贵州省武陵山区山水林田湖草沙生态修复理论浅析
——以芙蓉江流域为例
2022-11-29冯地宽
冯地宽
(贵州省地质矿产勘查开发局一〇六地质大队,贵州 遵义 563000)
0 引言
生态是统一的自然系统,“山水林田湖草生命共同体”的提出奠定了生态系统治理科学思想的理论根基。过去生态保护修复主要是单一部门围绕单一要素开展,存在生态保护与修复工作碎片化的问题,实际效能大打折扣,推进一体化保护与修复工作十分必要,本文主要围绕贵州省武陵山区山水林田湖草沙生态修复展开详细分析。
1 山水林田湖草一体化保护与修复理念的提出
习近平总书记在党的十九大报告中要求,坚持人与自然和谐共生,统筹山水林田湖草系统治理。2020年8月,习近平总书记在中共中央政治局会议中指出:“要贯彻新发展理念,遵循自然规律和客观规律,统筹推进山水林田湖草沙综合治理、系统治理、源头治理”。2021年2月3-5日,习近平总书记亲临贵州视察指导工作并发表重要讲话。习近平总书记强调:优良生态环境是贵州最大的发展优势和竞争优势,要牢固树立生态优先、绿色发展的导向,统筹山水林田湖草系统治理,加大生态系统保护力度,科学推进石漠化、水土流失综合治理,不断做好绿水青山就是金山银山的这篇大文章。
本文以国家批复的《贵州省武陵山区山水林田湖草沙一体化保护和修复工程实施方案》为基础,开展芙蓉江流域生态现状实地核查和详细调查研究等工作,明确存在的生态问题并提出相应的修复对策。
2 芙蓉江流域生态问题分析
“芙蓉江流域”是《贵州省武陵山区山水林田湖草沙一体化保护修复工程》中划分的一个修复单元。生态问题的识别是在充分收集、整理、研究已有资料的基础上,应用遥感解译、无人机航拍、地面综合调查等手段,采用点-线-面及空—天—地相结合的方式开展,具体如下。
2.1 生物多样性退化问题
芙蓉江流域内生态环境异质性较高,许多物种的分布范围小、种群分散、数量较少,并且在人类活动的干扰下,许多物种极易受到威胁,一些特有物种的野外生存状况也不容乐观。例如银杉种群,其分布范围狭窄,野生种群数量稀少,并且受到水利工程的影响,物种保护现状不容乐观。
由于过度采挖等一系列生物资源过度利用和无序开发行为,野生天麻、石斛等药用植物已成为濒危物种,面临灭绝;一些名贵中药品种如竹节人参、川贝母、川黄连、凹叶厚朴、杜仲、甘草、八角莲等多种药用植物野生资源破坏严重。根据近年来的生物物种资源调查发现,实施区内虎、狼已经处于野外灭绝状态;豹、云豹已经二十余年未发现其野外活体或影像证据。芙蓉江流域内还面临外来物种入侵的问题,入侵的物种主要包括福寿螺、巴西龟、小龙虾、豚草、一年蓬等,严重破坏当地生物多样性与生态安全。
2.2 水土流失问题
(1)生态环境敏感性强,水土流失严重。芙蓉江流域内是典型的喀斯特地貌,由于喀斯特地区的碳酸盐岩酸不溶物含量低,成土速率慢、土壤允许流失量小,加上地形起伏大、人为植被破坏严重,导致水土流失严重。根据2019年遵义市水土流失调查成果,芙蓉江流域三个区县水土流失面积达2 241.61 km2,占土地总面积的30.64%。
(2)水土流失导致耕地质量严重受损。芙蓉江流域“陡坡耕种”现象比较普遍,极易引发水土流失,营养物质大量流失,土地日益贫瘠化,水土保持能力下降,生态恶化与贫瘠化呈现恶性循环(见图1)。
图1 耕地土体流失
(3)水土流失引发的生态环境问题尖锐。芙蓉江流域内水土流失一方面造成大量泥沙淤积江、河、湖、库,降低水利设施调蓄功能和天然河道泄洪能力,加剧下游洪涝灾害。另一方面,大量宝贵的水土资源丧失,造成生态环境恶化,抗御自然灾害的能力降低。由于泥沙淤积,限制了水资源的综合开发和有效利用,加剧供需矛盾,加重旱灾损失。此外,水土流失也是面源污染的载体,导致大量化肥、农药以及生活垃圾中的有害物质进入水体,威胁饮水安全。
2.3 耕地质量受损,农田生态功能退化
芙蓉江流域内大部分地区山高坡陡,地势崎岖,“陡坡耕种”现象比较普遍,大于15°的坡耕地极易引发水土流失;营养物质大量流失,土地日益贫瘠化,水土保持能力下降,生态恶化与贫瘠化呈现恶性循环;耕地质量差,适宜耕种的耕地面积小。实施区内人均有效耕地0.90亩,不到全国平均水平的70%;耕地土壤含水量低,肥力差,耕地土质退化现象普遍;小块耕地多,最小水田面积不足0.1亩,建设农田水利设施投入产出比例大,造成望天田、冷浸田面积大。同时,无法机械化农业生产,农业生产效率低。芙蓉江流域内耕地多处于山区和岩石山区,气候复杂多变,日照时间短,低温或冰冻期长,且实施区内生态系统脆弱,自然恢复力弱,制约了农业生产水平的提高(见图2)。
图2 耕地石漠化,耕地质量差
2.4 矿山生态与环境问题
芙蓉江流域内矿山土地资源的破坏,包括各种矿山工业广场对土地的挖损、压占,固体废弃物(含煤矸石)对土地的压占和污染(见图3和图4)。其中占用和破坏土地资源以固体废弃物为主,工业广场次之。矿山开采地形地貌景观破坏主要为露天开采及在建矿山,据调查,矿山开采过程中,其工业广场的修建、煤矸石堆填、矿石采选、地质灾害,破坏了原有的地形地貌及土地类型。
芙蓉江流域内建筑材料用矿山一般为露天开采,在开采过程中多易形成高陡边坡,引发滑坡、崩塌的可能性较大,存在安全隐患。
芙蓉江流域内矿山在建矿、采矿过程中抽排地下水以及采空区基岩移动变形使地下水、地表水渗漏,严重破坏了水资源的均衡,导致地下水补、径、排条件发生变化,进一步导致矿区及周围水均衡系统破坏、地下水位下降、泉流量下降甚至干枯等一系列相关的地质环境问题。矿业开发对水体的影响和破坏如下:地表水流量减少或断流,破坏矿区生态平衡,引起矿区水源破坏,导致供水和矿业关系紧张,地区工农业生产和人畜饮水安全问题突出。
图3 矿山地质灾害及地形地貌破坏
图4 矿山压占、损坏土地
2.5 林业生态功能下降
芙蓉江流域存在森林分布不均、林种单一、质量不高、产业发展相对滞后的问题。过去为加快林业生态建设,缺乏生物多样性生态意识,片面的选用成活好,见效快的树种,或为了获得林业经济效益,在造林过程中选用单一林木品种培育模式,造成部分人造林地树种过于单一,林分组成不合理,生态景观多样性较差的问题,导致森林生态功能下降。
3 芙蓉江流域主要修复对策
3.1 生态保护模式类型
芙蓉江流域生态保护修复模式主要包括:(1)保育保护:规划采用保育保护的生态恢复措施有建立自然保护区、森林防火设置建设、森林病虫害防治、设立标识标志牌、建设生物多样性监测站、生态保护意识宣传与教育等。(2)自然恢复:规划采用的自然恢复措施主要有封山育林、生态林征收、生态效益补偿、生态隔离带、珍稀物种保护等。(3)人工辅助修复:规划采用的人工辅助修复措施主要有低效林改造、农村生态环境整治、生态固坡、生态岸坡垒砌、珍稀树种培育、投放鱼虾蟹苗、投放沉水植物、水田生态质量改善、耕地质量提升、储水沉沙措施等。(4)生态重塑:规划采用的生态重塑措施包括水土保持林建设、水源涵养林建设、覆土绿化、挂坡地水土保持、边坡挂网复绿等。
各生态系统模式选择如下:(1)农田生态系统:主要采用人工辅助修复方式。(2)森林生态系统:规划对破坏程度较轻的区域采用保护保育、自然恢复的修复模式;对于破坏程度较严重的区域采用人工辅助修复模式;而对于破坏程度严重的区域规划采用人工栽植水土保持林、水源涵养林、防护林,开展挂坡地水土保持等生态系统重塑模式。(3)湿地生态系统:针对因缺少水源逐渐衰减的湿地可采用补充水源、补充湿地动植物措施,而完全破坏的湿地则必须采用人工措施重建,因此湿地生态系统修复规划采用人工辅助修复为主,生态重塑为辅的生态恢复模式。(4)城市生态系统:主要采用生态重塑为主,人工辅助修复为辅的修复模式。
3.2 分区生态保护修复措施
根据流域特点,将流域生态功能划分为6个分区,每个分区存在的生态问题和生态保护修复措施不尽相同,分述如下。
3.2.1 芙蓉江干流分区
(1)保护保育措施:设置标识牌;
(2)河道水环境综合治理:生态岸坡垒砌;
(3)农田生态功能提升:包括蓄水池、沉沙池、排水沟渠、机耕道、挂坡地水土保持、水田生态质量改善、田土生态质量改善、土地综合整治;
(4)人类活动区缓冲带建设:主要是人居缓冲带绿化。
3.2.2 芙蓉江右岸分区
(1)保护保育措施:设置标识牌;
(2)矿山生态恢复:矿山土地复垦;
(3)林业生态功能提升:裸露区植被恢复;
(4)农田生态功能提升:田土生态质量改善、土地综合整治;
(5)人类活动区缓冲带建设:主要是人居缓冲带绿化。
3.2.3 芙蓉江上游宽阔水分区
(1)保护保育措施:封山育林、生态林征收、生物资源评估调查、防火应急设施;
(2)矿山生态恢复:矿山土地复垦;
(3)林业生态功能提升:裸露区植被恢复、林分组成优化、水土保持林建设;
(4)农田生态功能提升:田土生态质量改善、土地综合整治;
(5)人类活动区缓冲带建设:主要是人居缓冲带绿化。
3.2.4 三江河干流分区
(1)保护保育措施:标识牌、封山育林;
(2)河道水环境综合治理:小型河流湿地水质净化、生态岸坡垒砌;
(3)矿山生态恢复:矿山土地复垦;
(4)林业生态功能提升:裸露区植被恢复、水土保持林建设、水源涵养林建设;
(5)农田生态功能提升:蓄水池、沉沙池、给水管网、机耕道、田土生态质量改善;
(6)人类活动区缓冲带建设:生态固坡、生态隔离带、人居缓冲带绿化。
3.2.5 梅江分区
(1)保护保育措施:标识牌、封山育林、生态林征收;
(2)河道水环境综合治理:小型河流湿地水质净化、生态岸坡垒砌、河道综合治理;
(3)林业生态功能提升:裸露区植被恢复、水土保持林建设、水源涵养林建设;
(4)农田生态功能提升:蓄水池、沉沙池、田土生态质量改善、土地综合整治;
(5)人类活动区缓冲带建设:人居缓冲带绿化。
3.2.6 新民河分区
(1)保护保育措施:标识牌、封山育林;
(2)河道水环境综合治理:生态岸坡垒砌、河道综合治理;
(3)林业生态功能提升:裸露区植被恢复、林分组成优化、水土保持林建设、水源涵养林建设;
(4)农田生态功能提升:蓄水池、沉沙池、给水管网、泄洪沟、田土生态质量改善、土地综合整治;
(5)人类活动区缓冲带建设:生态隔离带、人居缓冲带绿化。
4 结语
综上所述,基于“山水林田湖草沙”生命共同体理念的推广,通过芙蓉江流域6个分区项目的实施,统筹山上山下、地上地下、流域上下游进行整体保护、系统修复、综合治理,可获得显著效益:
(1)有效保护流域生态环境,恢复生境条件,通过项目实施,预计到2023年,区域森林覆盖率达70%,土壤流失量年均减少 5万 t;废弃矿山修复率达100%;中度以上石漠化治理率达15%;湿地面积增加幅度不小于5%;生物多样性保护工程取得重要进展。
(2)项目实施后将改善芙蓉江流域内的生产生活条件,提高实施区人民收入水平,促进社会和谐稳定,改善投资环境经济发展树立生态文明观念,实现人与自然和谐发展。
(3)项目实施产生的经济效益显著,有助于区域经济社会的可持续发展,筑牢长江上中游生态屏障。