦及未利用地开发,综合运用土地整治、土壤改良、植被恢复、生物修复、保护性耕种等措施,实施废弃矿山环境综合治理、丘陵岗地土地整理及土壤改良项目等,调整优化土地利用结构,提高自然资源利用效率,推进土地资源永续利用。
4 工程实施成效
(1)流域水环境质量稳定向好。境内地表水考核断面水质总体优于“水十条”水质考核目标,13个国考断面水质优良率为97.7%,22个省考断面水质优良率为95%,均优于国家、省级考核目标;县级以上城市集中式饮用水水源水质达标率为100%。3个出境断面水质均达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类标准,从源头上确保了“赣江一江清水入鄱湖、东江一江清水向南流”。
(2)废弃矿山综合治理稳步推进。实施废弃矿山治理33.67 km2,包括地质灾害隐患点治理14个,基本实现了废弃稀土、钨矿山治理的全覆盖,矿山环境得到明显改善,昔日满眼流沙的“光头山”披上了绿装,生机盎然。
(3)森林质量有较明显提高。实施完成低质低效林改造1 208.86 km2,建立示范基地395个。改造后的低质低效林树种结构趋于合理,阔叶树比例达到25%以上,森林质量、生态功能明显提高,生物多样性得到有效保护。
(4)水土流失得到有效控制。实施完成水土流失综合治理面积675 km2,包括治理崩岗3 150个。采取植物措施与工程措施结合,治坡与治沟结合,治理、管护与开发利用结合措施,使项目区水土流失得到有效控制,林草覆盖情况明显改观,森林水源涵养能力和生态环境的自我修复能力提升,“叫崩岗长青树,让沙洲变良田”的治理目标正在变为现实。
(5)沟坡丘壑土地得到有效整治。实施完成土地整治与土壤改良49.4 km2,沟坡丘壑土地得到有效整治,农业基础设施在数量上、结构功能上进一步优化,促进了农业规模化产业化经营,提高了土地产出效率。土壤改良试点稳步推进,如信丰县结合脐橙产业发展,采取减肥增效、水肥一体化、有机肥代替化肥等措施进行土壤的改良和修复,建立化肥减量增效核心示范区约3.3 km2, 推广水肥一体化16.7 km2,示范区农业面源污染得到有效控制。
5 结论和建议
赣州市山水林田湖草生态保护修复试点取得了阶段性成效。据调查,赣州市探索形成了“三同治”模式、生态+乡村振兴发展模式、生态+精准扶贫模式及生态综合执法模式,创新了稀土尾水治理技术,开辟了小流域污染治理新路径,积极打造以流域生态补偿、矿山环境修复和我国南方地区崩岗治理样板为显著特色的山水林田湖草综合治理样板区,区域生态环境明显改善[5]。但在山水林田湖草生态保护修复的实践中,存在着科研与监测不充分、治理专业水准有待提升等问题,急需进一步开展相关研究,从而提升山水林田湖草生态保护修复项目的科学性、合理性和有效性。
5.1 加强生态功能提升技术研究
在以往技术实践的基础上,进一步加强对难点问题、生态环境新问题的研究,探析山水林田湖草系统各生态要素之间的耦合关系,揭示不同主导生态系统功能条件下自然生态要素与人类活动要素的交互影响机制,探索区域生态要素空间优化配置技术和景观生态调控方法,构建生态和社会经济协调发展的生态功能提升模式,形成适宜该地区的生产-生态功能提升技术体系。
5.2 加快生态保护修复标准研究
山水林田湖草综合治理涉及多部门,在水土流失治理、植树造林、矿山修复治理等方面已制定相关标准规范,但现行标准存在体系不统一、内容交叉重复、关键标准缺少等问题,应将各类生态要素、各项生态措施统筹考虑,围绕生态目标控制、调查监测评价、规划设计、工程技术、生态维护管理等功能需求,研究制定区域山水林田湖草生态保护修复技术指南,明确在区域、流域范围内实施山水林田湖草生态保护修复的技术路线、主要内容、标准方法等,以利于指导当前山水林田湖草生态保护修复工程具体实施。
5.3 优化监测评价管理体系
根据山水林田湖草生态保护修复工程布局,依托现有生态环境监测网络体系,进一步优化山水林田湖草生态保护修复工程监测点位布设,最终搭建形成山水林田湖草生态保护修复监测管理数据平台。利用全国“三调”和土地利用年度变更调查结果,结合“天地一体化”等现代技术手段,对山水林田湖草生态保护修复工程建设过程及其效益进行连续监测、全程评估及跟踪监督,及时发现工程实施成效。同时,研究制定工程动态监测、成效评估、绩效考核的相关指标体系,为水土保持目标考核、生态文明制度落实和相关决策提供支撑。
(致谢:感谢赣州市山水林田湖生态保护中心对工程调研提供的帮助。)