中部地区战略发展生态安全制约及对策

黄宇驰　　王敏　　沙晨燕　　王贺亚　　黄沈发　　王卿

摘要：中部地区在促进我国区域经济东西融合、南北对接的协调发展过程中具有突出的战略地位和功能，在全国生态安全格局、重点流域环境安全中有着举足轻重的地位。过去数十年，在人类活动的强烈影响下，中原经济区水资源制约显著、部分河流断流加剧，长江中下游地区湿地退化、生物多样性锐减，尽管森林生态服务功能有所提升，但整体而言，中部地区流域生态安全问题十分突出。情景分析显示，中部地区的中长期发展将加剧这一趋势，主要表现在：城市化导致生态空间受挤占，矿山开发导致水土流失加剧，长江流域发展导致水生生物多样性将受到空前威胁。为了破解影响中部地区战略发展的生态安全制约，必须加强重要生态功能保护，加强湿地生物多样性保护，全面推进矿山生态修复，划定生态保护红线，全面推进生态文明建设，保障区域生态安全。

关键词：中部地区；战略环境评价；生态安全；生态挑战；对策

中图分类号：X821文献标识码：A文章编号：2095-6444（2015）06-0006-06

工业革命以来，随着城市化的持续推进，人类活动对全球生态环境的影响空前，生态问题成为备受关注的全球性问题[13]。中部地区地处我国腹地，承东启西、连南贯北，区位优势明显，发展潜力巨大，是推进新一轮工业化和城镇化的重点区域，在我国区域发展格局中具有重要的战略地位。同时，中部地区生态安全格局地位突出，位于长江、黄河、淮河等重要流域的关键区域，区域水土资源丰富，气候条件优良，水网密布，湿地广布，生态服务功能多样且重要，是我国重要的农产品提供功能区和生物多样化保护的重点区域，也是我国重要的湿地洪水调蓄区，其生态环境的演化直接影响着长江、黄河等重要流域乃至全国的生态安全[48]。但是，中部地区人口众多，开发历史悠久，人地关系较为紧张，流域性水生态以及生态空间遭受挤占形势严峻，持续改善生态质量的任务艰巨[913]。因此，辨識中部地区的重要生态问题，正确认识地区发展的主要生态制约，并有针对性地提出发展保护对策，对促进区域可持续发展具有重大的现实意义和历史意义。

1研究区域

研究区域涵盖中原经济区、武汉城市圈、长株潭城市群、皖江城市带、鄱阳湖生态经济区等重点区域，涉及河南、安徽、山西、山东、河北、湖北、湖南、江西8个省份的60个地市，如表1所示。总面积55.25万km2，占全国的5.75%；人口2.99亿，占全国的21.8%；GDP 9.2万亿元，占全国的17.6%。

2研究框架

本研究主要开展了以下4方面研究：（1）分析区域生态系统现状及演变趋势，研究与经济社会发展的耦合关系；（2）评估区域生态系统承载能力，辨识区域生态功能定位；（3）评估重点区域开发和重点产业发展对生态系统的影响，预测中长期生态风险；（4）构建区域生态安全格局，建立生态安全长效管理机制。如图1所示。

3生态安全面临的现实威胁

本研究基于“生态环境十年变化遥感调查”项目成果，通过生态系统格局分析、生态重要性评价、生态脆弱性评价，辨识了中部地区面临的生态问题。

3.1流域水生态问题十分突出

中部地区水资源状况南北差异显著，水生生态系统所呈现出来的问题也具有明显差异。中原经济区水资源严重短缺，地下水严重超采，以水环境污染为特征的水危机未得到根本扭转；长江中下游城市群以水质型缺水、重要水生生物栖息地丧失为特征的水生态危机日益凸显。

3.1.1中原经济区部分河流断流严重

中原经济区长期存在的水资源超载、水环境污染导致河流生态损害严重。河流生态基流和洪水过程的生态需水均得不到满足，部分河道水体功能丧失。海河流域平原区河道以及淮河流域支流河道季节性断流问题十分突出，全流域河流断流总长度从20世纪60年代的683 km增加到21世纪初的2 000多km，断流天数从83天增加到270多天，河流生态系统遭到严重破坏。

3.1.2长江中下游湖泊湿地严重萎缩

中部地区湿地面积3.28万km2，占中部地区总面积的6.15%，主要分布在长江中下游地区（约占83.3%）。其中，湖泊湿地2.36万km2，主要分布在长江沿江区域，包括江汉湖群、安庆湖群以及洞庭湖、鄱阳湖、巢湖等重要湖泊。

（1）长江中下游湖泊湿地退化问题严重，近年退化趋势有所遏制。自1950年以来，长江中下游地区湿地面积呈现出“前30年锐减、后20年基本稳定、近10年来略有增加”的态势。近十年来，中部地区湿地面积略有增加，但增幅仅为1.5%，且多为湖库型湿地，生物多样性维持功能较强的草本沼泽面积依然处于萎缩态势，淮河流域中游、汉江流域下游等区域草本沼泽面积明显减少，淮河流域自然湿地的面积减少2.9%。

（2）围湖造地是导致湖泊湿地萎缩的重要原因。1949年以来，江汉平原有1/3以上的湖泊面积被围垦，达1.3万km2，因围垦而消亡的湖泊达1 000多个。湖泊面积由20世纪50年代初的1.72万km2减少到现在的不足6 600 km2，约2/3的湖泊消失。近年随着“退田还湖”政策的实施，长江中下游湖库型湿地面积略有增加，较1998年增加6%左右，但仍然接近60年来的历史低点，湖泊萎缩问题仍然严重。

（3）长江上游大型水利工程是湖泊湿地季节性萎缩加剧的重要原因。自2003年11月三峡水库截流以来，鄱阳湖与洞庭湖水域面积明显减少。遥感监测结果表明，2000—2003年，洞庭湖枯水期平均水域面积为533.1 km2，2004—2010年为469.7 km2，截流前后平均水域面积下降了63.4 km2，降幅为11.9%。鄱阳湖的水域面积减少更明显，2000—2003年枯水期平均水域面积为1 351.1 km2，2004—2010年为1 174.8 km2，下降了176.3 km2，降幅为13.4%。

（4）湖泊洪水调蓄能力下降趋势尚未得到根本扭转。调蓄容积的减少导致湖泊洪水调蓄功能下降，其直接后果是长江汛期洪水风险增加，江湖洪水位不断升高。以鄱阳湖多年平均最高洪水位为例，20世纪50年代为18.51 m，70年代为18.93 m，90年代跃升至20.1 m，2010年最高水位达20.23 m。1998年长江流域特大型洪水以后，中部地区湖泊洪水调蓄能力有所恢复，但洞庭湖和鄱阳湖蓄水容量仅恢复至20世纪70年代末水平。湖泊洪水调蓄功能恢复任重道远。

3.1.3多重胁迫导致水生生物多样性锐减

近年来，长江中下游地区渔业资源与特有水生物种种群数量呈不断下降趋势，水生生物多样性资源萎缩的态势十分严峻。2003年三峡工程第二期蓄水后，长江中游“四大家鱼”鱼苗径流量直线下降，2009年湖北监利断面监测到鱼苗径流量为0.42亿尾，仅为蓄水前（1997—2002年）平均值的1.2%。江湖阻断、过度捕捞以及船舶活动频繁是导致长江生物多样性极度萎缩的主要原因。长江岸线开发、河道整治、河道挖沙等经济行为造成鱼类“三场一道”（产卵场、育肥场、索饵场和洄游通道）丧失。此外，过度捕捞已经导致渔业资源明显萎缩。水产统计资料显示，自20世纪50年代以来，江西、安徽、湖南、湖北四省渔业捕捞强度呈现出爆发式增长，但捕捞量在2005年以后逐年萎缩，渔业资源衰退迹象明显。

3.2森林生态服务功能有待提升

森林生态系统是中部地区第二大生态系统类型，是区域重要水源涵养与水土保持功能区。森林生态系统总面积14.50万km2，约占中部地区的27.16%。中部地区森林资源曾经历过大面积毁坏的历史，自20世纪80年代森林开始逐步恢复，近年来中部地区森林面积稳中有增。自2000年以来，森林面积增加1 028.99 km2，增幅约0.71%。

森林生态系统的水源涵养与土壤保持功能也有所提升。2010年，中部地区水源涵养功能在2000年的基础上提升了5.86亿m3，增幅为0.39%；水土保持功能提升幅度为1.37%，森林生态系统的水源涵养与土壤保持功能得到提升。但城镇建设用地快速扩张导致植被破坏，一定程度上抵消森林生态系统恢复带来的水源涵养和水土保持功能整体提升效应。遥感监测显示，近十年长江中下游地区因人类活动新增的水土流失面积为394 km2。

尽管中部地区森林面积明显增加，但林种单一，森林类型以人工林为主，天然林比例低，生态功能相对较弱。森林资源丰富的江西省，自1977年以来，全省林木蓄积量由3.01亿m3增至2011年的4.45亿m3，马尾松和杉木为主的次生林蓄积量由1.31亿m3增至3.62亿m3，但以天然林为主的阔叶林蓄积量总量变化不大，仅由1.70亿m3增至1.83亿m3。这也导致长江中下游地区森林水土保持、生物多样性维持等功能还有待进一步提升。

4生态安全面临的中长期挑战

从人口增长趋势和城镇化发展角度，中部地区人口年均增长率为2.4‰～2.7‰，至2030年中部地区内大城市人口增长速度将有所下降，中等城市人口增长速度提高。研究区将成为农村人口转移成为城镇人口的重要承接地，城镇化继续加速推进，城镇化差异逐步缩小。中部地区GDP总量扩张态势仍将持续，占全国的比重将缓慢上升，经济增长速度有所减缓。产业结构进一步优化，第一产业比重逐步降低，第二产业发展放缓，第三产发展迅速，比重不断提高；工业结构在基本稳定的基础上逐步升级。

在中部地区2000—2012年歷史趋势数据和地区规划的基础上，综合考虑不同目标导向的发展趋势和约束因素，设定了两个情景方案。基线情景优先考虑地方发展意愿，以经济发展趋势外推和地方发展目标为导向；优化情景统筹产业结构调整和技术进步，综合考虑国家对区域经济发展战略指向和生态环境保护约束的强化要求。

本研究基于以上两个情景，采用CLUES土地利用模型，对生态系统中长期演变进行了定量模拟，并采用RRM模型开展了区域发展的中长期生态风险评价，揭示了中部地区战略发展过程中生态安全面临的中长期挑战。

4.1生物多样性丧失趋势难以遏制

4.1.1中部地区湿地面积持续萎缩

依据CLUES模型模拟结果，中部地区湿地面积未来将持续减少。在基线情景下，湿地面积从2010年的3.4万km2减少到2020年的3.0万km2，减幅为12.1%；到2030年进一步减少至2.8万km2，减幅为19.2%。在优化情景下，2020年、2030年湿地面积分别减至3.3万km2、3.1万km2，相比2010年减幅分别为4.1%、7.0%。中部地区城镇建设用地日趋紧张、用地指标控制趋于严格，沿江沿湖地区草本沼泽湿地丧失的几率会显著增大，导致湿地生物多样性下降的风险进一步升高。

4.1.2长江水生生物多样性受到空前威胁

随着国家“依托黄金水道，建设长江经济带”战略的提出，长江航运业将进一步加快发展。预计至2020年，中部地区长江干流货运吞吐量达到3.0万t左右，约为2010年的3倍。港口码头建设将加速岸线人工化，2010年长江中下游城市群岸线长度2 369.4 km，人工岸线占17.6%，按现有发展模式，预计2020年人工岸线比例将达到24.6%。荆州至九江段多个港区与“四大家鱼”产卵场重合，港口岸线开发与河道整治将对水生生物造成严重的胁迫。在未来长江人类活动继续加强的背景下，长江干流水生生物多样性丧失的趋势将难以遏制。

4.1.3两大湖湿地植被和水鸟种群明显改变

随着长江三峡水利枢纽工程运行后江湖关系发生重大变化，高滩湿地植被将进一步退化，水陆过渡带植物物种多样性衰退趋势难以扭转，新露出区域水生植被退化，出露时间延长区域的生物量增加并逐步向低滩地扩张，局部沉水植被类型将发生大面积的演替。人为干扰将对西洞庭湖湿地景观产生巨大影响，据大湖池和蚌湖观测数据推算，候鸟（尤其是涉禽）活动面积减少1/3～1/2。不同类群水鸟对于栖息地的选择和需求不同，湿地景观的变化对水鸟的数量和种类有极大影响：一方面天然湿地大面积丧失以及湿地景观破碎化，造成水鸟数量减少；另一方面，湿地修复后的单一景观也造成水鸟多样性下降。

4.1.4“四大家鱼”种群低水平波动，江豚面临灭绝

影响“四大家鱼”和江豚种群数量变化的因素较多，包括环境污染、无序采砂、航运发展、过度捕捞和上游水利工程建设等。水沙情势变化是近十年来影响“四大家鱼”种群数量最为显著的因子之一。根据近40年“四大家鱼”种苗数量动态演变趋势，预计三峡蓄水进入常态化后，鱼苗数量较过去（2003—2009年）可能会有所恢复，但整体仍将在低水平波动（约为1960年数量的1%～5%）。依据过去50年江豚种群数量动态趋势，并参考江豚种群动态参数预测模型模拟结果，洞庭湖江豚将在10年内消失，长江干流及鄱阳湖江豚在20～30年内消失。鄱阳湖、洞庭湖闸坝的建立，会导致湖内江豚种群因基因交流显著减少而发生衰退，发生“ALLEE效应”——种群越小越易灭绝，从而加速其灭绝。

4.2水土保持和水源涵养功能有所提升

4.2.1森林总体面积稳中有增

模拟分析表明，森林生态系统面积相对稳定。从面积上看，从2010年的15.3万km2增长到2020年的15.7万km2，到2030年增至15.9万km2。从空间上看，太行山区、大别山区，东部黄山和怀玉山区，南部幕阜山、九岭山和罗霄山等地的森林有所增加，中原经济区东部、长江干流两侧的河湖地区，以及鄱阳湖、洞庭湖沿岸地区的森林大幅度减少。

4.2.2森林生态服务功能继续提升

2010—2020年逐年模拟结果表明，森林质量、生态用地面积均呈现出高海拔地区升高、城市集中区降低的趋势，中部地区内森林质量整体上有一定提升，未來森林生物多样性维持功能提升的趋势仍将延续。

4.2.3水土保持和水源涵养功能加强

低山丘陵区森林植被将得到明显恢复，森林质量也将有所提升。2020年地区生态系统水土保持功能在2010年的基础上增加5.0%，水源涵养功能增加1.0%；2030年将再分别增加5.4%、1.2%。海拔较高的晋东南太行山南部山区、豫西秦岭东部的伏牛山区、鄂豫皖交界的桐柏山—大别山区、皖赣交界的黄山—怀玉山区、湘鄂赣交界的幕阜山区水土保持功能与水源涵养功能呈现明显提升。但是，长江以南多为丘陵地区，城市边缘地区城镇化较为迅速，土地开发强度较大，局部地区水土流失可能会有所增加。

4.2.4矿产开发与局部水土流失加剧

中部地区规划矿产开发的重点区域，部分矿产开发重要区与生态敏感区空间距离接近，有些甚至位于生态敏感区内。根据各地市矿产资源发展规划，这些区域的矿产开采增量增幅较大，将导致植被破坏、局部水土流失和地质灾害风险加重。在大规模开发矿产资源的同时，复垦率与治理率较低。湖北省铜、铁矿分布较为集中的黄石、黄冈、鄂州和湖南有色金属矿大市株洲，规划“十二五”末的矿山治理率均不及35%，复垦率也低于40%，并对流域下游产生较大的环境污染风险与地质灾害风险。

4.3城市生态空间进一步受到挤占

4.3.1城镇建设用地面积将持续扩张

中部地区城市建设用地面积将持续增长。在基线情景下，城市建设用地面积将从2010年的5.4万km2增长到2020年的6.1万km2，2030年增至6.8万km2；在优化情景下，增长幅度略有减小，2020年、2030年城镇建设用地面积分别增至6.0万km2和6.3万km2。城镇建设用地空间变化从中心城市向四周辐射，变化幅度逐渐减小。其中，安徽铜陵和马鞍山、江西南昌和景德镇以及湖南长沙的城镇变化最为剧烈，如图2所示。

4.3.2经济开发区强烈挤占生态用地

中原经济区开发区沿江、沿河、沿铁路布局特征明显。省级以上经济开发区292个，规划总面积超过7 000 km2，其中8个开发区规划面积超过100 km2。长江中下游城市群经济开发区数量较多，规划面积较大，其中，仅省级以上开发区192个，总面积8 869.4 km2，面积超过100 km2以上的开发区有22个。部分开发区离自然保护区、森林公园等生态保护区距离较近，如：洪湖经济开发区东起石码头电排河，西至州陵大道，南起长江，北抵护城堤，毗邻长江新螺段白鳍豚保护区；湖北龙感湖工业园区（筹）选址与龙感湖国家级自然保护区距离也较近。

5加强中部地区生态安全的对策建议

为缓解中部地区快速发展所带来的负面生态影响，除了对部分产业的布局与规模进行优化外，还应全面加强生态保护力度，以保障区域生态安全。

5.1强化重要生态功能保护

全面加强自然生态系统的恢复与保护，秦岭山区、太行山区、黄山—怀玉山区、幕阜山—罗霄山区、桐柏山—大别山区、丹江口库区等中高海拔地区重点开展森林植被恢复；中下低海拔地区重点开展江河湖泊保护，重点区域包括长江中下游江段及湖泊、黄河中下游河段、淮河中下游河段等。加强对水产种质资源保护区和水生生物重要产卵场的保护，强化江湖连通，开展灌江纳苗。加强对水源涵养区的保护与管理，严格保护具有重要水源涵养功能的自然植被；恢复与重建水源涵养区森林、湿地等生态系统；限制或禁止各种不利于保护生态系统水源涵养功能的经济社会活动和生产方式。继续提升水土保持功能，继续加强生态恢复与生态建设，治理土壤侵蚀，恢复和重建退化植被；严格资源开发和建设项目的生态监管，控制新的人为土壤侵蚀；全面实施保护天然林、退耕还林工程，严禁陡坡垦殖；开展小流域综合治理，协调农村经济发展与生态保护的关系。

5.2加强湿地生物多样性保护

加强省级立法和“一区（园）一法”进程，加强湿地保护体系建设，实施湿地恢复工程，在符合国家政策的区域开展退耕还湿，加强重点生态功能区内湿地的保护。严格执行湿地保护政策，确保湿地面积不降低，强化长江中下游地区尤其是中小湖泊的湿地恢复，实施江湖连通工程，加大湖泊及河流保护力度。长江以北的汉江流域、巢湖流域以及长江以南部分湖泊面积大幅萎缩，应加大水域生态环境的恢复和保护力度。此外，大幅提升长江水生生物多样性保护力度，实施长江珍稀濒危水生生物的抢救性保护工作；推动长江干流全年休渔制度的试点，研究永久性全年休渔的可行性配套政策；对长江捕捞设备进行严格规范，严禁网眼过小的捕捞设备，严禁电鱼、炸鱼等掠夺性捕捞方式；采取合理的财政手段对长江渔业捕捞开展渔民转产转业，完善渔船燃油补贴方式，增收水产品捕捞、加工、销售等相关税种，以促进江河湖泊的水域生态保护。

5.3全面推进矿山生态修复

坚持环境保护优先，有序开发矿产资源，矿山开发实行“先还旧账，不欠新账”的管理策略。开展历史遗留损毁土地和自然损毁土地的调查评价，建立土地复垦数据库。按照典型示范、分类指导、分级治理、逐步推进的原则，积极开展生态破坏矿区的生态环境恢复治理工作。结合现有技术水平、矿山状态和生态环境约束，制定实现矿山生态恢复治理率100%和增产不增“三废”排放量的时间表；新建矿山恢复治理率和土地复垦率必须达到100%。将矿山利用和保护纳入区域环境保护基本战略，严格控制生态敏感区的矿产资源开发活动。严格限制基本农田集中区的煤炭开采，平原区煤矿优先采用先进的充填开采技术，减轻煤炭开采对土地的损毁和生态破坏；山区丘陵煤矿必须采取保水采煤技术，防止矿区浅部水资源破坏。开展草山草坡退化治理和大别山区、黄山—怀玉山区、幕阜山—罗霄山区和闽北山地丘陵常绿阔叶林生态区的生态修复治理工作。

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