程海湿地水环境现状及生态保护策略

杨 彪，杨 华

(云南省林业调查规划院大理分院，云南 大理 671000)

程海湿地位于云南省第一少雨中心区域，近年来，由于各种因素影响，程海水位持续下降、水量急剧减少，湖水中的污染物不断富集。目前程海水质稳定在Ⅳ类标准(按云南省环保厅现行评价办法，氟化物和pH不参与评价，下同)，营养状态保持在中营养级，湿地水环境状况不容乐观。

1 概况

程海湿地位于滇西北高原与云贵高原的衔接部位，世界自然遗产“三江并流”金沙江中段，地理坐标为东经100°38′10.87″～100°41′27.44″，北纬26°27′36.74″～26°37′50.02″[1]。根据《湿地公约》的分类系统划分，程海属永久性淡水湖类型湿地，在湖泊成因类型上属封闭型的高原断陷湖泊湿地。程海湿地为新生代第三纪中期高原差异抬升、内部断陷、冰川溶蚀以及高原流水改造相互作用形成。流域为一个近似南北向展布的长条形区域，其长轴方向与构造线一致，区域性程海深大断裂带纵贯其间，地跨横断山脉和滇西高原2个地貌单元，湿地东、西、北三面环山，南部地势平坦，形成了较为独特的湿地景观生态格局。

程海流域属中亚热带高原季风气候，气候类型为半干旱带。年均温17.8℃，年均日照 2 403.6 h，≥10℃的积温达 6 616 ℃；年均降水量725.5 mm，降雨多集中在6—10月，占降雨总量的85%；年均蒸发量 2 269.4 mm，蒸发量是降雨量的3.13倍，属云南省第一少雨中心区域。

程海俗称“黑雾海”，属长江水系。据《永胜县志》记载，程海曾经是一个外流湖，湖水通过程河(又名期纳河)向南流30余km汇入金沙江，当时水深72 m，但在1762年前后，程海湿地水位突然快速下降，形成了现在的内陆湖，与金沙江相互之间无水道相通[2]。程海湿地湖面海拔 1 501 m(1985国家高程基准)，水体面积 7 550.66 hm2，库容19.8亿 m3，有效调蓄库容 135 000万 m3，湖面呈椭圆形，南北长19 km，东西宽5.4 km，湖岸线长45.1 km，平均水深25.7 m，最大水深达35 m[1]。流域有大小入湖河流47条，但多为季节性河流，整个流域调蓄地表径流能力较低。在枯水年份或季节储水量减少，水位随即发生下降。程海是一个较为特殊的湖泊，属偏碱性深水湖泊，湖水pH值 9-10，属微碱性水；程海的矿化度最高达 1 031.74 mg/L，属于微咸水，其水质的矿化度已接近盐湖下限。

在行政区划上，程海湿地位于永胜县程海镇中部，流域涉及程海镇潘崀、季官、河口、东湖、星湖、海腰、马军、兴仁、兴义9个村委会47个自然村，总人口 37 156 人，人口密度达117人/km2；人口主要集中在南岸和北岸的平坦地区，坝区人口 20 081 人，占流域总人口的一半以上；农业农村人口 35 187 人，占流域人口的94.7%，城镇化率不高。流域支柱产业为种植业、牧业和螺旋藻养殖业，流域农村经济总收入4.257亿元[3]。在交通上，现有祥(祥云)宁(宁蒗)公路自西南向东北绕程海而过，程海周边已形成完整的环湖路，经丽(丽江)攀(攀枝花)高速、攀(攀枝花)大(大理)高速与外部连接，区域路网结构较为完善。

根据《云南程海保护条例》(2019年修订)(以下简称《条例》)中界定的程海保护范围，程海流域总面积 29 685.66 hm2，其中：陆地面积 22 135.00 hm2，占总面积的74.6%；程海水体面积 7 550.66 hm2，占25.4%。在流域土地利用格局中以林地面积为最大，其后依次为程海水体、耕地、住宅用地、园地、草地、交通运输用地，其他土地(祼岩石砾地)面积最小[4]。

2 环境特征

2.1 区位重要，具有特殊性，生态地位重要

程海湿地位于“三江并流”金沙江中段，其生态区位极端重要。具有特殊的半干旱气候特征、特殊的水文特征、特殊的水化学性质、特殊的湖泊演变特征。湿地在保持生物多样性和珍稀物种资源以及涵养水源、净化水体、调节小气候、降解污染、补充地下水、控制土壤侵蚀及美化环境等方面均起到重要作用，在区域生态平衡中扮演着极其重要的角色，在全省具有十分重要的生态地位。

2.2 生物多样性富集，分布有特有种，具有独特性

程海湿地共记录到野生湿地维管束植物38科90属110种，脊椎动物20目37科77种，无脊椎动物2门4纲6目10科18种；国家Ⅱ级重点保护动物分布有灰燕鸻、小灵猫2种；程海特有鱼类4种：程海红鮊(Erythrocultermongolicuselongatus)、程海白鱼(Anabareliusliuichenghaiensis)、程海蛇鮈(Saurogobiodabryichenghaiensis)、长鳔云南鳅(Yunnaniluslongibulla)，特有物种所携带的遗传基因资源是国家的重要战略遗传种质资源[1]。

此外，湿地内记录藻类植物126种及变种，总生物量约700 t。程海是我国唯一天然生长螺旋藻的湖泊，在云南九大高原湖泊中具有独特性。

2.3 水源补给不足，湿地生态系统脆弱，极易受到污染

程海湿地具有变异敏感度高、稳定性差等生态脆弱性特征，是环境阈值较小的脆弱生态系统。流域集水区面积及径流量小，补充水量较少，水资源较为短缺；湿地与金沙江之间无水道相通，水体置换周期无限加长；加之蒸发量远大于降水量，使其极易萎缩乃至消失。与省内其他高原湖泊相比，程海受污染后自净能力较弱，且极易受面源污染而富营养化。

3 受威胁状况

3.1 水环境现状

目前程海水环境整体仍保持着其原有的水体功能，但水位持续下降、储水量入不敷出，水质等级总体稳定在Ⅳ类，水体透明度明显下降，水体营养状态保持在中营养级。随着水位下降、环境容量不断降低等原因，湿地生态系统连续性和完整性受到损害，生物多样性下降，水体自净能力、自我调节和自我修复能力持续降低，对环境的变化更加敏感，湿地自然演化进程加快。

3.1.1水位与水量现状

据史料记载，历史上在程海南岸曾有出流口，湖水可自北向南流汇入金沙江，程海流域生态环境良好，最大湖水深达72 m；至17世纪末期，程海湖水要经人工清挖疏浚方可往南流；至1762年水位开始下降，无法出流，自此以后成为一个独立的封闭型内陆湖泊，至1961年建立程海(河口街)水文站期间，水位下降36.21 m，年均水位下降0.182 m；1961—1991年间，水位由 1 504.02 m急剧下降至 1 498.4 m，降幅达5.62 m；1992—2000年在仙人河工程补水期间，水位上升1.23 m； 2001—2017年期间，因仙人河水质恶化未再补水，水位下降3.83 m，尤其以2009—2012年云南全省大旱期间水位下降比较迅速； 2018年12月程海的平均水位为 1 496.5 m，明显低于水体法定控制水位线 1 501 m。

综上所述，程海水位除仙人河工程补水期间一度有过短期上升外，其余时间水位呈持续下降趋势，与此同时，程海水体储水量也在持续减少。流域水量收入主要为陆域产水量、湖面产水量和现有水利工程向程海提水，3项合计为 13 279 万 m3，与流域水量支出项湖面蒸发量及工农业生产耗水量 15 216 万m3相比，入不敷出 1 937 万 m3。程海流域水量收支平衡情况见表1[5]。

表1 程海流域水量收支平衡情况

3.1.2水体及入湖河流水质情况

程海具有pH值及氟化物背景值高的特点，湖水pH平均值为9.16，氟化物浓度平均值为 2.781 5 mg/L，2项指标均超《GB 3838—2002》Ⅴ类水质标准。根据云南省环境科学研究院对程海水样实测资料，目前程海水体总氮0.74 mg/L，总磷0.03 mg/L，化学需氧量4.50 mg/L，水质等级总体稳定在Ⅳ类，营养状态处于中营养级[3]。2018年，入湖的47条河流由于大部分断流，仅团山河、马军河、北大河、季官河和刘家大河等有监测数据。

3.1.3水体透明度逐年下降

自2006年以来，程海水体透明度呈明显下降趋势，2006—2015年下降平均值为2.4 m。在年际时间分布上，2018年6—9月间平均值为1.3 m，2018年月份最高达1.8 m，2019年3月又下降至0.78 m。与过去10年相比，程海水体透明度明显降低。

3.1.4水体富营养化程度

按物化指标，2018年程海水质稳定在Ⅳ类标准，水体营养状态保持在中营养级。目前程海正在经历自然富营养化过程，营养盐主要在丰水期输入，在雨季来临之前形成大面积的蓝藻水华，雨季开始后水华消失。

3.2 水污染物排放

程海流域污染负荷入湖量CODcr(化学需氧量)、TP(总磷)、TN(总氮)、NH3-N(氨氮)分别为 1 127.4 t/a、42.2 t/a、341.2 t/a、102.4 t/a。化学需氧量的贡献源主要是水土流失，占比62.3%，其次是散养畜禽，占11.0%、服务业占8.6%、农田面源占6.2%，也不容忽视，4类污染源入湖量占全流域入湖量的88.1%；总氮主要来自水土流失(占比57.6%)和农田面源(占比22.2%)；氨氮主要来自农田面源(占比57.9%)和水土流失(占比25.2%)；总磷主要来自水土流失(占比50.5%)和农田面源(占比31.2%)。可见，由水土流失、农村生活、农业和畜牧业生产所造成的农业农村面源污染已成为水体环境污染的主要来源，对化学需氧量、总磷、总氮、氨氮污染贡献率分别达85.2%、89.3%、85.3%、91.3%[5](表2)。

表2 程海流域污染负荷入湖量及其构成

4 水环境保护存在的问题

4.1 水污染尚未得到有效控制

程海沿湖47个村落污水提升改造工程中，14个已完成主体工程，其余33个建设进度滞后，农村污水未能得到全面有效处理。随着流域蔬菜大面积种植和设施农业的发展，耕地利用强度增大，农药、化肥使用种类和总量在持续增长，虽然通过测土配方和中低产农田改造得到一定程度的控制，但农药、化肥和农田固废仍为流域区主要污染源。

4.2 水生态修复任务繁重

1)程海流域的水土流失在进一步加剧，流域内水土流失面积达118.7 km2，主要以中度侵蚀和轻度侵蚀为主，相较10年前，水土流失面积增加了近20.0 km2。

2)流域内面山生态恢复区因山高坡陡，干旱少雨，土层瘠薄，石砾含量大，需经多次补植苗木才能成活，营造林成本高但保存率低；湖滨区土壤和水分条件变化剧烈，虽几经生态恢复，但植物仍难于自然生长。

4.3 入湖河道小流域治理难度大

程海47条入湖河流基本的生态用水得不到保障，河口区域湿地生态环境恶化较普遍。近年来受极端气候的影响，旱季缺水严重而雨季洪涝灾害加剧，河道受到严重的水力侵蚀，河滨自然岸线遭受破坏，入湖河道小流域治理难度加大。

4.4 螺旋藻企业污染风险依然存在

由于螺旋藻养殖废水具有污染成分复杂、浓度高、废水排放量大且不稳定等特点，尽管环境统计报表显示螺旋藻企业已实现了养殖废水的“零”排放，但在养殖基地周边沟渠、水塘和厂区离程海一级保护区较近处的水质化学需氧量的含量较高，螺旋藻企业养殖水对程海水质仍存在潜在风险。

4.5 科技支撑尚不能适应“一湖一策”政策措施制定的需要

由于长期以来科技支持不能保持经常化、稳定化，投入经费有限，基础研究薄弱。对于像程海这样在特殊地理位置下具有特殊水化学特征的湖泊湿地，目前的科技支撑能力还不能满足“一湖一策”政策措施制定的需要。

5 水环境生态保护对策

程海湿地是一份价值极高的自然遗产，为保水位、保水质、保独特性，必须采取积极、有效的对策，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，贯彻落实新发展理念，突出“绿水青山就是金山银山”以及“山水林田湖草是一个生命共同体”的强烈意识，科学保护修复和合理开发利用湿地资源，维护湿地生态系统的良性循环。

5.1 及时调整程海主导功能

当前，程海水位、水质状况距《条例》规定的目标仍有较大差距，根据程海水环境实际情况，应及时将程海生态功能调整为以生态为主导功能，并科学规范主导功能与其它功能的关系，从政策和法规层面上处理好发展与保护的矛盾。

1)从解决湿地水环境恶化问题入手，确定程海流域保护管理目标首先是水环境污染问题。

2)解决供水、渔业等问题。

3)有序迁出依然存在污染风险的螺旋藻加工企业。

4)尽量增加湿地水域面积，对某些经济效益低下、得不偿失的地方必须下狠心撤除或搬迁，才能逐步改变现状。

5.2 实施生态补水

针对程海流域水资源短缺状况，抓紧实施金沙江引水工程，可及时恢复程海水位线，增强程海水体循环和水动力，改善程海水生态环境。

5.3 加大生态建设与生态修复力度

针对程海流域水土流失严重、生态环境脆弱、生态功能薄弱的现状，加强程海流域环境保护和湿地生态系统建设，以问题为导向，按照突出重点、分类分期治理的原则，采用水利工程与生态修复相结合的措施，通过退耕还林、水源涵养林建设、水土保持工程、小流域综合治理、湖滨带修复等工程，进一步控制流域水土流失，进一步减少入湖河道泥沙量和污染物入湖量，增强流域水土保持和水源涵养能力。

5.4 强化科技支撑

对于程海湿地这样复杂而独具个性的自然—社会—经济复合生态系统，需要了解与掌握其现状与变动规律。

1)加强基础研究，从完善湖盆—湖滨—湖岸—面山健康生态系统结构入手，从构建“山水林田湖草”生命共同体着眼，加大程海水质基准、区域特征、污染物形成机理的研究力度，为因地制宜地开展程海湖内源污染治理提供科学依据。

2)注重统筹协调，综合考虑程海湿地环境特征、水环境状况、地方经济实力支撑、治理效果的滞后性等多种因素，有针对性地将产业布局、结构和规模等作为流域保护修复的重要因素综合考虑，按照“综合开发，统一规划，统一建设”的思路，严格规范和约束各项涉水项目和活动，促进流域经济社会发展与水资源承载能力相协调，全面促进和提升程海生态保护和经济发展进程。