黄河三角洲生态治理的数字化路径研究

魏学文

(滨州学院 黄河三角洲经济研究中心，山东 滨州 256603)

0 引言

2021年10月20日，习近平总书记在考察黄河三角洲国家级自然保护区时指出，黄河三角洲自然保护区生态地位十分重要，要抓紧谋划创建黄河口国家公园，科学论证、扎实推进。[1]2021年10月9日，中共中央、国务院印发的《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》中指出，“建设黄河下游绿色生态走廊，加大黄河三角洲湿地生态系统保护修复力度，促进黄河下游河道生态功能提升和入海口生态环境改善，开展滩区生态环境综合整治，促进生态保护与人口经济协调发展。”[2]可见，如何构建高效的生态治理体系，实现黄河三角洲生态可持续发展成为当前社会各界要思考的重要课题。当前，我国数字技术发展突飞猛进，数字经济进入全面发展的新时代，大数据、云计算、互联网、人工智能、区块链等技术加速创新，日益融入经济社会发展各领域全过程，并成为高质量发展的重要引擎。数字技术的应用不仅是新的经济增长点，而且可以成为推动生态治理方式转型的重要支点。对于生态保护来说，以数字化赋能生态环境治理，既顺应了新形势下数字技术发展的趋势和规律，也能为生态的精准保护和修复提供支撑，为生态治理体系和治理能力提供新的方法路径。黄河三角洲生态治理可以借助数字技术，实现治理效能的新跨越。

1 黄河三角洲生态治理面临的挑战

1.1 生态脆弱性带来的挑战

黄河三角洲孕育了世界上暖温带最广阔、最完整、最年轻的湿地生态系统，已经成为世界范围内河口湿地生态系统形成、发育和演化的“天然记录器”。[3]经过多年的保护和修复，黄河三角洲植被逐步丰富，生态系统稳定性逐步增强，生物多样性得到明显改善，形成了全国最大的滨海湿地生态系统。但由于受到自然条件和社会活动的影响，黄河三角洲生态保护还面临不少难题，这些难题给区域内生态治理带来较大挑战。一是黄河三角洲湿地生态系统呈现脆弱性特点。由于成陆时间较晚，土壤盐渍化严重，适宜生长的植被类型较少，生态发育成熟度和稳定性低，自我调节功能较弱，区域生态系统的整体功能亟待提升。二是近年来黄河来水来沙减少。河流来水来沙是塑造三角洲地貌生态的物质基础。作为弱潮陆相河口，黄河入海水沙条件是影响黄河口生态演变的决定性因素之一。[4]受自然条件及人类活动的影响，黄河入海水、沙量总体呈显著减少趋势。[5]这给黄河三角洲生态系统发展带来了较大影响。从总体上看，黄河三角洲地区湿地淡水资源相对短缺，生态需水量还不能充分得到满足，影响了生态系统整体功能的发挥。三是海陆交互活动的影响。受尾闾河道摆动的影响，黄河三角洲海岸线处于不断演变的过程中，其中一个突出问题是海岸线的蚀退现象。不行河流路河口海岸由于得不到充足的水沙补给，在波浪和潮流的作用下出现了向陆地蚀退现象。这就使得河口湿地生态系统容易受到海水的侵蚀，加速土地盐碱化的过程，生态系统良性循环受到破坏。[6]四是自然灾害和外来物种的侵害。黄河三角洲淡水资源外来依赖性强，容易受极端天气的影响，出现涝灾、旱灾等自然灾害。由于处于滨海地区，也容易受到海洋灾害影响，像风暴潮、赤潮、海平面上升等因素对生态系统的影响较大。此外，外来物种侵害已成为影响黄河三角洲生态系统的重要因素。比较典型的是互花米草的入侵。互花米草自二十世纪九十年代被引入黄河三角洲潮间带后，2010年左右开始在附近海岸带爆发式蔓延，其强大的繁殖能力逐渐使当地盐地碱蓬、海草床生境被侵占，滩涂底栖生物密度降低，鸟类觅食、栖息生境大幅度减少或丧失，对生物多样性造成重大影响。五是经济开发活动对生态系统的影响。自1964年胜利油田勘探会战以来，黄河三角洲的开发利用活动逐步频繁，油气资源开发、渔业养殖等经济活动对生态系统造成了一定影响，生态保护建设方面存在历史欠账。近年来，生态保护与开发建设活动的矛盾逐步突出，生态保护修复的压力增大。

1.2 生态治理理念带来的挑战

理念是行动的先导。黄河三角洲生态治理面临转变思想理念的挑战。新中国成立后，黄河三角洲发展经历了一个由开发到保护的演进过程。由二十世纪五六十年代的“资源开发”到八九十年代的“生态经济”，再到现在的“生态大保护”，生态在经济社会发展中的分量越来越重。2013年11月，党的十八届三中全会首次提出推进国家治理体系和治理能力现代化的改革目标。生态治理作为国家治理体系和治理能力的重要组成部分，面临着现代化的艰巨任务。加快生态环境治理体系和治理能力现代化,是新时代开展生态环境保护的重要目标。[7]习近平总书记提出的“绿水青山就是金山银山”理念为生态治理和生态文明建设提供了新的方向，是我们开展生态保护工作的根本遵循。绿色发展理念作为新发展理念的重要组成部分，正逐步贯彻到我国经济社会发展的全过程。这些新的发展理念为黄河三角洲生态治理提供了机遇，也带来了挑战。近年来，东营等地开始摈弃过去的单向治理思维，用生态的办法治理生态，从关注要素向关注要素之间关系转变，抓住生态系统之间相互影响、相互制约、相互作用的自然关系，提升生态系统质量和稳定性，进行了有益的探索。[8]但是，黄河三角洲生态治理在贯彻先进理念方面还存在一定差距，比如在生态产品的创造及其价值实现方面还需要进一步提高认识，增强生态产品的供给能力。

1.3 生态治理手段面临的挑战

生态治理手段可以是多种多样的。既可以采取行政手段、法律手段，也可以采取经济手段；既可以采用市场化手段，也可以采用技术手段。现代化的生态治理应是多种手段的结合。目前，黄河三角洲生态治理的手段相对比较单一。在前期的发展过程中，更多的是采用行政手段，从山东省黄河三角洲国家级自然保护区的建立，到黄河三角洲高效生态经济区的建设，再到最近的黄河口国家公园的创建，都是政府部门的行政手段在起主导作用。对黄河三角洲生态保护的立法还处于调研阶段，法规体系还没有完全建立起来。在生态治理的资金筹集和注入方面，主要以国家资金为主，市场化手段下的社会资金相对较少。社会资本参与黄河三角洲生态治理和保护的积极性不高，相关渠道还没有完全建立起来。在技术手段上，以单一的生态技术为主，没有充分利用信息化技术。信息化、数字化技术日新月异，可以而且应该成为生态治理的重要手段。而当前黄河三角洲生态治理的数字化建设才刚刚起步，软硬件条件还需要大力提升。

1.4 生态治理格局面临的挑战

生态治理格局可以从治理主体、空间、区域等方面体现出来。从主体上看，生态环境治理体系的主体可以是政府，也可以是市场或者社会，各主体基于共同的目标，通过政府与公民社会、政府与非政府组织、公共机构与私人机构的强制或自愿的合作，共同对生态环境进行规划管理。[8]黄河三角洲生态治理仍然以政府主导为主，其他参与主体较少。从空间格局上看，黄河三角洲生态治理还缺少整体性和系统性观念，呈现分割治理的特点。黄河三角洲有多样化的生态系统类型，在生态治理时需要关注到各系统内部各要素的关系，也要关注到不同生态系统之间的关系。不仅要关注到陆地生态系统，更要关注到海洋生态系统。从区域格局上看，黄河三角洲生态治理还缺少更宽广的视角。在眼界上不要仅局限于河口区域，或仅局限到自然保护区，要扩展到具有相同相近生态特征的近代黄河三角洲区域，乃至黄河三角洲高效生态经济区。从行政区域上看，不要局限到某一县区、某一地市。习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上提出，共同抓好大保护，协同推进大治理。[10]这也是黄河三角洲生态保护和治理的战略指引。

2 数字化是黄河三角洲生态治理重要方向

2.1 数字化可以助力黄河口国家公园的创建

2021年10月19日，国家公园管理局函复山东省政府同意《黄河口国家公园创建方案》，标志着黄河口国家公园创建正式进入实质性实施阶段，也意味着山东将建起全国首个陆海统筹型国家公园。黄河口国家公园的创建离不开数字技术的支持。一方面数字技术可以为黄河口国家公园创建提供全程的信息化支持，另一方面数字技术可以把区域内生态演进的历程进行记录，形成庞大的数据系统，为国家公园创建提供数据支撑。

2.2 数字化可以推动黄河三角洲生态的精准修复

黄河三角洲以湿地生态系统为主要类型，沿岸的潮间带以滩涂为主，河海之间处于不断的交互变化之中。黄河三角洲国家级自然保护区内湿地面积超过70%，大多以自然植被覆盖为主。如果通过人工力量，实地勘察生态系统的变化情况，存在较多的制约因素，还可能对自然生态系统造成不利影响。而数字技术可以成为人类的“千里眼”“顺风耳”。通过数字技术可以对黄河三角洲生态系统全过程进行全景式展现，及时掌握植物群落和动物的变化情况，迅速发现生态系统演变中的问题，对可能发生的演变情况进行数字化模拟，对系统存在的生态风险进行评估，便于科技人员及时发现问题并提出治理和修复的对策。这样，问题析出方式可以由过去低效、被动的“撒网式”勘察转向高效、主动的“针对性发现”，修复治理模式由“粗放式修复”向“精准修复”转变。

2.3 数字化有利于构建全方位的黄河三角洲生态保护体系

生态治理的目标是建立科学的生态保护体系，促进生态环境的持续改善和生态系统的稳定发展。当前，黄河三角洲生态保护在制度、法律、基础设施等方面取得了一定成效，但全方位现代化的生态保护体系还没有建立起来。黄河三角洲生态保护体系的建立亟需数字技术的支持。通过数字技术不仅可以及时掌握区域内生态系统的演变情况，还可以及时掌握人类活动对生态环境的影响。大数据、云计算等技术可以在对人类活动的海量数据处理中发现规律，寻找大概率风险状况，减少人类活动对生态环境的影响。数字技术的一大特点是可以突破时空限制，对人类活动和生态环境变化进行全方位全天候的监测分析。

2.4 数字化可以提升黄河三角洲生态治理效能

传统的生态治理存在人为干预过多、信息不准确、决策滞后等困境，呈现部门化、碎片化、等级化、层次化的特点，影响生态治理的效能。传统治理模式下的生态治理困局，可以通过数字技术和体系化信息系统的运用来破解。“数字化改革与网络的逻辑更加一体化，信息技术为行政过程的民主化和科学化提供了崭新的动力”。[11]通过数字技术可以构建智能化的治理系统，将各方面的数据汇聚到一个整体系统进行研判分析，实现各种自然生态资源、生态环境保护的大数据以及各种相关数据的智能收集、传输、分析，及时灵敏地反馈、迅捷处置，这不仅可以全面提高生态治理的智能化水平，而且可增强环境保护和污染治理反应的灵敏度和处置的有效性，实现精密智控和精准智治，创新治理方式，提升精细化生态环境治理水平，让政府生态治理工作更便捷、更高效。

3 黄河三角洲生态治理数字化的路径选择

3.1 树立数字治理新理念，制订黄河三角洲生态治理数字化发展规划

近年来，数字技术和数字经济的发展逐渐催生了“数字治理”“数字社会”“数字政府”等新理念。数据作为一种新型生产要素，在社会生产生活中逐步发挥关键性作用。数字作为一种信息要素已经深深嵌入社会生活的每一个角落，数字化已经成为新时代最为重要的标签之一。数字信息不仅可以作为生产要素推动生产方式的变革，而且在改变着社会生产关系，重塑人与自然、人与人、人与社会之间的连接方式。为此，政府和社会治理方式需要做出相应变革，以响应数字化时代的趋势和要求。“强化数字治理，打造智能政府是推进国家治理体系和治理能力现代化的必由之路”。[12]生态治理作为社会治理的重要组成部分，也要及时关注数字技术发展趋势，加快与数字技术的融合发展。数字化治理应该成为黄河三角洲生态治理的重要发展方向。首先，各级政府、社会组织和个人要树立数字治理的新理念。将数字治理的理念融入头脑中、融入社会组织的运行中，充分发挥数字技术在生态保护修复和生态环境治理中的作用。其次，要制订黄河三角洲生态治理数字化发展的相关规划。开展数字化发展的大讨论，发挥专家智库作用，明确今后数字治理的方向和路径。既可以制订专门的数字化发展规划，也可以把数字治理的相关内容融合到生态治理的相关规划中。黄河三角洲生态治理需要契合新的时代要求，顺应数字化发展的趋势，制订科学完备的行动纲领。

3.2 利用数字技术构建现代化黄河三角洲生态资源监测评估体系

建立及时、准确的监测评估体系是生态治理的基础条件和必要手段。数字技术为生态资源的监测和评估提供了技术条件。利用传统的地理信息系统、遥感技术，结合现代的大数据、云计算、人工智能等数字技术，对黄河三角洲地区的水、土壤、空气、植被、动物等自然要素进行实时监测，获得及时准确的数据，并对监测数据进行分类处理。利用物联网、区块链等新技术可以把生物物种和系统演进信息记录在数据系统，观察生态系统及要素的演变机制，实现生态资源的量化表达和动态评估。通过长期对黄河三角洲生态资源的监测和评估，可以摸清黄河三角洲区域内的生态资源家底，为生态保护和治理奠定数据基础。同时，生态环境监测可以与其他领域的监测活动结合起来，特别是要监测生产生活对生态环境的影响，减少人类活动对生态的危害。为此，需要在巩固原有的黄河三角洲生态监测水平的基础上，进一步提升黄河三角洲监测设施装备水平，引进先进的现代化监测手段，构建软硬件结合、固定与移动连接的一体化监测系统。

3.3 构建“数字+生态”模式，积极开展数字化建设工程

加快数字技术与生态治理的融合发展，构建“数字+生态”模式，是黄河三角洲生态治理数字化的核心内容。生态系统的演变有自身的规律性，每一物种和群落的培育、成长、壮大，形成了一条纵向的物质流(生态流)，数字技术可以对生态系统演进的过程进行全程记录、监测和分析，形成一条与生态流相对应的数据流。“生态流”和“数据流”一实一虚，相互促进，融合发展(图1)。构建“数字+生态”模式，需要积极开展数字化建设工程。围绕黄河三角洲生态，可以开展诸如“数字黄河三角洲”“数字黄河口”等建设工程。数字化建设工程的目标是建设生态数据库，打造信息化应用平台。首先，通过监测系统获得数据资料。通过数字技术对数据资料进行整理、存储、计算和分析，构建可量化、可视化的自然资源数据库系统，对区域内的生态资源变化情况进行长期的对比分析，发现生态系统演变的规律。其次，要运用大数据、云计算、人工智能等技术建立生态治理的信息化平台。将生态环境部门与其他关联主体的数据资源、政务服务、生态保护、环境监测等生态治理活动统统数字化并存储于云端，使整个生态治理系统转变成可用数据代码来描述和分析的数据海洋，形成一种基于数字资源、数字方法、数字媒介、数字技术的，系统、高效、智能的新型生态治理体系。从数据搜集的范围上，黄河三角洲生态信息平台涉及气象监测、潮位监测、侵蚀监测、环境监测、土地监测、土壤盐渍化监测、地下水监测以及近岸海域溢油、工业开发污染等多个领域；涉及气象、海洋渔业、国土、环保、农业、水利、林业等多个部门，是一个多行业多部门协调运行的信息系统。[13]

图1 “数字+生态”模式图

3.4 利用数字技术构建黄河三角洲全流程的生态风险预警与治理体系

生态安全是国家安全的重要组成部分，也是生态治理的主要目标。利用数字技术对生态发展状况进行监测、计算和分析是发现生态风险、保障生态安全的重要手段。针对黄河三角洲生态脆弱性风险，利用数字技术将生态治理的重心前移，实现生态风险事前、事中、事后有序衔接，构建全过程的生态风险治理流程。一是加强事前预测预警，发现潜在的风险点，提高先期处置能力。通过对生态状况的在线监测、图像分析、云计算等方面数字技术的运用，提升生态风险发现、信息反馈和预报预警能力。二是强化事中风险精准智控，提升风险治理效能。依据大数据云平台、应用信息管理平台等技术可以整合碎片化信息，对出现的风险点进行溯源调查，及时发现生态风险产生的原因，以便对风险进行综合分析，提出相应的对策措施，提高决策科学性。三是事后对风险治理的反思和总结。利用数字技术及时把风险发现、治理的全过程进行记录，作为相关资料充实到数据库中，以便在将来风险防控中进行对比分析。总体上看，要把数字技术运用到生态风险治理的全过程，及时发现问题，查缺补漏，对生态风险治理体系进行反思与完善。

3.5 利用数字技术推动黄河三角洲生态产品价值实现

黄河三角洲生态产品价值实现是推动生态治理、体现生态效益的重要保障。黄河三角洲地区有丰富的生态资源，有河海交汇的独特景观，具备开发优质生态产品的基础条件。因此，今后黄河三角洲生态保护和治理可以把提高生态产品的供给能力作为一项重要任务，让优质生态产品成为黄河三角洲的一大特色，让更多的生态产品实现价值转化，拓宽财富获得渠道，满足人民群众日益增长的对美好生活的需要。现代数字技术可以为黄河三角洲生态产品的价值实现提供技术支持，让生态产品的供给和价值实现更便捷。生态产品的价值实现有一条生产、销售、购买、消费的流转渠道，是一个围绕生态产品不断转化的产业链条。因此，可以在生态产品价值实现的全产业链条中赋予数字化因素，通过数字技术提升生态产品的产业链和价值链，实现数字技术与生态产品价值实现的融合发展(图2)。首先是生态资源要素的数字化，利用数字技术对生态系统进行数字化跟踪保护，进行数字化表达。其次，对生态产品的生产及品牌营造赋予数字提升，提高生态产品的质量和品牌美誉度。再次，利用数字技术对黄河三角洲优质的生态产品进行数字化营销，让更多的人认同生态产品，购买生态产品。最后，利用数字技术构建生态产品的服务平台，做好生态产品价值实现的服务工作。

图2 生态产品价值实现的数字化过程

3.6 利用数字技术构建黄河三角洲网状化协同治理新格局

在传统治理模式下，部门、主体、区域间围绕着生态环境治理存在部门分割、信息独立、沟通不畅等难点，各个治理主体得到的信息具有碎片化、片面化的特点，不利于生态治理。为此，要利用数字技术的优势打破传统治理模式下的困局，建立扁平化、网状化的协同治理格局。首先，利用数字技术让更多的人和组织成为生态治理的参与主体。借用数字技术，一部手机或一个其他轻便的移动终端就可以成为生态治理的工具。这降低了生态治理参与的门槛，可以让更多的人参与到生态治理中来，形成“人人参与、人人尽责、共治共享”的多元治理格局。其次，利用数字技术可以建立网状化的治理体系，扩大治理的覆盖面。一个传感器、一个摄像头、一个监控探头，都可以成为一个监测点和数据采集点。布点更广泛，数据获取更全面，治理的覆盖面会更广阔。再次，建立线上信息渠道，增强区域协同治理水平。针对以往部门分割、区域间沟通不畅的难点，可以充分利用大数据、物联网、人工智能等手段，构建线上的数字化信息渠道，区域内各县(区)和参与主体间加强生态环保信息的共享，构建生态环保问题清单和任务清单，强化黄河三角洲生态治理的协同性，形成全流域协同生态治理体系。

3.7 利用数字技术弘扬生态文化，增强黄河三角洲生态治理的文化底蕴

文化对人类活动具有导向和支持作用。生态治理不仅需要组织的推动、制度的规范，更需要文化的浸润和支持。与生态治理直接相关的文化就是生态文化。我国有丰富的生态文化遗产，新时代塑造了浩若烟海的生态文化典范。数字技术可为更好地再现生态文化遗产提供支撑，为更好地传播现代生态文化提供手段。黄河三角洲生态治理需要借助数字技术弘扬生态文化，增强生态治理过程中的文化底蕴。首先，利用数字技术宣传生态保护、绿色发展的理念，让保护生态成为公众共同的价值追求，并融入日常的生产生活。其次，利用数字技术宣传生态文化。生态文化是一种人与自然和谐共生的价值体系。营造良好的生态文化氛围有利于推动黄河三角洲的生态治理，可以为组织和个人的绿色行动提供内在动力。为此，要充分应用大数据、增强现实、虚拟现实、全息投影等数字媒体技术，将保护生态的文化故事、民间传说等社会遗产制作成可视化的数字媒体资源，让公众通过收听收看这些数字媒体作品潜移默化地受到生态文化的教育。此外，可以利用数字技术把新时代保护生态环境的故事和典型案例通过网络、微信公众号、短视频平台等形式进行传播，让公众通过喜闻乐见的形式受到文化的熏陶，发挥榜样的激励作用。最后，利用数字技术将生态文化融入生态治理的全过程。生态文化建设是生态治理的重要组成部分。要树立全流程融入生态文化的意识，在生态治理的各个环节都有文化要素的加入。要构建多元治理主体，政府、社会组织、个人等都可以成为生态文化的传播者和生态理念的践行者。