彭世良 ,余德清 ,张永忠 ,梅金华
(1.洞庭湖区生态环境遥感监测湖南省重点实验室,湖南 长沙 410007;2.湖南省自然资源事务中心,湖南 长沙 410004)
洞庭湖区是我国的“鱼米之乡”,担负着维护国家粮食安全和长江流域生态安全的重任。过去,受人类不合理活动影响,洞庭湖区生态环境及湿地生态功能严重退化,特别是三峡工程兴建以来,季节性缺水、水环境质量下降、生物多样性减少和生态景观破损等生态环境问题尤为严重。近年来,在习近平生态文明思想的指导下,湖南省在洞庭湖区开展了一系列生态修复工程。
本文在总结洞庭湖区生态修复现状的基础上,提出其下一步生态修复策略和措施,以期为洞庭湖区及其他地区生态修复实践提供指导。
本文研究的洞庭湖区指湖南省部分,面积4.54万km2,行政区划上包括湖南省的岳阳市、常德市和益阳市。
湖南省历来重视洞庭湖区的生态保护和修复,自20世纪80年代至90年代,已在洞庭湖区开展了洪道整治、平垸行洪和退田还湖等大型工程。自党的十八大以来,特别是2015年以来,湖南省认真贯彻习近平总书记“共抓大保护、不搞大开发”和“生态优先、绿色发展”等指示精神,积极推进洞庭湖区生态修复工作,其内容主要包括3个方面。
1.1.1 水环境整治专项行动
2016—2017年,洞庭湖区开展了沟渠塘坝清淤增蓄、畜禽养殖污染整治、河湖围网养殖清理、重点工业污染源排查、河湖沿岸垃圾清理等水环境整治五大专项行动,累计关停或搬迁养殖场8 827家,拆除栏舍361.53万m2,疏浚沟渠8.78万km,整治塘坝9.88万个,拆除矮围网围472处,共计8.29万hm2,清理河湖岸线4 613 km,清运垃圾38万t,排查整治工业企业2 860余家,清理杨树1.53万hm2[1]。
1.1.2 环境综合整治工程
2018—2020年,洞庭湖区开展了四口水系综合整治、洞庭湖北部水资源配置、河湖连通、安全饮水巩固提升、重要堤防加固、农业面源污染治理、工业点源污染治理、城乡生活污染治理、特殊水域与湿地保护及血吸虫病综合防控十大重点领域,以及大通湖、华容河、珊珀湖、安乐湖、冲天湖—马家吉河、东风湖—吉家湖、沅江七湖、黄家湖、桃花江流域等九大片区环境综合整治。截至2020年底,湖区内37座城镇污水处理厂全部完成提标改造工作,307个乡镇污水处理设施实现全覆盖,28个县市区全部开展农村环境连片整治并完成验收;省级以上园区全部建成污水集中处理设施,排查的43个问题全部整改完成;升级改造精养鱼池4.93 hm2,修复湿地面积 446 km2[2-3]。
1.1.3 突出生态环境问题整改
针对洞庭湖区中央环保督察反馈和群众反映强烈的突出生态环境问题,湖南省及时制定整改工作方案,采取定期调度通报、现场督查、约谈和挂牌督办等形式强力整改洞庭湖区突出生态环境问题,解决了一批长期未得到有效解决的突出问题,如下塞湖非法矮围和长江干流岸线39个砂石码头的拆除。此外,按照国家要求划定了生态保护红线,对东洞庭、西洞庭和南洞庭3处国际重要湿地,4处国家级自然保护区,22个国家湿地公园,11处国家级水产种质资源保护区等实施了最严格的保护,湿地保护率达76.04%,重点推进了自然保护区杨树清理、违规采砂打击和内湖保护等工作[1-3]。
1.2.1 水质改善
监测结果表明,2015—2020年,洞庭湖水质总体由V类改善为IV类,在岳阳楼、鹿角等11个考核评价断面中,益阳小河嘴断面达到III类,其他断面均达到IV类(除总磷外,其他考评指标均达到或优于III类)。同时,洞庭湖湖体总磷浓度保持持续下降趋势,由2015年的0.112 mg/L 下降为 2020 年的 0.060 mg/L,下降幅度达到46.4%[2-3]。
1.2.2 湿地环境好转
监测结果表明,2015—2020年,洞庭湖湿地面积由 4 207.11km2增加到 4 578.94km2,增加了371.83 km2,增加幅度约8.84%,且76%以上面积的湿地位于自然保护区范围之内,即湿地保护率稳定在76%以上[3-4]。2017年,国家二级重点保护植物粗梗水蕨在洞庭湖湿地重新出现;2020年,越冬水鸟超过28.8万只,同比增加16.6%,国家重点保护野生动物江豚稳定栖息达130头左右,麋鹿数量也发展到220头[3];2022年初,湖南省林业局组织开展洞庭湖区水鸟同步调查,在150个样点记录到水鸟74种,共40.4万只,记录的水鸟种数和个体数量均刷新了历史记录,这些都代表着洞庭湖湿地环境明显好转。
1.2.3 区域生态系统质量变化呈现总体向好的趋势
利用生态系统质量评价方法[5],对洞庭湖区进行2015年、2020年两期生态系统质量评价,评价结果见表1和图1。评价结果表明,洞庭湖区2020年生态系统质量等级中“优”和“良”级的面积及占比均较2015年有所增加,“优”级面积增加113.38 km2,占比增加0.25%,“良”级面积增加1184.96 km2,占比增加2.68%,说明洞庭湖区域生态系统质量变化呈现总体向好的趋势[3]。
图1 洞庭湖区2015年(左)、2020年(右)生态系统质量评价结果图[3]Fig.1 Ecosystem quality assessment results of Dongting Lake region in 2015 (left) and 2020 (right)
表1 洞庭湖区2015年和2020年生态系统质量分级面积统计表Table 1 Area statistics of ecosystem quality classification in Dongting Lake region in 2015 and 2020
1.3.1 生态环境问题积重难返,生态保护修复任务艰巨
数十年来,受人类不合理活动和客观自然因素影响,洞庭湖区已形成较多积重难返的生态环境问题,致使生态保护修复任务艰巨。
(1)三峡工程及长江上游水库群的兴建,致使洞庭湖入流减少,出流加快,枯水期提前,往往9~10月份就已进入枯水期,低枯水期水域面积仅500 km2左右,蓄水量不足20亿m3,季节性缺水问题严重,环境自净能力急剧下降。
(2)洞庭湖区作为粮食种植、生猪养殖重要基地,农药和化肥使用强度高,畜禽粪污资源化利用不够,总磷、氨氮等污染物排放量大,致使农业面源污染严重,水环境治理难度和水质持续改善压力大。例如,经过近年的水环境专项整治行动,洞庭湖湖体总磷浓度终于由2015年的 0.112 mg/L 下降到 2020 年的 0.060 mg/L,下降幅度达到46.4%。但进一步下降的压力较大,下降幅度越来越小,如2021年1~7月份,湖体总磷浓度为0.062 mg/L,与2020年同期持平[3]。
(3)由于水量锐减,加上淤塞严重,造成水体流动不畅,部分河湖、沟渠、塘堰黑臭水体现象严重,部分内湖、河段暴发蓝藻水华生态灾害概率较大,导致水生态脆弱,水生物多样性下降[1-4]。
1.3.2 监管工作基础薄弱,协同治理机制尚未完善
尽管洞庭湖区近年来开展了大量卓有成效的生态保护修复工作,但目前监督管理工作还存在短板,各区域、各部门之间的协同治理机制尚存在不协调、不统一的问题;现有生态监测大都从部门职能出发,未形成统一的监测体系,难以实现对区域的全面监管。基层监管工作基础更是薄弱,相关法规、技术、标准和规范等缺失,且工作不平衡,部分城乡环境基础设施建设欠账多,尤其是管网不配套问题明显,部分乡镇生活污染整治不到位,部分畜禽养殖场粪污直排,水产养殖污染治理滞后[1,3]。
1.3.3 公众生态意识淡薄,生态保护修复难以得到社会力量支撑
尽管国家高度重视洞庭湖区生态保护修复工作,但社会民众大都生态意识淡薄,生态文明观及“绿水青山就是金山银山”等发展理念并未深入人心,致使社会民众、社会资金参与生态保护修复的积极性、主动性不够,民众、企业和政府之间的协同治理机制存在较多问题,民众、企业隐蔽性排污、捕捞和破坏生态环境的行为时有发生[6]。
在生态修复的理论和实践发展过程中,曾出现过多种生态修复模式。基于洞庭湖区生态修复现状和存在的主要问题,本文采用多层次系统生态修复模式,研究其下一步生态修复策略和措施。该模式基于习近平总书记在党的十九大报告中所提出的“人与自然是生命共同体”理念,强调“人”在生命共同体中的关键、主导性作用,从要素、系统、管理和文化等4个既相对独立又相互联系的层面提出具体的生态修复策略和措施[7]。
要素层面的生态修复主要是运用特定的物理、化学、生物或复合生态修复技术,针对性地对自然生态系统受损严重的特定要素进行修复。洞庭湖区生态修复根据修复要素的不同,可以分为破损山体修复、森林修复、湖泊修复、河流修复、农田修复、洲滩沼泽修复和土壤修复等,其中湖泊或河流等水体修复又可进一步划分为水文修复、水环境修复和水生态修复等。由于各要素的独特性,针对各要素的生态修复技术各有不同:如同样修复洞庭湖区湿地植被,针对以候鸟生境恢复为目标的湖滨沼泽湿地,可依据湿地植被带状分布原理构建沉水植被带、草带、苔草(辣蓼)带和候鸟食源补充冬小麦植被带;针对以重金属镉污染治理为目标的河流湿地,可由水至岸栽种对镉吸收和积累能力比较强的湿地植物,如水蓼、水葱、水生美人蕉、香蒲和芦苇[8]。今后,应当针对洞庭湖区生态修复存在的技术问题,加强科技攻关,努力开展湖泊总磷达标治理和水生态修复等关键技术研究。
系统层面的生态修复是以系统工程学理论为指导,协同运用多种修复技术,从而对自然生态系统进行整体保护、系统修复和综合治理。从系统层面来说,洞庭湖区应当从2个方面采取具体的生态修复策略和措施。
2.2.1 开展全要素、全范围、全过程的生态修复
开展全要素、全范围、全过程的生态修复是系统层面生态修复的基本要求。从全要素、全范围来说,洞庭湖区生态修复应当构建山水林田湖草沙一体化修复系统,且以整个自然生态系统涵盖范围即洞庭湖流域为基础,统筹“山水林田湖草沙”,山上山下同治,地上地下同治,河湖同治,流域上下游同治,形成纵向统一、横向联动、条块结合的格局[9]。从全过程来说,洞庭湖区生态修复,既要开展场地修复或“末端治理”,更要加强“源头防控”和“过程拦截”,重点修复包括地质地貌、水文、土壤、生物等在内的整个生态过程,以帮助退化生态系统提高自我调整和修复能力。图2是根据“山水林田湖草沙生命共同体”中,各要素在生态过程中的相互关系而绘制的洞庭湖区生态系统一致退化过程及退化机制示意图。从图2可以看出,系统层面的洞庭湖区生态修复,应当采取重构生态水体,重建生态地质地貌和重现生态景观的策略,且应当突出污染防治,加强矿山生态环境恢复治理,加强生活污水治理,防治工业点源污染,严格控制农业面源污染[10]。
图2 洞庭湖区生态系统退化过程及退化机制示意图Fig.2 Ecosystem degradation process and mechanism in Dongting Lake region
2.2.2 科学规划,统筹布局,优化生态空间格局
系统层面的生态修复,还要求科学合理做好生态修复规划,统筹布局系统各个要素,合理划分各个生态修复功能分区,并提出“一区一策”方案。根据生态系统类型、生态服务功能、生态环境质量、生态保护与开发空间格局以及生态修复的基本原则,洞庭湖区生态修复可规划为“一核三带七单元”的总体布局,其中,“一核”即洞庭湖生物多样性保护保育核心区,“三带”即环洞庭湖湖滨缓冲带、环洞庭湖农田功能提升带和洞庭湖外围山地森林屏障带,“七单元”即七个生态修复单元区[3],每一个单元区都应明确其主要生态问题、主要修复对象和目标、主要修复内容和措施等。
管理层面的生态修复是指利用社会、经济、政治和法律等方面的措施,以共同促进国土空间生态修复,包括建立多元化的资金统筹机制,形成多部门协同、多学科融合、多专业人才联手的合力,建立完善的监督管理制度,建立全民共享的生态经济模式。从资金统筹来说,洞庭湖区尤其应当充分调动各类社会主体及资本参与生态修复,可制定激励措施或优惠政策,通过生态补偿机制、减免税收或融资的形式,以争取民间非营利组织的支持和企业的投资。考虑到三峡工程对洞庭湖区域生态环境的影响,建议从三峡基金和三峡工程发电收入中提取部分资金,用于洞庭湖区生态修复。从多学科融合来说,除利用多学科理论和技术方法解决工程上的技术难题外,尤其需要利用天空地网一体化感知技术,多源数据融合与认知技术大数据分析与决策支撑技术等,以解决传统手段难以解决的管理难题[11]。从监督管理来说,洞庭湖区还应当根据实际补充和完善相关标准和法规,如制定和执行严于国家标准的区域水污染物排放标准,制定更加科学的洞庭湖水环境质量评价标准,尤其是总磷的评价标准,制定《洞庭湖区生态补偿管理办法》等地方性法规;还应建立高精度的“天空地网”一体化综合监测体系,并加强监测数据集成分析和综合运用,以全面掌握生态修复现状、动态变化及生态风险等问题。从共享经济模式来说,洞庭湖区应探索在现有自然保护地内,扶持原住民转变单一农业生产方式,引入农林产品加工业,进行有机废弃物的多级循环利用,开展生态农业、农业生态旅游等生态产业模式,以让原住民充分感受到洞庭湖区自然资源保护开发给他们带来的好处,充分调动原住民参与生态保护修复的热情,有效促进生态保护修复工作。
文化层面的生态修复指人的思想观念和文化意识的修复,其目标是使生态保护修复成为全民自觉主动的行为。由于洞庭湖区大部分社会民众生态意识淡薄,故应当让洞庭湖区广大社会民众和游客树立各种有利于生态保护修复的文化意识。在当前大力加强生态文明建设的形势下,特别有必要树立“绿水青山就是金山银山”“共抓大保护、不搞大开发”“生态优先、绿色发展”等生态文明观或理念;在旅游开发区域,还有必要树立生态旅游意识。为树立这些意识,一方面要加强相关的生态道德教育,形成良好的生态道德习惯;另一方面,要形成鲜明的社会赏罚机制,发挥生态道德楷模的示范引领作用,处罚损毁生态的失德行为[12]。
洞庭湖区生态修复是维护长江流域生态安全和推进区域生态文明建设的系统工程。自2015年以来,湖南省积极推进洞庭湖区域生态修复工作,包括水环境整治专项行动、环境综合整治工程和突出生态环境问题整改等多个方面。洞庭湖区生态修复工作取得积极成效:一是水质改善;二是湿地环境好转;三是区域生态系统质量变化呈现总体向好的趋势。目前,洞庭湖区生态修复存在的主要问题:一是生态环境问题积重难返,生态保护修复任务艰巨;二是监管工作基础薄弱,协同治理机制尚未完善;三是公众生态意识淡薄,生态保护修复难以得到社会力量支撑。
针对洞庭湖区域生态修复现状和存在的主要问题,采用多层次系统生态修复模式,从要素、系统、管理和文化等4个层面提出洞庭湖区域生态修复策略和措施。建议严格按照这些策略和措施开展洞庭湖区域下一步生态修复工作,以促进其生态环境的根本好转,实现其生态系统的健康、稳定和可持续发展。