黄河流域生态保护问题与对策探讨

郜国明 田世民 曹永涛

摘 要：根据黄河流域生态保护和高质量发展这一重大国家战略的目标要求，梳理了当前黄河流域生态保护中存在的突出问题，从科学研究的角度，探讨了针对生态保护问题亟须开展的研究课题，并在此基础上初步提出了黄河流域生态保护的对策与建议。黄河流域生态保护中的突出问题为：黄河源区生态退化问题仍未根本解决;黄河上游农业面源污染仍未有效治理;黄河中游水土流失治理任务依然艰巨;黄河下游及河口地区生态系统质量有待提升;黄河流域生态流量保障程度亟待提高;黄河流域水生态水环境问题不容乐观。针对这些问题，亟须在生态保护配置格局、水源涵养能力、水生态环境修复、水生态环境承载力、新兴污染物及流域生态补偿机制等方面开展相关的理论分析和技术研究，同时，加强战略层面研究、加快流域河湖岸线确权划界工作、实施生态水量统一调度、做好黄河文化支撑、推进黄河立法，多措并举，确保黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略稳步推进。

关键词：生态保护;高质量发展;科技问题;对策;黄河流域

中图分类号：X171.4;TV882.1 文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.09.021

Abstract：According to the targets and requirements for the great strategy of ecological conservation and high-quality development of the Yellow River Basin， the encountered problems on the ecological conservation of the Yellow River Basin had been sorted out. From scientific perspective， this article addressed the researching orientation on ecological conservation and put forward tentative measurements and suggestions. The outstanding issues in protecting the Yellow River Basin are that ecological degradation still exists in the source of the Yellow River; non-point source pollution is not properly resolved in the upper Yellow River; the task of soil erosion control is still arduous in the middle reaches of the Yellow River; the ecological system of the lower Yellow River and estuary is to be improved; guarantee degree of ecological flow in overall basin urgently needs to be improved and the aquatic ecology and environment issues of the basin are not optimistic. Theoretical analysis and technical research are needed to be carried out to solve the mentioned issues in the following aspects： Spatial distribution of ecological and environmental conservation， improvement of water conservation capacity， water environment restoration and improvement， aquatic ecology environment carrying capacity， emerging contaminants and eco-compensation mechanism etc. Meanwhile， strengthen the research on strategic level， promote to clear assignment of responsibility basing on dividing the river and lake shoreline of the basin， implement the integrated water regulation， do a good job in the cultural support of the Yellow River， promote the legislation of the Yellow River and ensure the steady progress of ecological conservation and high-quality development of the Yellow River Basin.

Key words： ecological conservation; high-quality development; science and technology issues; proposals and measurements; Yellow River Basin

黃河作为西北和华北典型生态屏障过渡带，具有重要的水源涵养、气候调节、水体净化和生物栖息等多重生态系统服务功能，是重要的“物种基因库”和“气候调节库”。黄河流域生态环境状况是流域社会经济发展和文化文明延续的重要影响因素。黄河因水少沙多、水沙关系不协调而成为世界上最为复杂难治的河流，历史上泛滥改道给流域生态环境带来了极大的破坏。近现代，黄河流域社会经济快速发展，生态环境承受了巨大的压力，水质恶化、断流等引发了一系列的生态灾难。经过治理，黄河流域生态环境持续恶化的趋势得到了有效抑制，并在一定程度上趋向好转。但黄河流域大部分位于干旱半干旱地区，自然禀赋不足，生态系统类型多样且脆弱，未来一定时期黄河流域生态保护仍然面临较大压力。因此，笔者梳理黄河流域生态保护存在的突出问题，从科学研究的角度提出亟待解决的科学问题，以及黄河流域生态保护的对策与建议。

1 黄河流域生态保护面临的突出问题

1.1 黄河源区生态退化问题仍未根本解决

黄河源区是世界上生物多样性较高的高海拔地区之一，受气候、海拔、地貌地形等影响，生态环境十分脆弱。随着源区社会经济发展，源区生态系统受到较大干扰，过度放牧和不合理的土地利用导致了草地退化、湿地萎缩、土地沙化和水土流失等一系列生态问题。黄河源区土地利用以草地为主，草地占土地总面积的71.02%[1]，20世纪70年代以来黄河源区草地生态系统发生严重退化[2]，牧草比例不断降低，毒害草比例有所增大[3]，草地退化引起水土流失、水源涵养功能下降、碳汇功能丧失等生态问题[4-6]。人类活动引发植被破坏，并带来弃土弃渣，在冻融侵蚀和水力侵蚀的共同作用下造成了新的人为水土流失，加剧了生态环境的恶化。另外，在全球气候变暖的影响下，黄河源区面临着冰川退缩、冻土退化等生态问题。冰芯记录表明，当前为青藏高原1 000 a以来的最暖期。与20世纪80年代相比，河源区永久性冰川雪地面积减少52%，高覆盖度草地面积减少5.2%。

2000年以来，国家实施了一系列重大生态保护和建设工程，黄河源区生态环境质量得到逐步改善，退牧还草还湿等一系列生态保护措施的实施，有效遏制了三江源地区草原退化、草地沙化的趋势。黄河源区草地面积达10.4万km2，与2000年相比增大了11.4%，森林面积达0.92万km2，比2000年增大了2.6%。但受自身气候和地貌条件以及人类活动的影响，黄河源区局部地区土地沙化、湿地萎缩的状况仍未得到根本改变，冰川、冻土、林草地等水源涵养单元的分布格局尚不稳定，现状水源涵养能力仍然偏低。

1.2 黄河上游农业面源污染仍未有效治理

农业面源污染是我国的主要污染源之一，据2010年国家三部委联合发布的《第一次全国污染源普查公报》，我国农业污染源年排放化学需氧量1 324.09万t、总氮270.46万t、总磷28.47万t，分别占全国总排放量的43.7%、57.2%、64.9%。我国河湖水系中，个别水体农业面源污染负荷已占总接纳负荷的60%～70%[7]。黄河流域属我国的农产品主产区，粮食和肉类产量占全国三分之一，农业面源污染突出。尤其是黄河上游地区，黄河宁蒙河段氮磷污染最为突出。近年来引黄灌区化肥农药施用量不断增大，在水动力作用下田间富集的氮磷等营养物质大量淋失，经灌区排水系统直接或间接排入黄河，对黄河干流水质影响较大。黄河上游典型湖泊乌梁素海承接了河套灌区90%以上的灌溉退水[8]，湖内水生态环境状况较差，由农田面源污染引起的COD年均入湖量为13 721.68 t，从2001年的917.3 t上升到2014年的15 072.94 t;TN年均入湖量为2 400.06 t，由2001年的2 063.49 t上升至2014年的2 525.47 t。习近平总书记曾连续两年在两会期间到内蒙古代表团座谈时提到乌梁素海的治理问题。大量灌溉引水和农业排水在减少了干流水域的纳污能力的同时也增大了农业面源污染负荷，再加上黄河上游荒漠化、沙化土地集中分布，巴丹吉林、腾格里、毛乌素、乌兰布和、库布齐等五大沙漠（沙地）集中分布于此，多年平均降水量不足200 mm，水资源极度匮乏，更对黄河上游生态保护和治理造成了极大困难。

1.3 黄土高原水土流失治理任务依然艰巨

历史上黄河多年平均输沙量16亿t，是长江的3倍，位列世界第1位，绝大多数泥沙来源于黄土高原地区。黄土高原地区土质疏松、地形破碎、植被稀疏，水土流失面积达45.17萬km2。经过持续治理，黄土高原地区植被盖度显著提高，林草覆盖率从1999年的31.6%提高到2017年的65%[9]。截至2018年底，黄河流域采取各种水土保持措施累计治理水土流失面积27.5万km2，水土流失得到了有效治理。但流域水土流失未得到根本控制，根据2018年全国水土流失动态监测结果可知，黄河流域仍有水土流失面积26.96万km2，其中黄土高原地区24.2万km2水土流失面积未得到有效治理。与已初步治理区相比，未治理区自然条件更加恶劣、生态环境更加脆弱、治理难度更大，尤其是7.86万km2的多沙粗沙区和1.88万km2的粗泥沙集中来源区，治理总体进展缓慢。黄土高原地区植被恢复、生态建设及投资力度等中长期规划的体制机制有待完善创新[10]，习总书记提出的能不能种树、种什么树合适，哪些地方要大力建设旱作梯田、淤地坝，哪些地方要以自然恢复为主等问题仍未得到科学的答案[11]。随着黄土高原地区经济社会快速发展，煤炭、石油等矿产资源开发强度的增大，人为水土流失的防治任务加重，且黄土高原地区生态环境十分脆弱，对气候和人类活动变化十分敏感，相对于已初步治理成果来讲，未来治理难度更大。

1.4 黄河下游及河口地区生态系统质量有待提升

黄河下游河道是多种鱼类的栖息地，同时也是鱼类洄游的重要通道，滨河区域分布大片湿地及国家级和省级自然保护区，河道及滨河带良好生态系统的维持对生态需水有一定的要求。1999年水量统一调度以来，虽然实现了黄河干流不断流，但年均入海水量仅161亿m3，下游河道内生态环境用水得不到满足。下游滩区不仅是黄河滞洪沉沙的场所，也是近200万人生活、生产的场所，同时还有许多国家级和省级的自然保护区，滩区的综合治理涉及防洪、生态和社会经济发展，目前三者之间还存在一定矛盾和冲突，没有达到协同发展的状态。在全面建成小康社会、建设美丽中国的时代背景下，滩区治理不仅要解决居民脱贫和奔小康的任务，同时也要为滩区人民营造一个安全宜居、生态良好的生活环境。

黄河三角洲地区近海生态系统是国际重要湿地，是东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙的重要中转站、越冬栖息地和繁殖地，有各种野生动物1 543种，其中水生动物641种、鸟类283种。20世纪90年代，黄河入海水沙量急剧减少，出现了湿地萎缩、生物多样性减少等问题。1999年实施水量统一调度以及生态补水以来，河口芦苇沼泽湿地有所恢复，目前已达1.5万hm2，接近20世纪90年代的水平。但受区域土地开发等人类活动影响，河口三角洲天然湿地仍然有所萎缩，与20世纪80年代相比，河口天然湿地萎缩50%，坑塘、盐田等人工湿地面积增加了11倍。同时受入海水沙量减小影响，海岸线蚀退、沿海滩涂湿地减少40%，对黄河的治理产生了不利影响。

1.5 黄河流域生态流量保障程度亟待提高

黄河流域资源性缺水严重，黄河水资源量仅占全国的2%，却承担着全国15%耕地面积和12%人口的供水任务，人均水资源量仅有491 m3，仅为全国的24.5%。水资源严重短缺，导致供需矛盾突出，生产用水挤占河道内生态用水。20世纪90年代至2007年，生产用水年均挤占河道内生态环境用水47亿m3[12]。流域水资源过度开发，开发利用率达80%，宁夏、内蒙古和山东等省（区）超计划用水问题突出，82.6%的地级行政区水资源存在超载状况[13]。用水结构和方式不合理，农业用水量过大。据统计[14]，2018年黄河总取水量为516.22亿m3，其中农田灌溉取水占总取水量的63.5%;总耗水量为415.93亿m3，农田灌溉耗水量占总耗水量的63.2%。流域内长期存在河道内生态流量不足的现象，局部区域植被因缺水而退化。

近年来，全流域加强水量调度和取用水管控，尤其是2008年以来，黄河流域逐步实施生态调度[15]，河道内外生态环境有所恢复，但河道内生态流量多处于低限生态流量状态，尤其是枯水年、特枯水年，生态水量保障难度极大，严重威胁全流域生态安全。从天然径流量的变化特征来看，黄河流域的水资源量表现出减少的趋势。根据黄河流域水资源评价相关成果，1919—1975年黄河流域多年平均天然径流量为580亿m3，1956—2000年系列下降到535亿m3。与黄河“87”分水方案相比，1956—2000年多年平均天然径流量减少16.8%[16]。21世纪后持续衰减，1956—2016年系列多年平均天然径流量下降到490亿m3，模拟得到未来黄河流域多年平均天然径流量为460亿m3[17]。总水量不断减少，社会经济发展用水需求不断增加，在无新增水源的情况下，河道内生态用水保障形势依然严峻。

1.6 黄河流域水生态水环境问题不容乐观

流域水环境承载力分布与经济社会发展布局需求间矛盾突出，主要纳污河段以约35%的水环境承载能力接纳了流域约90%的入河污染负荷，尤其是城市河段入河污染物严重超过水环境承载能力。2018年，全国地表水监测结果表明，Ⅰ～Ⅲ类比例为71.0%，劣Ⅴ类比例为6.7%，黄河流域地表水监测结果中，Ⅰ类占2.9%，Ⅱ类占45.3%，Ⅲ类占18.2%，Ⅰ～Ⅲ类比例为66.4%，低于全国平均水平，劣Ⅴ类占12.4%，接近全国平均水平的2倍。黄河流域有鱼类191种，鸟类和野生动物多样，而且分河段呈现出不同的亚种，构成了生物多样性。河道水体污染对河道生态和生物多样性造成了较大的损害，同时也严重威胁着植物资源。另外，流域乱占、乱采、乱堆、乱建等“四乱”问题，治理难度较大，对水环境也造成了严重的影响。

2 亟待深入研究的科技问题

针对上述黄河流域生态保护中存在的突出问题，从科学研究的角度，梳理出在黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略推进过程中亟待深入开展研究的科技问题。

2.1 黄河流域生态保护配置格局研究

习总书记在黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略中提出，要因地制宜、分类施策，上下游、干支流、左右岸统筹谋划。基于此，需开展黄河流域生态保护配置格局研究，理清黄河上中下游不同区域生态保护的空间格局，哪些地方需开展生态工程建设，哪些区域以自然修复为主，阐明不同空间区域的生态定位和修复策略，为黄河流域生态保护修复提供支撑。

2.2 黄河上游水源涵养能力提升对策及关键技术

黄河源区、祁连山、甘南地区为黄河流域的重要水源涵养区，水源涵养能力的稳定和提升对黄河流域径流演变具有重要影响，目前关于水源涵养能力的研究较为欠缺，在黄河流域生态保护和高质量发展重大战略的大背景下，亟待开展黄河上游水源涵养区水源涵养能力评估、变化特征、影响因素及驱动机制等方面的研究。针对黄河源区存在的突出生态问题，分析黄河源区生态环境演变及驱动机制、黄河源区生态承载力评价方法、冰川-冻土-植被-湿地-径流等各水源涵养要素之间的相互作用关系和响应机制，进行三江源国家公园体制机制等基础理论层面的研究，以及退化草地修复技术、冰川冻土保护对策、多尺度融合观测技术和体系等具体技术层面的研究和创新，并在此基础上提出具有针对性的对策和关键技术，为推进实施重大生态保护修复和建设工程提供支撑。

2.3 黄河流域典型湖泊水生态环境演变与修复机制

黄河流域生态类型众多，沿河分布的典型湖泊是黄河流域生态系统的重要组成部分。长期以来，在气候变化和人类活动的双重影响下，黄河流域沿河湖泊均面临水面萎缩、水生态受损、水环境污染等问题。如黄河上游乌梁素海水质长期处于V类和劣V类，其水生态环境演变机制具有典型的代表性。选择黄河流域不同类型、不同污染来源的典型受损湖泊，开展水生态环境演变及修复机制研究，对流域生态系统保护和修复以及其他区域受损湖泊的治理修复等具有重要的意义。

2.4 黄河流域水生态环境承载力研究

未来一个时期黄河流域用水需求依然十分强烈，当前黄河流域社会经济发展相对滞后，2016年黄河流域整体城镇化率为55.4%，低于57.4%的全国平均水平[18]，未来随着社会经济的发展，用水需求还将增加。根据《黄河流域综合规划》，在没有外流域调水的情况下，2020年、2030年黄河流域国民经济总需水量分别为521.1亿、547.3亿m3，总缺水量分别为106.5亿、138.4億m3[12]。习总书记指出，要以水资源为最大的刚性约束，坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产，在此背景下，开展流域水生态环境承载力研究，分析流域水生态环境与社会经济发展之间的协同关系，揭示流域在维持良好生态环境的前提下具有的可持续发展潜力，在生态优先的原则下，合理配置流域水资源，为绿色发展提供保障，为流域高质量发展提供有效支撑。

2.5 黄河流域新兴污染防控机制

塑料和抗生素是国内外河流的新兴污染物，也是当前国内外河流生态修复研究的热点和前沿。黄河流域在该方面的研究还未起步，在新形势下，除了开展传统的水生态环境要素研究外，还需深入开展黄河流域新兴污染物的研究，及时摸清黄河新兴污染物来源途径，深入开展新兴污染物从岸线到河流、从支流到干流、从河流到河口迁移过程、迁移通量和生命周期的研究;建立黄河流域新兴污染物估算方法，构建相应的计算模型;注重不同环境浓度水平下微塑料和抗生素毒理学效应研究，科学评价其对水生态系统及人类健康的影响。

2.6 黄河流域生态补偿机制研究

“共同抓好大保护、协同推进大治理”是新时期开展黄河流域治理保护的重要原则，在这一原则下，流域不同功能区域、不同行政区域之间亟须建立有效、协调的生态保护机制，而生态补偿机制是开展协同治理的有效手段。目前，黄河流域还未建立流域层面的生态补偿机制，不同河段和空间区域的生态保护步调和目标未有效协调，黄河流域生态补偿机制将是未来研究的一项重要课题。

3 对策与建议

（1）站位高远，加强战略层面研究。开展黄河流域生态保护和环境治理的顶层设计，从流域和区域协调的角度出发，统筹谋划黄河流域生态保护的空间分布，建立分区域、与自然禀赋相协调、与经济社会发展协同的流域生态保护配置格局，从战略层面谋划黄河流域生态保护的空间配置。

（2）因河施策，加快河湖岸线确权划界工作。不同河流（湖泊）都有不同的河（湖）情和存在的问题，都有独特的生态功能定位，河湖治理应针对具体河湖情况实施相应对策。在河湖监督管理中涉及农业、林草、水利、自然资源、生态环境及住建等多个部门，由于河湖岸线确权不清晰，导致涉水各部门分工不明、权责不清，因此建议加大河湖划界确权特别是划界工作力量投入，加快划界确权工作进度。

（3）实施生态水量统一调度，完善生态补偿机制。实施黄河流域水资源优化配置和生态水量联合调度，开展全流域生态调度，加强流域重要湖泊湿地生态补水，保障黄河干流及重要支流主要控制断面生态流量，建立黄河流域生态保护与监测评价体系。在保障河湖生态水量的前提下，严格控制地表水开发利用强度，同时建立生态水量补偿机制，各工程在满足设计供水任务的同时，根据其对生态水量、水质的贡献进行生态补偿。推进跨行政区域上下游建立共同防范、互通信息、联合监测、协同处置的联动机制。

（4）加强黄河文化支撑，培育流域生态保护理念。文化是一个国家、一个民族的灵魂，在“四个自信”中，文化自信是更基础、更广泛、更深厚的自信，是更基本、更深沉、更持久的力量。黄河文化是中华文明的重要组成部分，是中华民族的根和魂。习总书记提出，要推进黄河文化遗产的系统保护，深入挖掘黄河文化蕴含的时代价值，讲好黄河故事，延续历史文脉，坚定文化自信，为实现中华民族伟大复兴的中国梦凝聚精神力量。在黄河流域生态保护过程中，要比以往更加重视黄河文化，做好黄河文化的保护、传承、弘扬工作，通过黄河文化体系的建立，引导全流域形成生态保护的理念，保障黄河流域生态保护的成效长久持续。

（5）加快推进黄河立法，加强河湖生态环境整治。黄河河道生态情况复杂，存在河道排污生态损害、河道生态流量不足、河流生物多样性降低、河口生态系统破坏，以及流域乱占、乱采、乱堆、乱建等问题，治理难度较大。为统筹解决流域生态环境问题，亟待加强黄河流域生态保护和高质量发展相关立法，通过法制保障，进一步完善河湖保护和监督管理机制，持续改善河湖生态环境面貌。

4 结 论

黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的提出，为黄河流域的生态保护和社会经济发展提供了根本遵循，未来一定时期黄河流域生态保护将成为流域管理机构和流域各省区的重要任务之一。基于这一时代背景，对黄河流域生态保护中存在的问题进行了梳理，黄河源区生态退化、黄河上游面源污染、黄河中游水土流失、黄河下游及河口地区生态需要修复以及流域层面的生态流量不足、水生态水环境污染问题等，是当前黄河流域存在的突出生态问题。针对这些问题，亟须开展相关的理论和技术研究，同时，积极推进战略层面研究、河湖岸线确权划界、生态水量统一调度、黄河文化支撑、黄河立法等各项工作，确保黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略稳步推进。

参考文献：

[1] 陈琼，张镱锂，刘峰贵，等.黄河流域河源区土地利用变化及其影响研究综述[J].资源科学，2020，42（3）：446-459.

[2] 徐田伟，赵新全，耿远月，等.黄河源区生态保护与草牧业发展关键技术及优化模式[J].资源科学，2020，42（3）：508-516.

[3] 李世雄，王玉琴，王彦龙，等.黄河源区不同退化阶段高寒草甸植被特征[J].青海畜牧兽医杂志，2020，50（2）：27-34.

[4] 易湘生，李国胜，尹衍雨，等.黄河源区草地退化对土壤持水性影响的初步研究[J].自然资源学报，2012，27（10）：1708-1719.

[5] 王聪，伍星，傅伯杰，等.重点脆弱生态区生态恢复模式现状与发展方向[J].生态学报，2019，39（20）：7333-7343.

[6] 赵新全，周华坤.三江源区生态环境退化、恢复治理及其可持续发展[J].中国科学院院刊，2005，20（6）：37-42.

[7] 窦培谦，王晓燕，王丽华.非点源污染中氮磷迁移转化机理研究进展[J].首都师范大学学报（自然科学版），2006，27（2）：93-98.

[8] 管玉玲.乌梁素海流域面源污染負荷入湖量计算[J].内蒙古科技与经济，2020（2）：49-52.

[9] 陈怡平. 黄土高原生态环境沧桑巨变七十年[EB/OL]. [2019-09-03]. http：//www.cas.cn/zjs/201909/t20190903_4712687.shtml.

[10] 赵东晓，蔡建勤，土小宁，等.黄土高原水土保持植被建设问题及建议[J].中国水土保持，2020（5）：7-9.

[11] 习近平.在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上的讲话[J].中国水利，2019（20）：1-3.

[12] 水利部黄河水利委员会.黄河流域综合规划（2012—2030年）[M].郑州：黄河水利出版社，2013：32.

[13] 王金南.黄河流域生态保护和高质量发展战略思考[J].环境保护，2020，48（增刊1）：18-21.

[14] 水利部黄河水利委员会.黄河水资源公报2018[R].郑州：水利部黄河水利委员会，2018：7.

[15] 司源，王远见，任智慧.黄河下游生态需水与生态调度研究综述[J].人民黄河，2017，39（3）：61-64.

[16] 赵钟楠，姜大川，李原园，等. 关于黄河流域生态保护与高质量发展水利支撑保障的初步思考[J]. 水利规划与设计， 2020（2）：1-3.

[17] 王浩，贾仰文，王建华，等.黄河流域水资源及其演变规律研究[M].北京：科学出版社，2012：203.

[18] 王浩，赵勇.新时期治黄方略初探[J].水利学报，2019，50（11）：1291-1298.

【责任编辑 张华岩】